氫 - 那是什麼東西？ 化學和氫的物理性質

每個 化學元素 在週期表，這反映了他們所表現出的特點和談到其電子結構自己的一席之地位置。 然而，有一個特別的所有的原子，它只需兩個單元。 它位於兩個由元素的組表現出特性完全相反的。 是氫。 這些特性使其具有唯一性。

氫 - 不僅是一個元件，但單質，以及許多複雜的化合物，生物和器官發生元件的一個組成部分。 因此，我們認為它的特點，並詳細屬性。

氫是化學元素

氫 - 第一組的主族的元素，以及在所述第一小週期第七組的主要組。 此期間僅由兩個原子：氦氣和與該元件接觸。 我們描述了週期系統氫位置的主要特徵。

1. 氫的序數 - 1，電子的數量是相同的，分別質子一樣多。 原子質量 - 1.00795。 有三種同位素與質量數1，2，3。然而，每一個的性質有很大的不同的元件的，因為對於在氫每單位質量的增加，哪怕只有一次是兩倍。
2. 使外的事實 能級 它僅包含一個電子，它可以成功地氧化和還原特性。 此外，反沖電子後，他仍然是免費的軌道，這是參與的供體 - 受體機制形成化學鍵。
3. 氫 - 是一種強還原劑。 因此，它被認為是第一組的群主，在他的領導最活躍的金屬的主要場所 - 鹼性。
4. 然而，通過用強還原劑如，例如反應，金屬，並且它可以是一種氧化劑，接受電子。 這些化合物稱為氫化物。 在此基礎上，他領導鹵素的子組，這是類似。
5. 由於氫的非常小的原子質量被認為是最輕的元素。 此外，密度也很小，所以它也是為了便於基準。

因此，顯而易見的是，氫原子 - 是一個完全獨特的，不同於所有其他的元件。 因此，性能也有特殊的，形成了簡單和複雜的物質是非常重要的。 讓我們進一步考慮。

單質

如果我們談論這個元素為分子，必須說，這是原子的。 即，氫（單質）， - 氣體。 其經驗式寫為H _2，和圖形-通過單一Σ-鍵H-H。 成環原子之間的鍵的機制 - 非極性共價的。

即使卡文迪什於1766年才得以打開物質。 他證明了氫氣 - 氣體，所述一個，其能夠在空氣吹。 後來，性能已經得到很好的研究，人們清楚地看到該物質 - 著名中最輕的。

再後來拉瓦錫給名稱（如元素，並在此基礎上的物質）在拉丁美洲 - hydrogenium，意思是“生下的水。” 發現者1781 godu此元件卡文迪什證明，水 - 氫氣和氧氣的組合，即，它是其反應產物。 而光氣也非常易燃的，已經在十六世紀知，這反映在帕拉塞爾蘇斯的紀錄。

因此，分子氫 - 在本質上是很常見的和天然存在的由兩個原子，其能夠在空氣吹的氣體化合物。 此外，分子可以被分解成原子，其參與核反應，變成一個氦原子核。 這些方法連續地發生在太陽和在空間，這是該化合物的主要供應商。

氫 - 即能表達自己，並作為氧化劑，以及作為還原劑的物質。 此外，它是一個非常廣泛的應用在人類活動。

物理特性

氫的物理參數有以下：

1. 沸點- （-252.76 ^0℃）。
2. 熔點- （-259.2 ^0℃）。
3. 的溫度範圍內表示，它是一種無色液體，具有無臭味。
4. 在非常高的壓力下存在snowlike固體氫的晶體。
5. 在某些條件下（高壓和低溫）可轉化為金屬態。
6. 幾乎不溶於水，所以充電通過在實驗室製備的水置換是可能的。
7. 在氫氣的通常條件下 - 的氣體，一種無味，無色無味。
8. 易燃易爆物品。
9. 其溶解在良好的金屬，為的是能夠穿過其厚度擴散。
10. 約14.5倍的氣體比空氣輕。

