Hidrogjeni reagon në kushte të caktuara. Hidrogjeni - çfarë është kjo substancë? Vetitë kimike dhe fizike të hidrogjenit

Në 1766 kimist anglez G. Cavendish mblodhi "ajrin e djegshëm" të zhvendosur nga metalet nga acidet dhe studioi vetitë e tij. Por vetëm 15 vjet më vonë u vërtetua se ky "ajër" është pjesë e ujit dhe i është vënë emri "hydrogenium", domethënë "lindja e ujit", "hidrogjen".

Pjesa e hidrogjenit në Tokë, duke përfshirë ujin dhe ajrin, përbën rreth 1% të peshës. Ky është një element shumë i zakonshëm dhe jetik. Është pjesë e të gjitha bimëve dhe kafshëve, si dhe substanca më e zakonshme në Tokë - uji.

Hidrogjeni është elementi më i bollshëm në univers. Ajo qëndron në fillim të një të gjatë dhe proces kompleks sinteza e elementeve në yje.

Energjia diellore është burimi kryesor i jetës në Tokë. Dhe parimi themelor i kësaj energjie është një reaksion termonuklear që ndodh në Diell në disa faza. Rezultati i tij është formimi i 4 bërthamave të hidrogjenit - protoneve të një bërthame të heliumit dhe dy pozitroneve. Në të njëjtën kohë, thekson sasi e madhe energji.

Njeriu arriti të riprodhojë në Tokë një ngjashmëri jo shumë të saktë të kryesores reaksion diellor. Në kushte tokësore, ne mund të detyrojmë vetëm izotopet e rënda të hidrogjenit 2 H - deuterium dhe 3 H - tritium të hyjnë në një reagim të tillë. Hidrogjeni i zakonshëm me një masë atomike prej 1 - protium - është jashtë kontrollit tonë në këtë kuptim. Menaxhuar shkrirja termonukleare pasi një burim i pakufizuar i energjisë paqësore nuk është ende i disponueshëm për njeriun.

AT sistemi periodik elementet hidrogjeni zë një vend të veçantë. Ky është elementi që fillon tabelën periodike të Mendelejevit. Zakonisht qëndron në grupin I mbi litium. Sepse atomi i hidrogjenit ka vetëm një elektron valent (dhe përgjithësisht një elektron). Megjithatë, në botime moderne hidrogjeni vendoset gjithashtu në grupin VII mbi fluorin në tabelën periodike, pasi hidrogjeni gjendet i përbashkët me halogjenet. Përveç kësaj, hidrogjeni është në gjendje të formojë komponime me metale - hidride. Në praktikë, më i rëndësishmi prej tyre është kombinimi i litiumit me deuteriumin e rëndë të hidrogjenit.

Izotopet e të gjithë elementëve kanë bazë fizike dhe Vetitë kimike praktikisht identike. Por për izotopet e hidrogjenit - protium, deuterium dhe tritium - ato ndryshojnë shumë. Për shembull, pikat e vlimit të protiumit, deuteriumit dhe tritiumit ndryshojnë me disa gradë. Prandaj, izotopet e hidrogjenit janë më të lehta për t'u ndarë se izotopet e çdo elementi tjetër.

Hidrogjeni është një gaz pa ngjyrë, pa erë dhe pa shije. Është gazi më i lehtë nga të gjithë, 14.4 herë më i lehtë se ajri. Hidrogjeni bëhet i lëngshëm në -252,6°C dhe i ngurtë në -259,1°C.

Në kushte normale, aktiviteti kimik i hidrogjenit është i ulët, ai reagon me fluorin, jodin dhe klorin. Por në temperatura të larta, hidrogjeni ndërvepron me bromin, jodin, squfurin, selenin, telurin dhe në prani të katalizatorëve me azot, duke formuar amoniak NH3. Një përzierje prej 2 vëllimesh H2 dhe 1 vëllimi O2 - quhet gaz shpërthyes - shpërthen fuqishëm kur ndizet. Hidrogjeni digjet në oksigjen me një flakë jo të ndritshme, duke formuar ujë.

Në temperaturë të lartë hidrogjeni është në gjendje të "heqë" oksigjenin nga molekulat e shumë komponimeve, duke përfshirë shumicën e oksideve të metaleve. Për një kimist, hidrogjeni është, para së gjithash, një agjent i shkëlqyer reduktues, megjithëse është ende mjaft i shtrenjtë. Po, dhe nuk është e lehtë të punosh me të. Prandaj, në një shkallë industriale, reduktimi i hidrogjenit (për shembull, metalet nga oksidet) përdoret shumë i kufizuar.

Hidrogjeni përdoret gjerësisht në procesin e hidrogjenizimit - shndërrimi i yndyrave të lëngshme në të ngurta, për shembull, për të marrë nga vajra bimore margarinë ushqimore, si dhe në një sërë sintezash kimike. Konsumatorët më të mëdhenj të hidrogjenit në industria kimike ende mbetet prodhimi i amoniakut dhe alkoolit metil.

Një interes në rritje po shfaqet sot për hidrogjenin si burim i energjisë termike. Në të vërtetë, djegia e hidrogjenit të pastër çliron shumë më shumë nxehtësi sesa djegia e të njëjtës sasi të çdo karburanti. Madje kishte dizajne për automjete me hidrogjen. Në shumicën e tyre, burimi i hidrogjenit janë hidridet e ngurta të disa metaleve, të cilat, në kushte të caktuara, ruajnë fort hidrogjenin e lidhur me to. Por ia vlen të ndryshoni këto kushte, për shembull, ngritja e temperaturës mbi një prag, zakonisht mjaft të ulët, dhe hidrogjeni fillon të lëshohet në një pajisje që zëvendëson një karburator në një makinë të tillë. Sigurisht, shumë vështirësi teknike ende qëndrojnë në rrugën e krijimit të një makine hidrogjeni të prodhuar në masë. Por, me sa duket, ato do të kapërcehen mjaft shpejt, pasi një karburant i tillë është energjikisht i dobishëm. Përveç kësaj, kur hidrogjeni digjet, nuk krijohen papastërti të dëmshme që ndotin atmosferën, por përftohet vetëm ujë i pastër.

Në sistemin periodik, hidrogjeni ndodhet në dy grupe elementesh që janë absolutisht të kundërta në vetitë e tyre. Kjo veçori e bën atë krejtësisht unik. Hidrogjeni nuk është vetëm një element apo substancë, por edhe a pjesë integrale shumë lidhje komplekse, element organogjen dhe biogjen. Prandaj, ne i konsiderojmë vetitë dhe karakteristikat e tij në më shumë detaje.

Lëshimi i gazit të djegshëm gjatë bashkëveprimit të metaleve dhe acideve u vu re që në shekullin e 16-të, domethënë gjatë formimit të kimisë si shkencë. shkencëtar i njohur anglez Henri Kavendish hetoi substancën, duke filluar nga viti 1766, dhe i dha emrin "ajri i djegshëm". Kur digjej, ky gaz prodhonte ujë. Fatkeqësisht, aderimi i shkencëtarit me teorinë e phlogiston (“materie hiperfine” hipotetike) e pengoi atë të dilte në përfundimet e duhura.

kimist francez dhe natyralisti A. Lavoisier, së bashku me inxhinierin J. Meunier dhe me ndihmën e gazometrave specialë, në vitin 1783 kryen sintezën e ujit, dhe më pas analizën e tij duke zbërthyer avujt e ujit me hekur të nxehtë. Kështu, shkencëtarët arritën të arrinin në përfundimet e duhura. Ata zbuluan se "ajri i djegshëm" nuk është vetëm pjesë e ujit, por edhe mund të merret prej tij.

