Fysiske egenskaper av hydrogen.

H Hydrogen - et grunnstoff, en av de vanligste i vårt univers.Massen av hydrogen som et element i den materialblanding er 75% av det totale innhold av atomer av annen type.Det er en del av det overordnede og vital forbindelse til planeten - vann.Et karakteristisk trekk ved hydrogen er også et faktum at det er det første element i det periodiske system av kjemiske elementer i Mendeleev.

oppdagelse og etterforskning

første omtale av hydrogen i skriftene til Paracelsus daterer seg tilbake til det sekstende århundre.Men hans utvalg fra en gassblanding av luft og brennbare egenskaper av studien ble gjort i det syttende århundre vitenskaps Lemaire.Hydrogen grundig studert engelsk kjemiker, fysiker og vitenskapsmann Henry Cavendish, som er empirisk bevist at massen av hydrogen i den laveste sammenlignet med andre gasser.I senere stadier av utviklingen av vitenskap, har mange forskere jobbet med ham, slik som Lavoisier, som kalte det "føder vann."

funksjoner på situasjonen PSKHE

element som åpner den periodiske tabellen Mendelejev - er hydrogen.Fysiske og kjemiske egenskaper av atomene oppviser en viss tosidigheten, som Hydrogen tilhører samtidig til den første gruppen, de viktigste undergrupper hvis det oppfører seg som et metall, og gir bare ett elektron i prosessen av en kjemisk reaksjon, og den syvende - i tilfelle av fullstendig fylling av valens skallet, dvs. mottaknegative partikler, som karakteriserer den som ligner på et halogen.

trekk ved de elektroniske konstruksjonselement

egenskaper for hydrogenatom, komplekse stoffer, som den er en del, og den mest enkle materialet H2 er først og fremst bestemt av elektronkonfigurasjon av hydrogen.Partikkelen har et elektron med Z = (-1), som roterer i sin bane rundt kjernen inneholdende en proton med en masseenhet og en positiv ladning (1).Sin elektronkonfigurasjon er registrert som 1s1, noe som betyr at tilstedeværelsen av en negativ partikkel i den aller første og eneste for s-orbital av Hydrogen.

Hvis skilt eller rekyl elektron og et atom av elementet er den egenskap som forbinder ham med metallkationet er oppnådd.Faktisk hydrogenionet - disse positive elementærpartikler.Hydrogen er derfor blottet for et elektron kalles rett og slett et proton.Fysiske egenskaper

beskrevet kort hydrogen fysikalske egenskaper, det er fargeløs, lite løselig gass med en relativ atommasse på 2, 14,5 ganger lettere enn luft, med en temperatur på -252,8 flytendegjøring komponent grader Celsius.

på erfaring kan lett sees at H2 enkleste.Det er nok til å fylle tre baller av ulike stoffer - hydrogen, karbondioksid, vanlig luft - og samtidig la dem ut av hånden.Den raskeste å komme til jorden, som er fylt med CO2, etter fallet trykkluft blanding inneholdende H2 og alle vil stige til taket.

liten vekt og størrelse på partiklene av hydrogen bygge dens evne til å trenge gjennom forskjellige stoffer.For eksempel vil det samme ball i denne lett å gjøre i et par dager hadde han blåst bort, akkurat som gassen vil passere gjennom gummien.Dessuten kan hydrogen akkumuleres i strukturen av visse metaller (palladium eller platina), og ved høyere temperaturer for å fordampe fra den.

eiendommen er tungt oppløselig hydrogen brukes i laboratoriet for å markere vann fortrengning metode.De fysiske egenskapene til hydrogen (tabellen vist nedenfor, inneholder de grunnleggende parametre) definerer omfanget og fremstillingsmetoder.

isotopsammensetningen av

Som mange andre representanter for den periodiske tabell over kjemiske elementer, har Hydrogen flere naturlige isotoper, dvs. atomer med samme antall protoneri kjernen, men et annet antall nøytroner - partikler med null og enhet charge masse.Eksempler på atomer som har samme egenskap - oksygen, karbon, klor, brom og lignende, inkludert radioaktiv.

fysiske egenskapene til hydrogen 1H, den mest utbredte av representanter for denne gruppen er vesentlig forskjellig fra de samme karakteristikkene av sine kolleger.Spesielt de forskjellige trekk ved stoffer i hvilke de er inkorporert.Så er det en normal og deuterert vann inneholdende i strukturen i stedet for et hydrogenatom med et enkelt proton, deuterium, 2H - sin isotop med to elementærpartikler: positive og uladede.Denne isotop er to ganger større enn vanlig av hydrogen, noe som forklarer den fundamentale forskjell i egenskapene til de forbindelser som de danner.Naturen av deuterium funnet 3,200 ganger mer sjelden enn hydrogen.En tredje representant - tritium 3H, i kjernen har to nøytroner og ett proton.

Metoder for utarbeidelse og isolere

laboratorium og industrielle metoder for produksjon av hydrogen er ganske annerledes.Således små mengder av gassen produseres hovedsakelig av reaksjoner med mineraler og storskala produksjon av økende grad ved hjelp av organisk syntese.

