निकास गैसों के बिना मशीन। यह मिराई उत्पादन टोयोटा। कार हाइड्रोजन ईंधन पर काम करती है।
केवल गर्म हवा और जल वाष्प निकास पाइप से बाहर हैं। भविष्य की कार पहले से ही सड़कों पर गाड़ी चला रही है, हालांकि इसे ईंधन भरने में समस्याएं आ रही हैं।
हालांकि, ब्रह्मांड में हाइड्रोजन के प्रसार को देखते हुए, ऐसे शंकु नहीं होना चाहिए।
दुनिया में तीन तिमाहियों के लिए एक पहला पदार्थ होता है। तो, आपका अपना सीरियल नंबर तत्व हाइड्रोजन ठीक करता है। आज, उसका पूरा ध्यान।
हाइड्रोजन गुण
पहला तत्व होने के नाते, हाइड्रोजन यह पहले पदार्थ को जन्म देता है। यह पानी है। इसका सूत्र, जैसा कि ज्ञात है, एच 2 ओ।
ग्रीक पर, हाइड्रोजन का नाम हिब्रोजनियम के रूप में लिखा जाता है, जहां हिड्रो पानी है, और जेनियम उत्पन्न होता है।
हालांकि, तत्व का नाम ग्रीक नहीं दिया गया था, लेकिन फ्रांसीसी प्रकृतिवादी लॉरेंट लैवॉइसियर। उनके सामने, हेनरी चेवेंडिश की जांच की गई, निकोला लेमर और पैरासेल टीओफ्रास्ट।
उत्तरार्द्ध, वास्तव में, विज्ञान को पहले पदार्थ का पहला उल्लेख छोड़ दिया। 16 वीं शताब्दी को रिकॉर्डिंग। कैसे निष्कर्ष निकाला गया वैज्ञानिकों के बारे में हाइड्रोजन?
विशिष्ट तत्व- द्वंद्व। हाइड्रोजन परमाणु पर, केवल 1 इलेक्ट्रॉन। कई प्रतिक्रियाओं में, पदार्थ इसे देता है।
यह पहले समूह से एक ठेठ धातु का व्यवहार है। हालांकि, हाइड्रोजन अपने खोल को पकड़ने के लिए सक्षम और अनिच्छुक है, लेकिन 1 इलेक्ट्रॉन ले कर।
इस मामले में, पहला तत्व हलोजन की तरह व्यवहार करता है। वे आवधिक प्रणाली के 17 वें समूह में स्थित हैं और शिक्षा के लिए प्रवण हैं।
उनमें से कौन सा हाइड्रोजन पाया जा सकता है? उदाहरण के लिए, हाइड्रोसल्फाइड में। उसका सूत्र: - नाह।
हाइड्रोजन तत्व का यह कनेक्शन पर आधारित है। जैसा कि देखा जा सकता है, हाइड्रोजन परमाणुओं को केवल आंशिक रूप से बाहर किया जाता है।
केवल एक इलेक्ट्रॉन की उपस्थिति और इसे देने की क्षमता प्रोटॉन में हाइड्रोजन परमाणु को बदल देती है। कर्नेल सकारात्मक चार्ज के साथ केवल एक कण भी है।
इलेक्ट्रॉन के साथ प्रोटॉन का सापेक्ष द्रव्यमान 2-दिमाग है। एक संकेतक हवा की तुलना में 14 गुना कम है। एक इलेक्ट्रॉन के बिना, पदार्थ आसान है।
निष्कर्ष जो हाइड्रोजन गैस है, खुद का सुझाव देता है। लेकिन, तत्व में एक तरल रूप होता है। द्रवीकरण -252.8 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर होता है।
उनके छोटे आकार की कीमत पर रासायनिक तत्व हाइड्रोजनइसमें अन्य पदार्थों के माध्यम से रिसाव करने की क्षमता है।
इसलिए, यदि हवा में मदद नहीं की जाती है, या सामान्य हवा द्वारा, और शुद्ध तत्व संख्या 1, कुछ दिनों के बाद फीका।
गैस कण आसानी से छिद्रों में गुजरेंगे। यह हाइड्रोजन और कुछ धातुओं में गुजरता है, उदाहरण के लिए, और।
अपनी संरचना में जमा, पदार्थ बढ़ते तापमान के साथ वाष्पित हो जाता है।
हालांकि हाइड्रोजन शामिल हैपानी की संरचना में, यह बुरी तरह से घुल जाता है। प्रयोगशालाओं में व्यर्थ में नहीं, तत्व को नमी को विस्थापित करके अलग किया जाता है। और उद्योगपति के पहले पदार्थ का उत्पादन कैसे करें? मैं इसे अगले अध्याय में समर्पित करूंगा।
हाइड्रोजन निष्कर्षण
हाइड्रोजन सूत्रआपको 6 वें तरीके से न्यूनतम न्यूनतम करने की अनुमति देता है। मीथेन और प्राकृतिक गैस का पहला-भाप रूपांतरण।
लेख्यात्मक गुटों को लिया जाता है। उनसे शुद्ध हाइड्रोजन एक उत्प्रेरक तरीके से निकाला जाता है। इसके लिए जल वाष्प की उपस्थिति की आवश्यकता होती है।
पहले पदार्थ के निष्कर्षण का दूसरा तरीका गैसीकरण है। ईंधन को 1500 डिग्री तक गर्म किया जाता है, जो दहनशील गैसों में बदल जाता है।
इसके लिए ऑक्सीकरण एजेंट की आवश्यकता होती है। काफी साधारण वायुमंडलीय ऑक्सीजन।
हाइड्रोजन प्राप्त करने का तीसरा तरीका पानी का इलेक्ट्रोलिसिस है। इसके माध्यम से वर्तमान पास करता है। यह इलेक्ट्रोड पर वांछित तत्व को हाइलाइट करने में मदद करता है।
आप पायरोलिसिस का उपयोग कर सकते हैं। यह कनेक्शन की थर्मल अपघटन है। इसे कार्बनिक, और अकार्बनिक पदार्थों दोनों को मजबूर किया जाता है, उदाहरण के लिए, वही पानी। प्रक्रिया उच्च तापमान की कार्रवाई के तहत होती है।
हाइड्रोजन प्राप्त करने का पांचवां तरीका आंशिक ऑक्सीकरण, और छठी बायोटेक्नोलॉजी है।
उत्तरार्द्ध के तहत, पानी से गैस का उत्पादन इसके जैव रासायनिक विभाजन से समझा जाता है। विशेष शैवाल मदद करता है।
हमें एक बंद फोटोबियोरेक्टर की आवश्यकता है, इसलिए, 6 वें तरीके से शायद ही कभी उपयोग किया जाता है। लोकप्रिय, वास्तव में, केवल भाप रूपांतरण की विधि।
वह सबसे कम और सरल है। हालांकि, मास विकल्पों की उपस्थिति उद्योग के लिए स्वागत कच्चे माल के साथ हाइड्रोजन बनाती है, क्योंकि तत्व के विशिष्ट स्रोत पर कोई निर्भरता नहीं है।
हाइड्रोजन का उपयोग
हाइड्रोजन का उपयोग किया जाता हैसंश्लेषण के लिए। यह यौगिक ठंड तकनीक में एक शीतलक है, इसे अमोनिक अल्कोहल के एक घटक के रूप में जाना जाता है, इसका उपयोग एसिड के तटस्थ के रूप में किया जाता है।
हाइड्रोजन की अनुमति है, वही, हाइड्रोक्लोरिक एसिड के संश्लेषण पर। यह दूसरा नाम है।
उदाहरण के लिए, धातुओं की सतहों को साफ करने, उन्हें पॉलिश करने की आवश्यकता है। खाद्य उद्योग में, हाइड्रोजन-प्रजनन एक ई 507 अम्लता नियामक है।
हाइड्रोजन स्वयं आहार पूरक के रूप में पंजीकृत है। पैकेजिंग उत्पादों पर उसका नाम - E949।
इसका उपयोग विशेष रूप से, मार्जरीन के उत्पादन पर किया जाता है। हाइड्रोजनीरेशन सिस्टम, वास्तव में, मार्जरीन बनाता है।
फैटी वनस्पति तेलों में, संबंधों का हिस्सा टूटा जाता है। टूटने पर, हाइड्रोजन परमाणु गुलाब। यह अपेक्षाकृत द्रव पदार्थ को परिवर्तित करता है।
भूमिका में ईंधन सेल हाइड्रोजनइसका उपयोग तब तक किया जाता है, रॉकेट के रूप में इतना नहीं।
पहला पदार्थ ऑक्सीजन में जलता है, जो अंतरिक्ष यान को स्थानांतरित करने के लिए ऊर्जा देता है।
तो, सबसे शक्तिशाली रूसी मिसाइलों में से एक "ऊर्जा" हाइड्रोजन ईंधन पर ठीक से काम करता है। इसमें पहला तत्व तरलीकृत किया गया।
ऑक्सीजन में हाइड्रोजन दहन की प्रतिक्रिया प्रभावित होती है और वेल्डिंग में होती है। आप सबसे अपवर्तक सामग्री को तेज कर सकते हैं।
