Hidrogjeni - çfarë është kjo stuff? Kimike dhe vetitë fizike të hidrogjenit

Çdo element kimik ka vet pozicionin e saj vend në sistemin periodik, i cili reflekton karakteristikat ekspozuar nga ta dhe flet në lidhje me strukturën e saj elektronike. Megjithatë, nuk është një e veçantë e të gjitha atomeve, e cila merr vetëm dy qeliza. Ajo është e vendosur në dy krejtësisht të kundërt në pronat e ekspozuar nga grupet e elementeve. Është hidrogjen. Këto karakteristika e bëjnë atë unike.

Hidrogjeni - nuk është vetëm një element, por një substancë e thjeshtë, si dhe një pjesë integrale e shumë komponimet komplekse, biogenic dhe element organogenic. Prandaj, ne e konsiderojmë karakteristikat dhe pronat në detaje të saj.

Hidrogjen është element kimik

Hidrogjeni - një element i grupit të parë të grupit kryesor, si dhe grupi i shtatë i grupit kryesor në periudhën e parë të vogël. Kjo periudhë përbëhet nga vetëm dy atomeve: helium dhe kontaktin element. Ne përshkruajnë tiparet kryesore të një pozicion të hidrogjenit në sistemin periodik.

1. numër rendor nga hidrogjen - 1, numri i elektroneve është e njëjtë, respektivisht, protoni sa më shumë. në masë atomike - 1,00795. Ka tre izotopeve të elementit me numrat masive 1, 2, 3. Megjithatë, pronat e secilit ndryshojnë shumë, sepse rritja e masës për njësi edhe vetëm një herë për të hidrogjenit është e dyfishtë.
2. Fakti se jashtme niveli i energjisë ajo përmban vetëm një elektron, ajo me sukses mund të jetë edhe oxidizing dhe reduktimin e pronave. Përveç kësaj, pas elektron zbythje ai mbetet i lirë syrit, e cila është e përfshirë në formimin e lidhjeve kimike të mekanizmit donatorët pranuesi.
3. Hidrogjen - është një agjent i fortë reduktimin. Prandaj, ajo është konsideruar të jetë vendi kryesor i grupit të parë të grupit kryesor, ku ai udhëhoqi metalet më aktive - alkaline.
4. Megjithatë, nga reagimi me agjentë të fortë reduktuar të tilla si, për shembull, metale, dhe kjo mund të jetë një oxidant, pranuar elektron. Këto komponime janë quajtur Hidruret. Mbi këtë bazë ai drejton një nëngrup të halogjene, e cila është e ngjashme.
5. Për shkak të masë shumë të vogël atomike e hidrogjenit është konsideruar të jetë elementi lightest. Përveç kësaj, dendësia është gjithashtu shumë i vogël, kështu që ajo është gjithashtu një pikë referimi për lehtësi.

Kështu, është e qartë se një atom hidrogjeni - është një krejtësisht të veçantë, ndryshe nga të gjitha element tjetër. Si pasojë, pronat ajo është gjithashtu të veçantë, dhe formoi substanca të thjeshta dhe komplekse janë shumë të rëndësishme. Le të konsiderojmë ato më tej.

substancë e thjeshtë

Nëse ne flasim për këtë element si një molekulë, duhet thënë se ajo është e dyatomik. Që është hidrogjen (substancë të thjeshta), - nje gaz. formula e saj empirike shkruhet si H _2, dhe grafike - përmes një të vetme sigma-lidhja H-H. Mekanizmi i formuar një lidhje midis atomeve - një kovalente jo-polar.

Edhe Henry Cavendish në 1766 ishte në gjendje për të hapur substancë. Se ai provoi se hidrogjen - një gaz, një që është në gjendje për goditje në ajër. Më vonë, pronat janë studiuar mirë, u bë e qartë se substancë - lightest në mesin e të famshëm.

Akoma më vonë Lavoisier i dha emrin (si një element, dhe një substancë të bazuar mbi të) në latinisht - ". Lindjes në ujë" hydrogenium, që do të thotë Zbulues 1781 godu ky element Henry Cavendish provuar se ujit - një kombinim i hidrogjen dhe oksigjen, d.m.th. ajo eshte nje produkt reaksioni te tyre. Dhe kjo drita me gaz është gjithashtu shumë të ndezshme, ishte i njohur tashmë në shekullin e XVI, kjo është reflektuar në të dhënat e Paracelsus.