Në 1787, Lavoisier sugjeroi që gazi në studim ishte një substancë e thjeshtë dhe, në përputhje me rrethanat, i përket numrit të primare elementet kimike. Ai e quajti atë hidrogjen (nga fjalë greke hydor - ujë + gennao - lind), domethënë "lindja e ujit".

Emri rus "hidrogjen" u propozua në 1824 nga kimisti M. Solovyov. Përcaktimi i përbërjes së ujit shënoi fundin e "teorisë së phlogiston". Në kapërcyellin e shekujve 18 dhe 19, u zbulua se atomi i hidrogjenit është shumë i lehtë (në krahasim me atomet e elementeve të tjerë) dhe masa e tij u mor si njësia kryesore për krahasimin e masave atomike, duke marrë një vlerë të barabartë me 1.

Vetitë fizike

Hidrogjeni është më i lehtë nga të gjithë të njohura për shkencën substanca (është 14,4 herë më e lehtë se ajri), dendësia e saj është 0,0899 g / l (1 atm, 0 ° C). Ky material shkrihet (ngurtësohet) dhe vlon (lëngizohet), përkatësisht në -259,1 ° C dhe -252,8 ° C (vetëm heliumi ka temperatura më të ulëta të vlimit dhe shkrirjes).

Temperatura kritike e hidrogjenit është jashtëzakonisht e ulët (-240 °C). Për këtë arsye, lëngëzimi i tij është një proces mjaft i ndërlikuar dhe i kushtueshëm. Presioni kritik i një substance është 12,8 kgf / cm², dhe densiteti kritik është 0,0312 g / cm³. Ndër të gjithë gazrat, hidrogjeni ka përçueshmërinë më të lartë termike: në 1 atm dhe 0 ° C, është 0,174 W / (mxK).

Kapaciteti specifik i nxehtësisë i një substance në të njëjtat kushte është 14,208 kJ / (kgxK) ose 3,394 cal / (gh ° C). Ky element është pak i tretshëm në ujë (rreth 0,0182 ml / g në 1 atm dhe 20 ° C), por mirë - në shumicën e metaleve (Ni, Pt, Pa dhe të tjerët), veçanërisht në paladium (rreth 850 vëllime për vëllim Pd ) .

Vetia e fundit lidhet me aftësinë e tij për t'u shpërndarë, ndërsa difuzioni përmes një aliazh karboni (për shembull, çeliku) mund të shoqërohet me shkatërrimin e lidhjes për shkak të ndërveprimit të hidrogjenit me karbonin (ky proces quhet dekarbonizim). AT gjendje e lëngshme substanca është shumë e lehtë (dendësia - 0,0708 g / cm³ në t ° \u003d -253 ° C) dhe e lëngshme (viskoziteti - 13,8 spoise në të njëjtat kushte).

Në shumë komponime, ky element shfaq një valencë +1 (gjendje oksidimi), e ngjashme me natriumin dhe metalet e tjera alkali. Zakonisht konsiderohet si një analog i këtyre metaleve. Prandaj, ai kryeson grupin I të sistemit Mendeleev. Në hidridet metalike, joni i hidrogjenit shfaq një ngarkesë negative (gjendja e oksidimit është -1), domethënë Na + H- ka një strukturë të ngjashme me klorurin Na + Cl-. Në përputhje me këtë dhe disa fakte të tjera (afërsia e vetive fizike të elementit "H" dhe halogjeneve, aftësia për ta zëvendësuar atë me halogjene në përbërjet organike), Hidrogjeni i caktohet grupit VII të sistemit Mendeleev.

Në kushte normale hidrogjeni molekular ka aktivitet të ulët, duke u lidhur drejtpërdrejt vetëm me jometalet më aktive (me fluorin dhe klorin, me këtë të fundit - në dritë). Nga ana tjetër, kur nxehet, ai ndërvepron me shumë elementë kimikë.

Hidrogjeni atomik ka një rritje aktiviteti kimik(kur krahasohet me molekularin). Me oksigjen, ai formon ujë sipas formulës:

Н2 + ½О2 = Н2О,

duke çliruar 285,937 kJ/mol nxehtësie ose 68,3174 kcal/mol (25°C, 1 atm). Në kushte normale të temperaturës, reagimi vazhdon mjaft ngadalë, dhe në t ° >= 550 ° C, është i pakontrolluar. Kufijtë e shpërthimit të një përzierjeje hidrogjen + oksigjen për nga vëllimi janë 4–94% H2, dhe përzierjet e hidrogjenit + ajrit janë 4–74% H2 (një përzierje e dy vëllimeve të H2 dhe një vëllimi të O2 quhet gaz shpërthyes).

Ky element përdoret për të reduktuar shumicën e metaleve, pasi merr oksigjen nga oksidet:

Fe₃O4 + 4H2 = 3Fe + 4Н2О,

CuO + H2 = Cu + H2O etj.

Me halogjene të ndryshme, hidrogjeni formon halogjene hidrogjeni, për shembull:

H2 + Cl2 = 2HCl.

Sidoqoftë, kur reagon me fluorin, hidrogjeni shpërthen (kjo ndodh edhe në errësirë, në -252 ° C), reagon me bromin dhe klorin vetëm kur nxehet ose ndriçohet, dhe me jod - vetëm kur nxehet. Kur ndërvepron me azotin, formohet amoniaku, por vetëm në një katalizator, në presione dhe temperatura të ngritura:

ZN2 + N2 = 2NH3.

Kur nxehet, hidrogjeni reagon në mënyrë aktive me squfurin:

H2 + S = H2S (sulfidi i hidrogjenit),

dhe shumë më e vështirë - me telurium ose selen. Hidrogjeni reagon me karbon të pastër pa katalizator, por në temperatura të larta:

2H2 + C (amorf) = CH4 (metan).

Kjo substancë reagon drejtpërdrejt me disa prej metaleve (alkali, toka alkaline dhe të tjera), duke formuar hidride, për shembull:

Н2 + 2Li = 2LiH.

e rëndësishme vlerë praktike kanë ndërveprime të hidrogjenit dhe monoksidit të karbonit (II). Në këtë rast, në varësi të presionit, temperaturës dhe katalizatorit, formohen përbërje të ndryshme organike: HCHO, CH3OH, etj. Hidrokarburet e pangopura gjatë reaksionit kthehen në të ngopura, p.sh.

С n Н2 n + Н2 = С n Н2 n ₊2.

Hidrogjeni dhe komponimet e tij luajnë një rol të jashtëzakonshëm në kimi. Ajo përcakton vetitë acidike të të ashtuquajturave. acidet protike, tenton të formohet me elementë të ndryshëm lidhje hidrogjenore, e cila ka një efekt të rëndësishëm në vetitë e shumë inorganike dhe komponimet organike.