शुद्ध रूप में प्रतिक्रिया तापमान - 3000 डिग्री सेल्सियस। विशेष के उपयोग के साथ, 4000 डिग्री तक पहुंचना संभव है।
किसी भी धातु को "वितरित"। वैसे, प्रथम तत्व की सहायता से धातु भी प्राप्त किए जाते हैं। प्रतिक्रिया अपने ऑक्साइड से मूल्यवान पदार्थों को अलग करने पर आधारित है।
परमाणु उद्योग में हाइड्रोजन आइसोटोप। केवल 3. उनमें से एक - ट्रिटियम। वह रेडियोधर्मी है।
अभी भी नेराडोएक्टिव आहार और ड्यूटेरियम हैं। कम से कम ट्रिटियम और विकिरण खतरे, लेकिन यह प्राकृतिक वातावरण में पाया जाता है।
आइसोटोप वायुमंडल की ऊपरी परतों में बनाई गई है, जिस पर कॉस्मिक किरण अधिनियम। इससे परमाणु प्रतिक्रियाएं होती हैं।
रिएक्टरों में, ट्रिटियम की भूमि की सतह पर - न्यूट्रॉन विकिरण का परिणाम।
हाइड्रोजन की कीमत
अक्सर, उद्योगपति हाइड्रोजन गैस प्रदान करते हैं, स्वाभाविक रूप से, एक संपीड़ित अवस्था में और एक विशेष कंटेनर में, जो पदार्थ के छोटे परमाणुओं को याद नहीं करेगा।
पहला तत्व तकनीकी और शुद्ध, यानी उच्चतम ग्रेड में बांटा गया है। यहां तक \u200b\u200bकि वहाँ भी है हाइड्रोजन के निशानउदाहरण के लिए, "ए"।
गोस्ट 3022-80 इसके लिए मान्य है। यह एक तकनीकी गैस है। 40 घन लीटर के लिए, निर्माता 1000 से थोड़ा कम मांग रहे हैं। 50 लीटर के लिए 1,300 दे।
शुद्ध हाइड्रोजन के लिए गोस्ट - आर 51673-2000। गैस शुद्धता 9.9 999% है। हालांकि, तकनीकी तत्व थोड़ा हीन है।
उनकी सफाई 9.99% है। हालांकि, 40 से अधिक घन लीटर शुद्ध पदार्थ 13,000 रूबल से अधिक देता है।
मूल्य टैग में आप देख सकते हैं कि गैस शुद्धि के अंतिम चरण को औद्योगिकीकृत करना आसान नहीं है। 50 लीटर सिलेंडर के लिए 15,000-16,000 रूबल देना होगा।
तरल हाइड्रोजन लगभग इस्तेमाल नहीं किया। बहुत महंगा, नुकसान बहुत अच्छा है। इसलिए, और बिक्री के लिए प्रस्ताव, या खरीद नहीं मिला।
तरलीकृत हाइड्रोजन न केवल प्राप्त करना मुश्किल है, बल्कि स्टोर करने के लिए भी। शून्य से 252 डिग्री तापमान एक मजाक नहीं है।
इसलिए, कोई भी मजाक नहीं जा रहा है, प्रभावी और उपयोग में आसान गैस का लाभ उठा रहा है।
/ मोल (ईवी)
(आधा)
पदार्थों
| एच | 1 |
| 1,00794 | |
| 1 एस 1। | |
| हाइड्रोजन | |
हाइड्रोजनयह तत्वों की आवधिक प्रणाली का पहला तत्व है। प्रकृति में व्यापक। सबसे आम हाइड्रोजन आइसोटोप 1 एच - प्रोटॉन का cation (और कर्नेल)। न्यूक्लियस 1 एच के गुण आपको कार्बनिक पदार्थों के विश्लेषण में एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी का व्यापक रूप से उपयोग करने की अनुमति देते हैं।
हाइड्रोजन का इतिहास
विज्ञान के रूप में रसायन विज्ञान के गठन की डॉन में एसिड और धातुओं की बातचीत में दहनशील गैस को अलग करने के लिए जेडवीआई और एक्सवीआई सदियों में मनाया गया था। सीधे आईटी और एम वी। लोमोनोसोव के चयन की ओर इशारा किया, लेकिन पहले से ही यह पता है कि यह एक फ्लोजिस्टन नहीं है। 1766 में कैवेंडिश के अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी और रसायनज्ञ ने इस गैस की जांच की और इसे "ज्वलनशील हवा" कहा। "दहनशील हवा" को जलाते समय पानी दिया जाता है, लेकिन कैवेन्डिश फ्लोगिस्टन के सिद्धांत की प्रतिबद्धता ने उन्हें सही निष्कर्ष निकालने से रोक दिया। 1783 में विशेष गैसोमीटर का उपयोग करते हुए, फ्रांसीसी केमिस्ट ए लैवॉइसियर इंजीनियर जे। मेनिया के साथ। यह पानी के संश्लेषण किया गया, और फिर इसके विश्लेषण, पानी वाष्प गर्म लोहे को विघटित किया। इस प्रकार, यह पाया कि "दहनशील हवा" पानी का हिस्सा है और इससे प्राप्त किया जा सकता है।
हाइड्रोजन नाम की उत्पत्ति
Lavoisier हाइड्रोजन नाम हाइड्रोजेन (से) दिया ὕδωρ - "पानी और γενναω - "जन्म देना") - "उदय पानी"। रूसी नाम "हाइड्रोजन" ने 1824 में एक केमिस्ट एमएफओलोव का सुझाव दिया- लोमोनोसोव "ऑक्सीजन" के साथ समानता से।
स्वागत हाइड्रोजन
ब्रह्मांड में
हाइड्रोजन ब्रह्मांड में सबसे आम तत्व है। यह सभी परमाणुओं का लगभग 9 2% है (8% हीलियम परमाणु है, संयुक्त अन्य तत्वों का हिस्सा 0.1% से कम है)। इस प्रकार, हाइड्रोजन सितारों का मुख्य घटक और अंतर-पेनट गैस है। स्टार तापमान की शर्तों में (उदाहरण के लिए, सूर्य का सतह तापमान ~ 6000 डिग्री सेल्सियस है) हाइड्रोजन प्लाज्मा के रूप में मौजूद है, आंतरिक अंतरिक्ष में, यह तत्व व्यक्तिगत अणुओं, परमाणुओं और आयनों के रूप में मौजूद है और बना सकता है आणविक बादल जो आकार, घनत्व और तापमान में काफी भिन्न होते हैं।
पृथ्वी छाल और जीवित जीव
पृथ्वी की परत में हाइड्रोजन का द्रव्यमान अंश 1% है - यह प्रसार में दसवां तत्व है। हालांकि, प्रकृति में इसकी भूमिका गैर-द्रव्यमान, और परमाणुओं की संख्या द्वारा निर्धारित की जाती है, जिनके शेष तत्वों में हिस्सा 17% (ऑक्सीजन के बाद दूसरी जगह, परमाणुओं का हिस्सा ~ 52% है)। इसलिए, पृथ्वी पर होने वाली रासायनिक प्रक्रियाओं में हाइड्रोजन का मूल्य लगभग ऑक्सीजन जितना बड़ा है। पृथ्वी पर और जुड़े, और मुक्त राज्यों में मौजूद ऑक्सीजन के विपरीत, पृथ्वी पर लगभग सभी हाइड्रोजन यौगिकों के रूप में है; केवल एक साधारण पदार्थ के रूप में हाइड्रोजन की बहुत छोटी मात्रा में वातावरण में निहित है (मात्रा के अनुसार 0.00005%)।
हाइड्रोजन लगभग सभी कार्बनिक पदार्थों का हिस्सा है और सभी जीवित कोशिकाओं में मौजूद है। लगभग 50% के लिए हाइड्रोजन खातों पर परमाणुओं के मामले में जीवित कोशिकाएं।
हाइड्रोजन प्राप्त करना
सरल पदार्थ प्राप्त करने के औद्योगिक तरीके इस बात पर निर्भर करते हैं कि इसी तरह के तत्व प्रकृति में क्या है, यानी, यह इसकी तैयारी के लिए कच्ची सामग्री हो सकती है। इस प्रकार, मुक्त राज्य में मौजूद ऑक्सीजन तरल हवा से अलग होने की भौतिक विधि द्वारा प्राप्त किया जाता है। हाइड्रोजन लगभग पूरी तरह से यौगिकों के रूप में है, इसलिए, इसे प्राप्त करने के लिए रासायनिक विधियों का उपयोग किया जाता है। विशेष रूप से, अपघटन प्रतिक्रियाओं का उपयोग किया जा सकता है। हाइड्रोजन प्राप्त करने के तरीकों में से एक इलेक्ट्रिक सदमे से पानी के अपघटन की प्रतिक्रिया है।
मीथेन पानी के साथ हाइड्रोजन-प्रतिक्रिया के उत्पादन के लिए मुख्य औद्योगिक विधि, जो प्राकृतिक गैस का हिस्सा है। यह उच्च तापमान पर किया जाता है (यह सुनिश्चित करना आसान है कि जब मीथेन उबलते पानी के माध्यम से भी गुजरता है, तो कोई प्रतिक्रिया नहीं होती है):
