Хосиятҳои физикӣ аз гидроген. Хосиятҳои ва истифодаи гидроген

H гидроген - унсури химиявӣ, яке аз бештар маъмул дар олам мо. оммавии гидроген њамчун як унсури дар ҳайати ин масъала 75% аз мазмуни умумии атоми навъи дигар аст. Ӯ медарояд пайвастшавӣ муҳим ва њаётан муњим, ба сайёраи - об. Хусусияти фарќкунандаи гидроген аст, низ он, ки ӯ омили аввал дар ҷадвали даврии элементҳои химиявӣ D. I. Mendeleeva аст.

Кашфи ва тадқиқот

Дар аввал зикр гидроген дар навиштаҷотҳои санаи Paracelsus баргаштан ба асри шонздаҳум. Аммо ҷудо аз омехтаи газ тадқиқотҳои ҳаво ва хосиятҳои моеъи шудааст олимони асри Lemaire дод. Гидроген бодиққат омӯхта кимиёшинос англисӣ ва Ҳенри Кавендиш олими физики, ки эмпирикӣ исбот кард, ки массаи гидроген пасттарин дар муқоиса бо газҳои дигар. Дар марҳилаҳои минбаъдаи рушди илм, бисёр олимон, бо ӯ кор мекарданд, ба монанди Lavoisier, ки аз он ном «об тавлид».

Хусусияти дар бораи PSKHE вазъи

Унсури, кушодани ҷадвали даврии D. I. Mendeleeva - гидроген мебошад. хосиятҳои физикӣ ва кимиёвии заррае намоиш duality муайян, зеро гидроген ҳамзамон ба гурӯҳи аввал, ки зергурӯҳ асосии они, агар онро ҳамчун металлӣ рафтор ва медиҳад электрон ягона дар раванди вокуниши химиявӣ ва ҳафтум - дар сурати ниҳонӣ valence пурра пур, i.e. қабули зарраҳо манфӣ, ки онро тавсиф мисли монанд ба Газњое.

Хусусиятҳое, ки аз сохтори электронии унсури

Хосиятҳои ба атоми гидроген моддаҳои мураккаб, ки ба он аст, дохил мешаванд ва ҷавҳари оддии N ₂ пеш аз ҳама бо конфигуратсияи электронии гидроген муайян карда мешавад. Дар зарра дорад электрон бо Z = (-1), ки давр дар фалаке он атрофи ядрои дорои як proton бо омма адад ва масъули мусбат (+1). 1s конфигуратсияи электронии он сабт ҳамчун ^1, ки нишон медиҳад, дар ҳузури як зарра манфӣ дар худ барои нахустин ва танҳо аз гидроген р-orbitals.

Вақте ки бунбасти ё электрон сабабе ва заррае аз унсури дорои молу мулк, ки он бо филизоти cation даст муттаҳид. Моҳиятан ion гидроген - ҳиссачаи ибтидоӣ ва мусбат аст. Аз ин рӯ, электрон бе гидроген ном танҳо як proton.

хосиятҳои физикӣ

Вақте ки тасвир хосиятҳои физикии гидроген мухтасар, аз он, газ хасисона ҳалшаванда беранг бо омма нисбии атом 2, 14,5 маротиба сабуктар ҳаво, ҳарорати гази моеъ аз -252,8 дараҷа Centigrade аст.

Дар озмоиш, шумо метавонед ба осонӣ мебинем, ки H ₂ осонтарин аст. гидроген, гази ангидриди карбон, одатан ҳаво - - ва ҳамзамон онҳоро аз дасти озод он пур се тӯби моддаҳои гуногун кифоя аст. Босуръат, ки дар замин аст, ки бо CO ₂ баъд аз қатраҳои дамида омехта ҳавоӣ иборат H ₂ ва ҳама болоравии, ба шифт пур мерасад.

Вазни хурд ва андозаи гидроген зарраҳои қобилияти он барои ба воситаи маводи гуногун ба сатҳи сафед. Дар бораи мисоли тўбро ҳамин дар ин осон кунад якчанд рўз пас аз худи deflates чун танҳо газ хоҳад тавассути резинӣ мегузарад. Ҳамчунин, гидроген метавонанд дар сохтори металлҳои муайян (палладий ё платина) зам, ва ҳангоме ки ҳарорат баланд аст, бухор аз он.

гидроген амволи хасисона дар лаборатория барои усули ҷудо омехта кардан он истифода бурда мешавад об. хосиятҳои физикӣ аз гидроген (ҷадвали мисоле зер дорои параметрҳои асосии) доираи истифодаи он ва усулҳои тайёр муайян мекунад.