Marrja e hidrogjenit

Llojet kryesore të lëndëve të para për prodhimin industrial të këtij elementi janë gazrat e rafinerisë, gazrat e djegshëm natyrorë dhe gazrat e furrës së koksit. Përftohet edhe nga uji nëpërmjet elektrolizës (në vende me energji elektrike të përballueshme). Një nga metodat më të rëndësishme për prodhimin e materialit nga gazi natyror është ndërveprimi katalitik i hidrokarbureve, kryesisht metanit, me avujt e ujit (i ashtuquajturi shndërrim). Për shembull:

CH4 + H2O = CO + ZH2.

Oksidimi jo i plotë i hidrokarbureve me oksigjen:

CH4 + ½O2 \u003d CO + 2H2.

Monoksidi i karbonit i sintetizuar (II) i nënshtrohet shndërrimit:

CO + H2O = CO2 + H2.

Hidrogjeni i prodhuar nga gazi natyror është më i liri.

Përdoret për elektrolizën e ujit D.C., i cili kalohet përmes një tretësire të NaOH ose KOH (acidet nuk përdoren për të shmangur korrozionin e pajisjeve). AT kushtet laboratorike materiali fitohet me elektrolizë të ujit ose nga reaksioni ndërmjet acidit klorhidrik dhe zinkut. Sidoqoftë, më shpesh përdoret materiali i gatshëm i fabrikës në cilindra.

Nga gazrat e rafinerisë dhe gazi i furrës së koksit, ky element izolohet duke hequr të gjithë përbërësit e tjerë të përzierjes së gazit, pasi ato lëngzohen më lehtë gjatë ftohjes së thellë.

Industrialisht, ky material filloi të merret përsëri në fundi i XVIII shekulli. Pastaj u përdor për të mbushur balona. Në ky moment hidrogjeni përdoret gjerësisht në industri, kryesisht në industrinë kimike, për prodhimin e amoniakut.

Konsumatorët në masë të substancës janë prodhues të metilit dhe alkooleve të tjera, benzinës sintetike dhe shumë produkteve të tjera. Ato përftohen nga sinteza nga monoksidi i karbonit (II) dhe hidrogjeni. Hidrogjeni përdoret për hidrogjenizimin e lëndëve djegëse të rënda dhe të ngurta të lëngshme, yndyrat, etj., për sintezën e HCl, hidrotrajtimin e produkteve të naftës, si dhe në prerjen/saldimin e metaleve. Elementet thelbësore për energjinë bërthamore janë izotopet e tij - tritiumi dhe deuteriumi.

Roli biologjik i hidrogjenit

Rreth 10% e masës së organizmave të gjallë (mesatarisht) bie mbi këtë element. Është pjesë e ujit dhe grupeve më të rëndësishme të përbërjeve natyrore, duke përfshirë proteinat, acidet nukleike, lipidet, karbohidratet. Çfarë shërben?

Ky material luan një rol vendimtar: në mirëmbajtjen struktura hapësinore proteinat (kuaternare), në zbatimin e parimit të komplementaritetit të acideve nukleike (d.m.th., në zbatimin dhe ruajtjen informacion gjenetik), në përgjithësi në "njohje" në nivel molekular.

Joni i hidrogjenit H+ merr pjesë në reaksione/procese të rëndësishme dinamike në trup. Përfshirë: në oksidimi biologjik, i cili u siguron qelizave të gjalla energji, në reaksionet e biosintezës, në fotosintezën në bimë, në fotosintezën bakteriale dhe fiksimin e azotit, në ruajtjen e ekuilibrit acido-bazik dhe homeostazës, në proceset e transportit membranor. Së bashku me karbonin dhe oksigjenin, ai formon një funksional dhe bazë strukturore dukuritë e jetës.

ndërveprimi me ujin nga alkali; c) pasiv, joaktiv; b) kur ndërveprojnë me metalet, ato formojnë kripëra; d) metale tipike; 2. Metal që mund të përdoret për të prodhuar hidrogjen (duke reaguar me ujin në n.a.): a) Zn; b) Mg; c) Au; d) Hg; e) K; 3. Oksidet dhe hidroksidet që janë të afta të reagojnë si me acidet ashtu edhe me alkalet quhen: a) amfoterike b) acide c) bazike 4. Nga e majta në të djathtë në perioda, vetitë metalike: a) rriten b) dobësohen c) mbeten të pandryshuara 5 Nëngrupet e elementeve anësore Grupi VII: a) klori b) fosfori c) mangani d) franciumi 6. Ngarkesa e bërthamës atomike përcaktohet: a) nga numri i periodës b) nga numri i grupit c) nga numri serial 7. E njëjta gjë në struktura e atomeve të elementeve me numra serialë 17 dhe 35: a ) total elektrone; c) sasia nivelet elektronike; d) numrin e elektroneve në të fundit niveli i energjisë; b) numri i neutroneve; 8. Artikulli me formula elektronike 1s22s2p63s2p4: a) karboni; b) squfuri; c) klorin; d) natriumi; 9. Atomi i karbonit ka formulë elektronike: a) 1s22s22p3 b) 1s22s2 c) 1s22s22p2 10. Cili element atom ka strukturën e mëposhtme të nivelit të fundit energjetik ... 3s23p5: a) fosfor; b) fluorin; c) klorin; d) magnez; 11. Numri i elektroneve të paçiftuara në shtresë elektronike elementi nr. 19: a) 1; b) 2; në 3; d) 4; 12. Numër serik një element, atomet e të cilit janë në gjendje të formojnë një oksid më të lartë të tipit RO3: a) Nr. 11 (natrium); b) Nr 14 (silikon); c) Nr.16 (squfur); 13. Një element me formulën elektronike 1s22s22p63s23p5 formon një përbërje hidrogjeni të avullueshme të tipit: a) RH4; b) RH3; c) H2R; d) BNJ; 14. Vëllimi i 3 mol hidrogjen në kushte normale: a) 22,4 l; b) 44,8 l; c) 67,2 l; d) 89,6 l; e) 112 l; 15. Element i periudhës së katërt, i vendosur në një nëngrup dytësor; oksidi dhe hidroksidi shfaqin karakter amfoterik. Ky element formon oksid të tipit RO dhe hidroksid R(OH)2. a) magnezi b) kalciumi c) zinku d) karboni 16. Valenca maksimale silic: a) IV b) V c) VI d) VII 17. Valenca minimale e selenit (nr. 34): a) I b) II c) III d) IV 18. Masa molekulare kripë e përftuar nga bashkëveprimi i dy oksidet më të larta elementet me konfigurimin e atomit në to, përkatësisht, 1s22s22p63s23p64s1 dhe 1s22s22p3 është e barabartë me: a) 85; b) 111; c) 63; d) 101; e) 164; 19. Produkti “X”, i cili fitohet si rezultat i shndërrimeve: kripë Al (OH) 3 X a) Al Cl3 b) Al H3 c) Na Al O2 d) Al e) Al2O3 20. Shuma e koeficientëve. në ekuacionin e reaksionit, skema e të cilit H2S + O2 → SO2 + H2O a) 5; b) 6; në 7; d) 8; e) 9; 21. Masa molare oksid magnezi (në g/mol): a) 24; b) 36; c) 40; d) 80; e) 82; 22. Numri i moleve të oksidit të hekurit (III) që përbëjnë 800 g kjo lidhje: a) 1; b) 2; në 3; d) 4; e) 5; 23. Gjatë djegies së 8 g metan CH4 u lirua 401 kJ nxehtësi. Llogaritni efektin termik (Q) reaksion kimik CH4 (g) + 2O2 (g) = CO2 (g) + 2H2O (g) + Q: a) + 401 kJ; b) + 802 kJ; c) - 802 kJ; d) + 1604 kJ; e) - 1604 kJ; 24. Në kushte normale, 128 g oksigjen zënë vëllimin: a) 11,2 litra; b) 22,4 l; c) 44,8 l; d) 67,2 l; e) 89,6 l; 25. Pjesa masive hidrogjeni në përbërjen SiH4 është: a) 30%; b) 12,5%; c) 40%; d) 60%; e) 65%; 26. Pjesa masive e oksigjenit në përbërjen EO2 është 50%. Emri i elementit E në përbërje: a) azoti; b) titan; c) squfuri; d) selen; e) karboni; 27. Numri i moleve të oksidit të hekurit (III) që ndërveprojnë me 44,8 litra hidrogjen (n.o): a) 0,67 mol; b) 2 mol; c) 0,3 mol; d) 0,4 mol; e) 5 mol; 28. Masa e acidit klorhidrik që kërkohet për të marrë 44,8 litra hidrogjen (n.o.) (Mg + 2HCl = MgCl2 + H2): a) 146 g; b) 73 g; c) 292 g; d) 219 g; e) 20 g; 29. Masa e kripës që përmbahet në 400 g tretësirë ​​80% të klorurit të natriumit: a) 146 g; b) 320 g; c) 210 g; d) 32 g; e) 200 g; 30. Masa e kripës, e cila formohet nga bashkëveprimi i hidroksidit të kaliumit me 300 g tretësirë ​​65% të acidit ortofosforik: a) 422 g; b) 196 g; c) 360 g; d) 435 g; e) 200 g;