प्रयोगशाला में, अनिवार्य रूप से प्राकृतिक पदार्थों को प्राप्त करने के लिए प्राकृतिक कच्चे माल का उपयोग नहीं किया जाता है, लेकिन स्रोत पदार्थों का चयन करते हैं, जिनमें से आवश्यक पदार्थ का चयन करना आसान है। उदाहरण के लिए, प्रयोगशाला में ऑक्सीजन हवा से प्राप्त नहीं किया जाता है। वही हाइड्रोजन की तैयारी पर लागू होता है। हाइड्रोजन के उत्पादन के लिए प्रयोगशाला विधियों में से एक, जिसे कभी-कभी उद्योग में उपयोग किया जाता है, इलेक्ट्रिक स्ट्रोक के साथ पानी का अपघटन होता है।
आमतौर पर, हाइड्रोजन प्रयोगशालाओं को हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ जिंक की बातचीत से प्राप्त किया जाता है।
हाइड्रोजन प्राप्त करना उद्योग में
1. लवण के जलीय समाधानों को हटाना:
2nacl + 2h 2 o → एच 2 + 2NAOH + CL 2
2. लगभग 1000 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर गर्म कोक पर केंद्र जल वाष्प:
एच 2 ओ + ⇄ एच 2 + सीओ
3. प्राकृतिक गैस के साथ।
जल वाष्प के साथ रूपांतरण:
सीएच 4 + एच 2 ओ ⇄ सीओ + 3 एच 2 (1000 डिग्री सेल्सियस)
ऑक्सीजन के साथ उत्प्रेरक ऑक्सीकरण:
2CH 4 + O 2 ⇄ 2CO + 4H 2
4. तेल परिष्करण की प्रक्रिया में हाइड्रोकार्बन की क्रैकिंग और सुधार।
प्रयोगशाला में हाइड्रोजन प्राप्त करना
1. धातुओं को पतला एसिड की समानता। ऐसी प्रतिक्रिया करने के लिए, जस्ता और पतला हाइड्रोक्लोरिक एसिड अक्सर उपयोग किया जाता है:
+ 2 एचसीएल → जेएनसीएल 2 + एच 2
2. पानी के साथ कैल्शियम की मान्यता: |
+ 2 एच 2 ओ → सीए (ओएच) 2 + एच 2
3. हाइड्रोलिसिस हाइड्राइड:
Nah + h 2 o → NaOH + H 2
4. जिंक या एल्यूमीनियम के लिए समानता alkalis:
2 + 2NAOH + 6H 2 O → 2NA + 3H 2
+ 2koh + 2h 2 o → के 2 + एच 2
5. इलेक्ट्रोलिसिस की मदद से। कैथोड पर क्षार या एसिड के जलीय समाधानों के इलेक्ट्रोलिसिस के साथ, हाइड्रोजन जारी किया जाता है, उदाहरण के लिए:
2 एच 3 ओ + + 2 ई - → एच 2 + 2 एच 2 ओ
हाइड्रोजन के बारे में अतिरिक्त जानकारी
हाइड्रोजन उत्पादन के लिए बायोरेक्टर
हाइड्रोजन के भौतिक गुण
हाइड्रोजन के विकिरण स्पेक्ट्रम
हाइड्रोजन का ईएम सत्र स्पेक्ट्रम
हाइड्रोजन के संशोधनों को विभाजित करें तरल नाइट्रोजन तापमान पर सक्रिय कोण पर सोखना हो सकता है। बहुत कम तापमान पर, ऑर्थोपॉमी और निविड़ अंधकार के बीच संतुलन लगभग बाद की ओर लक्षित है। लगभग 1: 1 के रूप में 80 अनुपात में। हीटिंग के तहत desorbed paralodine मिश्रण के कमरे के तापमान (ऑर्थो-स्टीम: 75:25) पर संतुलन के गठन के लिए एक रूढ़िवादी रूप में बदल जाता है। उत्प्रेरक के बिना, परिवर्तन धीरे-धीरे होता है (इंटरस्टेलर माध्यम की स्थितियों में, विशिष्ट समय के साथ, ब्रह्माण्ड संबंधी तक), जो व्यक्तिगत संशोधन के गुणों को सीखना संभव बनाता है।
हाइड्रोजन सबसे आसान गैस है, यह 1.5.5 गुना है। जाहिर है, अणुओं का कम वजन, एक ही तापमान पर उनकी गति जितनी अधिक होगी। सबसे आसान, हाइड्रोजन अणु किसी भी अन्य गैस के अणुओं की तुलना में तेजी से आगे बढ़ रहे हैं और इस प्रकार तेज़ एक शरीर से दूसरे शरीर तक गर्मी संचारित कर सकते हैं। यह इस प्रकार है कि हाइड्रोजन में गैसीय पदार्थों के बीच उच्चतम थर्मल चालकता है। इसकी थर्मल चालकता हवा की थर्मल चालकता की तुलना में लगभग सात गुना अधिक है।
हाइड्रोजन अणु Dvotomen - एच 2। सामान्य परिस्थितियों में, यह रंग, गंध और स्वाद के बिना गैस है। घनत्व 0.08987 जी / एल (एन.यू.), उबलते बिंदु -252,76 डिग्री सेल्सियस, दहन की विशिष्ट गर्मी 120.9 · 10 6 जे / किग्रा, पूरी तरह से पानी में - 18.8 एमएल / एल। हाइड्रोजन कई धातुओं (इत्यादि) में विशेष रूप से पैलेडियम में घुलनशील है (1 पीडी 1bject पर 850 वॉल्यूम)। धातुओं में हाइड्रोजन की घुलनशीलता उनके माध्यम से फैलाने की क्षमता से जुड़ी है; कार्बनसियस मिश्र धातु के माध्यम से प्रसार (उदाहरण के लिए, स्टील) कभी-कभी कार्बन (तथाकथित decarbonization) के साथ हाइड्रोजन की बातचीत के कारण मिश्र धातु के विनाश के साथ होता है। चांदी में घुलनशील नहीं।
हाइड्रोजन का चरण आरेख
तरल हाइड्रोजन -252.76 से -259.2 डिग्री सेल्सियस तक एक बहुत ही संकीर्ण तापमान सीमा में मौजूद है। यह एक रंगहीन तरल है, बहुत हल्का (-253 डिग्री सेल्सियस 0,0708 जी / सेमी 3) और तरल पदार्थ (चिपचासता -253 डिग्री सेल्सियस 13.8 शूज़) है। महत्वपूर्ण हाइड्रोजन पैरामीटर बहुत कम हैं: तापमान -240.2 डिग्री सेल्सियस और 12.8 एटीएम का दबाव। यह हाइड्रोजन के निवास में कठिनाइयों को बताता है। एक तरल अवस्था में, संतुलन हाइड्रोजन 99.7 9% पैरा-एच 2, 0.21% ऑर्थो-एच 2 होता है।
ठोस हाइड्रोजन, पिघलने बिंदु -25 9.2 डिग्री सेल्सियस, घनत्व 0.0807 जी / सेमी 3 (-262 डिग्री सेल्सियस पर) - बर्फ की तरह द्रव्यमान, हेक्सोनल सिंगोनिया क्रिस्टल, पी 6 / एमएमसी स्थानिक समूह, सेल पैरामीटर ए।=3,75 सी।\u003d 6.12। उच्च दबाव के साथ, हाइड्रोजन एक धातु राज्य में जाता है।
आइसोटोप
हाइड्रोजन तीन आइसोटोप के रूप में पाया जाता है, जिसमें व्यक्तिगत नाम होते हैं: 1 एचटीओ (एच), 2 एन-ड्यूटेरियम (डी), 3 एन-ट्रिटियम (रेडियोधर्मी) (टी)।
आहार और ड्यूटेरियम बड़े पैमाने पर संख्या के साथ स्थिर आइसोटोप हैं। 2. क्रमशः प्रकृति में उनकी सामग्री 99.9885 ± 0.0070% और 0.0115 ± 0.0070% है। यह अनुपात हाइड्रोजन के उत्पादन के स्रोत और विधि के आधार पर थोड़ा बदल सकता है।
हाइड्रोजन आइसोटोप 3 एच (ट्रिटियम) अस्थिर है। उसका आधा जीवन 12.32 वर्ष है। ट्रिथियम प्रकृति में बहुत कम मात्रा में निहित है।
साहित्य द्रव्यमान संख्या 4-7 और 10 -22 - 10 -23 एस के आधे जीवन के साथ हाइड्रोजन आइसोटोप पर भी डेटा प्रदान करता है।
प्राकृतिक हाइड्रोजन में 3200: 1 अनुपात में अणु एच 2 और एचडी (ड्यूटेरिनरी) होते हैं। शुद्ध ड्यूटेरियम हाइड्रोजन डी 2 की सामग्री भी कम है। एचडी और डी 2 की सांद्रता का अनुपात लगभग 6400: 1।
रासायनिक तत्वों के सभी आइसोटोप्स में, हाइड्रोजन आइसोटोप के भौतिक और रासायनिक गुण सबसे दृढ़ता से भिन्न होते हैं। यह परमाणुओं के जनता में सबसे बड़ा सापेक्ष परिवर्तन के कारण है।
| तापमान गलन क। |
तापमान उबलना क। |