一個簡單的分子物質的晶格，通信弱，所以容易破壞。

化學性質

如上所述，氫可以呈現出減少和氧化性能。 元件1的可能的氧化能力; -1。 因此，它經常被用於工業各種合成和反應。

氫的氧化性

1. 與活性的相互作用 的金屬（鹼土 常規條件下和鹼土）導致稱為氫化物鹽狀化合物的形成。 例如：LiH的，氫化鈣_{2，KH，MGH 2，}和其他人。
2. 在高溫下或強照明（光化學引發反應）以下的活性金屬化合物也形成氫化物。

氫氣還原性能

1. 在正常條件下相互作用僅與氟（作為強氧化劑）。 其結果是，氟化氫或氫氟酸HF。
2. 互動與幾乎所有的非金屬，但在某些相當嚴格的條件。 的化合物的實例：H ₂ S，NH _{3，H 2} O，PH _{3，SiH 4}和其他。
3. 從它們的氧化物，以簡單的物質回收金屬。 這是工業一個用於生產金屬的方法 -called vodorodotermiey。

我們還應該強調的是在有機合成中使用的反應。 他們被稱為加氫 - 脫氫和氫飽和，也就是說，它的裂解從分子。 根據這些方法，將多個烴和其它有機化合物的變換。

在自然狀態下

氫 - 是我們這個星球超越最常見的物質。 畢竟，幾乎所有的星際空間和星星從這個特定的化合物製成。 在空間上，它可以在的形式存在：

• 等離子體;
• 氣;
• 離子;
• 原子;
• 分子。

有幾種類型的不同密度的雲，由這種物質正是。

具體講在地殼傳播的，氫是在氧的原子的其約17％後的數第二位。 游離形式是罕見的，只有少量的作為乾燥的空氣的一部分。 該元件的最常見的化合物 - 水。 這是它的結構，它是這個星球上找到。

另外，氫氣是任何生物體的一個組成部分。 此外，在原子的一小部分的人體的63％。 氫 - 元素是器官因此產生的蛋白質，脂肪，碳水化合物和核酸分子，以及許多其他重要的化合物。

招待會

有在美國獲得氣體不同的方式。 這包括一些工業和實驗室合成的變體。

對於工業方法 生產氫氣 ：

1. 蒸汽甲烷轉化率。
2. 煤的氣化-過程包括加熱碳到1000 ^0℃，從而形成氫和碳密集型的。
3. 電解。 此方法可僅用於各種鹽的水溶液作為熔融不會導致在陰極排出的水。

實驗室方法生產氫氣：

1. 的金屬氫化物的水解。
2. 對活性金屬和次要活動稀酸中的動作。
3. 與水鹼金屬和鹼土金屬的相互作用。

收集產生的氫，有必要保持管上下顛倒。 畢竟，氣體不能被收集，例如，二氧化碳。 是氫，它比空氣輕得多。 很快消失，大量與空氣混合爆炸。 因此，如果管轉動。 在其完成之後，應該用一個橡膠塞封閉。

為了檢查所收集的氫的純度應引起點燃的匹配的頸部。 如果棉花沉悶和寧靜 - 這樣的氣體是乾淨的，用最少的空氣中的雜質。 如果一個響亮的口哨聲 - 臟了，用大份額的外國部件。

使用領域

過程中釋放的氫氣的燃燒是能量（熱）的如此之大量的氣體燃料是最有利的。 此外，無污染。 然而，今天，它的使用在這方面的限制。 這是由於不明智沒有完全解決純氫的合成的問題，這將是適合於用作在反應器的發動機和便攜設備的燃料，以及供熱鍋爐房屋。

