Vodorod jismoniy xususiyatlari. Xususiyatlari va vodorod foydalanish

Vodorod H - kimyoviy element, bizning koinotdagi eng keng tarqalgan biri. materiyaning tarkibi bir elementi sifatida vodorod ommaviy boshqa turdagi atomlarning umumiy mazmuni 75% bo'ladi. Suv - U sayyoramizdagi eng muhim va hal qiluvchi ulanish kiradi. vodorod o'ziga xos xususiyati, shuningdek, u kimyoviy elementlar D. I. Mendeleeva davriy jadvalda birinchi element ekanligini haqiqatdir.

Discovery va tadqiqot

orqaga XVI asrga Paracelsus Sana asarlarida vodorod birinchi so'z. Lekin havo va yonuvchan xususiyatlari tadqiqotlar gaz aralashmasi uning izolyatsiya XVII asr olimlari Lemaire qilingan. Vodorod butunlay empirik isbot Ingliz kimyogar va fizik olimi Genri Cavendish, o'rganib boshqa gazlar bilan solishtirganda eng past vodorod ommaviy. ilm-fan rivojlanishi keyingi bosqichlarida, ko'p olimlar bunday deb atadi Lavoisier, deb, u bilan birga ishlagan "hosil suv."

vaziyat PSKHE kuni xususiyati

Element, davriy jadvaliga D. I. Mendeleeva ochish - vodorod bo'lgan. , Ya'ni, qabul butunlay to'lgan valent qobiq taqdirda - Vodorod bir vaqtning o'zida birinchi guruh, asosiy guruhcha tegishli, chunki u metall sifatida muomala va kimyoviy reaktsiya va ettinchi jarayonida yagona elektronni bersa atomining jismoniy va kimyoviy xususiyatlari, muayyan ikkilikni namoyish halojen shunga o'xshash, deb uni xarakterlovchi salbiy zarralar.

elementning elektron tuzilishi xususiyatlari

xususiyatlari vodorod atomi murakkab moddalarning qaysi u kiritilgan, va N ₂ oddiy modda, birinchi navbatda, vodorodni elektron konfiguratsiyasi bilan belgilanadi. zarracha Z bilan elektronni bor = (-1), bir birlik massa va ijobiy zaryad (+1) bilan bir proton o'z ichiga yadro atrofida o'z orbitasida aylanadi qaysi. Uning elektron konfiguratsiyasi 1s va faqat vodorod s-Orbital birinchi uchun o'zi bir salbiy zarracha mavjudligini ^{ko'rsatadi, 1} sifatida qayd.

izolyatsiya yoki recoil elektron va elementning bir atomi u metallar olingan kation bilan birlashtiradi xususiyatiga ega bo'lsa. Aslida, vodorod ion - ijobiy elementar zarracha hisoblanadi. Shuning uchun, vodorod mahrum elektron proton shunchaki chaqirdi.

jismoniy xususiyatlari

tasvirlab qachon jismoniy xususiyatlarini qisqacha vodorod, u havoga nisbatan 14,5 marta engil 2 qarindoshi atom massasi, Tselsiy -252,8 gradus sıvılaştırma harorati bilan rangsiz, bir oz eruvchan gaz hisoblanadi.

eksperiment, siz osonlik bilan H ₂ oson ekanini ko'rish mumkin. vodorod, uglerod dioksid, odatda havo - - va bir vaqtning o'zida qo'lidan ularni ozod Bu uch to'p turli moddalar to'ldirish uchun yetarli bo'ladi. H ₂ va shiftga barcha sabab o'z ichiga olgan havo aralashmasi chalinib tomchi keyin CO ₂ bilan to'ldiriladi zamin, yetib, deb eng tez.

A kichik vazn va zarralar vodorod hajmi turli materiallar orqali kirib, uning qobiliyatini oqlash. shunchaki gaz rezina orqali o'tadi, u o'zini bosim rioya pilikka keyin bu oson Shu to'pni misolida bir necha kun qilish. Shuningdek, vodorod ba'zi metallar (palladiy yoki platina) tarkibida to'planishi mumkin, va harorat ko'tarilgan paytda u bug'lanuvchi uchun.