त्रिभुज बिंदु, के / केपीए। |
नाजुक बिंदु, के / केपीए। |
घनत्व तरल / गैस किलो / m³। |
|
|---|---|---|---|---|---|
| एच 2। | 13.95 | 20,39 | 13,96 /7,3 | 32,98 /1,31 | 70,811 /1,316 |
| एचडी। | 16,60 | 22,13 | 16,60 /12,8 | 35,91 /1,48 | 114,80 /1,802 |
| हिंदुस्तान टाइम्स | 22,92 | 17,63 /17,7 | 37,13 /1,57 | 158,62 /2,310 | |
| डी 2। | 18,62 | 23,67 | 18,73 /17,1 | 38,35 /1,67 | 162,50 /2,230 |
| डीटी। | 24.38 | 19,71 /19,4 | 39,42 /1,77 | 211,54 /2,694 | |
| टी 2। | 25,04 | 20,62 /21,6 | 40,44 /1,85 | 260,17 /3,136 |
ड्यूटेरियम और ट्रिटियम में ऑर्थो- और पैरामेट्रिक्स भी है: पी-D 2, ओ-D 2, पी-T 2, ओ-T 2। हेटेरोइसोटोप हाइड्रोजन (एचडी, एचटी, डीटी) में ऑर्थो और पैरामीटरी नहीं है।
रासायनिक गुण
हाइड्रोजन अणु एच 2 काफी टिकाऊ हैं, और एक प्रतिक्रिया में प्रवेश करने के लिए हाइड्रोजन के लिए, एक बड़ी ऊर्जा खर्च की जानी चाहिए:
एच 2 \u003d 2 एन - 432 केजे
इसलिए, सामान्य तापमान पर, हाइड्रोजन बहुत सक्रिय धातुओं के साथ प्रतिक्रिया करता है, उदाहरण के लिए कैल्शियम के साथ, कैल्शियम हाइड्रिड बनाने:
N 2 \u003d SAN 2
और केवल गैर-मेटलंबर के साथ, फ्लोराइन गार्डन बनाना:
F 2 + H 2 \u003d 2HF
अधिकांश धातुओं और गैर धातुओं के साथ, हाइड्रोजन ऊंचा तापमान पर या एक अलग प्रभाव के साथ प्रतिक्रिया करता है, उदाहरण के लिए, जब प्रकाश:
ओ 2 + 2 एन 2 \u003d 2 एन 2
यह कुछ ऑक्साइड से ऑक्सीजन "ले जा सकता है", उदाहरण के लिए:
Cuo + H 2 \u003d + H 2 o
दर्ज समीकरण हाइड्रोजन के कम करने वाले गुणों को दर्शाता है।
एन 2 + 3 एच 2 → 2nh 3
हलोजन के साथ हलोजन नस्लों फॉर्म:
एफ 2 + एच 2 → 2 एचएफ, प्रतिक्रिया अंधेरे में और किसी भी तापमान पर एक विस्फोट के साथ आगे बढ़ती है, सीएल 2 + एच 2 → 2 एचसीएल, प्रतिक्रिया केवल प्रकाश में विस्फोट के साथ आगे बढ़ती है।
SOOT के साथ मजबूत हीटिंग के साथ बातचीत:
2 एच 2 → सीएच 4
क्षारीय और गांठ-पृथ्वी धातुओं के साथ बातचीत
सक्रिय धातुओं के साथ बातचीत करते समय, हाइड्रोजन फॉर्म हाइड्राइड:
2 + एच 2 → 2nah + एच 2 → सीए 2 + एच 2 → एमजीएच 2
हाइड्राइड- नमकीन, ठोस, आसानी से हाइड्रोलाइज्ड:
कै 2 + 2 एच 2 ओ → सीए (ओएच) 2 + 2 एच 2
धातु ऑक्साइड के साथ बातचीत (आमतौर पर डी-तत्व)
धातुओं को बहाल किया जाता है:
Cuo + एच 2 → सीयू + एच 2 ओ एफई 2 ओ 3 + 3 एच 2 → 2fe + 3h 2 o wo 3 + 3h 2 → डब्ल्यू + 3 एच 2 ओ
कार्बनिक यौगिकों का हाइड्रोजनीकरण
कार्बनिक यौगिकों को बहाल करने के लिए कार्बनिक संश्लेषण में आणविक हाइड्रोजन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इन प्रक्रियाओं को लगाया जाता है प्रतिक्रिया हाइड्रोजनीकरण। इन प्रतिक्रियाओं को ऊंचा दबाव और तापमान पर उत्प्रेरक की उपस्थिति में किया जाता है। उत्प्रेरक सजातीय (उदाहरण के लिए, विल्किन्सन उत्प्रेरक) और विषम (उदाहरण के लिए रेने निकल, कोने पर पैलेडियम) के रूप में हो सकता है।
इस प्रकार, विशेष रूप से, असंतृप्त यौगिकों के उत्प्रेरक हाइड्रोजनीकरण के साथ, जैसे कि अल्केन और एल्किन्स, संतृप्त यौगिकों अल्केन हैं।
हाइड्रोजन की भूगर्भ विज्ञान
नि: शुल्क हाइड्रोजन एच 2 अपेक्षाकृत शायद ही कभी पृथ्वी के गैसों में पाया जाता है, लेकिन पानी के रूप में भूगर्भीय प्रक्रियाओं में बेहद महत्वपूर्ण भागीदारी होती है।
हाइड्रोजन खनिजों को अमोनियम आयन, हाइड्रोक्साइल आयन और क्रिस्टलीय पानी के रूप में शामिल किया जा सकता है।
वायुमंडल में, सौर विकिरण द्वारा पानी अपघटन के परिणामस्वरूप हाइड्रोजन लगातार गठित किया जाता है। एक छोटा सा द्रव्यमान होने के बाद, हाइड्रोजन अणुओं में प्रसार आंदोलन की उच्च गति होती है (यह दूसरी ब्रह्माण्ड वेग के करीब है) और, वायुमंडल की ऊपरी परतों में गिरने से बाहरी अंतरिक्ष के लिए उड़ान भर सकती है।
परिसंचरण की विशेषताएं
हाइड्रोजन का उपयोग
परमाणु हाइड्रोजन परमाणु हाइड्रोजन वेल्डिंग के लिए उपयोग किया जाता है।
रासायनिक उद्योग
अमोनिया, मेथनॉल, साबुन और प्लास्टिक के उत्पादन में
खाद्य उद्योग
तरल वनस्पति तेलों से मार्जरीन के उत्पादन में।
एक खाद्य योजक के रूप में पंजीकृत E949। (पैकेजिंग गैस)
उड्डयन उद्योग
हाइड्रोजन बहुत फेफड़े है और हवा में हमेशा बढ़ता है। एक बार एजेंसियों और गुब्बारे पर हाइड्रोजन से भरे हुए थे। लेकिन 30 के दशक में। XXV। जब एयरशिप विस्फोट और जला दिया जाता है तो कई आपदाएं थीं। आजकल, एयरशिप हील भरता है।
ईंधन
हाइड्रोजन का उपयोग रॉकेट ईंधन के रूप में किया जाता है। यात्री और ट्रकों के लिए ईंधन के रूप में हाइड्रोजन के उपयोग पर अध्ययन चल रहे हैं। हाइड्रोजन इंजन पर्यावरण को प्रदूषित नहीं करते हैं और केवल जल वाष्प आवंटित करते हैं।
हाइड्रोजन-ऑक्सीजन ईंधन कोशिकाओं में, हाइड्रोजन रासायनिक प्रतिक्रिया ऊर्जा को विद्युत में सीधे परिवर्तित करने के लिए हाइड्रोजन का उपयोग करता है।
हाइड्रोजन, हाइड्रोजनियम, एन (1)
एक दहनशील (ज्वलनशील) हवा हाइड्रोजन के रूप में काफी लंबे समय तक जाना जाता है। यह धातुओं को एसिड की कार्रवाई से प्राप्त किया गया था, जो तेज गैस पैरासेल, बॉयल, लेमीयर और एक्सवीआई-एक्सवीआईआईआई सदियों के अन्य वैज्ञानिकों के जलन और विस्फोटों को मनाया गया था। Flogiston सिद्धांत के वितरण के साथ, कुछ केमिस्टों ने हाइड्रोजन को "मुक्त phlogiston" के रूप में प्राप्त करने की कोशिश की। लोमोनोसोव "धातु ब्रिलिया पर" की थीसिस में, यह "एसिड अल्कोहल" की क्रिया द्वारा हाइड्रोजन की तैयारी का वर्णन करता है (उदाहरण के लिए, लोहा और अन्य धातुओं पर "हाइड्रोक्लोरिक अल्कोहल", यानी हाइड्रोक्लोरिक एसिड); रूसी वैज्ञानिक पहले (1745) ने एक परिकल्पना को आगे बढ़ाया, कि हाइड्रोजन ("दहनशील जोड़े" - वाष्प inflamambilis) एक phlogiston है। कैवेन्डिश, हाइड्रोजन के गुणों की जांच में विस्तार से, 1766 में एक समान परिकल्पना को आगे बढ़ाया। उन्होंने "धातु" (ज्वलनशील एयररोम धातुओं) से प्राप्त हाइड्रोजन "ज्वलनशील वायु" कहा, और माना जाता है कि, धातु एसिड में भंग होने पर, जब मेटल एसिड में भंग हो जाता है अपने फ्लोगिस्टन को खो देता है। Lavoisier, जो 1779 में अपने संश्लेषण और अपघटन के माध्यम से पानी की संरचना का अध्ययन करके, ग्रीक से हाइड्रोगिन हाइड्रोजन (हाइड्रोजन), या हाइड्रोजेन (हाइड्रोजन) कहा जाता है। हाइडोर-पानी और गेनियर-मेक, जन्म देना।