Në këtë mënyrë, hidrogjen molekular - është e zakonshme në natyrë dhe natyrale komponim gaztë i përbërë nga dy atome që është në gjendje të goditje në ajër. Për më tepër, molekula mund të zbërthehet në atome, të cilat marrin pjesë në reaksionet bërthamore, duke e kthyer në një bërthamë helium. Këto procese të vazhdueshme ndodhin në diell dhe në hapësirë, të cilat janë furnizuesit kryesorë të kompleksit.

Hidrogjen - një substancë që është në gjendje për të shprehur veten, dhe si një agjent oksidues, dhe si një agjent reduktues. Gjithashtu, kjo është një shumë e përdorur gjerësisht në aktivitetet njerëzore.

vetitë fizike

Parametrat fizike të hidrogjenit ka në vijim:

1. pika e vlimit - (-252,76 ⁰ C).
2. pika e shkrirjes - (-259,2 ⁰ C).
3. Në varg temperaturë treguar se është një lëng pa ngjyrë, që nuk ka erë.
4. Në presione shumë të larta ekzistojnë snowlike kristale të hidrogjenit të ngurta.
5. Në kushte të caktuara (të presionit të lartë dhe temperaturë të ulët) është i konvertueshëm në një shtet metalike.
6. Praktikisht pazgjidhshëm në ujë, kështu që akuza është e mundur nga zhvendosja e ujit në përgatitjen në laborator.
7. Në kushte të zakonshme të hidrogjenit - një gaz, një pa erë, pa ngjyrë dhe pa shije.
8. Substanca ndezshme dhe shpërthyese.
9. Ajo shkrin edhe në metale, siç është në gjendje për të përhapur nëpërmjet trashësi të saj.
10. Përafërsisht 14.5 herë gazi është më i lehtë se ajri.

Kristal grilë e një substancave të thjeshta molekulare, komunikimi i dobët, shkatërrohet aq lehtë.

vetitë kimike

Siç u përmend më lart, hidrogjeni mund të shfaqin edhe reduktimin dhe Vetitë oksiduese. fuqia e mundur oksidimin e elementit 1; -1. Prandaj, ajo është përdorur shpesh në industrinë për sintezat ndryshme dhe reagimet.

vetitë e oksidimit të hidrogjenit

1. Ndërveprimi me aktive metalesh (alkaline dhe tokesore alkaline) nen kushte te zakonshme çon në formimin e komponimeve të kripës-like quajtura hidride. Për shembull: Lih, CAH _2, KH, MGH _2, dhe të tjerët.
2. Komponimet me metale më pak aktive në temperaturë të lartë ose ndriçimit të fortë (reaksionit photochemical inicimi) gjithashtu të formojnë hidruret.

Hidrogjeni reduktimin vetitë

1. Bashkëveprim në kushte normale vetëm me fluorine (si një agjent të fortë oksidues). Si rezultat, një fluori hidrogjen ose HF acid hydrofluoric.
2. Ndërveprimi me pothuajse të gjitha jo-metale, por nën kushte të caktuara dhe jo të rrepta. Shembuj të përbërjeve: H ₂ S, NH _3, H ₂ O, PH _3, Sih ₄ dhe të tjerë.
3. Rimëkëmbet metale nga oksidet e tyre ndaj substancave të thjeshta. Kjo është një nga industriale metodave për prodhimin e metaleve vodorodotermiey ashtuquajturave.

Ne gjithashtu duhet të nxjerrë në pah reagimet që janë përdorur në sinteza organike. Ata janë quajtur hidrogjenimi - dehydrogenation dhe mbushje hidrogjen, që është copëtim saj nga molekule. Bazuar në këto metodat, nje teresi transformimin e hidrokarbure dhe komponimet e tjera organike.

Të jesh në natyrë

Hidrogjeni - është substanca më e zakonshme në planetin tonë dhe më gjerë. Në fund të fundit, pothuajse të gjithë hapësirën ndëryjore dhe yjet janë bërë nga këtë kompleks të veçantë. Në hapësirë, ajo mund të ekzistojë në formën e:

• plasma;
• gaz;
• joneve;
• atome;
• molekulave.

Ka disa lloje të ndryshme retë densitet, të përbërë pikërisht i kësaj substance.

Foluri konkretisht e shumimit të kores së tokës, hidrogjeni është në vend të dytë në numrit të atomeve të oksigjenit mbas rreth 17% e saj. Forma e lirë është e rrallë, vetëm në sasi të vogla, si pjesë e ajrit të thatë. Kompleksi më i zakonshëm i këtij elementi - ujë. Ajo është në strukturën e saj dhe ajo është gjetur në planet.

