Trong bảng tuần hoàn Mendeleev ở vị trí số 1 là nguyên tố phổ biến nhất trong vũ trụ - hydro. Phân phối của nó, tính theo tỷ lệ phần trăm, đạt 75%. Hàm lượng thấp nhất của nó được ghi nhận trong các lớp của khí quyển - 0,0001%. Vỏ Trái Đất chứa 1% khí theo khối lượng. Lượng lớn nhất của nó được quan sát thấy trong nước: 12%. Trên hành tinh của chúng ta, nó là nguyên tố hóa học phổ biến thứ ba.
Mô tả mặt hàng
Phân tử hydro, có công thức là H-H hoặc H2, có các đặc tính vật lý và hóa học.
Hydrogen là một chất khí không có màu và không có mùi. Vị trí của hydro trong bảng ở vị trí đầu tiên là do trong các điều kiện khác nhau, nguyên tố này có thể tự biểu hiện dưới dạng kim loại hoặc khí. Nó có 1 electron ở quỹ đạo ngoài cùng, mà hydro có thể hiến tặng (tính chất kim loại) hoặc chấp nhận một electron nữa (tính chất khí).
Đường kính của phân tử hydro là 27 nm.
Đường kính của nguyên tử hiđrô là 1A, bán kính là 0,41 A.
Thuộc tính
Thể chất bao gồm những thứ sau:
- Điểm sôi- 256oS.
- Điểm nóng chảy -259,2oC.
- Trọng lượng không khí (D) - 0,069.
- Hydrogen kém hòa tan trong nước.
Tính chất hóa học là:
- Liên kết không phân cực giữa các phần tử của phân tử có năng lượng 436 kJ / mol.
- Nhiệt độ phân ly nhiệt là 2000oC.
- Phản ứng với:
- halogen;
- oxy;
- xám;
- nitơ;
- oxit nitric;
- kim loại hoạt động.
Trong tự nhiên, hydro xuất hiện ở cả dạng tự nhiên và ở dạng đồng vị: proti, đơteri và triti.
Cấu trúc của phân tử
Phân tử của một nguyên tố có cấu trúc đơn giản. Thành phần của phân tử hydro được đại diện bởi hai nguyên tử, tiến lại gần nhau, tạo thành liên kết cộng hóa trị không phân cực, cũng như một cặp điện tử. Cấu tạo của nguyên tử là: 1 hạt nhân mang điện tích dương, xung quanh có 1 êlectron mang điện tích âm chuyển động. Electron này nằm ở quỹ đạo 1s.
H - 1e=H + ion hydro này là dương.
Biểu thức này chỉ ra rằng hydro có các thông số tương tự với các nguyên tố Nhóm 1 trong Bảng tuần hoàn, là các kim loại kiềm (liti, natri, kali) hiến tặng electron duy nhất của chúng ở quỹ đạo ngoài cùng.
H + 1e=H– ion hydro âm.
Phương trình này cho thấy rằng hydro có liên quan đến các nguyên tố tương tự từ nhóm thứ 7, là chất khí và có thể nhận các electron bị thiếuđến cấp độ điện tử bên ngoài của nó. Các khí này bao gồm: flo, clo, brom, v.v.
Thành phần của phân tử hydro được trình bày bằng đồ thị bên dưới.
Khoảng cách giữa các nguyên tử hydro là r=0,74 A, trong khi tổng bán kính quỹ đạo là 1,06 A. Điều này ảnh hưởng đến độ sâu của sự xen phủ đám mây electron và liên kết hydro bền vững.
Nguyên tử hydro là nguyên tử cơ bản nhất trong tự nhiên. Kích thước của một proton nguyên tử là 10,5 A và đường kính của một nguyên tử là 0,1 nm.
Phân tử đồng vị có cấu trúc đặc biệt. Hạt nhân nguyên tử của protium chỉ gồm một proton. Đồng vị được chỉ định: 1Н.
Cấu trúc hạt nhân trông giống như một phức hợp của một proton và một neutron (2H).
3Н - triti - trong cấu trúc nguyên tử của nó có một hạt nhân với 1 proton và hai neutron.
Đại chúng
Trong khoa học, có những công thức tính khối lượng của một phân tử hydro. Liên quan đến nguyên tố, hãy xác định khối lượng phân tử và nguyên tử.
Khối lượng mol phân tử hydro được tính theo công thức chung:
M=m / n, trong đó m là khối lượng của chất, n là lượng của nó.
Khối lượng của nguyên tử là 1,008 amu. Do đó, khối lượng tương đối của phân tử cũng sẽ bằng 1,008. Vì phân tử hydro bao gồm hai nguyên tử nên khối lượng nguyên tử tương đối là 2,016 a.u. m. Khối lượng của phân tử hydro được biểu thị bằng gam trên mol (g / mol).
Giá trị bằngthiên nhiên
Chất quan trọng nhất trong tự nhiên tạo thành hydro kết hợp với oxy là nước. Nước là nguồn gốc của sự sống, vì vậy hydro là một yếu tố quan trọng.
Trong 100% tất cả các nguyên tố hóa học tạo nên môi trường sống của sinh vật, 1/10 phần, hay 10%, là hydro. Ngoài nước, nó có thể duy trì cấu trúc protein bậc bốn, cấu trúc này được tạo ra nhờ liên kết hydro.
Nguyên tắc bổ sung axit nucleic cũng xảy ra với hoạt động của phân tử hydro. Trong tế bào thực vật, H tham gia vào quá trình quang hợp, sinh tổng hợp và truyền năng lượng qua các kênh màng.
Đơn
Trong công nghiệp hóa chất, hydro được sử dụng rộng rãi. Nó được thêm vào trong sản xuất các sản phẩm nhựa, trong sản xuất xà phòng, cũng như trong sản xuất amoniac và tinh dầu bạc hà.
Công nghiệp thực phẩm: trong sản xuất thực phẩm, hydro được thêm vào như một chất phụ gia thực phẩm E949. Một thành phần như vậy có thể được nhìn thấy trên bao bì của bơ thực vật, dầu thực vật. Phụ gia E949 được ngành công nghiệp thực phẩm của Liên bang Nga cho phép.
Hydrogen đã từng được sử dụng trong ngành hàng không, vì chất này nhẹ hơn không khí. Vì vậy, vào những năm 30 của thế kỷ trước, bóng bay và khí cầu đều chứa đầy loại khí này. Mặc dù rẻ và dễ sử dụng, hydro đã sớm bị loại bỏ như một chất độn khi các vụ nổ máy bay trở nên thường xuyên hơn.
Ngày nay, khí đốt được sử dụng nhưnhiên liệu sử dụng trong ngành công nghiệp vũ trụ. Tuy nhiên, các phương pháp sử dụng nó cho hoạt động của động cơ ô tô và xe tải đang được xem xét, vì nguyên tố này không thải ra các tạp chất có hại vào khí quyển trong quá trình đốt cháy và do đó, thân thiện với môi trường.
Đồng vị hydro là một thành phần không thể thiếu của nhiều loại thuốc. Deuterium được sử dụng trong nghiên cứu dược lý để xác định hành vi và tác dụng của một loại thuốc trong cơ thể. Triti được sử dụng trong chẩn đoán phóng xạ như một nguyên tố quyết định các phản ứng sinh hóa của quá trình chuyển hóa enzym. Hydro là một phần của peroxide, là chất khử trùng.