1787 के नामकरण आयोग ने जेननाओ से हाइड्रोजेन के वर्डवर्क को अपनाया, जन्म दिया। "सरल निकायों की तालिका" में Lavoisier हाइड्रोजन (हाइड्रोजेन) का उल्लेख पांच (प्रकाश, गर्मी, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, हाइड्रोजन) "प्रकृति के सभी तीन साम्राज्यों से संबंधित सरल निकायों के बीच किया जाएगा और जिसे शरीर के तत्वों के रूप में माना जाना चाहिए" ; पुराने समानार्थी शब्द के रूप में, नाम हाइड्रोजेन Lavoisier दहनशील गैस (गज़ ज्वलनशील), दहनशील गैस का आधार कहता है। XVIII और XIX शताब्दी के अंत के रूसी रासायनिक साहित्य में। दो प्रकार के हाइड्रोजन नाम हैं: फ्लोगिस्टिक (दहनशील गैस, दहनशील वायु, इग्निशन एयर, सनबाथिंग एयर) और एंटीफ्लोगिस्टिक (शैवाल, हाइड्रोइइट प्राणी, हाइड्रोजन गुस, हाइड्रोजन गुस, हाइड्रोजन)। शब्दों के दोनों समूह फ्रेंच हाइड्रोजन नामों के अनुवाद हैं।
वर्तमान शताब्दी के 30 के दशक में हाइड्रोजन आइसोटोप की खोज की गई और विज्ञान और प्रौद्योगिकी में तेजी से बहुत महत्व मिला। 1 9 31 के अंत में, यूरी, बी ब्लेखेद और मर्फी ने तरल हाइड्रोजन की एक लंबी वाष्पीकरण के बाद अवशेष की जांच की और परमाणु वजन के साथ भारी हाइड्रोजन पाया। इस आइसोटोप को ग्रीक से ड्यूटेरियम (डी) कहा जाता था। - एक और दूसरा। चार साल बाद, लंबे समय तक इलेक्ट्रोलिसिस के अधीन पानी में, एक और भी गंभीर हाइड्रोजन आइसोटोप 3 एच की खोज की गई, जिसे ग्रीक से ट्रिटियम (ट्रिटियम, टी) कहा जाता था। तीसरा।
आवधिक प्रणाली में, अपना स्वयं का निश्चित स्थान है, जो उन गुणों को दर्शाता है जो स्वयं को प्रकट करते हैं और इसकी इलेक्ट्रॉनिक संरचना के बारे में बोलते हैं। हालांकि, सभी एक विशेष परमाणु में से एक है, जो एक ही समय में दो कोशिकाओं पर कब्जा कर लेता है। यह तत्व समूहों के दो बिल्कुल विपरीत गुणों में स्थित है। यह हाइड्रोजन है। ऐसी विशेषताएं इसे अद्वितीय बनाती हैं।
हाइड्रोजन सिर्फ एक तत्व नहीं है, बल्कि एक साधारण पदार्थ है, साथ ही साथ कई जटिल यौगिकों का एक अभिन्न हिस्सा, बायोजेनिक और कार्बनिक तत्व भी है। इसलिए, हम इसे विशेषताओं और गुणों पर अधिक विस्तार से मानते हैं।
एक रासायनिक तत्व के रूप में हाइड्रोजन
हाइड्रोजन मुख्य उपसमूह के पहले समूह के साथ-साथ पहली छोटी अवधि में मुख्य उपसमूह के सातवें समूह का एक तत्व है। इस अवधि में केवल दो परमाणु होते हैं: विचाराधीन हीलियम और तत्व। हम आवधिक प्रणाली में हाइड्रोजन की स्थिति की मुख्य विशेषताओं का वर्णन करते हैं।
- हाइड्रोजन की अनुक्रम संख्या - 1, इलेक्ट्रॉनों की संख्या क्रमशः समान है, प्रोटॉन जितना अधिक है। परमाणु वजन - 1.00795। बड़े पैमाने पर 1, 2, 3 के साथ इस तत्व के तीन आइसोटॉप हैं। हालांकि, उनमें से प्रत्येक के गुण बहुत अधिक हैं, क्योंकि द्रव्यमान में वृद्धि हाइड्रोजन के लिए प्रति इकाई भी है, यह तुरंत दोगुनी है।
- तथ्य यह है कि बाहरी पर इसमें केवल एक इलेक्ट्रॉन होता है, जिससे आप ऑक्सीडेटिव और पुनर्वास गुणों को सफलतापूर्वक व्यायाम करने की अनुमति देता है। इसके अलावा, इलेक्ट्रॉन लौटने के बाद, वह एक नि: शुल्क कक्षीय बना हुआ है, जो दाता-स्वीकार्य तंत्र पर रासायनिक बंधन के गठन में भाग लेता है।
- हाइड्रोजन एक मजबूत कम करने वाला एजेंट है। इसलिए, इसकी मुख्य जगह को मुख्य उपसमूह का पहला समूह माना जाता है, जहां वह सबसे सक्रिय धातुओं - क्षारीय का नेतृत्व करता है।
- हालांकि, मजबूत कम करने वाले एजेंटों के साथ बातचीत करते समय, जैसे, उदाहरण के लिए, धातु, यह एक ऑक्सीकरण एजेंट हो सकता है, एक इलेक्ट्रॉन ले रहा है। इन कनेक्शनों को हाइड्राइड कहा जाता था। इस आधार पर, वह एक उपसमूह हलोजन का नेतृत्व करता है, जिसके साथ समान है।
- बहुत छोटे परमाणु द्रव्यमान के कारण, हाइड्रोजन को सबसे आसान तत्व माना जाता है। इसके अलावा, इसकी घनत्व भी बहुत छोटी है, इसलिए यह आसानी का एक बेंचमार्क भी है।
इस प्रकार, यह स्पष्ट है कि हाइड्रोजन परमाणु पूरी तरह अद्वितीय है, अन्य सभी तत्वों के विपरीत। नतीजतन, इसकी गुण भी विशेष हैं, और गठित सरल और जटिल पदार्थ बहुत महत्वपूर्ण हैं। उन्हें आगे पर विचार करें।
साधारण पदार्थ
अगर हम इस तत्व के बारे में अणु के रूप में बात करते हैं, तो यह कहा जाना चाहिए कि यह दोगुना है। यही है, हाइड्रोजन (सरल पदार्थ) गैस है। इसके अनुभवजन्य के लिए सूत्र एच 2, और ग्राफिक के रूप में दर्ज किया जाएगा - सिंगल सिग्मा-बॉन्ड एनएन के माध्यम से। परमाणुओं के बीच शिक्षा का तंत्र सहसंयोजक, गैर-ध्रुवीय है।
- मीथेन का भाप रूपांतरण।
- कोयला गैसीफिकेशन - इस प्रक्रिया में कोयले की ताप 1000 0 रुपये हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप हाइड्रोजन और उच्च कार्बन कोयला होता है।
- इलेक्ट्रोलिसिस। इस विधि का उपयोग केवल विभिन्न लवणों के जलीय समाधानों के लिए किया जा सकता है, क्योंकि पिघलते कैथोड पर पानी के निर्वहन का कारण नहीं बनते हैं।
हाइड्रोजन के उत्पादन के लिए प्रयोगशाला के तरीके:
- धातु हाइड्राइड का हाइड्रोलिसिस।
- सक्रिय धातुओं और मध्यम गतिविधि पर पतला एसिड की क्रिया।
- पानी के साथ क्षारीय और क्षारीय पृथ्वी धातुओं की बातचीत।
गठित हाइड्रोजन को इकट्ठा करने के लिए, आपको टेस्ट ट्यूब को नीचे उलटा रखने की आवश्यकता है। आखिरकार, इस गैस को तब के रूप में इकट्ठा नहीं किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, कार्बन डाइऑक्साइड। यह हाइड्रोजन है, यह बहुत आसान है। जल्दी गायब हो जाते हैं, और बड़ी मात्रा में, जब हवा के विस्फोट के साथ मिश्रित होता है। इसलिए, परीक्षण ट्यूब को चालू किया जाना चाहिए। इसे भरने के बाद, रबड़ स्टॉपर को बंद करना आवश्यक है।
इकट्ठा हाइड्रोजन की शुद्धता की जांच करने के लिए, आपको गर्दन में एक जलाया मैच लेना चाहिए। यदि कपास बहरा और शांत है - तो न्यूनतम वायु अशुद्धियों के साथ गैस साफ है। यदि विदेशी घटकों के एक बड़े हिस्से के साथ जोरदार और सीटी गंदे है।
क्षेत्र का उपयोग करें