Дар таркиби isotopic

Мисли бисёре аз аъзои дигари системаи даврии элементҳои химиявӣ, гидроген дорад, якчанд isotopes табиӣ, атоми i.e. бо шумораи ҳамин protons дар ядрои, вале шумораи гуногуни neutrons - зарраҳо бо омма масъул сифр ва қисми. Намунаҳои атоми дорои молу мулки ба ҳамин - оксиген, карбон, хлор, бром ва монанди, аз ҷумла радиоактивӣ.

хосиятҳои физикӣ аз гидроген ¹ н, густурда ва бисёре аз намояндагони ин гурӯҳ ба таври назаррас фарқ аз онҳое, аз хусусиятҳои рафиқонат он мебошанд. Аз ҷумла, хусусиятҳои гуногуни моддаҳои ки дар он онҳо тааллуқ доранд. Ҳамин тавр, аст, ки об мунтазам ва deuterated дорои таркиби он ба ҷои як заррае гидроген бо як deuterium proton ² H нест - isotope бо ду зарраҳои ибтидоӣ: мусбат ва uncharged. Ин isotope аст, ду маротиба вазнинтар аз муқаррарии гидроген, ки мефаҳмонад, фарқи асосиро дар хосияти пайвастагињои он ташкил медиҳанд. Табиати ин deuterium дар 3200 маротиба вомехӯрад аз гидроген пайдо. Намояндаи сеюм - tritium, ³ H, ки дар асосї он ду proton ва як раекторе.

Усулњои барои тайёр кардан ва људо

Лабораторияи ва усулҳои саноатии истеҳсоли гидроген хеле гуногун мебошанд. Ҳамин тариқ, ҳаҷми ками газ пеш аз ҳама бо аксуламалҳои ҷалби канданиҳои фоиданок, истеҳсоли васеъмиқёси зиёд истифода синтези органикӣ истеҳсол мешавад.

Дар аксуламалҳои химиявӣ зерин дар лаборатория истифода мешаванд:

1. Аксуламалҳои металлҳои замин alkali ва alkaline бо об ба ташкил alkali ва газ дилхоҳро интихоб кунед.
2. оксиген - Дар электролиз аз ҳалли electrolyte aqueous дар anode H ₂ ↑ ва cathode озод аст.
3. hydrides Decomposition металлҳои alkali бо об, alkali ва маҳсулоти мебошанд, мутаносибан, H газ ₂ ↑.
4. Чунин рафтор кислотаи равонтар бо металлҳо ба ташкил намаки ва H ₂ ↑.
5. Дар амал аз alkali оид ба кремний, алюминий ва рўњ низ ба озод намудани гидроген дар баробари мусоидат ба ташкил намаки мураккаб.

Дар манфиати газ саноатӣ даст техника ба монанди:

1. гидроген H ₂ ва карбон C. ↑ - decomposition терминалии метан дар ҳузури як катализатор ба моддаҳои ибтидоӣ таркибии он (350 дараҷа арзиши чунин параметри њарорати мерасад)
2. Додани бухори об ба воситаи кокс дар 1000 ° C барои ташкил диоксиди карбон CO ₂ ва H ₂ ↑ (аз усулњои нисбатан пањнгардида).
3. Мубодилаи гази метан дар катализатори никел дар ҳарорати то 800 дараҷа.
4. Гидроген як byproduct дар давоми электролиз ҳалли aqueous хлориди калий ё натрий мебошад.

муштараки кимиёвии: муќаррароти умумї

хосиятҳои физикӣ аз гидроген асосан рафтори он дар равандҳои вокуниш бо мураккаб аз ҷумла фаҳмонед. Valency намудани гидроген 1 аст, зеро дар он аст, ки дар ҷадвали даврии, дар гурӯҳи аввал ҷойгир ва нигораҳои давлат oxidation гуногун. Дар ҳамаи пайвастагињои, ба истиснои hydrides, SD = гидроген (1+) дар молекулаҳои навъи CNs, CN _2, CN ₃ - (1).

Дар молекулаи газ гидроген, ташкил таъмини ҷуфти электрон љамъбастёфтаи, иборат аз ду атоми ва хеле мӯътадил душ, ба ин сабаб дар шароити муқаррарӣ ѓайрифаъол бештар дар аксуламал ва дарояд, дар шароити муқаррарӣ тағйирёбии. Вобаста ба дараҷаи oxidation аз гидроген ва дигар моддаҳои, он метавонад њам ба сифати oxidant ва reductant хизмат.