實際上，對於氣體的製備方法是相當昂貴的，所以之前，有必要開發一種特殊的合成方法。 一個可以讓獲得產品大規模並以最小的努力。

有些情況下，氣體是由我們正在考慮使用的幾個關鍵領域。

1. 化學合成。 基於所獲得的加氫肥皂，人造黃油，塑料。 當氫氣參與合成甲醇和氨，以及其它化合物。
2. 在食品工業 - 作為添加劑E949。
3. 航空業（火箭，飛機）。
4. 電力。
5. 氣象。
6. 燃油清潔的外觀。

顯然，作為分佈在自然界中的氫一樣重要。 仍然發揮他們形成不同的化合物具有重要作用。

氫化合物

含有氫原子的這種複雜的物質。 幾種基本類型這類物質可以被識別。

1. 鹵化物。 通式 - HHal。 其中特別重要的是氯化氫。 這種氣體，其溶解在水中以形成鹽酸溶液中。 這種酸被廣泛應用於幾乎所有的化學合成。 此外，有機和無機的。 氯化氫 - 具有實驗式HCL和化合物是在這個國家每年生產方面的最大的一個。 還有一種鹵化氫包括碘化氫，氟化氫和溴化氫。 他們都形成相應的酸。
2. 揮發性氫非金屬化合物。 幾乎所有的人相當有毒氣體。 例如，硫化氫，甲烷，矽烷，膦，及其它。 這是非常易燃。
3. 氫化物 - 與金屬的化合物。 請參閱類的鹽。
4. 氫氧化物：鹼，酸，和兩性化合物。 他們的組合物需要包括氫原子，一個或多個。 例如：氫氧化鈉，K _{2 [AL（OH）4]，H 2} SO ₄等。
5. 氫氧化氫。 該化合物是作為水更好已知。 另一名氫氧化物。 其經驗式為- H ₂ O.
6. 過氧化氫。 此強氧化劑，其公式具有形式H ₂ O _2。
7. 許多有機化合物：烴類，蛋白質，脂肪，脂質，維生素，激素，和其它精油。

很顯然，我們所考慮的元素連接的多樣性是非常大的。 這再次印證了自然與人的高價值，以及對一切眾生。

氧化物氫 -是最好的溶劑

正如上面提到的，物質的平民的名字 - 水。 它由兩個氫原子和一個氧互連極性共價鍵的。 水分子是偶極，其解釋了許多通過它表現出的性質。 特別地，事實上，它是一個通用的溶劑。

這是在水生環境中發生的幾乎所有的化學過程。 內塑料的反應和在活生物體的能量代謝也與氧化物氫進行。

水被認為是這個星球上最重要的物質。 據了解，沒有它不能活一個活的有機體。 在地球上，它可以在聚集的三種狀態存在：

• 液體;
• 氣體（蒸汽）;
• 固體（冰）。

根據分子中的氫同位素，有三種水。

1. 易或氕。 同位素與1質量數的公式- H ₂ O.這是使用所有生物的熟悉的形式。
2. 氘或重，它式- _ð2 O.包含同位素² H.
3. 超重或氚。 式是為T ₃ O同位素- ³ N.

在這個星球上氕的淡水非常重要的儲備。 目前，在許多國家，缺乏它。 用於鹽水的治療開發的方法，以產生飲用水。

過氧化氫 - 是一種普遍的手段

該化合物中，如上面提到的，優良的氧化劑。 然而，具有很強的代表可以採取行動，並作為還原劑了。 此外，它具有很強的殺菌作用。

另一名該化合物 - 過氧化物。 在這種形式用於醫藥。 所考慮的液晶化合物的3％溶液 - 其用於治療小傷口，以他們的去污此醫用藥物。 然而，事實證明，在同一時間癒合的傷口增加。

也過氧化氫在工業火箭燃料進行消毒和漂白所使用的，作為發泡劑，以獲得相應的材料（泡沫，例如）。 此外，過氧化有助於清潔水族箱，褪色的頭髮和牙齒變白。 但是，不建議損失的組織，所以專家們為了這個目的。