जब हाइड्रोजन का दहन होता है, तो इतनी बड़ी मात्रा में ऊर्जा होती है (गर्मी) कि इस गैस को सबसे अधिक लाभदायक ईंधन माना जाता है। इसके अलावा, पर्यावरण के अनुकूल। हालांकि, आज इस क्षेत्र में इसका उपयोग सीमित है। यह अंत तक की कल्पना के कारण है और शुद्ध हाइड्रोजन के संश्लेषण की समस्याओं का समाधान नहीं किया गया है, जो रिएक्टरों, इंजनों और पोर्टेबल उपकरणों में ईंधन के रूप में उपयोग के लिए उपयुक्त होगा, साथ ही आवासीय भवनों के हीटिंग बॉयलर भी।
आखिरकार, इस गैस के उत्पादन के लिए तरीके काफी महंगा हैं, इसलिए संश्लेषण की एक विशेष विधि विकसित करना आवश्यक है। ऐसा जो उत्पाद को बड़ी मात्रा में और न्यूनतम लागत के साथ प्राप्त करने की अनुमति देगा।
कई प्रमुख क्षेत्रों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है, जिसमें गैस हमारे द्वारा माना जाता है।
- रासायनिक संश्लेषण। हाइड्रोजनीकरण, साबुन, मार्जरीन के आधार पर, प्लास्टिक प्राप्त किए जाते हैं। हाइड्रोजन भागीदारी के साथ, मेथनॉल और अमोनिया संश्लेषित होते हैं, साथ ही साथ अन्य कनेक्शन भी होते हैं।
- खाद्य उद्योग में - एक E949 additive के रूप में।
- विमानन उद्योग (रॉकेट आवर्धन, विमान उद्योग)।
- विद्युत शक्ति उद्योग।
- मौसम विज्ञान।
- पर्यावरण के अनुकूल ईंधन।
जाहिर है, प्रकृति में सामान्य रूप से हाइड्रोजन भी महत्वपूर्ण है। विभिन्न यौगिकों द्वारा भी एक बड़ी भूमिका निभाई जाती है।
हाइड्रोजन के यौगिक
ये जटिल हैं, जिसमें पदार्थ के हाइड्रोजन परमाणु होते हैं। समान पदार्थों के कई बुनियादी प्रकारों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है।
- हलोजन नस्लों। सामान्य सूत्र - होल। उनके बीच विशेष महत्व हाइड्रोजन क्लोराइड है। यह गैस, जो हाइड्रोक्लोरिक एसिड का समाधान बनाने के लिए पानी में घुल जाती है। इस एसिड का व्यापक रूप से लगभग सभी रासायनिक संश्लेषण में उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, कार्बनिक और अकार्बनिक दोनों। हाइड्रोजन क्लोराइड एक यौगिक है जिसमें एक अनुभवजन्य सूत्र एचसीएल है और सालाना हमारे देश में सबसे बड़ा उत्पादन है। इसके अलावा, हलोजन प्रजनकों में आयोडीन हाइड्रोजन, फ्लोराइड हाइड्रोजन हाइड्रोजन हाइड्रोजन शामिल है। वे सभी उपयुक्त एसिड बनाते हैं।
- अस्थिर लगभग सभी काफी जहरीले गैस हैं। उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन सल्फाइड, मीथेन, सिलाने, फॉस्फीन और अन्य। उसी समय, बहुत दहनशील।
- हाइड्राइड - धातुओं के साथ यौगिकों। लवण की कक्षा से संबंधित हैं।
- हाइड्रोक्साइड्स: बेस, एसिड और एम्फोटेरिक यौगिकों। उनकी रचना में हाइड्रोजन परमाणु, एक या अधिक शामिल हैं। उदाहरण: NaOH, के 2, एच 2 तो 4 और अन्य।
- हाइड्रोक्साइड हाइड्रोजन। यह कनेक्शन पानी के रूप में अधिक ज्ञात है। हाइड्रोजन ऑक्साइड का एक और नाम। अनुभवजन्य सूत्र इस तरह दिखता है - एच 2 ओ।
- हाइड्रोजन पेरोक्साइड। यह सबसे मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है, जिसका सूत्र जिसमें फॉर्म एच 2 ओ 2 है।
- कई कार्बनिक यौगिक: हाइड्रोकार्बन, प्रोटीन, वसा, लिपिड, विटामिन, हार्मोन, आवश्यक तेल और अन्य।
जाहिर है, विचाराधीन तत्वों की विविधता बहुत बड़ी है। यह एक बार फिर प्रकृति और मनुष्यों के साथ-साथ सभी जीवित प्राणियों के लिए अपने उच्च अर्थ की पुष्टि करता है।
- यह सबसे अच्छा विलायक है
जैसा ऊपर बताया गया है, विशेष रूप से इस पदार्थ के नाम के लिए पानी है। इसमें दो हाइड्रोजन परमाणु और एक ऑक्सीजन होते हैं, जो सहसंयोजक ध्रुवीय बांड से जुड़े होते हैं। पानी का अणु एक द्विध्रुवीय है, यह कई गुणों को बताता है जो इसे प्रकट करते हैं। विशेष रूप से, यह एक सार्वभौमिक विलायक है।
पानी के माहौल में लगभग सभी रासायनिक प्रक्रियाएं होती हैं। जीवित जीवों में प्लास्टिक और ऊर्जा विनिमय की आंतरिक प्रतिक्रियाएं हाइड्रोजन ऑक्साइड का उपयोग करके भी की जाती हैं।
ग्रह पर पानी को सबसे महत्वपूर्ण पदार्थ माना जाता है। यह ज्ञात है कि कोई जीवित जीव इसके बिना नहीं जीएगा। पृथ्वी पर, यह तीन कुल राज्यों में मौजूद है:
- तरल;
- गैस (जोड़े);
- ठोस (बर्फ)।
हाइड्रोजन आइसोटोप के आधार पर, जो अणु का हिस्सा है, तीन प्रकार के पानी से प्रतिष्ठित है।
- आसान या नमूनाकरण। एक सामूहिक संख्या के साथ izotope 1. फॉर्मूला - एच 2 ओ। यह एक परिचित रूप है जो सभी जीवों का उपयोग करते हैं।
- ड्यूटेरियम या गंभीर, इसके सूत्र - डी 2 ओ। आइसोटोप 2 एन शामिल हैं।
- सुपर भारी या ट्रिटियम। सूत्र टी 3 ओ, आइसोटोप - 3 एन की तरह दिखता है।
ग्रह पर ताजा टूटे पानी के बहुत महत्वपूर्ण स्टॉक। पहले से ही, कई देशों में इसका नुकसान है। पीने के लिए नमक के पानी का इलाज करने के तरीके विकसित किए जा रहे हैं।
हाइड्रोजन पेरोक्साइड एक सार्वभौमिक एजेंट है
जैसा कि ऊपर वर्णित यह यौगिक, एक उत्कृष्ट ऑक्सीकरण एजेंट है। हालांकि, मजबूत प्रतिनिधियों के साथ व्यवहार कर सकते हैं और एक कम करने वाले एजेंट के रूप में भी। इसके अलावा, यह एक उच्चारण जीवाणुनाशक प्रभाव है।
इस कनेक्शन का एक और नाम पेरोक्साइड है। यह इस रूप में है कि इसका उपयोग दवा में किया जाता है। एक 3% यौगिक क्रिस्टलीय हाइडहेड समाधान एक चिकित्सा दवा है जिसका उपयोग छोटे घावों को कीटाणुशोधन करने के लिए किया जाता है। हालांकि, यह साबित हुआ है कि समय में हीलिंग घायल हो गया है।
इसके अलावा हाइड्रोजन पेरोक्साइड का उपयोग रॉकेट ईंधन में किया जाता है, उद्योग में कीटाणुशोधन और ब्लीचिंग के लिए, उपयुक्त सामग्रियों (फोम प्लास्टिक, उदाहरण के लिए) प्राप्त करने के लिए एक फोमिंग एजेंट के रूप में। इसके अलावा, पेरोक्साइड मछलीघर को साफ करने, बालों को ब्लीच करने और दांतों को सफ़ेद करने में मदद करता है। हालांकि, यह ऊतकों को नुकसान पहुंचाता है, इसलिए यह अनुशंसा नहीं की जाती है कि विशेषज्ञों की सिफारिश नहीं की जाती है।
हाइड्रोजन (लैट हाइड्रोजनियम), एच, रासायनिक तत्व, आवधिक mendeleeev की आवधिक प्रणाली में एक के लिए पहले; परमाणु वजन 1.00797। सामान्य परिस्थितियों में, वी - गैस; कोई रंग, गंध और स्वाद नहीं है।