Hidrogjeni

HIDROGJEN-a; m. Një element kimik (H), një gaz i lehtë, pa ngjyrë dhe pa erë që bashkohet me oksigjenin për të formuar ujë.

◁ Hidrogjeni, th, th. lidhjet V. bakteret V. Bomba e V-të(një bombë e madhe forcë shkatërruese, veprimi shpërthyes i të cilit bazohet në një reaksion termonuklear). Hidrogjen, th, th.

(lat. Hydrogenium), element kimik i grupit VII të sistemit periodik. Në natyrë janë dy izotopet e qëndrueshme(protium dhe deuterium) dhe një radioaktiv (tritium). Molekula është diatomike (H 2). Gaz pa ngjyrë dhe pa erë; dendësia 0.0899 g/l, t kip - 252,76°C. Kombinohet me shumë elementë për të formuar ujë me oksigjen. Elementi më i zakonshëm në hapësirë; përbën (në formën e plazmës) më shumë se 70% të masës së Diellit dhe yjeve, pjesën kryesore të gazeve të mediumit ndëryjor dhe mjegullnajave. Atomi i hidrogjenit është pjesë e shumë acideve dhe bazave, shumica e komponimeve organike. Përdoren në prodhimin e amoniakut, acidit klorhidrik, për hidrogjenizimin e yndyrave etj., në saldimin dhe prerjen e metaleve. Premtues si lëndë djegëse (shih. Energjia e hidrogjenit).

