H Hidrogen - unsur kimia, salah satu yang paling umum di alam semesta kita.Massa hidrogen sebagai unsur dalam komposisi materi adalah 75% dari isi total atom dari jenis lain.Ini adalah bagian dari utama dan koneksi penting untuk planet - air.Sebuah ciri khas dari hidrogen juga merupakan fakta bahwa itu adalah unsur pertama dalam tabel periodik unsur kimia Mendeleev.
penemuan dan penyelidikan
menyebutkan pertama hidrogen dalam tulisan-tulisan tanggal Paracelsus kembali ke abad keenam belas.Tapi seleksi dari campuran gas udara dan sifat mudah terbakar dari penelitian yang dilakukan di ilmuwan abad ketujuh belas Lemaire.Hidrogen secara menyeluruh dipelajari ahli kimia Inggris, fisikawan dan ilmuwan Henry Cavendish, yang terbukti secara empiris bahwa massa hidrogen di terendah dibandingkan dengan gas-gas lainnya.Pada stadium lanjut dari perkembangan ilmu pengetahuan, banyak ilmuwan telah bekerja dengan dia, seperti Lavoisier, yang menyebutnya "melahirkan air."
fitur pada situasi PSKHE
elemen yang membuka tabel periodik Mendeleev yang - adalah hidrogen.Sifat fisik dan kimia dari atom menunjukkan dualitas tertentu, seperti Hidrogen secara bersamaan termasuk dalam kelompok pertama, subkelompok utama jika berperilaku sebagai logam dan hanya memberikan satu elektron dalam proses reaksi kimia, dan ketujuh - dalam kasus mengisi lengkap dari kulit valensi, yaitu penerimaanpartikel negatif, yang mencirikan sebagai mirip dengan halogen.Fitur
dari sifat elemen struktur elektronik
dari atom hidrogen, zat kompleks, yang merupakan bagian, dan bahan H2 yang paling sederhana terutama ditentukan oleh konfigurasi elektron dari Hidrogen.Partikel memiliki elektron dengan Z = (-1), yang berputar dalam orbitnya di sekitar inti mengandung satu proton dengan satuan massa dan muatan positif (+1).Konfigurasi elektron yang dicatat sebagai 1s1, yang berarti kehadiran partikel negatif di pertama dan satu-satunya untuk-s orbital Hidrogen.
Jika bercerai atau mundur elektron dan atom dari elemen adalah properti yang menghubungkan dia dengan kation logam diperoleh.Bahkan, ion hidrogen - ini partikel dasar yang positif.Hidrogen karena itu tanpa sebuah elektron disebut hanya proton.Sifat fisik
Dijelaskan secara singkat hidrogen sifat fisik, tidak berwarna, gas sedikit larut dengan massa atom relatif 2, 14,5 kali lebih ringan dari udara, dengan suhu komponen pencairan -252,8 derajat Celcius.
pengalaman dapat dengan mudah dilihat bahwa H2 termudah.Ini cukup untuk mengisi tiga bola dari berbagai zat - hidrogen, karbon dioksida, udara biasa - dan pada saat yang sama membiarkan mereka keluar dari tangan.Tercepat untuk mencapai bumi, yang diisi dengan CO2, setelah jatuhnya bertekanan campuran udara yang mengandung H2 dan semua akan naik ke langit-langit.
