Hidrogén - Mi ez az anyag? Kémiai és fizikai tulajdonságai a hidrogén

Minden kémiai elem megvan a maga helye pozícióját a periódusos rendszer, amely tükrözi a jellemzői által mutatott, és beszél az elektronikus szerkezetét. Van azonban egy adott összes atom, mely mindössze két cellát. Nem található két teljesen ellentétes tulajdonságok által mutatott csoportok elemek. Hidrogén. Ezek a tulajdonságok teszik egyedivé.

Hidrogén - nem csak egy elem, hanem egy egyszerű anyag, valamint szerves része a sok komplex vegyületek biogén és szerves eleme. Ezért úgy véljük, a jellemzőit és tulajdonságait részletesen.

A hidrogén a kémiai elem

Hidrogén - egy elem az első csoport a fő csoport, valamint a hetedik csoport a fő csoport az első kis időszakban. Ez az időszak áll, csak két atom: a hélium és az elem érintkező. Leírjuk a fő jellemzői a hidrogén-helyzetben a periódusos rendszerben.

1. Sorszáma hidrogén - 1, az elektronok száma ugyanaz, illetve protonok annyi. Atomtömeg - 1,00795. Három izotópjainak elem tömegszáma 1, 2, 3. Azonban, a tulajdonságok minden nagyon különböző, mivel a súlynövekedés egységnyi, akár csak a hidrogén azonnal dupla.
2. Az a tény, hogy a külső energia szint tartalmaz csak egy elektron, akkor sikerrel mind oxidáló és redukáló tulajdonságai. Ezen túlmenően, az ütközés után az elektron ő szabadon marad orbitális, amely részt vesz a kialakított kémiai kötésen donor-akceptor mechanizmus.
3. Hidrogén - egy erős redukálószer. Ezért úgy kell tekinteni a fő hely az első csoport a fő csoport, ahol ő vezette a legaktívabb fémek - lúgos.
4. Azonban reakció erős redukáló szerek, mint például a fémek, és lehet, hogy egy oxidálószer, elfogadó elektron. Ezek a vegyületek az úgynevezett hidridek. Ennek alapján ő vezeti alcsoportja halogének, ami hasonló.
5. Mivel nagyon kis atomtömege hidrogén kell tekinteni a legkönnyebb elem. Ezen túlmenően, a sűrűség is nagyon kicsi, így ez is egy viszonyítási könnyedén.

Ezért nyilvánvaló, hogy egy hidrogénatom - egy teljesen egyedi, ellentétben az összes többi elem. Mindebből következően az is különleges, és kialakult az egyszerű és összetett anyagok nagyon fontosak. Nézzük meg őket tovább.

egyszerű anyag

Ha beszélünk ez az elem, az a molekula, azt kell mondanunk, hogy ez a kétatomos. Azaz, a hidrogén (egyszerű anyag), - a gáz. A tapasztalati képletet van írva, mint _H2, és a grafika - révén egyetlen szigma-kötés H-H. A mechanizmus kialakítására atomok közötti kötés - egy nem-poláros kovalens.

Még Henry Cavendish 1766-ban képes volt megnyitni az anyagot. Ez azt bizonyította, hogy a hidrogén - gáz, és az egyik, hogy képes robbanó a levegőben. Később, az ingatlan már alaposan tanulmányozták, világossá vált, hogy az anyag - a legkönnyebb között a híres.

Még később Lavoisier adta a nevét (mint egy elem, és egy anyag azon alapuló) latin - Hydrogenium, ami azt jelenti: „a szülést, hogy a víz.” 1781-ben, a felfedezője az elem Henry Cavendish azt mutatta, hogy a víz - kombinációja hidrogén és oxigén, hogy egy olyan termék saját kölcsönhatások. És, hogy a fény a gáz is nagyon gyúlékony, már ismert volt a XVI században, ez tükröződött a rekordok Paracelsus.

