תכונות פיסיקליות של מימן.

H - יסוד כימי, אחד הנפוץ ביותר ביקום שלנו.המסה של מימן כמרכיב בהרכב של חומר היא 75% מהתוכן הכולל של אטומים מסוג אחר.זה חלק מהעל והקשר חיוני לכדור הארץ - מים.תכונה ייחודית של מימן היא גם עובדה שזה האלמנט הראשון בטבלה המחזורית של יסודות כימיים של מנדלייב.אזכור

גילוי וחקירת

הראשון של מימן בכתביו של מועד פרצלסוס במאה השש-עשרה.אבל הבחירה שלו מתערובת גז של אוויר ומאפיינים דליקים של המחקר נעשתה במדען המאה השבע-עשרה למר.מימן למד ביסודיות כימאי אנגלי, פיזיקאי ומדען הנרי קוונדיש, שאמפירית הוכיח כי המסה של מימן בנמוך ביותר בהשוואה לגזים אחרים.בשלבים מאוחר יותר של התפתחות המדע, מדענים רבים עבדו איתו, כגון לבואזיה, שכינה אותו "יולדת מים."

כולל על אלמנט PSKHE

המצב שפותח השולחן מנדלייב התקופתי - הוא מימן.תכונות פיסיקליות וכימיות של אטומים תערוכה דואליות מסוימת, כמו בו זמנית מימן שייך לקבוצה הראשונה, הקבוצות העיקריות, אם הוא מתנהג כמו מתכת ונותנת אלקטרון אחד בלבד בתהליך של תגובה כימית, והשביעית - במקרה של מילוי מלא של המעטפת הערכיות, כלומר קבלהחלקיקים שליליים, שמאפיין אותו כדומה להלוגן.תכונות

של מאפייני אלמנט מבנה האלקטרוני

של אטום המימן, חומרים מורכבים, שאליו הוא חלק, וH2 חומרים הפשוט ביותר נקבע בעיקר על ידי תצורת האלקטרונים של מימן.יש חלקיקי אלקטרונים עם Z = (-1), אשר מסתובב במסלולו סביב הגרעין המכיל פרוטון אחד עם מסת יחידה ומטען חיובי (+1).תצורת אלקטרוניה נרשמת כ1s1, מה שאומר שהנוכחות של חלקיק שלילי בראשון והיחיד לים-מסלולית של מימן.

אם התגרש או אלקטרון רתיעה ואטום של היסוד הוא הרכוש שמקשר אותו עם קטיון המתכת מתקבל.למעשה, יון המימן - חלקיקים יסודיים חיוביים זו.המימן הוא אפוא נטול אלקטרון נקרא פשוט פרוטון.תכונות פיסיקליות

תוארו תכונות פיסיקליות מימן בקצרה, זה גז חסר צבע, במשורה המסיס עם מסה יחסי אטומית של 2, 14.5 פעמים קלות יותר מאשר אוויר, עם טמפרטורה של מעלות צלזיוס רכיב עיבוי -252.8.

על ניסיון שניתן לראות בקלות שH2 הקל ביותר.זה מספיק כדי למלא שלושה כדורים של חומרים שונים - מימן, פחמן דו חמצני, אוויר רגיל - ובה בעת לתת להם לצאת מכלל שליטה.המהיר ביותר להגיע לכדור הארץ, שהוא מלא עם CO2, לאחר הנפילה בלחץ אוויר התערובת המכילה H2 וכל יעלו לתקרה.משקל קטן

וגודל החלקיקים של מימן לבסס את יכולתה לחדור דרך חומרים שונים.לדוגמא, באותו כדור בזה קל לעשות בכמה ימים שהוא מפוצץ משם, בדיוק כמו הגז יעבור בגומי.כמו כן, מימן יכול להצטבר במבנה של מתכות מסוימות (פלדיום או פלטינה) ובטמפרטורות גבוהות יותר להתאדות מזה.רכוש

הוא גרוע מימן מסיס בשימוש במעבדה כדי להדגיש שיטת עקירת מים.התכונות הפיסיקליות של מימן (שולחן שנראה להלן, כולל את הפרמטרים הבסיסיים) להגדיר את היקף ושיטות ההכנה שלה.פרמטרים