HIDROGJEN (lat. Hydrogenium), H, element kimik me numer atomik 1, masa atomike 1,00794. Simboli kimik i hidrogjenit, H, tek ne lexohet si “hi”, pasi kjo shkronjë shqiptohet në frëngjisht.
Hidrogjeni natyror përbëhet nga një përzierje e dy nuklideve të qëndrueshme (cm. NUKLIDI) me numra masiv 1,007825 (99,985% në përzierje) dhe 2,0140 (0,015%). Përveç kësaj, në hidrogjeni natyror ka gjithmonë sasi në gjurmë nuklidi radioaktiv- tritium (cm. TRITIUM) 3 H (gjysma e jetës T 1/2 12,43 vjet). Meqenëse bërthama e një atomi hidrogjeni përmban vetëm 1 proton (nuk mund të ketë më pak protone në bërthamën e një atomi), ndonjëherë thuhet se hidrogjeni formon kufirin e poshtëm natyror të sistemit periodik të elementeve të D. I. Mendeleev (megjithëse elementi hidrogjen vetë ndodhet në tabelat e pjesës më të sipërme). Elementi hidrogjen ndodhet në periudhën e parë të tabelës periodike. I përket grupit të parë (grupi IA metale alkali (cm. METALET ALKALI)), dhe në grupin e 7-të (grupi VIIA i halogjenëve (cm. HALOGJENET)).
Masat e atomeve në izotopet e hidrogjenit ndryshojnë shumë (për disa herë). Kjo çon në ndryshime të dukshme në sjelljen e tyre në proceset fizike(distilimi, elektroliza, etj.) dhe për disa dallime kimike (ndryshimet në sjelljen e izotopeve të një elementi quhen efekte izotopike; për hidrogjenin, efektet e izotopit janë më domethënëse). Prandaj, ndryshe nga izotopet e të gjithë elementëve të tjerë, izotopet e hidrogjenit kanë simbole dhe emra të veçantë. Hidrogjeni me numri masiv 1 quhet hidrogjen i lehtë, ose protium (lat. Protium, nga greqishtja protos - i pari), i shënuar me simbolin H, dhe bërthama e tij quhet proton. (cm. PROTON (grimcë elementare)), simboli r. Hidrogjeni me numër masiv 2 quhet hidrogjen i rëndë, deuterium (cm. DEUTERIUM)(Latinisht Deuterium, nga greqishtja deuteros - e dyta), simbolet 2 H, ose D (lexo "de") përdoren për ta përcaktuar atë, bërthama d është deuteron. Izotopi radioaktiv me numër masiv 3 quhet hidrogjen super i rëndë, ose tritium (lat. Tritum, nga greqishtja tritos - i treti), simboli 2 H ose T (lexo "ata"), bërthama t është një triton.
Konfigurimi i një shtrese të vetme elektronike të një atomi hidrogjeni të pangacmuar neutral 1 s 1 . Në komponimet, ajo shfaq gjendje oksidimi +1 dhe, më rrallë, -1 (valenca I). Rrezja e atomit neutral të hidrogjenit është 0,024 nm. Energjia e jonizimit të atomit është 13,595 eV, afiniteti i elektroneve është 0,75 eV. Në shkallën Pauling, elektronegativiteti i hidrogjenit është 2.20. Hidrogjeni është një nga jometalet.
Të lirshme - të lehta gaz i djegshëm pa ngjyrë, pa erë dhe pa shije.
Historia e zbulimit
Lëshimi i gazit të djegshëm gjatë bashkëveprimit të acideve dhe metaleve u vu re në shekujt 16 dhe 17 në agimin e formimit të kimisë si shkencë. Fizikani dhe kimisti i famshëm anglez G. Cavendish (cm. Cavendish Henry) në 1766 ai hetoi këtë gaz dhe e quajti atë "ajër i djegshëm". Kur digjej, "ajri i djegshëm" jepte ujë, por aderimi i Cavendish në teorinë e phlogiston (cm. PHLOGISTON) e pengoi të bënte konkluzionet e sakta. Kimisti francez A. Lavoisier (cm. Lavoisier Antoine Laurent) së bashku me inxhinierin J. Meunier (cm. MEUNIER Jean-Baptiste Marie Charles), duke përdorur gazometra të veçantë, në 1783 kryen sintezën e ujit dhe më pas analizën e tij, duke dekompozuar avujt e ujit me hekur të nxehtë. Kështu, ai vërtetoi se "ajri i djegshëm" është pjesë e ujit dhe mund të merret prej tij. Në 1787, Lavoisier arriti në përfundimin se "ajri i djegshëm" është një substancë e thjeshtë, dhe për këtë arsye i përket numrit të elementeve kimike. Ai i dha emrin hidrogjen (nga greqishtja hydor - ujë dhe gennao - lind) - "lindja e ujit". Vendosja e përbërjes së ujit i dha fund "teorisë së phlogiston". Emri rus "hidrogjen" u propozua nga kimisti M.F. Solovyov (cm. SOLOVIEV Mikhail Fedorovich) në 1824. Në fund të shekujve 18 dhe 19, u zbulua se atomi i hidrogjenit është shumë i lehtë (në krahasim me atomet e elementeve të tjerë), dhe pesha (masa) e atomit të hidrogjenit u mor si njësi për krahasim masat atomike të elementeve. Masës së atomit të hidrogjenit iu caktua një vlerë e barabartë me 1.
Të qenit në natyrë
Hidrogjeni përbën rreth 1% të masës kores së tokës(vendi i 10-të ndër të gjithë elementët). Hidrogjeni praktikisht nuk gjendet kurrë në formë të lirë në planetin tonë (gjurmët e tij gjenden në shtresat e sipërme atmosferë), por në përbërjen e ujit shpërndahet pothuajse kudo në Tokë. Elementi hidrogjen është pjesë e përbërjeve organike dhe inorganike të organizmave të gjallë, gazit natyror, naftës, qymyr i fortë. Përmbahet, natyrisht, në përbërjen e ujit (rreth 11% ndaj peshës), në hidrate dhe minerale të ndryshme kristalore natyrore, të cilat përmbajnë një ose më shumë grupe hidrokso OH.
Hidrogjeni si element dominon në Univers. Ai përbën rreth gjysmën e masës së Diellit dhe yjeve të tjerë, është i pranishëm në atmosferën e një numri planetësh.
Faturë
Hidrogjeni mund të merret në shumë mënyra. Në industri, për këtë përdoren gazrat natyrorë, si dhe gazrat e përftuar nga rafinimi i naftës, koksimi dhe gazifikimi i qymyrit dhe lëndëve djegëse të tjera. Në prodhimin e hidrogjenit nga gazi natyror (përbërësi kryesor është metani), ndërveprimi i tij katalitik me avujt e ujit dhe oksidimi jo i plotë me oksigjen kryhet:
CH 4 + H 2 O \u003d CO + 3H 2 dhe CH 4 + 1/2 O 2 \u003d CO 2 + 2H 2
Ndarja e hidrogjenit nga gazi i koksit dhe gazrat e rafinerisë bazohet në lëngëzimin e tyre gjatë ftohjes së thellë dhe largimit nga përzierja e gazrave që lëngzohen më lehtë se hidrogjeni. Në prani të energjisë elektrike të lirë, hidrogjeni fitohet nga elektroliza e ujit, duke kaluar rrymën përmes tretësirave alkaline. Në kushte laboratorike, hidrogjeni merret lehtësisht nga bashkëveprimi i metaleve me acidet, për shembull, zinku me acid klorhidrik.
Vetite fizike dhe kimike
Në kushte normale, hidrogjeni është një gaz i lehtë (dendësia në kushte normale 0,0899 kg / m 3) pa ngjyrë. Pika e shkrirjes -259,15 °C, pika e vlimit -252,7 °C. Hidrogjeni i lëngshëm (në pikën e vlimit) ka një dendësi prej 70,8 kg/m 3 dhe është lëngu më i lehtë. Potenciali standard i elektrodës H 2 / H - në një tretësirë ​​ujore merret i barabartë me 0. Hidrogjeni është pak i tretshëm në ujë: në 0 ° C, tretshmëria është më pak se 0,02 cm 3 / ml, por është shumë i tretshëm në disa metale. (hekuri sfungjer dhe të tjerët), veçanërisht i mirë - në paladium metalik (rreth 850 vëllime hidrogjeni në 1 vëllim metali). Nxehtësia e djegies së hidrogjenit është 143,06 MJ/kg.
Ekziston në formën e molekulave diatomike H 2. Konstanta e shpërbërjes së H 2 në atome në 300 K është 2.56 10 -34. Energjia e shpërbërjes së molekulës H2 në atome është 436 kJ/mol. Distanca ndërbërthamore në molekulën H2 është 0.07414 nm.
Meqenëse bërthama e çdo atomi H, e cila është pjesë e molekulës, ka spin-in e vet (cm. TRETJE), atëherë hidrogjeni molekular mund të jetë në dy forma: në formën e ortohidrogjenit (o-H 2) (të dy rrotullimet kanë orientim të njëjtë) dhe në formën e parahidrogjenit (p-H 2) (spinat kanë orientime të ndryshme). Në kushte normale, hidrogjeni normal është një përzierje prej 75% o-H2 dhe 25% p-H2. Vetitë fizike të p- dhe o-H 2 ndryshojnë pak nga njëra-tjetra. Kështu, nëse pika e vlimit o-n i pastër 2 20,45 K, atëherë p-n e pastër 2 - 20,26 K. Duke u ndezur 2 në p-H 2 shoqërohet me lëshimin e 1418 J/mol nxehtësie.
AT literaturë shkencore Konsideratat janë shprehur vazhdimisht se në presione të larta (mbi 10 GPa) dhe në temperaturat e ulëta(rreth 10 K dhe më poshtë), hidrogjeni i ngurtë, i cili zakonisht kristalizohet në një rrjetë hekzagonale të tipit molekular, mund të kalojë në një substancë me vetitë metalike ndoshta edhe një superpërçues. Megjithatë, ende nuk ka të dhëna të qarta për mundësinë e një tranzicioni të tillë.
