Sa periodic table ng Mendeleev sa numero 1 ay ang pinakakaraniwang elemento sa uniberso - hydrogen. Ang pamamahagi nito, sa mga tuntunin ng porsyento, ay lumalapit sa 75%. Ang pinakamababang nilalaman nito ay nabanggit sa mga layer ng kapaligiran - 0.0001%. Ang crust ng Earth ay naglalaman ng 1% gas sa pamamagitan ng masa. Ang pinakamalaking halaga nito ay sinusunod sa tubig: 12%. Sa ating planeta, ito ang pangatlo sa pinakakaraniwang elemento ng kemikal.
Paglalarawan ng item
Ang hydrogen molecule, na ang formula ay H-H o H2, ay pinagkalooban ng pisikal at kemikal na mga katangian.
Ang
Hydrogen ay isang gas na walang kulay o amoy. Ang lokasyon ng hydrogen sa talahanayan sa unang lugar ay dahil sa ang katunayan na sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon ang elementong ito ay maaaring magpakita ng sarili bilang isang metal o bilang isang gas. Mayroon itong 1 electron sa panlabas na orbital nito, na maaaring ibigay ng hydrogen (mga katangian ng metal) o tumanggap ng isa pa (mga katangian ng gas).
Ang diameter ng isang hydrogen molecule ay 27 nm.
Ang diameter ng isang hydrogen atom ay 1A, ang radius ay 0.41 A.
Properties
Pisikal ay kinabibilangan ng sumusunod:
- Boiling point– 256oS.
- Melting point -259.2oC.
- Timbang ng hangin (D) - 0.069.
- Hindi natutunaw ang hydrogen sa tubig.
Ang mga katangian ng kemikal ay:
- Ang non-polar bond sa pagitan ng mga particle ng isang molekula ay may enerhiya na 436 kJ/mol.
- Ang temperatura ng thermal dissociation ay 2000oC.
- Nagre-react ng:
- halogens;
- oxygen;
- grey;
- nitrogen;
- nitric oxide;
- aktibong metal.
Sa kalikasan, ang hydrogen ay nangyayari kapwa sa natural nitong anyo at sa anyo ng mga isotopes: protium, deuterium at tritium.
Ang istraktura ng molekula
Ang molekula ng isang elemento ay may simpleng istraktura. Ang komposisyon ng molekula ng hydrogen ay kinakatawan ng dalawang mga atomo, na, papalapit, ay bumubuo ng isang covalent non-polar bond, pati na rin ang isang pares ng elektron. Ang istraktura ng isang atom ay: 1 positibong sisingilin na nucleus, kung saan 1 negatibong sisingilin na elektron ang gumagalaw. Ang electron na ito ay matatagpuan sa 1s orbital.
H - 1e=H+ ang hydrogen ion na ito ay positibo.
Isinasaad ng expression na ito na ang hydrogen ay may katulad na mga parameter sa Group 1 na elemento sa Periodic Table, na mga alkali metal (lithium, sodium, potassium) na nag-donate ng kanilang nag-iisang electron sa outer orbit.
H + 1e=H– negatibong hydrogen ion.
Ang equation na ito ay nagpapakita na ang hydrogen ay nauugnay sa mga katulad na elemento mula sa ika-7 pangkat, na mga gas at kayang tanggapin ang mga nawawalang electronsa panlabas na antas ng elektroniko nito. Kabilang sa mga gas na ito ang: fluorine, chlorine, bromine, atbp.
Ang komposisyon ng hydrogen molecule ay graphical na ipinakita sa ibaba.
Ang distansya sa pagitan ng mga hydrogen atom ay r=0.74 A, habang ang kabuuan ng orbital radii ay 1.06 A. Nakakaapekto ito sa lalim ng electron cloud overlap at isang malakas at matatag na hydrogen bond.
Ang hydrogen atom ay ang pinakaelementarya na atom sa kalikasan. Ang laki ng atomic proton ay 10.5 A, at ang diameter ng isang atom ay 0.1 nm.