המשושה (מ '· K) n צפיפות (300 K) 0,1815 W / ליטר / 0,08987 גרם 18,8 מיליליטר / ליטר 2 מעלות צלזיוס

של אטומים או מולקולות של חומר פשוט ערך	מסה אטומית
(מסה טוחנת) 1,008 g /
mol תצורת
אלקטרוני	1s1 הסריג הגבישי
מוליכות תרמית
.y.
נקודת הרתיחה	-252,76 ° C חום סגולי
הבעירה	120,9 · 106 נקודת ההתכה J / קילוגרם
	-259,, יש מימן
מסיסות במי

הרכב האיזוטופי של רבים נציגים אחרים

כמו של הטבלה המחזורית של יסודות כימיים כמה איזוטופים טבעיים, כלומר אטומים עם אותו המספר של פרוטוניםבגרעין, אך מספר שונה של ניטרונים - חלקיקים עם אפס ומסת תשלום יחידה.דוגמאות של אטומים שיש נכס דומה - חמצן, פחמן, כלור, ברום וכדומה, כולל רדיואקטיבי.תכונות פיסיקליות

של 1H מימן, הנפוץ ביותר של נציגי קבוצה זו שונות באופן משמעותי מאותם מאפיינים של עמיתיה.בפרט, התכונות השונות של חומרים שבו הם משולבים.אז, יש מים רגילים וdeuterated המכילים במבנה במקום אטום מימן עם פרוטון אחד, דאוטריום, 2H - איזוטופ עם שני חלקיקים יסודיים: חיוביים ובלתי טעונים.איזוטופ זה הוא שתי פעמים כבדה יותר מהרגיל של מימן, מה שמסביר את ההבדל המהותי במאפיינים של התרכובות שהם יוצרים.הטבע של דאוטריום מצא 3,200 פעמים נדירים יותר ממימן.נציג שלישי - 3H טריטיום, בליבה יש לו שני ניטרונים ופרוטונים אחד.שיטות

להכנה ובידוד המעבדה

ושיטות תעשייתיות של ייצור מימן הן שונות לגמרי.כך, כמויות קטנות של גז מיוצרת בעיקר על ידי תגובות מעורבות מינרלים, וייצור בקנה מידה גדולה של יותר ויותר שימוש בסינתזה אורגנית.

המעבדה משמשת התגובות הכימיות הבאות: תגובת

1. של מתכות אלקליות אדמה ובסיסית עם מים ליצירת אלקלי והגז הרצוי.אלקטרוליזה
2. של תמיסה מימית של אלקטרוליט, האנודה עומד H2 ↑, והקתודה - החמצן.פירוק
3. של מים, מתכת הידריד אלקלי, אלקלי והמוצרים, בהתאמה, ↑ H2 הגז.תגובת
4. עם חומצות מהולות בצורת מלחי מתכת ו- H2 ↑.פעולת
5. של אלקלי על סיליקון, אלומיניום ואבץ ומקדם את שחרורו של מימן במקביל ליצירת מלחים מורכבים.

באינטרסים של תעשיית הגז מתקבל על ידי שיטות כגון: פירוק תרמי

1. של מתאן בנוכחות זרז כדי לפצות חומרים הפשוטים שלו (350 מעלות מגיעה הערך של מדד זה, טמפרטורה) - H2 המימן ופחמן ↑ אדי העברת ס
2. מים דרך הקוקאין ב 1000 ° C כדי ליצור CO2 פחמן דו חמצני ו- H2 ↑ (השיטה הנפוצה ביותר).המרת
3. של גז מתאן על זרז ניקל בטמפרטורות של עד 800 מעלות.מימן
4. הוא תוצר לוואי במהלך אלקטרוליזה של תמיסות מימיות של נתרן או אשלגן כלורי.אינטראקציה

כימית: תכונות פיסיקליות

הכללי של מימן במידה רבה להסביר את התנהגותו בתגובה לזה או חיבור.ולנסי של מימן הוא 1 כפי שהוא נמצא בטבלה המחזורית בקבוצה הראשונה, ומציג מצב חמצון שונה.כל התרכובות מלבד הידרידים, SD מימן = (1+), במולקולות כגון CN, XH2, HN3 - (1).מולקולת

