Водород (H₂) является достаточно реакционноспособным веществом, которое может взаимодействовать с рядом других химических соединений или элементов при определённых условиях. Рассмотрим каждый из предложенных вариантов:
1) N₂ (азот): Водород может взаимодействовать с азотом с образованием аммиака (NH₃) в процессе, известном как процесс Габера. Эта реакция протекает при высоких температурах (около 400-500°C) и высоком давлении (около 150-300 атмосфер) в присутствии катализатора, обычно железа с различными добавками (например, K₂O, Al₂O₃). Уравнение реакции выглядит следующим образом:
[
N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3
]
Таким образом, водород взаимодействует с азотом, но для этого требуются специфические условия.
2) NaOH (гидроксид натрия): Водород обычно не взаимодействует с гидроксидом натрия при нормальных условиях. NaOH является сильным основанием и не проявляет окислительных свойств, необходимых для реакции с водородом. Водород не изменяет свою валентность в присутствии NaOH, и реакция между ними не происходит.
3) S (сера): Водород может взаимодействовать с серой при нагревании с образованием сероводорода (H₂S). Это реакция, которая требует повышенной температуры для протекания:
[
H_2 + S \rightarrow H_2S
]
Таким образом, при определённых условиях (нагревание) водород взаимодействует с серой.
4) CuO (оксид меди(II)): Водород активно взаимодействует с оксидом меди(II) при нагревании. В этой реакции водород выступает в роли восстановителя, восстанавливая CuO до металлической меди (Cu) с образованием воды:
[
CuO + H_2 \rightarrow Cu + H_2O
]
Это пример классической реакции восстановления, где водород забирает кислород у оксида металла.
Таким образом, из предложенных веществ водород не взаимодействует с NaOH. Взаимодействие с другими веществами возможно при определённых условиях, таких как нагревание или использование катализаторов.