ऐतिहासिक संदर्भ। केमिस्ट्स 16 और 17 शताब्दियों के लेखन में। बार-बार धातुओं को एसिड की कार्रवाई के तहत ईंधन गैस की रिहाई का उल्लेख किया। 1766 में टुकड़ेवाला तंबाकू रिलीज गैस को एकत्र और जांच की, इसे "दहनशील हवा" कहकर। सिद्धांत का समर्थक होना फ्लागिस्टन, कैवेन्डिश का मानना \u200b\u200bथा कि यह गैस शुद्ध phlogiston है। 1783 में ए। ळवोइसिएर पानी के विश्लेषण और संश्लेषण द्वारा, इसकी रचना की जटिलता ने अपनी संरचना की जटिलता साबित कर दी है, और 1787 में एक नए रासायनिक तत्व (वी) के रूप में "दहनशील हवा" की पहचान की और उन्हें वर्तमान नाम हाइड्रोग ई एन (ग्रीक से) दिया गया । हाइडोर - पानी और जेन एओ - भगवान), जिसका अर्थ है "बढ़ने वाला पानी"; इस जड़ का उपयोग वी। यौगिकों और प्रक्रियाओं के नामों में अपनी भागीदारी के साथ किया जाता है (उदाहरण के लिए, हाइड्राइड, हाइड्रोजनीकरण)। आधुनिक रूसी नाम "वी।" 1824 में एम एफ सोलोवोवोव का प्रस्ताव दिया गया था।
प्रकृति में आपका स्वागत है । बी प्रकृति में व्यापक, पृथ्वी की परत (लिथोस्फीयर और हाइड्रोस्फीयर) में इसकी सामग्री 1% के वजन से है, और परमाणुओं की संख्या 16% है। बी। जमीन पर सबसे आम पदार्थ का हिस्सा है - पानी (11.1 9% वी। वजन से), यौगिकों की संरचना में, कोयले, तेल, प्राकृतिक गैसों, मिट्टी, साथ ही पशु और पौधे जीवों को संरेखित करना (यानी, प्रोटीन) , न्यूक्लिक एसिड, वसा, कार्बोहाइड्रेट, आदि)। एक मुक्त राज्य में, वी। बेहद दुर्लभ है, छोटी मात्रा में यह ज्वालामुखीय और अन्य प्राकृतिक गैसों में निहित है। वायुमंडल में नि: शुल्क वी। (परमाणुओं के मामले में 0.0001%) की एक महत्वहीन मात्रा में मौजूद हैं। निकट-पृथ्वी अंतरिक्ष बी। प्रोटॉन के प्रवाह के रूप में एक आंतरिक ("प्रोटॉन") बनाता है भूमि का विकिरण बेल्ट। अंतरिक्ष वी में सबसे आम तत्व है। जैसा प्लाज्मा यह सूर्य और अधिकांश सितारों के द्रव्यमान का लगभग आधा हिस्सा है, नेबुला और गैस नेबुला के गैसों का मुख्य हिस्सा है। बी नि: शुल्क एच 2, मीथेन सी 4, अमोनिया एनएच 3, पानी एच 2 ओ, प्रकार सीएच, एनएच, ओएच, एसआईएच, पीएच, आदि के रूप में ग्रहों और धूमकेतु की एक श्रृंखला के वातावरण में मौजूद है। प्रोटॉन वी के प्रवाह के रूप में वी। सूर्य और लौकिक किरणों के कॉर्पस्क्यूलर विकिरण की संरचना में प्रवेश करता है।
आइसोटोप, परमाणु और अणु। साधारण वी। 2 स्थिर आइसोटोप का मिश्रण होता है: लोग्क वी।, या जुनून (1 एच), और भारी वी, या ड्यूटेरियम(2 एच, या डी)। प्राकृतिक यौगिकों में, वी। 1 परमाणु 2 एच 6,800 परमाणुओं 1 एच के लिए जिम्मेदार हैं। कृत्रिम रूप से रेडियोधर्मी आइसोटोप प्राप्त किया - सुपरहियास्ड वी।, या ट्रिटियम (3 एच, या टी), हल्के के साथ? - आधा जीवन टी 1/2।\u003d 12,262 वर्ष। प्रकृति में, ट्रिटियम का गठन किया जाता है, उदाहरण के लिए, वैश्विक किरणों के न्यूट्रॉन की कार्रवाई के तहत वायुमंडलीय नाइट्रोजन से; वातावरण में, यह नगण्य है (परमाणु वी की कुल संख्या का 4 · 10 -15%)। एक बेहद अस्थिर आइसोटोप 4 एच प्राप्त किया गया था। मास संख्या 1 एच, 2 एच, 3 एच और 4 एच, क्रमशः 1.2, 3 और 4, इंगित करें कि विविधता परमाणु के कर्नेल में केवल 1 प्रोटॉन, ड्यूटेरियम - 1 प्रोटॉन और 1 न्यूट्रॉन, ट्रिटियम - 1 प्रोटॉन और शामिल हैं 2 न्यूट्रॉन, 4 एच - 1 प्रोटॉन और 3 न्यूट्रॉन। आइसोटोप्स के द्रव्यमान में एक बड़ा अंतर अन्य तत्वों के आइसोटोप के मामले में अपने भौतिक और रासायनिक गुणों में अधिक प्रमुख अंतर का कारण बनता है।
एटम वी के पास अन्य सभी तत्वों के परमाणुओं के बीच सबसे सरल संरचना है: इसमें एक कर्नेल और एक इलेक्ट्रॉन होता है। न्यूक्लियस (आयनीकरण क्षमता) के साथ इलेक्ट्रॉन संचार ऊर्जा 13,595 है ईवी। तटस्थ एटम वी। दूसरे इलेक्ट्रॉन को संलग्न कर सकता है, एक नकारात्मक आयन एन -; उसी समय, एक तटस्थ परमाणु (एक विद्युत संबंध) के साथ दूसरे इलेक्ट्रॉन की बाध्यकारी ऊर्जा 0.78 है ईवी. क्वांटम यांत्रिकी आपको वी। परमाणु के सभी संभावित ऊर्जा स्तरों की गणना करने की अनुमति देता है, और इसलिए, इसकी पूर्ण व्याख्या देते हैं परमाणु स्पेक्ट्रम। एटम वी का उपयोग अन्य, अधिक जटिल परमाणुओं के ऊर्जा स्तर की क्वांटम यांत्रिक गणना में एक मॉडल के रूप में किया जाता है। अणु वी। एच 2 में सहसंयोजक रासायनिक बंधन से जुड़े दो परमाणु होते हैं। विघटन ऊर्जा (यानी एटम्स टू एटम्स) 4,776 है ईवी(1 ईवी \u003d 1,60210 · 10 -19 जे।)। नाभिक की संतुलन स्थिति पर इंटरटॉमिकिक दूरी 0.7414 है · ए। उच्च तापमान पर, आण्विक वी। परमाणुओं को अलग करता है (2000 डिग्री सेल्सियस 0.0013 पर पृथक्करण की डिग्री, 5000 डिग्री सेल्सियस 0.95 पर)। परमाणु वी। विभिन्न रासायनिक प्रतिक्रियाओं में भी गठित किया जाता है (उदाहरण के लिए, हाइड्रोक्लोरिक एसिड पर जेएन का प्रभाव)। हालांकि, परमाणु राज्य में वी का अस्तित्व केवल थोड़े समय तक रहता है, परमाणुओं को एच 2 अणुओं में पुन: संयोजित किया जाता है।
भौतिक और रासायनिक गुण । बी - सभी ज्ञात पदार्थों में सबसे हल्का (हवा की तुलना में 14.4 गुना हल्का), घनत्व 0.0899 जी / एल 0 डिग्री सेल्सियस और 1 पर एटीएम। बी। बिग (तरलीकृत) और क्रमशः -252.6 डिग्री सेल्सियस और -259.1 डिग्री सेल्सियस पर क्रमशः पिघलाएं (कठोर) (केवल हीलियम में पिघलने और उबलते अंक कम होते हैं)। गंभीर तापमान वी। बहुत कम (-240 डिग्री सेल्सियस), इसलिए इसकी द्रवीकरण बड़ी कठिनाइयों से जुड़ी है; गंभीर दबाव 12.8। केजीएफ / सेमी2 (12,8 एटीएम), महत्वपूर्ण घनत्व 0.0312 जी / सेमी3। सभी गैस वी के पास सबसे बड़ी थर्मल चालकता है, 0 डिग्री सेल्सियस और 1 के बराबर है एटीएम 0,174 डब्ल्यू /(म।· सेवा मेरे), यानी 4,16 · 0 -4 कैल /(से· से। मी· ° S.)। विशिष्ट क्षमता वी। 0 डिग्री सेल्सियस और 1 पर एटीएमआर के साथ 14,208 · 10 3 जे /(किलोग्राम· सेवा मेरे), यानी 3.394 कैल /(जी· ° S.)। वी। कुछ घुलनशील पानी में (0.0182) एमएल / जी 20 डिग्री सेल्सियस और 1 पर एटीएम), लेकिन अच्छी तरह से - कई धातुओं (एनआई, पीटी, पीडी, आदि) में, विशेष रूप से पैलेडियम में (1 पीडी वॉल्यूम पर 850 वॉल्यूम)। घुलनशीलता वी। धातुओं में, उनके माध्यम से फैलाने की इसकी क्षमता जुड़ा हुआ है; कार्बनसियस मिश्र धातु के माध्यम से प्रसार (उदाहरण के लिए, इस्पात) कभी-कभी वी। कार्बन (तथाकथित decarbonization) के साथ v. के संपर्क के कारण मिश्र धातु के विनाश के साथ होता है। तरल वी। बहुत आसान (घनत्व -253 डिग्री सेल्सियस 0,0708 पर जी / सेमी3) और शिक्षण (चिपचिपापन - 253 डिग्री सेल्सियस 13.8 स्पेज़).