של גז מימן, שהוקם על ידי מתן זוג אלקטרונים כללי מורכבת משני אטומים ולא יציב מבחינה אנרגטית, על כן בתנאים רגילים ואדישים יותר מגיבים לשינוי בתנאים רגילים.בהתאם למידת החמצון של המימן במבנה של חומרים אחרים, זה יכול לשמש גם כחמצון וreductant.חומרי

שמגיב בצורת

מימן אינטראקציות Elemental כדי ליצור את החומר המורכב (לעתים קרובות בטמפרטורות גבוהות):

1. מתכת אלקלית וארץ אלקליין + = הידריד מימן.
2. הלוגן + H2 = הליד מימן.גופרית
3. + = מימן גופרתי.חמצן
4. = מים + H2.
5. פחמן מימן + = מתאן.
6. החנקן + H2 = אמוניה.האינטראקציה

עם חומרים מורכבים:

1. קבלת גז סינתזה מפחמן חד חמצני ומימן.
שחזור
2. של מתכות מהתחמוצות שלהם על ידי H2.הרוויה מימן
3. של פחמימנים בלתי רוויים אליפטי.תכונות פיסיקליות קשר מימן

של מימן הן כאלה שיאפשר לה, להיות בקשר עם אלמנט אלקטרו, כדי ליצור סוג מיוחד של קשר עם אותו אטומים משכנת מולקולות עם זוגות הפסקת שיתוף אלקטרונים (למשל, חמצן, חנקן ופלואור).הדוגמא הברורה ביותר לשם טוב יותר כדי לראות את התופעה הזאת - זה מים.ניתן לומר קשרי מימן תפור כי הם חלשים יותר מקוולנטיים או יוניים אבל בשל העובדה שרבים מהם יש השפעה משמעותית על תכונות חומרים.למעשה, קשר מימן - הוא האינטראקציה אלקטרוסטטית, שנקשרה למולקולות מים הדימרים ופולימרים, המוכיח נקודת הרתיחה הגבוהה שלה.מימן

המורכב ממינרל תרכובות

ההרכב של חומצות אורגניות כולל פרוטון - קטיון אטום כגון מימן.שאריות חומצת חומר שיש לו תואר של חמצון גדול יותר (-1) הוא אמר מתחם polybasic.נכון לעכשיו יש כמה אטומי מימן שאין לנתק את ברב שלבי תמיסות מימיים.כל שאריות חומצת פרוטון לאחר מכן יורדת יותר קשה.על ידי תוכן מימן כמותי במדיום נקבע על ידי החומציות שלו.

לכלול בסיסי מימן והידרוקסיל.הם מחוברים לאטום המימן של חמצן, וכתוצאה מכך החמצון של שאריות אלקלי תמיד שווה ל( -1).על התוכן של קבוצות הידרוקסיל בסביבה נקבע על ידי בסיסי.חומר

יישום

אדם צילינדרי

, כמו גם מכולות וגזים אחרים כגון חמצן נוזלי, יש מראה מסוים.הם צבועים בצבע כהה-ירוק עם "מימן" מילה בצבע אדום בוהק.גז נשאב לתוך הטנק תחת לחץ של כ -150 אטמוספרות.תכונות פיסיקליות של מימן, בקלות מסוימת של מדינה המצרפי גזים ומשמש למילוי אותם בתערובת של בלוני הליום, בלונים, וכו 'מימן

, תכונות פיסיקליות וכימיות שאנשים למדו להשתמש לפני שנים רבות, ברגע המעורב בתעשיות רבות.המסה העיקרית שלה הולכת לייצור האמוניה.כמו כן מימן משתתף בייצור של מתכות (הפניום, גרמניום, גליום, סיליקון, מוליבדן, טונגסטן, זירקוניום, ואחרים) של תחמוצות, התגובה מתנהגת כמו reductant, ומלח של חומצת hydrocyanic, מתיל אלכוהול, ודלקים נוזליים סינטטיים.תעשיית המזון משתמשת בו כדי להמיר שמנים צמחיים לשומנים מוצקים.

לקבוע את התכונות כימיות ושימוש במימן בתהליכי הידרוגנציה שונים והידרוגנציה של שומנים, פחם, פחמימנים, נפט ומזוט.עם זה מייצר אבנים יקרות, ליבון, לבלות זיוף וריתוך של מוצרי מתכת תחת השפעה של להבת חמצן-מימן.