Így, molekuláris hidrogén - nagyon gyakori a természetben, és a természetben előforduló gáz halmazállapotú vegyület, amely két atom, amely képes arra, hogy fúj a levegőben. Továbbá a molekula bontható tartalmaz, amelyek részt vesznek a nukleáris reakciók, forgatva egy hélium atommag. Ezek a folyamatok folyamatosan zajlanak a Nap és a térben, amelyek a fő szállítók a vegyület.

Hidrogén - olyan anyag, amely képes arra, hogy kifejezzék magukat, és oxidálószerként, és redukálószerként. Továbbá, ez egy nagyon széles körben használják az emberi tevékenység.

fizikai tulajdonságok

Fizikai paraméterei hidrogén a következő:

1. Forráspont - (-252,76 ⁰ C).
2. Olvadáspont - (-259,2 ⁰ C).
3. A hőmérséklet-tartomány jelezte ez egy színtelen folyadék, amelynek nincs szaga.
4. Nagyon nagy nyomáson léteznek snowlike kristályok szilárd hidrogén.
5. Bizonyos körülmények között (nagy nyomáson és alacsony hőmérsékleten) átalakítható egy fémes állapotban.
6. Gyakorlatilag nem oldódik vízben, így a töltés lehetséges elmozdulása a készítményben lévő víz a laboratóriumban.
7. Szokásos körülmények között végzett hidrogén - gáz, szagtalan, színtelen és íztelen.
8. Tűz- és robbanásveszélyes anyagok.
9. Ez jól oldódik fémek, például képes diffundálni a vastagságán.
10. 14,5-szerese a gáz a levegőnél könnyebb.

A kristályrács egy egyszerű molekuláris anyagok, kommunikáció gyenge, így könnyen tönkremehetnek.

kémiai tulajdonságok

Amint a fentiekben említettük, a hidrogén egyaránt mutatnak csökkentése és oxidáló tulajdonságai vannak. Lehetséges oxidáló ereje az 1 elem; -1. Ezért gyakran használják az iparban különféle szintézisek és reakciókat.

Oxidációs hidrogén tulajdonságait

1. A kölcsönhatás az aktív fémek (alkáli és alkáliföldfém) a szokásos körülmények között képződéséhez vezet a só-szerű vegyületek úgynevezett hidridek. Például: LiH, _CaH2, KH, MGH _2, és mások.
2. Vegyületek kisebb aktív fémek magas hőmérsékleten vagy erős megvilágítás (a fotokémiai iniciációs reakció) is képeznek hidrideket.

Hidrogén redukáló tulajdonságai

1. Kölcsönhatás normál körülmények között csak fluorozott (mint erős oxidálószer). Ennek eredményeként, a hidrogén-fluorid vagy hidrogén-fluorid HF.
2. Kölcsönhatás szinte az összes nem-fémek, de bizonyos meglehetősen szigorú körülmények között. Példák a vegyületek: H ₂ S, NH _3, H ₂ O, PH _3, SiH ₄ és mások.
3. Hasznosítja a fémek kinyerésére oxidok az egyszerű anyagok. Ez az egyik az ipari előállítási eljárásai fém -called vodorodotermiey.

Azt is meg kellene kiemelni reakciók során használt szerves szintézisek során. Ezek az úgynevezett hidrogénezéssel - dehidrogénezés és hidrogén telítettség, azaz, annak hasítási a molekuláról. Ennek alapján ezek a módszerek, több transzformációk a szénhidrogének és egyéb szerves vegyületek.

Mivel a természetben

Hidrogén - a leggyakoribb anyag a Földön, és azon túl. Végtére is, szinte minden a csillagközi térben, és a csillagok készült ez a vegyület különösen. Az űrben, akkor létezik a következő formában:

• plazma;
• gáz;
• ionok;
• tartalmaz;
• molekulákat.

Van többféle, különböző sűrűségű felhők, amely éppen ezt az anyagot.

Beszéd konkrétan a terjedés a földkéreg, a hidrogén a második helyen az atomok száma oxigén után körülbelül 17%. A szabad forma az ritka, de kis mennyiségben a száraz levegő összetételének. A leggyakoribb vegyület ezen elem - a víz. Ez a szerkezete, és ez a bolygón található.

