H Hidrogén - egy kémiai elem, az egyik leggyakoribb az univerzumban.A tömeg a hidrogén, mint egy elem a készítményben az anyag 75% -a a teljes tartalom atomok más típusú.Ez is része az elsődleges és alapvető kapcsolat a bolygó - a víz.A megkülönböztető jegye a hidrogén az is tény, hogy ez az első elem a periódusos kémiai elemek Mengyelejev.
felfedezése és vizsgálata
első említés hidrogén írásaiban Paracelsus nyúlnak vissza a tizenhatodik században.De a kiválasztás egy gáz és levegő keverékének a tűzveszélyes tulajdonságai A tanulmány készült a tizenhetedik században tudós Lemaire.Hidrogén alaposan tanulmányozták angol kémikus, fizikus és tudós Henry Cavendish, amely empirikusan bizonyított, hogy a tömeg a hidrogén a legalacsonyabb összehasonlítva más gázokat.A későbbi szakaszaiban a tudomány fejlődésének, sok tudós dolgozott vele, mint a Lavoisier, aki felszólította, hogy "szüli a víz."
funkciók a helyzet PSKHE
elem, amely megnyitja a periódusos Mengyelejev - hidrogén.Fizikai és kémiai tulajdonságai atomok mutatnak egy bizonyos kettősség, például a hidrogén egyidejűleg tartozik az első csoport, a fő alcsoportok ha úgy viselkedik, mint egy fém, és ad csak egy elektront a folyamat egy kémiai reakció, és a hetedik - abban az esetben, teljes kitöltése a vegyérték héj, azaz vételnegatív részecskéket, amely jellemzi, mint hasonló egy halogén.
jellemzői az elektronikus szerkezet elem
tulajdonságait a hidrogénatom, összetett anyagok, a, amelynek részét képezi, és a legegyszerűbb anyag a H2 elsősorban által meghatározott elektron konfiguráció hidrogénatom.A részecske elektron Z = (-1), amely forgatja a pályáján az atommag körül, amely egy proton egységnyi tömege és pozitív töltés (1).Az elektron konfiguráció kerül rögzítésre 1s1, ami azt jelenti, a jelenléte egy negatív részecske a legelső, és az egyetlen az S-orbitális hidrogénnyomáson.
Ha elvált vagy visszahatás elektron és egy atom az elem a tulajdonság, mely őt a fémkationnal kapunk.Tény, hogy a hidrogén-ion - ez pozitív elemi részecskéket.A hidrogén így nem rendelkeznek egy elektron nevezzük egyszerűen egy proton.Fizikai tulajdonságok
röviden hidrogén fizikai tulajdonságait, színtelen, gyengén oldódó gáz relatív atom tömege 2, 14,5-szer könnyebb, mint a levegő, a hőmérséklet cseppfolyósításának alkatrész -252,8 Celsius fok.
tapasztalatokat könnyen látható, hogy a H2 legegyszerűbb.Ez elég kitölteni három golyót a különböző anyagok - hidrogént, szén-dioxid, közönséges levegőben - és egyúttal hadd ki a kezét.A leggyorsabb eléri a földet, amely tele van a CO2 bukása után a sűrített levegőt tartalmazó keveréket H2 és minden emelkedik a mennyezet.
kis súly és a részecskék méretének a hidrogén alátámassza azt a képességét, hogy behatoljon a különböző anyagok.Például, ugyanaz a labdát ebben a könnyen elkészíthető egy néhány napban fújva, csakúgy, mint a gáz halad át a gumi.Továbbá, a hidrogén felhalmozódhat a szerkezet bizonyos fémek (palládium vagy platina), és magasabb hőmérsékleteken, hogy elpárologjon belőle.
ingatlan rosszul oldódik hidrogén laboratóriumban használt kiemelni vízkiszorítású módszer.A fizikai tulajdonságai hidrogén (lenti táblázat tartalmazza az alapvető paramétereket) meghatározzák annak hatókörét és az elkészítés módjának.
