تشکیلآموزش متوسطه و مدارس

خواص فیزیکی هیدروژن است. خواص و استفاده از هیدروژن

H هیدروژن - عنصر شیمیایی، یکی از رایج ترین در جهان ما. جرم هیدروژن به عنوان یک عنصر در ترکیب ماده 75٪ از محتوای کل اتمها از نوع دیگری است. او وارد ارتباط حیاتی ترین و حیاتی ترین به سیاره - آب. از ویژگی های متمایز از هیدروژن نیز یک واقعیت که اولین عنصر در جدول تناوبی عناصر شیمیایی D. I. Mendeleeva است.

کشف و پژوهش

اولین اشاره از هیدروژن در نوشته های تاریخ پاراسلسوس به قرن شانزدهم. اما انزوای آن از یک مخلوط گاز از تحقیقات هوا و خواص قابل اشتعال شده است در قرن هفدهم دانشمندان لومر ساخته شده است. هیدروژن به طور کامل مورد مطالعه قرار شیمیدان انگلیسی و هنری کاوندیش دانشمند فیزیکدان، که تجربی ثابت کرد که جرم هیدروژن کمترین در مقایسه با دیگر گازها میشود. در مراحل بعدی توسعه علم، بسیاری از دانشمندان با او کار کرده، مانند Lavoisier، که آن را به نام "آب تولید می شود."

ویژگی در PSKHE وضعیت

عنصر، باز کردن جدول تناوبی D. I. Mendeleeva - هیدروژن است. خواص فیزیکی و شیمیایی اتم را نشان دوگانگی خاصی چون هیدروژن به طور همزمان به اولین گروه، زیر گروه اصلی تعلق دارند، اگر آن را به عنوان یک فلز رفتار می دهد و تک الکترون در فرایند واکنش شیمیایی و هفتم - در مورد لایه ظرفیت طور کامل پر شده، یعنی پذیرش ذرات منفی، که آن را به عنوان مشخصه شبیه به یک هالوژن.

ویژگی های ساختار الکترونی عنصر

خواص اتم هیدروژن از مواد پیچیده به آن است که شامل، و یک ماده ساده از N 2 درجه اول توسط تنظیمات الکترونیکی از هیدروژن تعیین می شود. ذرات تا به یک الکترون با Z = (-1)، که می چرخد در مدار خود به دور هسته شامل یک پروتون با جرم واحد و بار مثبت (+1). 1S پیکربندی های الکترونیکی آن ثبت شده به عنوان که نشان دهنده وجود یک ذره منفی در خود را برای اولین و تنها از هیدروژن S-اوربیتال.

هنگامی که انزوا و یا الکترون پس زدن و یک اتم از عنصر دارای خاصیت است که آن را با فلزات کاتیون به دست آمده را متحد می سازد. اساسا یون هیدروژن - ذرات بنیادی مثبت است. بنابراین، الکترون عاری از هیدروژن به نام به سادگی یک پروتون.

خواص فیزیکی

هنگامی که توصیف خواص فیزیکی هیدروژن به طور خلاصه، آن را به یک، گاز کم محلول بی رنگ با جرم نسبی اتمی 2، 14.5 برابر سبک تر از هوا، درجه حرارت مایع از -252.8 درجه سانتیگراد است.

در این آزمایش، شما به راحتی می توانید ببینید که H 2 ساده ترین است. هیدروژن، دی اکسید کربن، به طور معمول هوا - - و به طور همزمان آنها را از دست انتشار آن به پر کردن سه توپ مواد مختلف کافی است. سریعترین که زمین، است که با شرکت 2 بعد از قطره دمیده مخلوط هوا شامل H 2 و افزایش به سقف پر رسد.

وزن کوچک و اندازه از هیدروژن ذرات توانایی خود را به طریق مواد مختلف نفوذ را توجیه کند. در نمونه ای از توپ های مشابه در این آسان برای ایجاد چند روز پس از او خود را به عنوان به سادگی deflates گاز را از طریق لاستیک منتقل می کند. همچنین، هیدروژن می تواند در ساختار برخی از فلزات (پالادیوم و پلاتین) جمع آوری، و هنگامی که درجه حرارت مطرح شده است به تبخیر از آن.

هیدروژن املاک کم در آزمایشگاه برای روشهای جدا جابجایی آن استفاده می شود آب. خواص فیزیکی هیدروژن (جدول نشان داده شده زیر پارامترهای اساسی) دامنه خود را از برنامه ها و روش های آماده سازی را تعریف کنیم.

