Physikalische Eigenschaften von Wasserstoff.

H Wasserstoff - ein chemisches Element, einer der am häufigsten in unserem Universum.Die Masse von Wasserstoff als ein Element in der Stoffzusammensetzung 75% der Gesamtgehalt der Atome der anderen Typs.Es ist Teil der übergeordneten und lebenswichtige Verbindung zum Planeten - Wasser.Ein besonderes Merkmal von Wasserstoff ist auch eine Tatsache, dass es das erste Element in dem Periodensystem der chemischen Elemente des Mendeleev ist.

Entdeckung und Untersuchung

erste Erwähnung von Wasserstoff in den Schriften des Paracelsus stammen aus dem sechzehnten Jahrhundert.Aber seine Auswahl aus einer Gasmischung aus Luft und brennbaren Objekte der Studie wurden im siebzehnten Jahrhundert Wissenschaftler Lemaire gemacht.Wasserstoff gründlich studiert englische Chemiker, Physiker und Wissenschaftler Henry Cavendish, der empirisch belegt ist, dass die Masse des Wasserstoffs in der niedrigsten im Vergleich zu anderen Gasen.In späteren Stadien der Entwicklung der Wissenschaft, haben viele Wissenschaftler mit ihm gearbeitet, wie Lavoisier, der es als "gebiert Wasser."

verfügt über die Lage PSKHE

Element, das Periodensystem Mendelejew öffnet - Wasserstoff.Physikalische und chemische Eigenschaften von Atomen weisen eine gewisse Dualität, da gleichzeitig Wasserstoff zu der ersten Gruppe gehören, sind die wichtigsten Untergruppen, wenn sie sich wie ein Metall und gibt nur ein Elektron in dem Prozess einer chemischen Reaktion, und das siebte - im Falle der vollständigen Füllung der Valenzschale, dh Empfangsnegativ geladene Teilchen, die als ähnlich zu einer Halogen charakterisiert.

Merkmale des elektronischen Strukturelement

Eigenschaften des Wasserstoffatoms, komplexe Stoffe, zu dem es gehört, und die einfachste Material H2 wird hauptsächlich durch die Elektronenkonfiguration Wasserstoff bestimmt.Das Teilchen ein Elektronenstrahl mit Z = (-1), der in seiner Umlaufbahn um den Kern mit einem Proton mit einer Masseneinheit und einer positiven Ladung (1) dreht.Seiner Elektronenkonfiguration als 1s1, die das Vorhandensein eines negativen Teilchen in der ersten und der einzige, für den s-Orbital des Wasserstoff bedeutet aufgezeichnet.

Falls geschieden oder Rückstoß Elektron und ein Atom des Elements ist die Eigenschaft, die ihn mit dem Metallkation erhält verbindet.In der Tat, die Wasserstoffionen - diese positiven Elementarteilchen.Wasserstoff ist daher ohne ein Elektron lediglich ein Proton bezeichnet.Physikalische Eigenschaften

kurz beschrieben Wasserstoff physikalischen Eigenschaften, es ist farblos, schwerlösliche Gas mit einer relativen Atommasse von 2, 14,5 mal leichter als Luft mit einer Temperatur von Verflüssigungskomponente -252,8 Grad Celsius.

auf Erfahrung kann leicht, dass H2 am einfachsten zu erkennen.Es ist genug, um drei Bälle von verschiedenen Substanzen zu füllen - Wasserstoff, Kohlendioxid, normale Luft - und zur gleichen Zeit aus der Hand lassen Sie sie.Der schnellste, die Erde, die mit CO2 gefüllt ist, zu erreichen, nach dem Fall Druckluft Gemisch, das H2 und alle werden an die Decke steigen.

geringes Gewicht und Größe der Teilchen des Wasserstoff belegen die Fähigkeit, durch verschiedene Substanzen eindringen.Zum Beispiel kann die gleichen Ball in diesem leicht in ein paar Tagen er weggeblasen hatte zu machen, wie das Gas durch die Gummigeben.Auch Wasserstoff kann in der Struktur von bestimmten Metallen (Palladium oder Platin) und bei höheren Temperaturen zu sammeln, um daraus zu verdampfen.

