Les propriétés physiques de l'hydrogène.

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H hydrogène - un élément chimique, l'un des plus commun dans notre univers.La masse de l'hydrogène comme un élément de la composition de la matière est de 75% de la teneur totale en atomes d'un autre type.Il fait partie de l'impérieuse et lien vital avec la planète - eau.Une caractéristique distinctive de l'hydrogène est également un fait que ce soit le premier élément de la classification périodique des éléments chimiques de Mendeleïev.

découverte et de recherche

première mention de l'hydrogène dans les écrits de Paracelse remontent au XVIe siècle.Mais sa sélection à partir d'un mélange de gaz de l'air et les propriétés inflammables de l'étude ont été faites au XVIIe siècle scientifique Lemaire.Hydrogène soigneusement étudié chimiste anglais, physicien et chercheur Henry Cavendish, qui est empiriquement prouvé que la masse d'hydrogène dans le plus bas par rapport à d'autres gaz.Dans les stades ultérieurs de développement de la science, de nombreux scientifiques ont travaillé avec lui, tels que Lavoisier, qui l'a appelé "donne naissance à l'eau."

dispose sur la situation élément PSKHE

qui ouvre le tableau périodique de Mendeleïev - est l'hydrogène.Les propriétés physiques et chimiques des atomes présentent un certain dualité, comme l'hydrogène appartiennent simultanément au premier groupe, les principaux sous-groupes, si il se comporte comme un métal et donne un seul électron dans le processus d'une réaction chimique, et la septième - dans le cas d'un remplissage complet de la coquille de valence, à savoir la réceptionparticules négatives, qui le caractérise comme étant semblable à un halogène.

caractéristiques des propriétés élément de structure électronique

de l'atome d'hydrogène, des substances complexes, à laquelle il est partie, et H2 de la matière la plus simple est principalement déterminée par la configuration d'électrons de l'hydrogène.La particule a un électron avec Z = (-1), qui tourne dans son orbite autour du noyau contenant un proton avec une unité de masse et une charge positive (+1).Sa configuration électronique est enregistré comme 1S1, ce qui signifie la présence d'une particule négative dans le premier et le seul pour le S-orbitaux de l'hydrogène.

Si divorcés ou recul électron et un atome de l'élément est la propriété qui le lie avec le cation métallique est obtenu.En effet, l'ion hydrogène - ce particules élémentaires positives.L'hydrogène est donc dépourvu d'un électron est appelé tout simplement un proton.Propriétés physiques

Décrite propriétés physiques d'hydrogène brièvement, il est incolore gaz, peu soluble avec une masse atomique relative de 2, 14,5 fois plus léger que l'air, avec une température du composant de liquéfaction -252,8 degrés Celsius.

sur l'expérience peut être facilement vu que H2 plus facile.Il est assez pour remplir trois balles de diverses substances - l'hydrogène, du dioxyde de carbone, l'air ordinaire - et dans le même temps les laisser sortir de la main.Le plus rapide pour atteindre la Terre, qui est rempli de CO2, après que le mélange de l'air de l'automne sous pression contenant H2 et tout ira relever le plafond.

petit poids et la taille des particules d'hydrogène étayer sa capacité à pénétrer à travers diverses substances.Par exemple, la même balle dans ce facile de faire dans quelques jours, il avait emportées, tout comme le gaz passera par le caoutchouc.De plus, l'hydrogène peut s'accumuler dans la structure de certains métaux (ou platine) palladium et à des températures supérieures à évaporer à partir de cela.Propriété

est mal hydrogène soluble utilisé dans le laboratoire pour mettre en évidence la méthode de déplacement d'eau.Les propriétés physiques de l'hydrogène (tableau ci-dessous, contient les paramètres de base) définissent la portée et les méthodes de préparation.Paramètres