اتم یا مولکول پارامتر از این ماده ساده ارزش
وزن اتمی (جرم مولی) 1008 گرم / مول
پیکربندی الکترونیک 1S 1
شبکه بلوری شش ضلعی
هدایت حرارتی (300 K) 0،1815 W / (متر · K)
تراکم در ش. y است. 0.08987 گرم / L
درجه جوش -252،76 ° C
گرمایی ویژه احتراق 120.9 · 10 6 J / کیلوگرم
نقطه ذوب -259،2 ° C
محلول در آب 18.8 میلی لیتر / L

ترکیبات ایزوتوپی

مانند بسیاری دیگر از اعضای سیستم تناوبی عناصر شیمیایی، هیدروژن دارای چندین ایزوتوپ های طبیعی، اتم به عنوان مثال با همان تعداد پروتون ها در هسته، اما شماره های مختلف از نوترون - ذرات با جرم شارژ صفر و واحد. نمونه هایی از اتم داشتن اموال مشابه - اکسیژن، کربن، کلر، برم و مانند آن، از جمله رادیو اکتیو است.

خواص فیزیکی هیدروژن 1 H، گسترده ترین نمایندگان این گروه قابل توجهی متفاوت از کسانی که از ویژگی های از همراهان آن می باشد. به طور خاص، ویژگی های مختلف از مواد موجود در آن تعلق دارند. بنابراین، یک آب به طور منظم و deuterated حاوی در ترکیب آن به جای یک اتم هیدروژن تنها با یک دوتریوم پروتون 2 H وجود دارد - ایزوتوپ با دو ذرات بنیادی: مثبت و پر نشده. این ایزوتوپ است که دو بار سنگین تر از حد معمول از هیدروژن، که توضیح می دهد که تفاوت اساسی در خواص آلیاژهای که آنها تشکیل می دهد. ماهیت دوتریوم در 3200 بار نادرتر از هیدروژن یافت. نماینده سوم - تریتیوم، 3 ثانیه، در هسته آن را دارای دو پروتون و یک نوترون.

مواد و روش ها برای آماده سازی و جداسازی

آزمایشگاهی و روش های صنعتی تولید هیدروژن کاملا متفاوت است. بنابراین، مقادیر کمی از گاز در درجه اول با واکنش های مربوط به مواد معدنی و تولید در مقیاس بزرگ به طور فزاینده با استفاده از سنتز آلی تولید می شود.

واکنش های شیمیایی زیر را در آزمایشگاه استفاده می شود:

  1. واکنش فلزات خاکی قلیایی و قلیایی با آب به شکل قلیایی و گاز مورد نظر.
  2. اکسیژن - در الکترولیز محلول الکترولیت آبی در آند H 2 ↑، و کاتد منتشر شده است.
  3. هیدریدهای تجزیه فلزات قلیایی با آب، قلیایی و محصولات هستند، به ترتیب، H گاز 2 ↑.
  4. واکنش اسید رقیق با فلزات، برای تشکیل نمک و H 2 ↑.
  5. عمل قلیایی بر روی سیلیکون، آلومینیوم و روی نیز به انتشار هیدروژن به صورت موازی منجر به تشکیل نمک پیچیده است.

در سود گاز صنعتی به دست آمده توسط روش های مانند:

  1. هیدروژن H 2 و کربن C. ↑ - تجزیه حرارتی متان در حضور یک کاتالیزور به مواد ابتدایی تشکیل دهندهی آن (350 درجه ارزش چنین پارامتر را به عنوان دما می رسد)
  2. انتقال بخار آب از طریق کک در 1000 درجه سانتیگراد برای تشکیل دی اکسید کربن CO 2 و H 2 ↑ (به عنوان روش غالب).
  3. تبدیل گاز متان بر روی کاتالیست نیکل در دماهای تا 800 درجه است.
  4. هیدروژن یک محصول جانبی در طول الکترولیز محلول های آبی از کلرید پتاسیم یا سدیم است.

فعل و انفعالات شیمیایی: مقررات عمومی

خواص فیزیکی هیدروژن عمدتا در رفتار آن در فرآیندهای پاسخ با یک ترکیب خاص را توضیح دهد. ظرفیت هیدروژن 1 است، از آن است که در جدول تناوبی در گروه اول قرار گرفته است، و نمایشگاه حالت اکسیداسیون متفاوت است. در تمامی ترکیبات، به جز هیدریدهای SD، هیدروژن = (1+) در مولکول نوع CNS، 2 CN، 3 CN - (1).

یک مولکول از گاز هیدروژن، تشکیل شده توسط ارائه جفت الکترون منتشر، مرکب از دو اتم و نسبتا پایدار انرژی، به این دلیل در شرایط عادی بی اثر در واکنش و وارد در شرایط عادی تغییر است. بسته به درجه اکسیداسیون هیدروژن به عنوان مواد دیگر، میتواند هم به صورت اکسیدان و کاهش عوامل خدمت می کنند.