Forca e lartë e lidhjes kimike midis atomeve në molekulën H 2 (e cila, për shembull, duke përdorur metodën orbitale molekulare, mund të shpjegohet me faktin se në këtë molekulë çift ​​elektronik e vendosur në orbitalin lidhës, dhe orbitalja antilidhëse nuk është e populluar me elektrone) çon në faktin se në temperaturën e dhomës, hidrogjeni i gaztë është kimikisht joaktiv. Pra, pa ngrohje, me përzierje të thjeshtë, hidrogjeni reagon (me një shpërthim) vetëm me fluorin e gaztë:
H 2 + F 2 \u003d 2HF + Q.
Nëse një përzierje e hidrogjenit dhe klorit në temperaturën e dhomës rrezatohet me dritë ultravjollcë, atëherë vërehet një formim i menjëhershëm i klorurit të hidrogjenit HCl. Reagimi i hidrogjenit me oksigjenin ndodh me një shpërthim nëse një katalizator, paladiumi metalik (ose platini), futet në përzierjen e këtyre gazeve. Kur ndizet, një përzierje e hidrogjenit dhe oksigjenit (i ashtuquajturi gaz shpërthyes (cm. GAZ EKSLOZIV)) shpërthen, dhe një shpërthim mund të ndodhë në përzierjet në të cilat përmbajtja e hidrogjenit është nga 5 në 95 për qind vëllimore. Hidrogjeni i pastër në ajër ose në oksigjen të pastër digjet në heshtje me lëshimin e një sasie të madhe nxehtësie:
H 2 + 1 / 2O 2 \u003d H 2 O + 285,75 kJ / mol
Nëse hidrogjeni ndërvepron me jometale dhe metale të tjera, atëherë vetëm në kushte të caktuara (ngrohje, presion i lartë, prania e një katalizatori). Pra, hidrogjeni reagon në mënyrë të kthyeshme me azotin në presion të ngritur (20-30 MPa dhe më shumë) dhe në një temperaturë prej 300-400 ° C në prani të një katalizatori - hekuri:
3H 2 + N 2 = 2NH 3 + Q.
Gjithashtu, vetëm kur nxehet, hidrogjeni reagon me squfurin për të formuar sulfid hidrogjeni H 2 S, me bromin - për të formuar bromurin e hidrogjenit HBr, me jod - për të formuar jodur hidrogjeni HI. Hidrogjeni reagon me qymyrin (grafitin) për të formuar një përzierje hidrokarburesh me përbërje të ndryshme. Hidrogjeni nuk ndërvepron drejtpërdrejt me borin, silicin dhe fosforin; komponimet e këtyre elementeve me hidrogjenin fitohen në mënyrë indirekte.
Kur nxehet, hidrogjeni është në gjendje të reagojë me alkalin, metalet e tokës alkaline dhe magnezin për të formuar komponime me karakter lidhje jonike, të cilat përmbajnë hidrogjen në gjendje oksidimi -1. Pra, kur kalciumi nxehet në një atmosferë hidrogjeni, formohet një hidrid i ngjashëm me kripën me përbërje CaH 2. Hidridi polimerik i aluminit (AlH 3) x - një nga agjentët reduktues më të fortë - merret në mënyrë indirekte (për shembull, duke përdorur përbërje organoalumini). Me shumë metale kalimtare (për shembull, zirkonium, hafnium, etj.), hidrogjeni formon komponime me përbërje të ndryshueshme (tretësira të ngurta).
Hidrogjeni është në gjendje të reagojë jo vetëm me shumë substanca të thjeshta, por edhe me substanca komplekse. Para së gjithash, duhet theksuar aftësia e hidrogjenit për të reduktuar shumë metale nga oksidet e tyre (si hekuri, nikeli, plumbi, tungsteni, bakri etj.). Pra, kur nxehet në një temperaturë prej 400-450 ° C dhe më lart, hekuri reduktohet nga hidrogjeni nga ndonjë prej oksideve të tij, për shembull:
Fe 2 O 3 + 3H 2 \u003d 2Fe + 3H 2 O.
Duhet të theksohet se vetëm metalet e vendosura në serinë e potencialeve standarde përtej manganit mund të reduktohen nga oksidet me anë të hidrogjenit. Më shumë metale aktive(përfshirë manganin) nuk reduktohen në metal nga oksidet.
Hidrogjeni është i aftë të shtojë një lidhje të dyfishtë ose të trefishtë në shumë komponime organike (këto janë të ashtuquajturat reaksione të hidrogjenizimit). Për shembull, në prani të një katalizatori nikel, mund të kryhet hidrogjenizimi i etilenit C 2 H 4, dhe formohet etani C 2 H 6:
C 2 H 4 + H 2 \u003d C 2 H 6.
Ndërveprimi i monoksidit të karbonit (II) dhe hidrogjenit në industri prodhon metanol:
2H 2 + CO \u003d CH 3 OH.
Në përbërjet në të cilat një atom hidrogjeni është i lidhur me një atom të një elementi më elektronegativ E (E = F, Cl, O, N), midis molekulave formohen lidhje hidrogjeni (cm. LIDHJA E HIDROGJENIT)(dy atome E të të njëjtëve ose dy elemente të ndryshme janë të ndërlidhura përmes atomit H: E "... H ... E"", dhe të tre atomet ndodhen në të njëjtën vijë të drejtë). Lidhje të tilla ekzistojnë midis molekulave të ujit, amoniakut, metanolit etj. dhe plumbit. deri në një rritje të dukshme të pikave të vlimit të këtyre substancave, një rritje në nxehtësinë e avullimit, etj.
Aplikacion
Hidrogjeni përdoret në sintezën e amoniakut NH 3, klorurit të hidrogjenit HCl, metanolit CH 3 OH, në hidrokriking (plasaritje në një atmosferë hidrogjeni) hidrokarburet natyrore, si një agjent reduktues në prodhimin e disa metaleve. hidrogjenizimi (cm. HIDROGJENIMI) vajrat bimore natyrale marrin yndyrë të ngurtë - margarinë. Hidrogjeni i lëngshëm përdoret si lëndë djegëse raketash dhe gjithashtu si ftohës. Një përzierje e oksigjenit dhe hidrogjenit përdoret në saldim.
Në një kohë, u sugjerua që në të ardhmen e afërt burimi kryesor i energjisë do të ishte djegia e hidrogjenit, dhe energjia e hidrogjenit do të zëvendësojë burimet tradicionale të energjisë (qymyri, nafta, etj.). Në të njëjtën kohë, supozohej se për prodhimin e hidrogjenit në një shkallë të gjerë do të ishte e mundur të përdorej elektroliza e ujit. Elektroliza e ujit është një proces mjaft energjik dhe aktualisht është joprofitabile për të marrë hidrogjen me elektrolizë në një shkallë industriale. Por pritej që elektroliza të bazohej në përdorimin e nxehtësisë me temperaturë mesatare (500-600 ° C), e cila në sasi të mëdha ndodh në punë centralet bërthamore. Kjo nxehtësi është me përdorim të kufizuar dhe mundësia e marrjes së hidrogjenit me ndihmën e tij do të zgjidhte si problemin e ekologjisë (kur hidrogjeni digjet në ajër, sasia e gjeneruar nga mjedisi substancave të dëmshme minimale) dhe problemi i shfrytëzimit të nxehtësisë me temperaturë mesatare. Megjithatë, pas Fatkeqësia e Çernobilit zhvillimi i energjisë bërthamore kufizohet kudo, në mënyrë që burimi i treguar i energjisë të bëhet i paarritshëm. Prandaj, perspektivat për përdorimin e gjerë të hidrogjenit si burim energjie janë ende duke u zhvendosur të paktën deri në mesin e shekullit të 21-të.
Karakteristikat e qarkullimit
Hidrogjeni nuk është helmues, por gjatë përdorimit të tij duhet të merret parasysh vazhdimisht rreziku i tij i lartë nga zjarri dhe shpërthimi, dhe rreziku i shpërthimit të hidrogjenit rritet për shkak të aftësisë së lartë të gazit për t'u shpërndarë edhe nëpër disa materiale të ngurta. Përpara se të filloni ndonjë operacion ngrohjeje në një atmosferë hidrogjeni, duhet të siguroheni që ai të jetë i pastër (kur ndizni hidrogjenin në një provëz të kthyer përmbys, tingulli duhet të jetë i shurdhër, jo leh).
Roli biologjik
Rëndësia biologjike e hidrogjenit përcaktohet nga fakti se ai është pjesë e molekulave të ujit dhe të gjitha grupeve më të rëndësishme të përbërjeve natyrore, duke përfshirë proteinat, acidet nukleike, lipidet dhe karbohidratet. Përafërsisht 10% e masës së organizmave të gjallë është hidrogjen. Aftësia e hidrogjenit për të formuar një lidhje hidrogjeni luan një rol vendimtar në ruajtjen e strukturës kuaternare hapësinore të proteinave, si dhe në zbatimin e parimit të komplementaritetit. (cm. KOMPLEMENTAR) në ndërtimin dhe funksionet e acideve nukleike (pra në ruajtjen dhe zbatimin e informacionit gjenetik), në përgjithësi, në zbatimin e "njohjes" në nivel molekular. Hidrogjeni (jon H +) merr pjesë në proceset dhe reaksionet dinamike më të rëndësishme në trup - në oksidimin biologjik, i cili u siguron qelizave të gjalla energji, në fotosintezën në bimë, në reaksionet e biosintezës, në fiksimin e azotit dhe fotosintezën bakteriale, në mirëmbajtjen ekuilibri acido-bazik dhe homeostazën (cm. homeostaza), në proceset e transportit membranor. Kështu, së bashku me oksigjenin dhe karbonin, hidrogjeni formon një strukturore dhe bazë funksionale dukuritë e jetës.