Gjithashtu hidrogjen është një pjesë përbërëse të çdo organizëm të gjallë. Për më tepër, 63% e trupit të njeriut në një pjesë të atomeve. Hidrogjeni - element është organogenic pra gjeneron molekulat e proteinave, yndyrave, karbohidrateve dhe acidet nukleike, si dhe shumë komponime të tjera jetësore.

pritje

Ka mënyra të ndryshme të marrë gaz nën ne. Këto përfshijnë disa variante industriale dhe laboratorike sintezë.

proceset komerciale për prodhimin e hidrogjenit :

1. Avull metan konvertimit.
2. Gazifikimit të qymyr - proces përfshin ngrohjen e karbonit në 1000 ⁰ C, duke formuar hidrogjen dhe karbon-intensiv.
3. Elektrolizë. Kjo metodë mund të përdoret vetëm për solucionet ujore të kripërave të ndryshme si shkrihet nuk çon në ujë mbyllet në katodë.

metoda laboratorike për prodhimin e hidrogjenit:

1. Hidroliza e hidride metali.
2. Veprimi i acideve holluar në metale aktive dhe aktivitetit sekondar.
3. Bashkëveprim metale alkaline dhe alkaline tokesore me ujë.

Për të mbledhur hidrogjeni i prodhuar, është e nevojshme për të mbajtur tub kokë poshtë. Pas të gjitha, gazit nuk mund të mblidhen si, për shembull, dioksidi i karbonit. Është hidrogjen, ajo është shumë më e lehtë se ajri. Shpejt zhduket, dhe në sasi të mëdha, kur të përzier me Shpërthen ajrit. Prandaj, duhet të kthehet tub. Pas përfundimit të saj ajo duhet të mbyllet me një tapë gome.

Për të kontrolluar pastërtinë e hidrogjenit mbledhura duhet të sjellë në qafë e një ndeshje të ndezur. Nëse pambuku shurdhër dhe të qetë - kështu që gazi është i pastër, me papastërti ajrit minimale. Nëse një fishkëllimë me zë të lartë - të pista, me një pjesë të madhe të komponentëve të huaja.

Fushat e përdorimit

Gjatë djegies së hidrogjenit të lëshuar është sasi aq e madhe e energjisë (nxehtësisë) se karburantit gazi është më e dobishme. Përveç kësaj, jo-ndotëse. Sot, megjithatë, përdorimi i tij është i kufizuar në këtë fushë. Kjo është për shkak të keq-këshilluar jo plotësisht zgjidhur problemet e sintezës së hidrogjenit të pastër, të cilat do të jenë të përshtatshme për përdorim si lëndë djegëse në reaktorët motorët dhe pajisjet portative, si dhe kaldaja për ngrohje shtëpitë.

Në të vërtetë, metodat për përgatitjen e gazit janë mjaft të shtrenjta, kështu që para se ajo është e nevojshme për të zhvilluar një metodë të veçantë sintezë. Një që do të lejojë për të marrë një produkt në një shkallë të madhe dhe me përpjekje minimale.

Ka disa fusha kryesore në të cilat gazi është përdorur në shqyrtim nga ne.

1. sinteza kimike. Në bazë të përftuar hidrogjenimi sapuni, margarinë, plastik. Kur pjesëmarrjen hidrogjen sintetizuar metanol dhe amoniak dhe komponimet e tjera.
2. Në industrinë ushqimore - si shtues E949.
3. Industrinë e aviacionit (raketa, aeroplanë).
4. të energjisë elektrike.
5. Meteorology.
6. Karburantit pamjen pastër.

Natyrisht, hidrogjeni është aq e rëndësishme sa të shpërndara në natyrë. Ende luajnë një rol të rëndësishëm kanë formuar komponime të ndryshme.

komponimet hidrogjen

Kjo substancë kompleks permban atome hidrogjeni. disa lloje themelore të substancave të tilla mund të identifikohen.