berat kecil dan ukuran partikel hidrogen mendukung kemampuannya untuk menembus berbagai zat.Sebagai contoh, bola yang sama dalam hal ini mudah untuk membuat dalam beberapa hari ia terpesona, seperti gas akan melewati karet.Juga, hidrogen dapat terakumulasi dalam struktur logam tertentu (paladium atau platinum) dan pada suhu yang lebih tinggi untuk menguap dari itu.Properti
adalah buruk hidrogen larut digunakan di laboratorium untuk menyoroti metode perpindahan air.Sifat fisik hidrogen (tabel di bawah ini, berisi parameter dasar) mendefinisikan ruang lingkup dan metode persiapan.Parameter
atom atau molekul dari zat sederhana | nilai |
massa atom (massa molar) | 1008 g / mol konfigurasi |
Elektronik | 1s1 |
kisi kristal | heksagonal |
konduktivitas termal | (300 K) 0,1815 W / (m · K) |
Density n.y. | 0,08987 g / l |
Titik didih | -252,76 ° C |
panas spesifik dari pembakaran | 120,9 · 106 J / kg |
Titik lebur | -259,2 ° C |
larut dalam air | 18,8 ml / l |
komposisi isotop
Seperti banyak perwakilan lainnya dari tabel periodik unsur kimia, Hidrogen memiliki beberapa isotop alami, yaitu atom dengan jumlah proton yang samadalam inti, tetapi sejumlah neutron yang berbeda - partikel dengan nol dan massa satuan muatan.Contoh atom memiliki properti yang sama - oksigen, karbon, klorin, bromin dan sejenisnya, termasuk radioaktif.
sifat fisik hidrogen 1H, yang paling luas dari perwakilan kelompok ini secara signifikan berbeda dari karakteristik yang sama dari rekan-rekan.Secara khusus, fitur yang berbeda dari zat di mana mereka tergabung.Jadi, ada air normal dan deuterated mengandung dalam struktur bukannya atom hidrogen dengan proton tunggal, deuterium, 2H - isotop dengan dua partikel elementer: positif dan bermuatan.Isotop ini adalah dua kali lebih berat dari biasanya Hidrogen, yang menjelaskan perbedaan mendasar dalam sifat-sifat senyawa yang mereka bentuk.Sifat deuterium yang ditemukan 3.200 kali lebih jarang daripada hidrogen.Seorang wakil ketiga - tritium 3H, di kernel memiliki dua neutron dan satu proton.
Metode penyusunan dan mengisolasi
laboratorium dan metode industri produksi hidrogen yang sangat berbeda.Dengan demikian, sejumlah kecil gas yang dihasilkan terutama oleh reaksi yang melibatkan mineral, dan produksi skala besar semakin menggunakan sintesis organik.
laboratorium yang digunakan reaksi kimia berikut:
- reaksi logam alkali dan alkali dengan air untuk membentuk alkali dan gas yang diinginkan.
- elektrolisis larutan elektrolit, anoda berdiri H2 ↑, dan katoda - oksigen.
- dekomposisi air, hidrida logam alkali, alkali dan produk masing-masing adalah, H2 gas ↑.Reaksi
- dengan asam encer untuk membentuk garam logam dan H2 ↑.Tindakan
- alkali pada silikon, aluminium dan seng dan mempromosikan pelepasan hidrogen secara paralel untuk membentuk garam kompleks.
untuk kepentingan industri gas diperoleh dengan metode seperti: dekomposisi termal
- metana di hadapan katalis untuk membuat zat yang sederhana (350 derajat mencapai nilai indikator ini, suhu) - hidrogen H2 dan karbon ↑ S.
- uap transmitansiair melalui kokas pada 1000 ° C untuk membentuk karbon dioksida CO2 dan H2 ↑ (metode yang paling umum).Konversi
- gas metana pada katalis nikel pada suhu sampai 800 derajat.
- Hidrogen adalah produk sampingan selama elektrolisis larutan natrium atau kalium klorida.Interaksi
Kimia: umum
sifat fisik hidrogen sebagian besar menjelaskan tindakannya dalam menanggapi ini atau itu koneksi.Valensi Hidrogen adalah 1 karena terletak dalam tabel periodik di kelompok pertama, dan pameran keadaan oksidasi yang berbeda.Semua senyawa kecuali hidrida, hidrogen sd = (1 +), di molekul seperti CN, XH2, HN3 - (1).
molekul gas hidrogen, dibentuk dengan memberikan pasangan elektron umum terdiri dari dua atom dan agak stabil penuh semangat, karena itu adalah dalam kondisi normal dan lebih lembam bereaksi perubahan dalam kondisi normal.Tergantung pada tingkat oksidasi hidrogen dalam struktur zat lain, dapat berfungsi baik sebagai oksidan dan reduktan.