| paraméterek atomok vagy molekulák egy egyszerű anyag | érték |
| atom tömegének (moláris tömege) | 1008 g / mol |
| Elektronikus konfigurációs | 1s1 |
| kristályrácson | hatszögletű |
| hővezető | (300 K) 0,1815 W / (m · K) |
| Density n.y. | 0,08987 g / l |
| Forráspont | -252,76 ° C |
| Különleges égéshıje | 120,9 · 106 J / kg |
| Op | -259,2 ° C |
| Vízben való | 18,8 ml / l |
izotóp-összetételét
Mint sok más képviselői a periódusos rendszer a kémiai elemek, Hidrogén több természetes izotópok, azaz atomok a protonok száma megegyezika sejtmagban, de különböző számú neutront - részecskék nulla egység töltés tömeg.Példák az atomok, amelyeknek hasonló tulajdonság - oxigén, szén, klór-, bróm- és hasonlók, beleértve a radioaktív.
fizikai tulajdonságai a hidrogén 1H, a legelterjedtebb a képviselői ennek a csoportnak jelentősen eltérnek az azonos jellemzőit társaik.Közelebbről, a különböző funkciók az anyagok, amelyekben ezeket alkalmazzuk.Tehát, van egy normális és a deuterált tartalmazó víz a szerkezet helyett hidrogénatom egyetlen proton, deutérium, 2H - annak izotóp két elemi részecskék: pozitív és töltetlen.Ez izotóp kétszer nehezebb, mint máskor a hidrogén, ami megmagyarázza, hogy az alapvető különbség a vegyületek tulajdonságainak általuk alkotott.A természet a deutérium találtak 3200-szer ritkább, mint a hidrogén.A harmadik képviselőt - trícium 3H, a kernel van két neutront és egy proton.
előállítására szolgáló eljárások és elkülönítésére
laboratóriumi és ipari módszerekkel hidrogén termelés egészen más.Így kis mennyiségű gáz keletkezik elsősorban a reakciók bevonásával ásványi anyagok, és a nagyüzemi termelés az egyre felhasználásával szerves szintézis.
A labor használt a következő kémiai reakciók:
- reakció alkáli- és alkáliföldfémek vízzel a lúg és a kívánt gázt.
- elektrolízise egy vizes elektrolit oldatot, az anód áll H2 ↑, és a katód - oxigén.
- víz bontása, alkálifém-hidridek, alkálifém- és a termékek, illetve a gáz H2 ↑.
- reakcióelegyet híg savakkal alkotnak fémsók és H2 ↑.
- akció alkáli szilícium, alumínium és cink, és elősegíti a hidrogén felszabadulását párhuzamosan alkotnak komplex sók.
az érdeke a gázipari nyerik módszerek, mint például:
- hőre bomló metán jelenlétében egy katalizátor, hogy ki ő egyszerű anyagok (350 fok eléri a mutató értéke, hőmérséklet) - hidrogén H2 és szén ↑ S.
- fényáteresztése gőzvizet a koksz 1000 ° C közötti szén-dioxid CO2 és H2 ↑ (a leggyakoribb módszer).
- konverzió metángáz a nikkel katalizátor hőmérsékleten legfeljebb 800 fok.
- hidrogén mellékterméke az elektrolízis során a vizes oldatokat nátrium-vagy kálium-klorid.
kémiai kölcsönhatás: általános
fizikai tulajdonságait hidrogén nagyrészt megmagyarázza a magatartás válaszol erre, vagy ezzel kapcsolatban.Vegyértéke Hidrogén jelentése 1, mint ez található a periódusos az első csoport, és mutat különböző oxidációs állapotban.Minden vegyületet kivéve hidridek, hidrogén SD = (1+), a molekulák, például CN, XH2, HN3 - (1).
molekula hidrogéngáz által alkotott nyújtó általánosított elektron pár két atomok és meglehetősen stabil energetikailag, ezért normál körülmények között és több inert reagáltatjuk egy változás a szokásos feltételek mellett.Attól függően, hogy az oxidáció mértékét a hidrogén a szerkezet egyéb anyagok, akkor egyaránt szolgálhat, mint egy oxidálószer és redukálószer.
anyagok, amelyek reakcióba lép alkotnak hidrogén
Elemental kölcsönhatások alkotják a komplex anyag (gyakran emelt hőmérsékleten):
- alkálifém- és alkáliföldfém + = hidrogén-hidridet.