Immobilie ist schlecht löslich Wasserstoff im Labor verwendet werden, um Wasserverdrängungsmethode hervorzuheben.Die physikalischen Eigenschaften der Wasserstoff (Tabelle unten gezeigt ist, enthält die Grundparameter) zu definieren Umfang und Verfahren zu ihrer Herstellung.

Isotopenzusammensetzung von

Wie viele andere Vertreter des Periodensystems der chemischen Elemente hat Hydrogen mehreren natürlichen Isotope, also Atome mit der gleichen Anzahl von Protonenim Kern, aber eine unterschiedliche Anzahl von Neutronen - Partikel mit Null und Einheitsladung Masse.Beispiele von Atomen mit ähnlichen Objekte - Sauerstoff, Kohlenmonoxid, Chlor, Brom und dergleichen, einschließlich radioaktiv.

physikalischen Eigenschaften von Wasserstoff 1H, der am weitesten verbreitete der Vertreter dieser Gruppe unterscheiden sich deutlich von den gleichen Eigenschaften ihrer Pendants.Insbesondere können die verschiedenen Merkmale der Substanzen, in denen sie eingearbeitet werden.So gibt es eine normale und deuteriertem Wasser in der Struktur enthalten anstelle eines Wasserstoffatoms mit einem Proton, Deuterium, 2 H - sein Isotop mit zwei Elementarteilchen: positive und ungeladen.Dieses Isotop ist zwei Mal schwerer als üblich von Wasserstoff, der den grundlegenden Unterschied in den Eigenschaften der Verbindungen, die sie bilden, erläutert.Die Art der Deuterium gefunden 3.200-mal seltener als Wasserstoff.Ein dritter Vertreter - Tritium 3H, im Kernel hat zwei Neutronen und einem Proton.

Methoden zur Herstellung und Isolierung

Labor- und industrielle Verfahren der Wasserstofferzeugung sind recht unterschiedlich.Somit ist geringe Mengen an Gas, das hauptsächlich durch Umsetzungen mit Mineralstoffen und großtechnische Produktion von immer mit organischen Synthese hergestellt.

Das Labor verwendete die folgenden chemischen Reaktionen:

1. Umsetzung von Alkali- und Erdalkalimetallen mit Wasser Alkali- und das gewünschte Gas zu bilden.
2. Elektrolyse einer wässrigen Lösung von Elektrolyten, die Anode steht H2 ↑ und die Kathode - Sauerstoff.
3. Zersetzung von Wasser, Alkalihydride, Alkali- und die Produkte sind jeweils Gas H2 ↑.
4. Reaktion mit verdünnten Säuren, um Metallsalze und H2 ↑ bilden.
5. Einwirkung von Alkali auf Silicium, Aluminium und Zink und fördert die Freisetzung von Wasserstoff in parallelen, komplexe Salze bilden.

in den Interessen der Gaswirtschaft wird durch Verfahren wie erhalten:

1. thermische Zersetzung von Methan in der Gegenwart eines Katalysators, um seine einfache Substanzen (350 Grad erreicht, den Wert dieses Indikators, Temperatur) - Wasserstoff H2 und Kohlenstoff ↑ S.
2. Lässigkeit DampfWasser durch den Koks bei 1000 ° C, um Kohlendioxid CO2 und H2 ↑ (die häufigste Methode) zu bilden.
3. Umwandlung von Methangas auf dem Nickel-Katalysator bei Temperaturen bis zu 800 Grad.
4. Wasserstoff ist ein Nebenprodukt bei der Elektrolyse von wässrigen Lösungen von Natrium- oder Kaliumchlorid.

chemische Wechselwirkung: allgemeine

physikalischen Eigenschaften von Wasserstoff weitgehend sein Verhalten erklären, bei der Reaktion auf diese oder jene Verbindung.Wertigkeit von Wasserstoff 1, wie sie in dem Periodensystem in der ersten Gruppe angeordnet ist, und ein unterschiedliches Oxidationszustand.Alle Verbindungen außer Hydride Wasserstoff sd = (1+), in Moleküle, wie CN, XH2, HN3 - (1).

Molekül von Wasserstoffgas, indem generaliElektronenPaar gebildet aus zwei Atomen und energetisch recht stabil, ist es daher unter normalen Bedingungen und inerter Umsetzen einer Veränderung in den normalen Bedingungen.Je nach dem Grad der Oxidation des Wasserstoffs in der Struktur von anderen Substanzen, kann es sowohl als Oxidationsmittel und Reduktionsmittel zu dienen.