d'atomes ou de molécules d'une substance simple valeur masse atomique
(masse molaire) 1008 g / mol configuration
électronique 1S1 réseau cristallin
hexagonale
conductivité thermique (300 K) 0,1815 W / (m · K)
densité n.y. 0,08987 g / l
Point d'ébullition -252,76 ° C
chaleur de combustion spécifique 120,9 · 106 J / kg
Point de fusion -259,2 ° C
solubilité dans l'eau 18,8 ml / l

composition isotopique de

Comme beaucoup d'autres représentants de la table périodique des éléments chimiques, l'hydrogène a plusieurs isotopes naturels, à savoir les atomes avec le même nombre de protonsdans le noyau, mais un nombre différent de neutrons - particules de masse nulle et de charge de l'unité.Des exemples d'atomes ayant une propriété similaire - l'oxygène, le carbone, le chlore, le brome et analogues, y compris radioactif.

propriétés physiques de 1H d'hydrogène, le plus répandu des représentants de ce groupe sont significativement différentes des mêmes caractéristiques de ses homologues.En particulier, les caractéristiques des différentes substances dans lesquelles ils sont incorporés.Donc, il ya une eau normale et deutéré contenant dans la structure au lieu d'un atome d'hydrogène avec un seul proton, le deutérium, 2H - son isotope avec deux particules élémentaires: positifs et non chargés.Cet isotope est deux fois plus lourd que d'habitude de l'hydrogène, ce qui explique la différence fondamentale dans les propriétés des composés qui forment elles.La nature du deutérium trouvé 3.200 fois plus rare que l'hydrogène.Un troisième représentant - tritium 3H, dans le noyau, il dispose de deux neutrons et un proton.

Méthodes

pour préparer et isoler

laboratoire et méthodes industrielles de production d'hydrogène sont très différents.Ainsi, de petites quantités de gaz est principalement produite par des réactions impliquant les minéraux, et la production à grande échelle de plus en plus en utilisant la synthèse organique.

Le laboratoire a utilisé les réactions chimiques suivantes: réaction

  1. des métaux alcalins et alcalino-terreux avec l'eau pour former alcalin et le gaz souhaité.
  2. électrolyse d'une solution aqueuse d'électrolyte, l'anode se H2 ↑, et la cathode - oxygène.
  3. décomposition de l'eau, des hydrures de métaux alcalins, alcalins et les produits sont, respectivement, de gaz H2 ↑.Réaction
  4. avec des acides dilués pour former des sels métalliques et H2 ↑.L'action d'un alcali
  5. sur le silicium, l'aluminium et le zinc et favorise le dégagement d'hydrogène en parallèle pour former des sels complexes.

dans les intérêts de l'industrie du gaz est obtenu par des méthodes telles que:

  1. décomposition thermique du méthane en présence d'un catalyseur pour compenser ses substances simples (350 degrés atteint la valeur de cet indicateur, température) - H2 hydrogène et de carbone ↑ S.
  2. vapeur de transmittancel'eau à travers le coke à 1000 ° C pour former du dioxyde de carbone CO2 et H2 ↑ (la méthode la plus courante).Conversion
  3. de gaz méthane sur le catalyseur de nickel à des températures allant jusqu'à 800 degrés.
  4. hydrogène est un sous-produit pendant l'électrolyse de solutions aqueuses de chlorure de sodium ou de potassium.Interaction

chimique:

générale propriétés physiques de l'hydrogène expliquent en grande partie sa conduite pour répondre à telle ou telle connexion.L'hydrogène est de valence 1, tel qu'il se trouve dans le tableau périodique dans le premier groupe, et présentant un état d'oxydation différent.Tous les composés, à l'exception des hydrures, sd d'hydrogène = (1+), à des molécules telles que CN, XH2, HN3 - (1).

