H Hydrogen - химичен елемент, един от най-често срещаните в нашата вселена.Масата на водород като елемент в състава на материята е 75% от общото съдържание на атомите от друг тип.Тя е част от първостепенни и жизненоважна връзка към планетата - вода.Отличителна черта на водород е също така, че това е първият елемент в периодичната таблица на химичните елементи на Менделеев.
откриването и разследването
първото споменаване на водород в писанията на Парацелз датират от шестнадесети век.Но си селекция от газова смес от въздух и запалими свойства от проучването бяха направени в ученият седемнадесети век Lemaire.Hydrogen проучени задълбочено английски химик, физик и учен Хенри Кавендиш, който е емпирично доказано, че масата на водорода в най-ниските в сравнение с други газове.В по-късните етапи от развитието на науката, много учени са работили с него, като Лавоазие, който го нарече "ражда вода."
разполага върху ситуацията PSKHE
елемент, който се отваря на периодичната таблица Менделеев - е водород.Физични и химични свойства на атомите проявяват определена двойственост, като едновременно водород принадлежат към първата група, основните подгрупи ако той се държи като метал и дава само един електрон в процеса на химическа реакция, и седмият - в случай на пълно запълване на обвивката на валентност, т.е. приемотрицателни частици, които го характеризират като подобно на халоген.
характеристики на електронната структура елемент
свойства на водородния атом, сложни вещества, за която той е част, и най-прост материал H2 се определя основно от конфигурацията електрон на водорода.Частицата е електрон с Z = (-1), който се върти в орбита около ядрото, съдържащ един протон с единица маса и положителен заряд (1).Неговата електрон конфигурация се записва като 1s1, което означава, че присъствието на отрицателно на частиците в първата и единствената за S-орбитални водород.
Ако разведени или откат електрон и един атом на елемента е собственост, която го свързва с е получен катиона на метал.В действителност, водородния йон - това положително елементарни частици.Водородът е следователно лишена от електрон се нарича просто протон.Физични свойства
описани накратко по водородни физически свойства, е безцветен, умерено разтворим газ с относително атомна маса от 2, 14,5 пъти по-лек от въздуха, с температура на втечняване компонент -252,8 градуса по Целзий.
на опит може лесно да се види, че H2-лесният.Това е достатъчно, за да попълнят три топки от различни вещества - водород, въглероден двуокис, обикновен въздух - и в същото време да ги пусна от ръката.Най-бързият да достигне земята, която е пълна с CO2, след падането на въздух под налягане смес, съдържаща H2 и всичко ще се увеличи до тавана.
малко тегло и размер на частиците на водород обоснове своята способност да проникват през различни вещества.Например, една и съща топката в това лесно да се направи в рамките на няколко дни той бе издухан, точно както на газ ще минава през каучука.Също така, водород могат да се натрупват в структурата на някои метали (паладий или платина) и при по-високи температури, за да се изпари от нея.
собственост е слабо разтворим водород, използвани в лабораторията, за да маркирате метод водоизместване.Физическите свойства на водород (таблица показани по-долу, съдържа основните параметри) определят неговия обхват и методи на получаване.
параметри на атоми или молекули на един прост вещество | стойност |
атомна маса (молекулна маса) | 1008 грама / мол |
Electronic конфигурация | 1s1 |
кристална решетка | шестоъгълна |
топлопроводимост | (300 K) 0,1815 W / (m · K) |
Density п.у. | 0,08987 г / л |
Точка на кипене | -252,76 ° C |
Специфична топлина на изгаряне | 120,9 · 106 J / кг |
Точка на топене | -259,2 ° C |
Разтворимост във вода | 18,8 мл / л |
изотопен състав на
Подобно на много други представители на периодичната таблица на химичните елементи, Водородът има няколко природни изотопи, т.е. атоми с еднакъв брой протонив ядрото, но различен брой неутрони - частици с нула и единица маса заряд.Примери на атоми, които имат подобен имот - кислород, въглерод, хлор, бром и други подобни, включително радиоактивни.
физични свойства на водород 1H, най-разпространените от представителите на тази група са значително различни от същите характеристики на своите колеги.По-специално, различните характеристики на материали, в които те са включени.Така че, има нормален и деутериран вода, съдържаща в структурата вместо водороден атом с един протон, деутерий, 2Н - изотопното с два елементарни частици: положителни и незаредени.Това изотоп е два пъти по-тежък от обикновено от водород, което обяснява съществена разлика в свойствата на съединенията, които те образуват.Естеството на деутерия намерена 3200 пъти по-рядко от водород.Третият представител - тритий 3H, в ядрото има две неутрони и един протон.
Методи за получаване и изолиране
лабораторни и промишлени методи за производство на водород са доста различни.По този начин, на малки количества газ се произвеждат предимно от реакции, включващи минерали, както и мащабно производство на повече използват органичен синтез.