Mulk vodorod tejamli uning izolyatsiya usuli displace uchun laboratoriyada ishlatiladigan suv. Jismoniy xususiyatlari vodorod (Quyidagi jadvalda tasvirlangan asosiy parametrlarni o'z ichiga olgan) qo'llash va tayyorlash usullari, uning ko'lamini aniqlash.

izotop tarkibi

nol va birligi zaryad massasi zarralar - kimyoviy elementlar davriy tizimining ko'pgina boshqa a'zolari kabi, vodorod bir necha tabiiy izotoplar, yadrosida proton shu raqami bilan aytganda atomlar, lekin har xil neytron raqamlar bor. radioaktiv, shu jumladan, kislorod, uglerod, xlor, Brom va shunga o'xshash, - shunga o'xshash xususiyatlarga ega bo'lgan atomlar misollar.

vodorod ¹ H, bu guruh vakillarining eng keng tarqalgan jismoniy xususiyatlari, uning tengdoshlari tavsiflarini bo'lgan sezilarli darajada farq qiladi. Xususan, moddalarning turli xususiyatlari bo'lgan, ular tegishli. Shunday qilib, faqat bitta proton deyteriy ² H bilan vodorod atomining o'rniga uning tarkibda o'z ichiga olgan muntazam va döteryumlanmış suv bor - ikki elementar zarralar bilan izotop: ijobiy va zaryadsiz. Bu izotopning ular hosil birikmalar xususiyatlari asosiy farqni tushuntirib vodorod, odatdagi ikki marta og'ir. Yoqilg'i tabiati vodorod siyrak 3200 marta topilgan. Uchinchi vakili - tritiy, ³ H, yadroda ikki proton va bitta neytron bor.

tayyorlash va izolyatsiya qilish uchun usullar

Laboratoriya va sanoat usullari vodorod ishlab chiqarish ancha farq qiladi. Shunday qilib, gaz kichik miqdori minerallar va tobora organik sintez yordamida keng ko'lamda ishlab chiqarish jalb reaktsiyalar tomonidan birinchi navbatda, ishlab chiqarilmoqda.

Quyidagi kimyoviy reaktsiyalar laboratoriyada ishlatiladi:

1. suv bilan ishqor va ishqoriy yer metallar reaktsiyalar ishqor va istalgan gaz hosil qilish.
2. kislorod - Anotta suvli elektrolit eritmasi elektroliz H ₂ ↑ va katot ozod etiladi.
3. Ajralish hidritler Ishqorli metallar suv, ishqor va mahsulotlar, tegishli ravishda, gaz H ₂ ↑ bo'ladi.
4. metallar bilan cho'kmasi kislota bilan reaksiyaga tuzlar va H ₂ ↑ shakllantirish.
5. Silicon, alyuminiy va rux haqida ishqor harakat ham murakkab tuzlar hosil parallel vodorod ozod hissa qo'shadi.

kabi metodlarni bilan olingan sanoat gaz foyda:

1. vodorod H ₂ va uglerod S ↑ - uning tarkibiy boshlang'ich moddalar bilan katalizator ishtirokida metan issiqlik ajratish (350 daraja harorat kabi parametr qiymatini etadi)
2. 1000 ° C da koks bilan suv bug'ining uzatish karbonat angidrid CO ₂ va H ₂ ↑ (eng keng tarqalgan usul) hosil qilish.
3. 800 daraja gacha haroratda nikel katalizatori ustidan metan gaz o'tkazish.
4. Vodorod kaliy xlor yoki natriy suvli eritmalarni elektroliz vaqtida bir yon mahsulotni hisoblanadi.

Kimyoviy shovqinlarni: Umumiy qoidalar

vodorod jismoniy xususiyatlari ko'p jihatdan muayyan bir aralashma bilan javob jarayonlarni o'z xatti tushuntirib. Vodorod valentlik u birinchi guruhda davriy jadvalda joylashgan buyon, 1, va bir xil Oksidlanish holatini namoyish. Barcha aralashmalari, hidratlar tashqari, vodorod SD = (1+) turi CN, CN _2, CN ₃ molekulalarida - (1).

vodorod gaz A molekula, reaktsiya ko'proq inert normal sharoitlarda Shuning uchun, baquvvat, ikki atom va juda barqaror iborat umumiy elektron juft, ta'minlash orqali hosil va normal sharoitlar o'zgarishi da kiradi. boshqa moddalar sifatida vodorod oksidlanish darajasiga qarab, bu bir oksitleyici va bir reductant ham xizmat qilishi mumkin.