molécule d'hydrogène gazeux, formé en fournissant paire d'électrons généralisée se compose de deux atomes énergiquement et assez stable, il est donc dans des conditions normales et plus inerte réaction d'un changement dans des conditions normales.Selon le degré d'oxydation de l'hydrogène dans la structure d'autres substances, il peut servir à la fois comme un oxydant et réducteur.Substances

qui réagit pour former de l'hydrogène

interactions élémentaires pour former la substance complexe (souvent à des températures élevées):

  1. alcalins et alcalino-terreux + = hydrogène d'hydrure.
  2. halogène + H2 = d'halogénure d'hydrogène.
  3. Soufre + = hydrogène sulfuré.
  4. oxygène = eau + H2.
  5. carbone + hydrogène = méthane.
  6. Azote + H2 = ammoniac.Interaction

avec des substances complexes:

  1. Obtenir gaz de synthèse à partir de monoxyde de carbone et d'hydrogène.
  2. récupération de métaux à partir de leurs oxydes par H2.
  3. hydrogène saturation des hydrocarbures aliphatiques insaturés.

liaison hydrogène

propriétés physiques de l'hydrogène sont telles que le permettent, étant en liaison avec un élément électronégatif, pour former un type particulier de connexion avec les mêmes atomes de molécules avec des paires d'électrons non partagées (par exemple, oxygène, d'azote et de fluor) voisin.Le meilleur exemple de quel meilleur endroit pour voir ce phénomène - il est l'eau.On peut dire des liaisons hydrogène cousu qui sont plus faibles que covalente ou ionique, mais en raison du fait que beaucoup d'entre eux ont une influence significative sur les propriétés des substances.En fait, la liaison hydrogène - est l'interaction électrostatique, qui lie les molécules d'eau en dimères et des polymères, ce qui prouve son point d'ébullition élevé.

hydrogène composé de minéraux composés

La composition des acides inorganiques comprennent protons - atome cation tel que l'hydrogène.Résidu d'acide de la substance qui a un degré d'oxydation supérieur à (-1) est ledit composé polybasique.À l'heure actuelle, il existe plusieurs atomes d'hydrogène qui ne se dissocient dans des solutions aqueuses à plusieurs étages.Chaque résidu d'acide protonique ultérieur se détache plus difficile.Par quantitative d'hydrogène contenu dans le milieu est déterminée par son acidité.

bases contient de l'hydrogène et hydroxyle.Ils sont reliés à l'atome d'hydrogène de l'oxygène, résultant de l'oxydation du résidu alcalin est toujours égal à (-1).Sur la teneur en groupes hydroxyle dans le milieu est déterminée par sa base.

application

humaine cylindres de

substance, ainsi que des conteneurs et d'autres gaz liquéfiés tels que l'oxygène, ont un aspect particulier.Ils ont peint une couleur noirâtre-vert avec rouge vif mot «hydrogène».Le gaz est pompé dans le réservoir sous pression d'environ 150 atmosphères.Les propriétés physiques de l'hydrogène, en particulier la facilité d'état d'agrégat gazeux et est utilisé pour les remplir avec un mélange de ballons d'hélium, ballons, etc.

hydrogène, les propriétés physiques et chimiques qui les gens ont appris à utiliser il ya plusieurs années, au moment impliqué dans de nombreuses industries.Sa masse principale va à la production d'ammoniac.Aussi un atome d'hydrogène participe à la production de métaux (hafnium, le germanium, le gallium, le silicium, le molybdène, le tungstène, le zirconium, et autres) des oxydes, la réaction agissant comme un agent réducteur, et un sel de l'acide cyanhydrique, l'alcool méthylique, et les combustibles liquides synthétiques.L'industrie alimentaire utilise pour convertir des huiles végétales en gras solides.

déterminer les propriétés chimiques et l'utilisation de l'hydrogène dans les différents procédés d'hydrogénation de graisses et d'hydrogénation, du charbon, des hydrocarbures, du pétrole et du mazout.Avec elle produit des pierres précieuses, incandescence, passer forge et la soudure de produits métalliques sous l'influence de la flamme oxygène-hydrogène.