fjalor enciklopedik. 2009 .

Shihni se çfarë është "hidrogjeni" në fjalorë të tjerë:

Tabela e nuklideve Informacion i pergjithshem Emri, simboli Hidrogjen 4, 4H Neutrone 3 Protone 1 Veti nukleide Masa atomike 4.027810 (110) ... Wikipedia

Tabela e nuklideve Informacione të përgjithshme Emri, simboli Hidrogjen 5, 5H Neutrone 4 Protone 1 Vetitë nuklide Masa atomike 5.035310 (110) ... Wikipedia

Tabela e nuklideve Informacion i përgjithshëm Emri, simboli Hidrogjen 6, 6H Neutronet 5 Protonet 1 Vetitë e nukliideve Masa atomike 6.044940 (280) ... Wikipedia

Tabela e nuklideve Informacione të përgjithshme Emri, simboli Hidrogjen 7, 7H Neutrone 6 Protone 1 Vetitë nuklide Masa atomike 7.052750 (1080) ... Wikipedia

Në sistemin periodik, ai ka pozicionin e tij specifik, i cili pasqyron vetitë që shfaq dhe flet për të. strukturë elektronike. Sidoqoftë, midis të gjithëve ekziston një atom i veçantë që zë dy qeliza njëherësh. Ndodhet në dy grupe elementesh që janë krejtësisht të kundërta në vetitë e tyre të manifestuara. Ky është hidrogjen. Këto karakteristika e bëjnë atë unik.

Hidrogjeni nuk është vetëm një element, por edhe një substancë e thjeshtë, dhe gjithashtu komponent shumë komponime komplekse, element biogjen dhe organogjen. Prandaj, ne i konsiderojmë karakteristikat dhe vetitë e tij në më shumë detaje.

Hidrogjeni si element kimik

Hidrogjeni është një element i grupit të parë nëngrupi kryesor, si dhe grupi i shtatë i nëngrupit kryesor në periudhën e parë të vogël. Kjo periudhë përbëhet nga vetëm dy atome: helium dhe elementi që po shqyrtojmë. Le të përshkruajmë tiparet kryesore të pozicionit të hidrogjenit në sistemin periodik.

1. Numri serik i hidrogjenit është 1, numri i elektroneve është i njëjtë, përkatësisht, numri i protoneve është i njëjtë. Masa atomike është 1.00795. Ekzistojnë tre izotope të këtij elementi me numra masiv 1, 2, 3. Megjithatë, vetitë e secilit prej tyre janë shumë të ndryshme, pasi një rritje në masë edhe me një për hidrogjenin është menjëherë dyfish.
2. Fakti që përmban vetëm një elektron në pjesën e jashtme e lejon atë të manifestohet me sukses si oksidativ ashtu edhe vetitë restauruese. Përveç kësaj, pas lëshimit të një elektroni, ai mbetet një orbital i lirë, i cili merr pjesë në formim lidhjet kimike sipas mekanizmit dhurues-pranues.
3. Hidrogjeni është një agjent i fortë reduktues. Prandaj, grupi i parë i nëngrupit kryesor konsiderohet të jetë vendi i tij kryesor, ku udhëheq metalet më aktive - alkali.
4. Megjithatë, kur ndërvepron me agjentë të fortë reduktues, të tillë si, për shembull, metalet, mund të jetë gjithashtu një agjent oksidues, duke pranuar një elektron. Këto komponime quhen hidride. Mbi këtë bazë, kryeson nëngrupin e halogjenëve, me të cilin është i ngjashëm.
5. Falë një shumë të vogël masë atomike Hidrogjeni konsiderohet elementi më i lehtë. Përveç kësaj, dendësia e tij është gjithashtu shumë e ulët, kështu që është gjithashtu pikë referimi për lehtësinë.

Kështu, është e qartë se atomi i hidrogjenit është krejtësisht unik, ndryshe nga të gjithë elementët e tjerë. Rrjedhimisht, vetitë e tij janë gjithashtu të veçanta, dhe ato të formuara janë të thjeshta dhe substanca komplekse shume e rendesishme. Le t'i shqyrtojmë ato më tej.

substancë e thjeshtë

Nëse flasim për këtë element si molekulë, atëherë duhet të themi se ai është diatomik. Kjo do të thotë, hidrogjeni (një substancë e thjeshtë) është një gaz. Formula e saj empirike do të shkruhet si H 2, dhe ajo grafike - përmes një lidhjeje të vetme sigma H-H. Mekanizmi i formimit të lidhjes ndërmjet atomeve është kovalent jopolar.

1. Reformimi me avull i metanit.
2. Gazifikimi i qymyrit - procesi përfshin ngrohjen e qymyrit në 1000 0 C, duke rezultuar në formimin e hidrogjenit dhe qymyrit me karbon të lartë.
3. Elektroliza. Kjo metodë mund të përdoret vetëm për tretësirat ujore kripëra të ndryshme, pasi shkrirja nuk çon në shkarkimin e ujit në katodë.

Metodat laboratorike për prodhimin e hidrogjenit:

1. Hidroliza e hidrideve të metaleve.
2. Veprimi i acideve të holluara mbi metalet aktive dhe aktiviteti mesatar.
3. Ndërveprimi i alkalineve dhe metalet alkaline të tokës me ujë.

Për të mbledhur hidrogjenin që rezulton, është e nevojshme që provëza të mbahet e kthyer me kokë poshtë. Në fund të fundit, ky gaz nuk mund të mblidhet në të njëjtën mënyrë si, për shembull, dioksidi i karbonit. Ky është hidrogjen, është shumë më i lehtë se ajri. Ai avullohet shpejt dhe shpërthen kur përzihet me ajër në sasi të mëdha. Prandaj, tubi duhet të përmbyset. Pas mbushjes, duhet të mbyllet me një tapë gome.