Továbbá, a hidrogén szerves része a minden élő szervezetben. Továbbá, 63% -a az emberi test egy töredéke az atomok. Hidrogén - az elem szerv-tehát generál molekulák a fehérjék, zsírok, szénhidrátok és nukleinsavak, valamint sok más fontos vegyületek.

vétel

Vannak különböző módon egyre gáz alattunk. Ezek közé tartoznak a különböző ipari és laboratóriumi szintézis változatai.

Ipari eljárások hidrogén :

1. Gőz metán-konverzió.
2. Gázosító szén - eljárás során felmelegítjük a szén-1000 ⁰ C, ezáltal a hidrogén és szén-intenzív.
3. Elektrolízis. Ez a módszer csak akkor használható, vizes oldatok esetében a különféle sók, mint az olvadék nem vezet a kibocsátott víz a katódon.

Laboratóriumi módszerek előállítására hidrogén:

1. A hidrolízist a fém-hidridek.
2. Az oldást savak aktív fémek és másodlagos tevékenység.
3. Kölcsönhatása alkáli- és alkáliföldfémek vízzel.

Gyűjtése előállított hidrogént, meg kell tartani a cső fejjel lefelé. Miután az összes, a gáz nem lehet gyűjteni, mint például a szén-dioxid. Jelentése hidrogénatom, ez sokkal könnyebb, mint a levegő. Gyorsan eltűnik, és nagy mennyiségben levegővel keveredve felrobban. Ezért, ha a cső körben. Annak befejezését követően meg kell zárni gumidugóval.

Ahhoz, hogy ellenőrizze a tisztaságát az összegyűjtött hidrogén kell hozni, hogy a nyak egy megvilágított mérkőzés. Ha pamut unalmas és csendes - tehát a gáz tiszta, minimális levegő szennyeződés. Ha egy hangos fütyülés - piszkos, nagy arányban külföldi alkatrészeket.

Felhasználási területek

Égése során felszabaduló hidrogén olyan nagy mennyiségű energia (hő), hogy a gáz tüzelőanyag a legelőnyösebb. Ezen felül, nem szennyező. Ma azonban annak használata korlátozott ezen a területen. Ez annak köszönhető, hogy meggondolatlan nem teljesen megoldott problémák szintézisének tiszta hidrogén, ami alkalmas üzemanyagként reaktorokban motorok és hordozható eszközök, valamint a fűtő kazánok házak.

Valóban, eljárások előkészítése gáz meglehetősen drágák, ezért mielőtt ki kell fejleszteni egy speciális szintézis módszerek. Az egyik, amely lehetővé teszi, hogy olyan terméket kapjunk egy nagyszabású és minimális erőfeszítéssel.

Számos kulcsfontosságú területeken, ahol a gázt használnak elbírálás alatt velünk.

1. A kémiai szintézis. Alapján a kapott hidrogénezés szappant, margarin, műanyag. Amikor a hidrogén részvétel szintetizált metanol és ammónia, és más vegyületek.
2. Az élelmiszeriparban - mint az adalékanyag E949.
3. A légi közlekedési ágazat (rakéta, légi).
4. Az elektromos áramot.
5. Meteorológia.
6. Üzemanyag tiszta.

Nyilvánvaló, hogy a hidrogén ugyanolyan fontos, mint a természetben,. Mégis fontos szerepet játszanak alkottak különböző vegyületek.

vegyületek hidrogén

Ez a komplex tartalmú anyag hidrogénatom. több alaptípusa az ilyen anyagok azonosíthatók.