1. Halidet. Formula e përgjithshme - HHal. Me rëndësi të veçantë në mesin e tyre është klorur hidrogjeni. Ky gaz që shkrin në ujë për të formuar zgjidhje acid klorhidrik. Ky acid është përdorur gjerësisht në pothuajse të gjitha sintezat kimike. Për më tepër, të dy organike dhe inorganike. Hidrogjeni chloride - kompleksi pasur empirike formulë HCL dhe është një nga më të madhe në aspektin e prodhimit në vit në këtë vend. Ka edhe një halide hidrogjen përfshijnë jodur hidrogjeni, fluori hidrogjeni dhe bram hidrogjen. Të gjithë ata formojnë acidi korrespondues.
2. Paqëndrueshme hidrogjenit komponimet nonmetal. Pothuajse të gjithë ata gaze mjaft toksike. Për shembull, sulfide hidrogjeni, metani, silane, phosphine, dhe të tjerët. Është shumë e ndezshme.
3. Hidride - komponimet me metale. Referojuni kripërave të klasës.
4. Hydroxides: bazat, acidet, dhe komponimet Amphoteric. Perberja e tyre është e nevojshme për të përfshirë atome hidrogjeni, një ose më shumë. Shembull: NaOH, K ₂ [AL (OH) _4], H ₂ SO ₄ dhe të tjerë.
5. hidrogjen hidroksid. Ky kompleks është i njohur më mirë si uji. Një tjetër oksid Emri hidrogjen. formula e saj empirike është - H ₂ O.
6. peroksid hidrogjeni. Ky oksidues i fortë, i cili ka formulë formularin H ₂ O _2.
7. Komponimet shumta organike: hidrokarbure, proteina, yndyrna, lipide, vitamina, hormone, dhe vajra të tjera esenciale.

Është e qartë se larmia e lidhjeve ne jemi duke marrë parasysh element është shumë i madh. Kjo edhe një herë vërteton vlerën e lartë të natyrës dhe njeriut, si dhe për të gjitha qeniet e gjalla.

Oksid hidrogjen - është tretës të mirë

Siç u përmend më lart, emri njeri i pagdhendur e substancës - ujë. Ajo përbëhet nga dy atome hidrogjeni dhe nje oksigjen ndërlidhur obligacioneve polar kovalente. Molekula e ujit është një dipole, e cila shpjegon shumë nga pronat ekspozuara prej saj. Në mënyrë të veçantë fakti se ajo është një tretës universal.

Ajo ishte në mjedisin ujor ndodhin pothuajse të gjitha proceset kimike. Reagimet Inner plastike dhe metabolizmin e energjisë në organizmat e gjalla bëhet edhe me oksid hidrogjeni.

Uji është konsideruar të jetë substanca më e rëndësishme në planet. Është e njohur se pa të nuk mund të jetojnë një organizëm të vetëm të gjallë. Në Tokë, ajo mund të ekzistojë në tre shtetet e agregimit:

• lëngshme;
• Gas (me avull);
• të ngurta (akull).

Në varësi të izotop i hidrogjenit në molekulë, ekzistojnë tri lloje të ujit.

1. Easy ose protium. Izotop me një numër masiv të 1. formulës - H ₂ O. Kjo është një formë të njohur që përdor të gjitha organizmave.
2. Deuterium ose të rënda, ajo formula - D ₂ O. përmban izotop ² H.
3. Superheavy ose tritium. Formulë është siç T ₃ O izotop - ³ N.

Rezervat shumë i rëndësishëm i ujit të freskët të planetit protium. Tashmë, në shumë vende ekziston një mungesë e saj. Metodat e zhvilluar për trajtimin e ujit të kripës të prodhuar ujë të pijshëm.

Ujë i oksigjenuar - është një mjet universal

Ky kompleks, siç u përmend më lart, një oxidant shkëlqyer. Megjithatë, me përfaqësues të forta mund të veprojë dhe si një agjent reduktimin too. Për më tepër, ajo ka një efekt të fortë baktericid.

Një tjetër emër për këtë kompleks - peroksid. Në këtë formë është përdorur në mjekësi. 3% Zgjidhja e komponimeve kristaltë në shqyrtim - kjo drogë mjekësore e cila është përdorur për trajtimin e plagëve të vogla me qëllim të dekontaminimit të tyre. Megjithatë, është vërtetuar se në të njëjtën kohë shërimin e plagëve rritet.

Gjithashtu peroksid hidrogjeni është përdorur në karburant raketash në industri për dezinfektim dhe zbardhues, si një agjent shkumës për të marrë materialet përkatëse (shkumë, për shembull). Përveç kësaj, peroksid ndihmon për të pastruar aquariums, zbardhet flokët dhe zbardh dhëmbët. Megjithatë, dëmton indet, kështu që ekspertët për këtë qëllim nuk është i rekomanduar.