vodorod hosil javob moddalar va

Tabiiy o'zaro (ko'pincha yuqori haroratlarda), murakkab moddalar hosil qilish:

1. ishqor va ishqoriy yer metallar + H = gidrid.
2. Galogenli + H ₂ = vodorod Xolid.
3. Oltingugurt + = vodorod sulfid.
4. Kislorod + _H2O = suv.
5. Uglerod + H = metan.
6. Azot + H ₂ = ammiak.

murakkab moddalar bilan o'zaro ta'siri:

1. uglerod oksidi va vodorod, sintez gaz tayyorlash.
2. H ₂ bilan oksidi metallarni _Recovery.
3. to'yinmagan alifatik uglevodorodlar Vodorod qondirish.

vodorod aloqa

vodorod jismoniy xususiyatlari javobsiz elektron juftlarini (masalan, kislorod, azot va ftor) ega bo'lgan qo'shni molekulalar bir xil atomi munosabati bilan maxsus turini shakllantirish, bir elektronegatif element bilan bog'liq bo'lib, uni imkon shunday bo'ladi. bu aniq misol bu hodisaga bir yaxshi qarash emas - u suv emas. Bu tikkanini vodorod bog'lari değerdeş yoki ion zaifroq bo'ladi deyish mumkin, lekin tufayli aslida ularning ko'pchiligi moddalar xususiyatlari haqida muhim ta'sir ega ekanligini. Aslida, vodorod aloqa - uning yuqori qaynash nuqtasi isbotlab, dimerlerinden va polimerlar ichiga suv molekulalari bilan bog'laydi elektrostatik o'zaro ta'sir, deb.

mineral birikmalar tarkibida vodorod

noorganik kislotalarning tarkibi proton o'z ichiga oladi - katyonun atom kabi vodorod, deb. (-1) kattaroqdir oksidlanish darajasiga ega modda kislota asarni polybasic tarkibdan aytiladi. Bugungi kunda suvli probirkaga ichida ko'p bosqichli alohida qiladi bir necha vodorod atomining, bor. Har bir keyingi proton kislotalar asarni qiyin ajraladi. muhitda vodorod tarkibi, uning kislota bilan belgilanadi o'lchash uchun.

Vodorod hidroksil guruhlar va bazalarni o'z ichiga oladi. Ular har doim teng qoldiq ishqor (-1) oksidlanish darajasiga, natijada kislorod vodorod atomi bilan bog'langan. uning bazisite tomonidan belgilangan muhitda hidroksil guruhlar mazmuni to'g'risida.

inson faoliyatining foydalanish

Bunday kislorod kabi boshqa suyultirilgan gazlar bilan modda bilan Shilling, shuningdek idishlar, ma'lum bir ko'rinishga ega. Ular yorqin qizil "Vodorod" harflar bilan quyuq qalbi-yashil rangini bo'yalgan. Gaz 150 atmosfera bosimi da balonu sanchiladi. Jismoniy gazsimon agregat holati xususan qulaylik vodorod xususiyatlari, va hokazo, balonlar burg'ulash, geliy sharlar aralashmasi bilan ularni to'ldirish uchun ishlatiladi

Vodorod, odamlar ko'p sanoat jalb paytda, bir necha yil oldin foydalanishni o'rgandim jismoniy va kimyoviy xususiyatlari. Uning asosiy massasi ammiak ishlab chiqarish uchun ketadi. Shuningdek vodorod ishtirok etadi metallar ishlab chiqarish İndirgeyici va Xlorid kislota tuzi, deb reaktsiya gapirish, oksidlarning (gafniy, germaniy, galliy, kremniy, molibden, volfram, zirkonyum, va boshqalar) metil spirti, shuningdek sintetik suyuq yoqilg'i. Oziq-ovqat sanoati qattiq yog'lar ichiga sabzavot moylari aylantirish uchun foydalanadi.

Belgilangan kimyoviy xususiyatlari va turli gidrogenlash jarayonlari va yog'lar, ko'mir, uglevodorodlar, moylar va og'ir yoqilg'i hidrojenasyonda vodorod foydalanish. U qimmatbaho toshlar ishlab chiqarish bilan, qizdirilgan, kislorod-vodorod olov ta'sirida temirchilik va metall mahsulotlari payvandlash sarflash.