Zat yang bereaksi untuk membentuk hidrogen
interaksi Elemental untuk membentuk zat kompleks (sering pada suhu tinggi):
- alkali dan alkali tanah logam + = hidrogen hidrida.
- Halogen + H2 = hidrogen halida.
- Sulfur + = hidrogen sulfida.
- oksigen = air + H2.
- Carbon + Hidrogen = metana.
- Nitrogen + H2 = amonia.Interaksi
dengan zat kompleks:
- Mendapatkan gas sintesis dari karbon monoksida dan hidrogen.
- Pemulihan logam dari oksida mereka dengan H2.Saturasi hidrogen
- hidrokarbon alifatik jenuh.
hidrogen obligasi
sifat fisik dari hidrogen sehingga memungkinkan, menjadi sehubungan dengan unsur elektronegatif, untuk membentuk tipe khusus sehubungan dengan atom yang sama dari negara tetangga molekul dengan pasangan elektron unshared (misalnya, oksigen, nitrogen dan fluorin).Contoh paling jelas dari mana yang lebih baik untuk melihat fenomena ini - itu adalah air.Dapat dikatakan obligasi dijahit hidrogen yang lebih lemah daripada kovalen atau ionik namun karena fakta bahwa banyak dari mereka memiliki pengaruh yang signifikan pada sifat-sifat zat.Bahkan, ikatan hidrogen - adalah interaksi elektrostatik, yang mengikat molekul air menjadi dimer dan polimer, membuktikan titik didih yang tinggi.
Hidrogen terdiri dari mineral senyawa
Komposisi asam anorganik termasuk proton - kation atom seperti hidrogen.Asam zat residu yang memiliki tingkat oksidasi yang lebih besar dari (-1) adalah senyawa polibasa.Saat ini ada beberapa atom hidrogen yang tidak berdisosiasi dalam air solusi multistage.Setiap residu asam proton berikutnya datang dari lebih keras.Dengan kandungan hidrogen kuantitatif dalam medium ditentukan oleh keasaman.
mengandung basa hidrogen dan hidroksil.Mereka terhubung ke atom hidrogen oksigen, mengakibatkan oksidasi residu alkali selalu sama dengan (-1).Pada isi gugus hidroksil di lingkungan ditentukan oleh yang dasar.
Aplikasi
manusia silindersubstansi, serta wadah dan gas cair lainnya seperti oksigen, memiliki penampilan tertentu.Mereka dicat warna darkish-hijau dengan merah terang kata "Hidrogen".Gas dipompa ke tangki bawah tekanan dari sekitar 150 atmosfer.Sifat fisik hidrogen, dalam kemudahan khususnya negara agregat gas dan digunakan untuk mengisi mereka dengan campuran balon helium, balon, dll
Hidrogen, sifat fisik dan kimia yang orang telah belajar untuk menggunakan beberapa tahun yang lalu, pada saat yang terlibat dalam banyak industri.Massa utamanya pergi ke produksi amonia.Juga hidrogen berpartisipasi dalam produksi logam (hafnium, germanium, gallium, silikon, molibdenum, tungsten, zirkonium, dan lain-lain) dari oksida, reaksi bertindak sebagai reduktor, dan garam asam hidrosianat, metil alkohol, dan bahan bakar cair sintetis.Industri makanan menggunakannya untuk mengkonversi minyak nabati menjadi lemak padat.
menentukan sifat kimia dan penggunaan hidrogen dalam berbagai proses hidrogenasi dan hidrogenasi lemak, batubara, hidrokarbon, minyak dan bahan bakar minyak.Dengan menghasilkan batu mulia, pijar, menghabiskan penempaan dan pengelasan produk logam di bawah pengaruh api oksigen-hidrogen.