Hydrogenet er det enkleste elementet
Hydrogen er et kjemisk element, det enklestei sin struktur og de vanligste i naturen. Ifølge noen vitenskapelige data står dette elementet for over nitti prosent av alle atomer. Den viktigste forbindelsen der hydrogen er tilstede er vann. Dens kjemiske formel er skrevet som følger: H2O. Hydrogenet består av en proton som representerer kjernen og en elektron. Dette er det eneste elementet som er en brennbar gass.
Hvordan ligger hydrogenatomet i det periodiske bordet?
Dette elementet er plassert øverst i den første gruppen. Dette er gjort på grunn av at hydrogenet, som mister sin elektron, danner en positiv ion med en ladning. Under visse forhold kan imidlertid hydrogen oppnå metalliske egenskaper. Under normale forhold viser den kun egenskaper som er karakteristiske for ikke-metalliske stoffer. Hydrogen har signifikante forskjeller fra andre elementer som tilhører den første gruppen.
Hvordan få hydrogen i et laboratorium?
Hydrogen kan oppnås gjennom tiltakikke-konsentrerte syrer på metaller: Zn (sink i fast tilstand) + 2HCl (vandig løsning av saltsyre) = ZnCl2 (vandig løsning av sinkoksid) + H2 (gass)
Hydrogenproduksjon ved hydrolyse: 2H3O- + 2e- = H2 (gass) + 2H20 (vann.)
Produksjonen av hydrogen er mulig ved virkningen av alkali på aluminium eller sink. Disse metaller kan reagere med vandige løsninger av kaliumhydroksyd eller kaliumhydroksyd. I dette tilfellet dannes hydrogen:
Zn (sink) + 2OH- + 2H20 = (Zn (OH) 4) 2- (tetrahydroxocyklisk ion)) + H2 (gass)
Al (aluminium) + 2OH- + 6H20 = (Al (OH) 4) - (tetrahydroxoaluminat ion) + H2 (gass).
Dette kjemiske elementet kan også oppnås ved hydrolyse av vandige løsninger: CaH2 (kalsiumhydrid) + 2H20 (vann) = Ca (OH) 2 (kalsiumhydroksyd) + 2H2 (hydrogen).
Isotoper av hydrogen
Det er tre isotopformer av dette kjemikalietelement: protium, deuterium og tritium. Samtidig inneholder naturlig hydrogen ca. 99% av protium, resten er deuterium. Den tredje isotopen er en radioaktiv, ustabil isotop. Av denne grunn er den bare funnet i naturen i form av spor. Tritium avgir radioaktive partikler, og halveringstiden er 12,3 år.
Isotopiske hydrogenformer har praktisk taltDe samme kjemiske egenskapene, men de er vesentlige forskjellig i fysisk tilstand. For hver hydrogenforbindelse er det en deuteriumanalog. De viktigste av disse er deuteriumoksid (eller tungt vann). Dette stoffet brukes i atomreaktorer. Få det ved elektrolyse av vann.
Kjemiske egenskaper av hydrogen
Det kjemiske elementet som vurderes av oss, kan redusere ikke-metaller på 4-7 grupper, oksider og organiske umettede forbindelser, oksidere metaller som danner hydrider som et resultat.
Hydrogenforbindelser
Disse er ioniske, komplekse og kovalente hydrider, så vel som hydrider av typen interkaleringsforbindelser.
Produksjon av hydrogen
- Bohr prosess;
- fra naturgass eller nafta (ligroin);
- ved sprengning og reformering av hydrokarboner;
- ved elektrolyse av saltoppløsning (dvs. en vandig oppløsning av natriumklorid).
Hydrogenet i kvantemekanikk
Hydrogenet er viktig i kvantummekanikk, siden for ham har problemet med to legemer en analytisk omtrentlig eller nøyaktig verdi. Disse løsningene kan brukes på forskjellige isotoper av hydrogen, men med en passende korreksjon. Vannet i kvantemekanikk er beskrevet av bølge-topartikkelfunksjonen. Det betraktes også som en ikke-bevegelig elektron i det elektrostatiske feltet av atomkjernen.
Bore hydrogenatom
I 1913 foreslo Bohr Niels sin modell av atomenhydrogen. Den har mange forenklinger og forutsetninger. Til tross for at modellen ikke var helt riktig, tok Bohr utslippsspektret fra det og oppnådde de riktige verdiene til atomnivåene.