- Halogén + H2 = hidrogén-halogenid.
- Kén + = hidrogén-szulfid.
- oxigén = víz + H2.
- Carbon + Hidrogén = metán.
- Nitrogén + H2 = ammónia.
kölcsönhatás összetett anyagok:
- Első szintézis gáz a szén-monoxid és hidrogén.
- Recovery származó fémek Oxidjaik H2.
- hidrogén telítettsége telítetlen szénhidrogének.
hidrogénkötés
fizikai tulajdonságai a hidrogén olyanok, hogy lehetővé teszik azt, hogy kapcsolatban egy elektronegatív elem, és így egy speciális típusú kapcsolatot azonos atomok a szomszédos molekulák osztatlan elektron párok (például oxigén, nitrogén és fluoratom).A legtisztább példa, ahol jobb, hogy ez a jelenség - ez a víz.Azt lehet mondani, varrott hidrogénkötések, hogy gyengébb, mint a kovalens vagy ionos de annak a ténynek köszönhető, hogy sok közülük jelentős befolyással az anyagtulajdonságok.Tény, hogy a hidrogén kötés - a elektrosztatikus kölcsönhatás, amely megköti a vízmolekulák a dimerek és polimerek, bizonyítva a magas forráspontú.
Hidrogén álló ásványi vegyületek
A kompozíció a szervetlen savak közé tartoznak a proton - atom kation, például hidrogénatom.Anyag-maradék, amelynek egy bizonyos fokú oxidáció nagyobb, mint (-1) állítólag több-bázisú vegyületet.Jelenleg több hidrogénatom, amely nem disszociál, vizes oldatok többlépéses.Minden ezt követő proton-maradék lejön nehezebb.Kvantitatív hidrogén tartalom a közeg által meghatározott a savasság.
tartalmaz hidrogén és hidroxil bázisok.Ezek kapcsolódnak a hidrogén atom oxigén, ami oxidációját a maradékot lúg mindig egyenlő (-1).A tartalmi hidroxilcsoportok a környezetben határozza meg az alapvető.
Alkalmazás emberi
palackok anyag, valamint a konténerek és más cseppfolyósított gázok, mint az oxigén, van egy különös megjelenést.Úgy festett darkish-zöld színű, élénk piros szó "hidrogén".Gáz pumpálnak a tartály nyomás alatt körülbelül 150 atmoszféra.Fizikai tulajdonságai a hidrogén, különösen a könnyű gáznemű halmazállapotát és feltöltésére használt őket egy keveréke hélium ballonok, léggömbök, stb
Hidrogén, fizikai és kémiai tulajdonságait, amelyek az emberek megtanulták használni sok évvel ezelőtt, abban a pillanatban részt vesz számos iparágban.A fő tömege megy a termelés az ammónia.Szintén hidrogén részt vesz a termelés a fémek (hafnium, germánium, gallium, szilícium, molibdén, volfrám, cirkónium, és mások) az oxidok, a reakció meghatalmazotti egy redukálószer, és egy sót a hidrogén-cianid, a metil-alkohol, és a szintetikus folyékony tüzelőanyagok.Az élelmiszeripar használja, hogy konvertálni növényi olajok szilárd zsírok.
meghatározzák a kémiai tulajdonságok és a hidrogén alkalmazása különböző hidrogénezési folyamatok és hidrogénezése zsírok, szén, szénhidrogének, és fűtőolaj.A termel drágakövek, izzó, töltsön kovácsolás, hegesztés, fém termékek hatása alatt az oxigén-hidrogén láng.