1. Halogenidek. Az általános képlet - HHal. Különösen fontos, köztük hidrogén-klorid. Ez a gáz, amely vízben oldódik, így sósav oldattal. Ezt a savat széles körben használják szinte minden kémiai szintézisek. Sőt, a szerves és szervetlen. Hidrogén-klorid - a vegyület, amelynek tapasztalati képlete HCL és az egyik legnagyobb a termelés évente ebben az országban. Van is egy hidrogén-halogenid a hidrogén-jodid, hidrogén-fluorid és hidrogén-bromid. Ezek az összes, így a megfelelő savat.
2. Illékony hidrogénatom nemfémes vegyületek. Szinte mindegyikük elég mérgező gázokat. Például, hidrogén-szulfid, metán, szilán, foszfin, és mások. Ez nagyon gyúlékony.
3. Hidridek - vegyületek fémekkel. Lásd sók az osztály.
4. És hidroxidok: bázisok, savak, és az amfoter vegyületek. A készítmény szükséges, hogy tartalmazza a hidrogénatomok, egy vagy több. Példa: nátrium-hidroxid, K ₂ [Al (OH) _4], H _{2SO 4} és mások.
5. Hidroxid hidrogénatom. Ez a vegyület jobban ismert, mint a víz. Egy másik neve hidrogén-oxid. Empirikus képlet - H ₂ O.
6. Hidrogén-peroxid. Ez az erős oxidálószer, amely képlet formájában H ₂ O _2.
7. Számos szerves vegyületek: szénhidrogének, proteinek, zsírok, lipidek, vitaminok, hormonok, és egyéb illóolajok.

Egyértelmű, hogy a sokszínűség kapcsolatok gondolkodunk elem nagyon nagy. Ez ismét megerősíti a nagy értékű a természet és az ember, valamint az összes élőlény.

Oxide hidrogénatom - a legjobb oldószer

Mint már említettük, a plebejus az anyag nevét - a víz. Két hidrogénatom és egy oxigénatomot összekapcsolt poláris kovalens kötés. A víz molekula egy dipól, amely megmagyarázza számos tulajdonságuk is. Különösen az a tény, hogy ez egy univerzális oldószer.

Ez volt a vízi környezetben előforduló szinte minden kémiai folyamatokat. Belső műanyag reakciók és az energia metabolizmus az élő szervezetekben is hidrogénnel végezzük oxiddal.

Víz tekintik a legfontosabb anyag a világon. Köztudott, hogy enélkül nem tud élni egy élő organizmus. A Földön létezhet három állam az összesítés:

• folyékony;
• Gáz (gőz);
• szilárd anyag (jég).

Attól függően, hogy a hidrogén-izotóp a molekulában, háromféle víz.

1. Egyszerű vagy Protium. Izotóp tömegszáma 1. A általános képletű - H ₂ O. Ez egy jól ismert formában, amely az összes organizmusok.
2. Deutérium vagy nehéz, általános képletű - D ₂ O. tartalmaz izotópot ² H.
3. SuperHeavy vagy trícium. A képlet a T ₃ O izotóp - ³ N.

Nagyon fontos tartalékok friss víz a bolygón Protium. Már sok országban hiányoznak belőle. Kidolgozott módszereket kezelésére sós víz előállításához ivóvíz.

A hidrogén-peroxid - egy univerzális eszköz

Ez a vegyület, mint már említettük, egy kiváló oxidálószer. Azonban erős képviselői működhet, és mint redukálószer is. Emellett tény, hogy erős baktériumölő hatása van.

Egy másik név erre vegyület - peroxid. Ebben a formában használják a gyógyászatban. 3% -os kristályos vizsgált vegyület - ez az orvosi gyógyszer, amely kezelésére használt kis sebek, azzal a céllal, hogy azok fertőtlenítő. Azonban ha bebizonyosodik, hogy ugyanabban az időben gyógyuló sebek növekszik.

Szintén hidrogén-peroxidot alkalmazunk a rakéta-üzemanyag az iparban fertőtlenítési és fehérítési, mint a habképző szert így a megfelelő anyagok (hab, például). Ezen túlmenően, a peroxid segít kitisztítani akváriumok, elszíneződik haj és fehéríti a fogakat. Azonban a károk szövetekben, így a szakemberek erre a célra nem ajánlott.