مواد که واکنش نشان می دهند به شکل هیدروژن و

تعامل عنصری به شکل یک مواد پیچیده (که اغلب در دماهای بالا):

  1. این فلز قلیایی زمین و قلیایی + H = هیدرید.
  2. + H 2 هالوژن = هالید هیدروژن.
  3. گوگرد + = سولفید هیدروژن است.
  4. اکسیژن + H2O = آب است.
  5. کربن + H = متان است.
  6. نیتروژن + H 2 = آمونیاک.

تعامل با مواد پیچیده:

  1. تهیه گاز سنتز از مونوکسید کربن و هیدروژن است.
  2. بازیابی فلزات از اکسیدهای خود را با H 2.
  3. اشباع هیدروژن از هیدروکربن های آلیفاتیک غیر اشباع.

پیوند هیدروژنی

خواص فیزیکی هیدروژن که از آن جمله اجازه می دهد، که در ارتباط با یک عنصر الکترونگاتیو، به شکل یک نوع خاصی از ارتباط با اتم های مشابه از مولکولهای مجاور داشتن جفت الکترون اشتراک گذاشتن (به عنوان مثال، اکسیژن، نیتروژن و فلوئور) شده است. روشن ترین مثال از یک نگاه بهتر در این پدیده این است - آن آب است. می توان گفت که پیوندهای هیدروژنی دوخته ضعیف تر از کووالانسی یا یونی، اما با توجه به این واقعیت است که بسیاری از آنها دارای تاثیر قابل توجهی در خواص مواد، دسمترس. در واقع، پیوند هیدروژنی - تعامل الکترواستاتیک، که متصل به مولکول های آب دیمر و پلیمرهای، اثبات نقطه جوش بالا است.

هیدروژن در ترکیب ترکیبات معدنی

ترکیب اسیدهای غیر آلی شامل پروتون - اتم کاتیون مانند هیدروژن. مانده اسید مادهای است که دارای درجه اکسیداسیون بیشتر از (-1) است گفت: ترکیب polybasic. در حال حاضر چندین اتم هیدروژن، که باعث می شود تفکیک چند مرحله ای در محلول های آبی وجود دارد. هر پس مانده اسید پروتون پس از آن از سخت تر جدا می کند. برای تعیین کمیت مقدار هیدروژن در محیط توسط این اسیدیته آن تعیین می شود.

هیدروژن حاوی گروه هیدروکسیل و پایگاه های. آنها به اتم هیدروژن از اکسیژن متصل است، در درجه اکسیداسیون قلیایی باقی مانده همیشه برابر (-1) می شود. در مطالب از گروه های هیدروکسیل در یک محیط تعریف شده توسط بنیانی آن است.

استفاده از فعالیت های انسانی

سیلندر یک ماده، و همچنین ظروف با دیگر گاز مایع مانند اکسیژن، یک ظاهر خاص. آنها یک رنگ نسبتا تاریک-سبز با قرمز "هیدروژن" حروف روشن رنگ آمیزی. گاز به بالون در فشار حدود 150 اتمسفر تزریق می شود. خواص فیزیکی هیدروژن، در سهولت خاص از دولت کل گاز است و برای پر کردن آنها را با مخلوطی از بالن هلیوم، صدایی بالن و غیره مورد استفاده قرار

هیدروژن، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی که مردم آموخته اند به استفاده از چندین سال پیش، در حال حاضر در بسیاری از صنایع. توده اصلی آن می رود به تولید آمونیاک. همچنین هیدروژن در درگیر تولید فلزات (هافنیم، ژرمانیوم، گالیم، سیلیکون، مولیبدن، تنگستن، زیرکونیوم، و غیره) از اکسیدهای، صحبت کردن در واکنش به عنوان یک عامل کاهنده و یک نمک اسید هیدروسیانیک، الکل متیلیک، و سوخت مایع نیز مصنوعی. صنایع غذایی از آن استفاده می برای تبدیل روغن های گیاهی به چربیهای جامد.

خواص شیمیایی تعریف شده و استفاده از هیدروژن در فرآیند هیدروژناسیون های مختلف و هیدروژنه کردن چربیها، زغال سنگ، هیدروکربن ها، روغن و سوخت نفت سنگین. با او تولید سنگهای قیمتی، لامپ های رشته ای، صرف جعل و جوشکاری محصولات فلزی تحت تاثیر شعله اکسیژن هیدروژن.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 fa.unansea.com. Theme powered by WordPress.