Ang mga molekula ng isotope ay may espesyal na istraktura. Ang atomic nucleus ng protium ay binubuo lamang ng isang proton. Ang isotope ay itinalaga: 1Н.
Ang nuclear structure ay mukhang isang complex ng isang proton at isang neutron (2H).
3Н - tritium - sa atomic structure nito ay pinagkalooban ng nucleus na may 1 proton at dalawang neutron.
Misa
Sa agham, may mga formula na kinakalkula kung ano ang masa ng isang molekulang hydrogen. Kaugnay ng elemento, tukuyin ang molecular at atomic mass.
Ang molar mass ng isang hydrogen molecule ay kinakalkula ng pangkalahatang formula:
M=m / n, kung saan ang m ay ang masa ng substance, n ang halaga nito.
Ang masa ng isang atom ay 1.008 amu. Dahil dito, ang relatibong masa ng molekula ay magiging katumbas din ng 1.008. Dahil ang molekula ng hydrogen ay binubuo ng dalawang atomo, ang relatibong atomic na timbang ay 2.016 a.u. m. Ang masa ng isang molekula ng hydrogen ay ipinahayag sa gramo bawat mole (g/mol).
Halaga sakalikasan
Ang pinakamahalagang sangkap sa kalikasan na bumubuo ng hydrogen kasama ng oxygen ay tubig. Ang tubig ang pinagmumulan ng buhay, kaya ang hydrogen ay isang mahalagang elemento.
Sa 100% ng lahat ng kemikal na elemento na bumubuo sa kapaligiran ng organismo, 1/10 bahagi, o 10%, ay hydrogen. Bilang karagdagan sa tubig, nagagawa nitong magpanatili ng quaternary protein structure, na ginagawang posible sa pamamagitan ng hydrogen bonding.
Ang prinsipyo ng nucleic acid complementarity ay nangyayari rin sa pagkilos ng hydrogen molecule. Sa isang cell ng halaman, ang H ay nakikibahagi sa proseso ng photosynthesis, biosynthesis, at sa paglipat ng enerhiya sa pamamagitan ng mga channel ng lamad.
Application
Sa industriya ng kemikal, malawakang ginagamit ang hydrogen. Ito ay idinaragdag sa paggawa ng mga produktong plastik, sa paggawa ng sabon, gayundin sa paggawa ng ammonia at menthol.
Industriya ng pagkain: sa paggawa ng pagkain, idinaragdag ang hydrogen bilang food additive E949. Ang nasabing bahagi ay makikita sa packaging ng margarin, mga langis ng gulay. Ang additive E949 ay pinapayagan ng industriya ng pagkain ng Russian Federation.
Ang
Hydrogen ay minsan ding ginamit sa industriya ng aeronautics, dahil ang substance ay mas magaan kaysa hangin. Kaya, noong 30s ng huling siglo, ang mga lobo at airship ay napuno ng ganitong uri ng gas. Sa kabila ng mura at kadalian ng paggamit nito, hindi nagtagal ay inabandona ang hydrogen bilang isang filler dahil naging mas madalas ang mga pagsabog ng sasakyang panghimpapawid.
Ngayon, ginagamit ang gas bilangpanggatong na ginagamit sa industriya ng kalawakan. Gayunpaman, ang mga paraan ng paggamit nito para sa pagpapatakbo ng mga makina ng mga kotse at trak ay isinasaalang-alang, dahil ang elemento ay hindi naglalabas ng mga nakakapinsalang impurities sa atmospera sa panahon ng pagkasunog, at, samakatuwid, ay environment friendly.
Ang
Hydrogen isotopes ay isang mahalagang bahagi ng maraming gamot. Ang Deuterium ay ginagamit sa pharmacological research upang matukoy ang pag-uugali at epekto ng isang gamot sa katawan. Ginagamit ang tritium sa radiodiagnostics bilang isang elemento na tumutukoy sa mga biochemical na reaksyon ng metabolismo ng enzyme. Ang hydrogen ay bahagi ng peroxide, na isang disinfectant.