Лабораторията използва следните химичните реакции:
- реакцията на алкални и алкалоземни метали с вода до образуване на алкални и желания газ.
- електролиза на воден разтвор на електролит, означава Н2 ↑ анода и катода - кислород.
- разлагане на вода, хидриди на алкални метали, алкални и продуктите са съответно газ Н2 ↑.Реакция
- с разредени киселини за образуване на метални соли и H2 ↑.
- действие на алкални върху силиций, алуминий и цинк, и спомага за освобождаването на водород в паралел за да образуват комплексни соли.
в интерес на газовата индустрия се получава чрез методи като:
- термично разлагане на метан в присъствието на катализатор, за да компенсирате прости му вещества (350 градуса достига стойността на този показател, температура) - водород H2 и въглероден ↑ S.
- пропускане на паритевода през кокс при 1000 ° С, за да се образува СО2 въглероден диоксид и Н2 ↑ (най-общ метод).
- превръщане на метан на никелов катализатор при температури до 800 градуса.
- Водородът е страничен продукт при електролиза на водни разтвори на натриев или калиев хлорид.
Chemical взаимодействие: обща
физични свойства на водород до голяма степен обясняват поведението си в отговор на тази или онази връзка.Валентност на водород е 1, когато той се намира в периодичната таблица в първата група, и проявява различно окисление.Всички съединения, с изключение на хидриди, водород SD = (1+), в молекули, такива като CN, XH2, HN3 - (1).
молекула на водород газ, образуван чрез осигуряване на общата електронна двойка се състои от два атома и доста стабилен енергично, следователно е при нормални условия и по-инертен взаимодействие на промяна в нормални условия.В зависимост от степента на окисление на водород в структурата на други вещества, може да служи както като оксидант и редуктор.
вещества, който реагира за образуване на водород
елементарна взаимодействия за да образуват комплекса вещество (често при повишена температура):
- алкални и алкалоземни метали + = водороден хидрид.
- Халогенни + H2 = халогенводород.
- Сяра + = сероводород.
- кислород = вода + H2.
- Carbon + Hydrogen = метан.
- Азот + H2 = амоняк.
взаимодействие с сложни вещества:
- Първи синтетичен газ от въглероден окис и водород.
- Recovery на метали от техните оксиди от H2.
- водород насищане на ненаситени алифатни въглеводороди.
водородна връзка
физични свойства на водорода, са такива, че да позволяват, е във връзка с електроотрицателна елемент, за да се образува специален вид връзка с едни и същи атоми от съседните молекули с несподелени електронни двойки (напр, кислород, азот и флуор).Най-яркият пример за това къде по-добре, за да видите този феномен - това е вода.Може да се каже зашити водородни връзки, които са по-слаби от ковалентни или йонни но поради факта, че много от тях имат значително влияние върху свойствата на веществата.В действителност, водородна връзка - е електростатично взаимодействие, което се свързва водните молекули в димери и полимери, доказвайки своята висока точка на кипене.
водород състои от минерални вещества
Съставът на неорганични киселини включват протон - атом катион като водород.Остатък вещество киселина, която има степен на окисление, по-голям от (-1) се казва, полиосновна съединение.В момента има няколко водородни атоми, които се разпадат във воден решения многоетажно.Всеки следващ остатък протонната киселина се откачи по-трудно.С количествен съдържание водород в средата се определя от неговата киселинност.
съдържа водородни и хидроксилни бази.Те са свързани с водороден атом кислород, в резултат на окисляване на остатъка алкален винаги е равна на (-1).На съдържанието на хидроксилни групи в околната среда се определя от неговата основна.
Application човешкото
цилиндри вещество, както и контейнери и други втечнени газове като кислород, имат особен вид.Те нарисувал тъмен-зелен цвят с ярко червено думата "Hydrogen".Gas се изпомпва в резервоар под налягане от около 150 атмосфери.Физични свойства на водорода, в частност лекота на газообразно агрегатно състояние и се използва за попълването им със смес от балони с хелий, балони и т.н.
Hydrogen, физични и химични свойства, които хората са се научили да използват преди много години, в момента участва в много индустрии.Нейната основна маса отива за производството на амоняк.Също водород участва в производството на метали (хафний, германий, галий, силиций, молибден, волфрам, цирконий и други) на оксиди, реакцията действа като редуктор, и сол на циановодородна киселина, метилов алкохол, и синтетични течни горива.Хранително-вкусовата промишленост, която използва за конвертиране на растителни масла в твърди мазнини.
определят химичните свойства и използването на водород в различни процеси на хидриране и хидрогениране на мазнини, въглища, въглеводороди, масло и гориво.С нея се произвежда скъпоценни камъни, нажежени, прекарват коване и заваряване на метални изделия под въздействието на кислород-водород пламък.