Substanzen, die Wasserstoff

Elemental Interaktionen reagiert, um die komplexe Substanz zu bilden (oft bei erhöhten Temperaturen):

1. Alkali- und Erdalkalimetall + = Wasserstoff Hydrid.
2. Halogen + H2 = Halogenwasserstoff.
3. Schwefel + = Schwefelwasserstoff.
4. Sauerstoff = Wasser + H2.
5. Carbon + Hydrogen = Methan.
6. Nitrogen + H2 = Ammoniak.

Interaktion mit komplexen Stoffen:

1. Anreise Synthesegas aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff.
2. Gewinnung von Metallen aus ihren Oxiden durch H2.
3. Wasserstoff Sättigung von ungesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffen.

Wasserstoffbindung

physikalischen Eigenschaften von Wasserstoff sind, dass sie ermöglichen, dass die im Zusammenhang mit einem elektronegativen Element, um eine spezielle Art von Verbindung mit den gleichen Atomen benachbarter Moleküle mit freien Elektronenpaaren (zB Sauerstoff, Stickstoff und Fluor) bilden.Das deutlichste Beispiel dafür, wo besser, dieses Phänomen zu sehen - es ist Wasser.Es kann gesagt werden genäht Wasserstoffbrückenbindungen, die schwächer als kovalente oder ionische, aber aufgrund der Tatsache, dass viele von ihnen haben einen erheblichen Einfluss auf die Eigenschaften von Stoffen.In der Tat, Wasserstoffbindung - ist die elektrostatische Wechselwirkung, die Wassermoleküle in Dimere und Polymere bindet, beweist seine hohen Siedepunkt.

Hydrogen von mineralischen Verbindungen zusammengesetzt

Zusammensetzung anorganische Säuren sind Protonen - Atom Kation, wie Wasserstoff.Substanz-Rest, die einen Oxidationsgrad größer als (-1) aufweist, wobei die mehrbasige Verbindung.Derzeit gibt es mehrere Wasserstoffatome, die sich in wässrigen Lösungen mehrstufige dissoziieren.Jede nachfolgende Protonensäurerest kommt zustande härter.Durch die quantitative Wasserstoffgehalt im Medium durch seine Säure bestimmt.

enthalten Wasserstoff und Hydroxyl Basen.Sie sind mit dem Wasserstoffatom an Sauerstoff verbunden ist, was zu einer Oxidation des Rückstandes Alkali immer gleich (-1).Auf den Gehalt an Hydroxylgruppen in der Umgebung durch seine grundlegenden.

Anwendungs ​​menschlichen

Zylinder Substanz sowie Container und andere verflüssigte Gase wie Sauerstoff, haben ein besonderes Aussehen.Sie malten ein dunkles-grüne Farbe mit leuchtend roten Wort "Wasserstoff".Gas wird in den Behälter unter einem Druck von etwa 150 Atmosphären gepumpt.Physikalische Eigenschaften von Wasserstoff, insbesondere Leichtigkeit der gasförmigen Aggregatzustand und ist für den mit einem Gemisch von Heliumballons, Ballons usw. füllt sie verwendet

Wasserstoff, physikalischen und chemischen Eigenschaften, die Menschen haben gelernt, vor vielen Jahren zu verwenden, in dem Moment in vielen Branchen beteiligt.Seine Hauptmasse geht zur Herstellung von Ammoniak.Auch Wasserstoff ist an der Herstellung von Metallen (Hafnium, Germanium, Gallium, Silizium, Molybdän, Wolfram, Zirkonium und andere) der Oxide der Reaktion als Reduktionsmittel wirken kann, und einem Salz der Blausäure, Methylalkohol, und synthetische flüssige Brennstoffe.Die Lebensmittelindustrie nutzt sie, um pflanzliche Öle in feste Fette konvertieren.

bestimmen die chemischen Eigenschaften und die Verwendung von Wasserstoff in verschiedenen Hydrierverfahren und Hydrierung von Fetten, Kohle, Kohlenwasserstoffe und Heizöl.Mit ihm Edelsteine, Glühlampen produziert, verbringen Schmieden und Schweißen von Metall-Produkte unter dem Einfluss von Sauerstoff-Wasserstoff-Flamme.