Моддаҳои, ки муносибат ба ташкил ва гидроген

муштараки аносири ба ташкили моддаҳои мураккаб (бисёр вақт дар ҳарорати баланди):

1. Дар металлӣ замин alkali ва alkaline + H = hydride.
2. Газњое + H ₂ = halide гидроген.
3. Сулфур + = судфид гидроген.
4. Оксиген + _H2O = об.
5. Карбон + H = метан.
6. Азоти + H ₂ = аммиак.

Ҳамкории бо моддањои мураккаб:

1. Тайёр намудани гази синтези аз оксиди карбон ва гидроген.
2. Барќарорсозии металлҳои аз оксиди бо H _2.
3. пур кардани гидроген карбогидрид aliphatic ѓайриѓализ.

пайванди гидроген

хосиятҳои физикӣ аз гидроген ба монанди, ки он имкон, ки дар робита бо унсури electronegative, ба шакли як намуди махсуси вобаста ба заррае ба ҳамин молекулаҳои шафати ки ҷуфтҳои электрон unshared (мисол, оксиген, нитроген ва фтор) мебошанд. Дар равшани Намунаи, ки ба назар беҳтар дар ин падидаи аст - он об аст. Ин мумкин аст, гуфт, вомбаргҳои гидроген stitched ҳастанд заифтар covalent ё ionic, вале аз сабаби он аст, ки бисёре аз онҳо таъсири назаррас хосиятҳои моддаҳои. Дар асл, пайвандҳои гидроген - ҳамкории электростатикц, ки арвоҳе, молекулаҳои об ба dimers ва полимерҳо, исбот нуқтаи ҷӯшон баланди он аст.

Гидроген дар ҳайати пайвастагињои канданиҳои фоиданок

Дар таркиби кислотањои ғайриорганикӣ дохил proton - заррае cation ба монанди гидроген. бақияи кислотаи моддањои, ки дорои дараҷаи oxidation бузургтар аз (-1) гуфт мураккаб polybasic. Дар айни замон якчанд атоми гидроген, ки он ба dissociation multistage дар ҳалли aqueous нест. Ҳар бақияи кислотаи proton минбаъда аз сахттар ҷудо мекунад. Барои муайян кардани маводи гидроген дар муҳити аст acidity он муайян карда мешавад.

Гидроген дорои гурӯҳҳои hydroxyl ва пойгоҳҳои. Онҳо ба заррае гидроген оксиген пайваст, ки дар дараҷаи oxidation аз alkali бақияи ҳамеша ба баробар (-1), натиҷа медиҳад. Дар бораи мазмуни гурӯҳҳои hydroxyl дар шароити муайян basicity он.

Истифодаи фаъолияти инсон

Балони бо ҷавҳари, инчунин зарфњои бо дигар газҳои моеъ ба монанди оксиген, як намуди мушаххас. Онҳо ранги darkish-сабз бо сурх "гидроген" lettering дурахшон рангубор. Газ аст, ба пуфак дар як фишори 150 atmospheres сӯзандору. хосиятҳои физикӣ аз гидроген, ки дар осонии аз ҷумла давлати умумии gaseous ва барои пур кардани онҳо бо омехтаи пуфак helium, ҷарангосзанандае пуфак ва ѓайра истифода бурда мешавад

Гидроген, хосиятҳои физикӣ ва химиявии, ки мардум ёд истифода чандин сол пеш, дар ҳоли ҳозир иштирок дар бисёр соҳа бошад. массаи асосии он меравад, ки ба истеҳсоли аммиак. Ҳамчунин гидроген аст, ки дар ҷалб намудани истеҳсоли металлҳои (hafnium, germanium, gallium, кремний, molybdenum, волфрам, zirconium, ва дигарон) аз оксиди, сухан дар аксуламал ба сифати агенти паст ва намаки кислотаи hydrocyanic, метил спиртӣ, ва сӯзишвории моеъ низ синтетикӣ. Дар саноати хӯрокворӣ онро истифода мебарад, ки ба гузаронидани равғани растанӣ ба равѓанњо сахт.

Хосиятҳои химиявии муайян ва истифодаи гидроген дар равандҳои hydrogenation гуногун ва hydrogenation аз равѓанњо, ангишт, карбогидрид, равғанҳо ва мазут вазнин. Бо ӯ истеҳсоли ганҷҳои, лампаҳои, сарф бастанд ва кафшери маҳсулоти металлӣ дар зери таъсири шӯъла оксиген-гидроген.