Për të kontrolluar pastërtinë e hidrogjenit të mbledhur, duhet të sillni një shkrepës të ndezur në qafë. Nëse pambuku është i shurdhër dhe i qetë, atëherë gazi është i pastër, me papastërti minimale të ajrit. Nëse është me zë të lartë dhe fishkëllimë, është i ndotur, me një pjesë të madhe të komponentëve të huaj.

Zonat e përdorimit

Kur hidrogjeni digjet, ai lirohet nje numer i madh i energjia (nxehtësia), se ky gaz konsiderohet karburanti më fitimprurës. Përveç kësaj, është miqësore me mjedisin. Megjithatë, përdorimi i tij në këtë fushë është aktualisht i kufizuar. Kjo është për shkak të problemeve të konceptuara keq dhe të pazgjidhura të sintetizimit të hidrogjenit të pastër, i cili do të ishte i përshtatshëm për t'u përdorur si lëndë djegëse në reaktorë, motorë dhe pajisje portative, si dhe në kaldaja për ngrohjen e banesave.

Në fund të fundit, metodat për marrjen e këtij gazi janë mjaft të shtrenjta, kështu që së pari është e nevojshme të zhvillohet një metodë e veçantë e sintezës. Një që do t'ju lejojë të merrni produktin brenda vëllim i madh dhe me kosto minimale.

Ka disa fusha kryesore në të cilat përdoret gazi që po shqyrtojmë.

1. Sintezat kimike. Në bazë të hidrogjenizimit fitohen sapunë, margarina dhe plastika. Me pjesëmarrjen e hidrogjenit, sintetizohen metanoli dhe amoniaku, si dhe komponime të tjera.
2. Në industrinë ushqimore - si një shtesë E949.
3. Industria e aviacionit (ndërtimi i raketave, ndërtimi i avionëve).
4. Industria e energjisë elektrike.
5. Meteorologjia.
6. Karburanti i një lloji miqësor me mjedisin.

Natyrisht, hidrogjeni është po aq i rëndësishëm sa është i bollshëm në natyrë. Më shumë rol të madh luajnë përbërjet e ndryshme të formuara prej tij.

Komponimet e hidrogjenit

Këto janë substanca komplekse që përmbajnë atome hidrogjeni. Ekzistojnë disa lloje kryesore të substancave të tilla.

1. Halidet e hidrogjenit. Formula e përgjithshme- H Hal. Kuptimi i veçantë ndër to ka klorur hidrogjeni. Është një gaz që tretet në ujë për të formuar një tretësirë ​​të acidit klorhidrik. Ky acid gjendet aplikim të gjerë pothuajse në të gjitha sintezat kimike. Dhe organike dhe inorganike. Kloruri i hidrogjenit është një përbërës që ka formulën empirike HCL dhe është një nga më të mëdhenjtë për sa i përket prodhimit vjetor në vendin tonë. Halidet e hidrogjenit përfshijnë gjithashtu jodur hidrogjeni, fluor hidrogjeni dhe bromur hidrogjeni. Të gjithë ata formojnë acidet përkatëse.
2. I paqëndrueshëm Pothuajse të gjithë janë mjaft gazet helmuese. Për shembull, sulfuri i hidrogjenit, metani, silani, fosfina dhe të tjerët. Megjithatë, ato janë shumë të ndezshme.
3. Hidridet janë komponime me metale. I përkasin klasës së kripërave.
4. Hidroksidet: bazat, acidet dhe komponimet amfoterike. Përbërja e tyre përfshin domosdoshmërisht atome hidrogjeni, një ose më shumë. Shembull: NaOH, K 2 , H 2 SO 4 dhe të tjerë.
5. Hidroksidi i hidrogjenit. Ky përbërës njihet më mirë si ujë. Një emër tjetër për oksidin e hidrogjenit. Formula empirike duket kështu - H 2 O.
6. Peroksid hidrogjeni. Ky është agjenti oksidues më i fortë, formula e të cilit është H 2 O 2.
7. Komponime të shumta organike: hidrokarbure, proteina, yndyrna, lipide, vitamina, hormone, vajra esenciale dhe të tjerët.

Natyrisht, shumëllojshmëria e përbërjeve të elementit që po shqyrtojmë është shumë e madhe. Kjo e konfirmon edhe një herë vlerë të lartë për natyrën dhe njeriun, si dhe për të gjitha qeniet e gjalla.

është tretësi më i mirë

Siç u përmend më lart, emri i zakonshëm substancë e dhënë- ujë. Përbëhet nga dy atome hidrogjeni dhe një oksigjen, të ndërlidhur me lidhje polare kovalente. Molekula e ujit është një dipol, i cili shpjegon shumë nga vetitë e tij. Në veçanti, fakti që është një tretës universal.

Pikërisht në mjedisi ujor ndodhin pothuajse të gjitha proceset kimike. Reaksionet e brendshme të plastikës dhe metabolizmin e energjisë në organizmat e gjallë kryhen edhe duke përdorur oksid hidrogjeni.

Uji konsiderohet të jetë më i madhi substancë e rëndësishme në planet. Dihet se asnjë organizëm i gjallë nuk mund të jetojë pa të. Në Tokë, ajo është në gjendje të ekzistojë në tre gjendje grumbullimi:

• lëngshme;
• gaz (avull);
• të ngurtë (akulli).

Në varësi të izotopit të hidrogjenit që është pjesë e molekulës, ekzistojnë tre lloje të ujit.

1. Dritë ose protium. Një izotop me numër masiv 1. Formula është H 2 O. Kjo është forma e zakonshme që përdorin të gjithë organizmat.
2. Deuterium ose i rëndë, formula e tij është D 2 O. Përmban izotopin 2 H.
3. Super i rëndë ose tritium. Formula duket si T 3 O, izotopi është 3 H.

Rezervat e ujit të freskët protium në planet janë shumë të rëndësishme. Ajo tashmë mungon në shumë vende. Janë duke u zhvilluar metoda për trajtimin e ujit të kripur për të marrë ujë të pijshëm.

Peroksidi i hidrogjenit është një ilaç universal

Ky përbërës, siç u përmend më lart, është një agjent i shkëlqyer oksidues. Megjithatë, me përfaqësues të fortë mund të sillet edhe si reduktues. Përveç kësaj, ajo ka një efekt të theksuar baktericid.

Një emër tjetër për këtë përbërje është peroksid. Është në këtë formë që përdoret në mjekësi. Një zgjidhje 3% e hidratit kristalor të përbërjes në fjalë është një ilaç mjekësor që përdoret për trajtimin e plagëve të vogla me qëllim dekontaminimin e tyre. Megjithatë, është vërtetuar se në këtë rast, shërimi i plagëve me kalimin e kohës rritet.

Peroksidi i hidrogjenit përdoret gjithashtu në karburantin e raketave, në industri për dezinfektim dhe zbardhje, si një agjent shkumës për prodhimin e materialeve të përshtatshme (shkumë, për shembull). Përveç kësaj, peroksidi ndihmon në pastrimin e akuariumeve, zbardhjen e flokëve dhe zbardhjen e dhëmbëve. Megjithatë, në të njëjtën kohë dëmton indet, prandaj nuk rekomandohet nga specialistët për këtë qëllim.