Laboratoriet brukte følgende kjemiske reaksjoner:

1. omsetning av alkali- og jordalkalimetaller med vann for å danne alkali og den ønskede gass.
2. elektrolyse av en vandig oppløsning av elektrolytt, står anoden H2 ↑, og katoden - oksygen.
3. dekomponering av vann, alkalimetallhydrider, alkali- og produktene er henholdsvis gass H2 ↑.
4. reaksjon med fortynnede syrer for å danne metallsalter og H2 ↑.
5. virkning av alkali på silisium, aluminium og sink, og fremmer frigjøring av hydrogen i parallell for å danne komplekssalter.

av hensyn til gassindustrien er oppnådd ved hjelp av metoder som:

1. termisk dekomponering av metan i nærvær av en katalysator for å gjøre opp sine enkle stoffer (350 grader når verdien av denne indikatoren, temperatur) - hydrogen H2 og karbon ↑ S.
2. transmittance dampvann gjennom koks ved 1000 ° C for å danne karbondioksid CO2 og H2 ↑ (den vanligste metoden).
3. omdannelse av metan gass på nikkelkatalysator ved temperaturer opp til 800 grader.
4. Hydrogen er et biprodukt ved elektrolyse av vandige oppløsninger av natrium- eller kaliumklorid.

Kjemisk interaksjon: generell

fysiske egenskapene til hydrogen i stor grad forklare sin oppførsel i å svare på dette, eller at tilkoblingen.Valens Hydrogen er en som det er plassert i den periodiske tabellen i den første gruppen, og viser en annen oksydasjonstilstand.Alle forbindelser, bortsett fra hydrider, hydrogen sd = (1+), i molekyler som CN, XH2, HN3 - (1).

molekyl av hydrogengass, som dannes ved å tilveiebringe generell elektron-par består av to atomer og heller energetisk stabil, er det derfor under normale forhold og mer inert reagerende endring i normale forhold.Avhengig av graden av oksydasjon av hydrogen i strukturen av andre stoffer, kan det tjene både som oksidasjonsmiddel og reduksjonsmiddel.

Stoffer som reagerer under dannelse av hydrogen

Element interaksjoner til å danne komplekset stoff (ofte ved høyere temperaturer):

1. alkali og alkaliske jordmetall + = hydrogen hydrid.
2. Halogen + H2 = hydrogenhalogenidkomponent.
3. Svovel + = hydrogensulfid.
4. oksygen = vann + H2.
5. Carbon + Hydrogen = metan.
6. Nitrogen + H2 = ammoniakk.

interaksjon med komplekse substanser:

1. Får syntesegass fra karbonmonoksid og hydrogen.
2. Gjenvinning av metaller fra deres oksider av H2.
3. hydrogen metning av umettede alifatiske hydrokarboner.

hydrogenbinding

fysikalske egenskaper for hydrogen er slik at tillater det, å være i forbindelse med en elektro element, for å danne en spesiell type av forbindelse med de samme atomer fra nabo molekyler med udelte elektronpar (for eksempel, oksygen, nitrogen og fluor).Det klareste eksempel på hvor bedre å se dette fenomenet - det er vann.Det kan sies sydd hydrogenbindinger som er svakere enn kovalente eller ioniske men på grunn av det faktum at mange av dem har en betydelig innflytelse på egenskapene til stoffene.Faktisk, hydrogenbinding - er den elektrostatiske interaksjon, som binder vannmolekyler til dimerer og polymerer, noe som viser dets høye kokepunkt.

Hydrogen består av mineral forbindelser

Sammensetningen av uorganiske syrer inkluderer proton - atom kation som hydrogen.Stoff syrerest som har en oksydasjonsgrad som er større enn (-1) blir nevnte flerverdige forbindelse.I dag er det flere hydrogenatomer som ikke dissosierer i vandige løsninger flertrinns.Hver påfølgende proton syre rester løsner hardere.Ved kvantitativ hydrogeninnhold i mediet bestemmes av dens surhet.

inneholder hydrogen og hydroksyl baser.De er koblet til hydrogenatomet av oksygen, noe som resulterer i oksydasjon av residuet alkali alltid er lik (-1).På innholdet av hydroksylgrupper i miljøet bestemmes av dens grunnleggende.

Application human

sylindre substans, så vel som beholdere og andre lette gasser slik som oksygen, har en bestemt utseende.De malt en mørk-grønn farge med lyse rødt ordet "Hydrogen".Gass pumpes inn i tanken under trykk på omtrent 150 atmosfærer.Fysiske egenskaper av hydrogen, spesielt enkel gassformig aggregattilstand og er brukt for å fylle dem med en blanding av helium ballonger, ballonger, etc.

Hydrogen, fysiske og kjemiske egenskaper som folk har lært å bruke mange år siden, i øyeblikket involvert i mange bransjer.Dens viktigste massen går til produksjon av ammoniakk.Også hydrogen deltar i produksjon av metaller (hafnium, germanium, gallium, silisium, molybden, wolfram, zirkonium og andre) av oksider, reaksjons som virker som et reduksjonsmiddel og et salt av blåsyre, metylalkohol, og syntetiske flytende brensel.Næringsmiddelindustrien bruker den til å omdanne vegetabilske oljer til faste fettstoffer.

bestemme de kjemiske egenskaper og bruk av hydrogen i forskjellige hydrogeneringsprosesser og hydrogenering av fett, kull, hydrokarboner, olje og brenselolje.Med det produserer edelstener, gløde, tilbringe smiing og sveising av metallprodukter under påvirkning av oksygen-hydrogen flamme.