अधिकांश यौगिकों में वी। वैलेंस (अधिक सटीक, ऑक्सीकरण की डिग्री) को प्रदर्शित करता है +1, जैसे सोडियम और अन्य क्षारीय धातुओं; इसे आमतौर पर 1 ग्राम शीर्षक, इन धातुओं के एनालॉग के रूप में माना जाता है। Mendeleev सिस्टम। हालांकि, धातुओं के हाइड्राइड में, आयन वी को नकारात्मक रूप से (ऑक्सीकरण की डिग्री -1) चार्ज किया जाता है, यानी हाइड्राइड एनए + एच - क्लोराइड ना + सीएल की तरह निर्मित -। यह और कुछ अन्य तथ्य (वी और हलोजन के भौतिक गुणों की निकटता, कार्बनिक यौगिकों में वी को प्रतिस्थापित करने के लिए हलोजन की क्षमता) वी। वीआई समूह के VII समूह के लिए भी विशेषता बनने का कारण देते हैं। सामान्य परिस्थितियों में, आणविक वी। अपेक्षाकृत छोटा है, सीधे सबसे सक्रिय गैर-धातुओं (फ्लोराइन के साथ, और प्रकाश में और क्लोरीन के साथ) के साथ सीधे कनेक्ट होता है। हालांकि, गर्म होने पर, यह कई तत्वों के साथ प्रतिक्रिया में प्रवेश करता है। Atomarma वी। आणविक की तुलना में रासायनिक गतिविधि में वृद्धि हुई है। ऑक्सीजन वी के साथ पानी: एच 2 + 1/2 ओ 2 \u003d एच 2 ओ रिलीज के साथ 285,937 · 10 3 जे / मोल, यानी 68,3174 kcal / तिल हीट (25 डिग्री सेल्सियस और 1 पर एटीएम)। सामान्य तापमान पर, प्रतिक्रिया 550 डिग्री सेल्सियस से ऊपर की ओर बढ़ती है - एक विस्फोट के साथ। हाइड्रोजन-ऑक्सीजन मिश्रण की विस्फोट सीमाएं (मात्रा के अनुसार) 4 से 94% एच 2, और हाइड्रोजन-वायु मिश्रण - 4 से 74% एच 2 (वॉल्यूम एच 2 और 1 वॉल्यूम 2 \u200b\u200bके मिश्रण 2 को बुलाया जाता है रज़चिम गैस)। वी। कई धातुओं को बहाल करने के लिए इस्तेमाल किया जाता है, क्योंकि ऑक्सीजन अपने ऑक्साइड से दूर ले जाता है:
cuo + H 2 \u003d cu + h 2 o,
fe 3 O 4 + 4H 2 \u003d 3FE + 4H 2 O, आदि
हलोजन वी के साथ हलोजन नस्लों के साथ, उदाहरण के लिए:
एच 2 + सीएल 2 \u003d 2 एचसीएल।
एक ही समय में फ्लोराइन वी। विस्फोट (यहां तक \u200b\u200bकि अंधेरे में और -252 डिग्री सेल्सियस) के साथ, क्लोरीन और ब्रोमाइन केवल प्रकाश या हीटिंग के दौरान प्रतिक्रिया करता है, और केवल आयोडीन के साथ ही गर्म होता है। नाइट्रोजन बी के साथ अमोनिया के गठन के साथ इंटरैक्ट: 3 एच 2 + एन 2 \u003d 2 एन 3 केवल उत्प्रेरक और ऊंचे तापमान और दबाव पर। जब हीटिंग वी। सल्फर के साथ जोरदार प्रतिक्रिया करता है: एच 2 + एस \u003d एच 2 एस (हाइड्रोजन सल्फाइड), सेलेनियम और टेल्यूरियम के साथ और अधिक कठिन है। शुद्ध कार्बन के साथ। वी। उत्प्रेरक के बिना केवल उच्च तापमान पर प्रतिक्रिया कर सकता है: 2 एच 2 + सी (असंगत) \u003d सीएच 4 (मीथेन)। बी। सीधे कुछ धातुओं (क्षारीय, टिकरिंग पृथ्वी, आदि) के साथ प्रतिक्रिया करता है, हाइड्राइड बनाने: एच 2 + 2 एलआई \u003d 2 एलआईएच। कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ वी। प्रतिक्रियाएं महत्वपूर्ण हैं, जिनमें तापमान, दबाव और उत्प्रेरक के आधार पर विभिन्न कार्बनिक यौगिकों का गठन किया जाता है, उदाहरण के लिए एचसीएचओ, सी 3 ओएच, आदि असंतृप्त हाइड्रोकार्बन बी के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, उदाहरण के लिए: उदाहरण के लिए:
सी एन एच 2 एन + एच 2 \u003d सी एन एच 2 एन +2।
रसायन विज्ञान में वी और इसके यौगिकों की भूमिका असाधारण रूप से महान है। बी तथाकथित प्रोटॉन एसिड के अम्लीय गुणों का कारण बनता है। तथाकथित कुछ तत्वों के साथ फॉर्म किया गया हाइड्रोजन संचारकई कार्बनिक और अकार्बनिक यौगिकों के गुणों पर निर्णायक प्रभाव प्रदान करना।
प्राप्त । औद्योगिक उत्पादन वी के लिए कच्चे माल के मुख्य प्रकार - प्राकृतिक टकटकी गैसें, कोक गैस (से। मी। कॉकोकैमिस्ट्री) मैं। तेल रिफाइनरी गैसों, साथ ही ठोस और तरल ईंधन (मुख्य रूप से कोयला) के गैसीफिकेशन के उत्पाद। वी। से भी मिलता है पानी इलेक्ट्रोलिसिस (सस्ते बिजली वाले स्थानों में)। प्राकृतिक गैस से उत्पादन वी के सबसे महत्वपूर्ण तरीके हाइड्रोकार्बन की उत्प्रेरक बातचीत हैं, मुख्य रूप से मीथेन, पानी वाष्प (रूपांतरण) के साथ: सीएच 4 + एच 2 ओ \u003d सीओ + 3 एच 2, और ऑक्सीजन के साथ हाइड्रोकार्बन के अपूर्ण ऑक्सीकरण: सीएच 4 + 1/2 ओ 2 \u003d सीओ + 2 एच 2। परिणामी कार्बन मोनोऑक्साइड भी रूपांतरण के अधीन है: सीओ + एच 2 ओ \u003d सीओ 2 + एच 2। बी, प्राकृतिक गैस से खनन, सबसे सस्ता। कोयला गैसीफिकेशन द्वारा प्राप्त पानी और स्टेड-एयर गैसों से वी उत्पादन करने की विधि बहुत आम है। प्रक्रिया कार्बन मोनोऑक्साइड रूपांतरण पर आधारित है। पानी की गैस में 50% एच 2 और 40% सह तक होता है; एच 2 और सीओ को छोड़कर भाप-एंजल गैस में, एन 2 की एक महत्वपूर्ण राशि है, जिसका उपयोग एनएच 3 संश्लेषण के लिए प्राप्त बी के साथ मिलकर किया जाता है। कोक गैस और गैस तेल रिफाइनरी वी से बाहर गैस मिश्रण के शेष घटकों को हटाने से पृथक, गहरी शीतलन के साथ बी की तुलना में अधिक आसानी से तरल पदार्थ। पानी का इलेक्ट्रोलिसिस निरंतर वर्तमान की ओर जाता है, इसे कोह या एनएओएच के समाधान के माध्यम से पारित करता है (एसिड का उपयोग इस्पात उपकरणों के जंग से बचने के लिए नहीं किया जाता है)। प्रयोगशालाओं में वी। पानी के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा, साथ ही जस्ता और हाइड्रोक्लोरिक एसिड के बीच प्रतिक्रिया द्वारा प्राप्त किया जाता है। हालांकि, अधिक बार सिलेंडर में तैयार किए गए कारखाने वी का उपयोग करते हैं।
आवेदन । एक औद्योगिक पैमाने पर वी। 18 वीं शताब्दी के अंत में प्राप्त करना शुरू हुआ। गुब्बारे भरने के लिए। वर्तमान में, वी। मुख्य रूप से उत्पादन के लिए रासायनिक उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है अमोनिया। प्रमुख उपभोक्ता वी। मेथिल और अन्य अल्कोहल, सिंथेटिक गैसोलीन (सिंटाइन) और वी और कार्बन मोनोऑक्साइड के संश्लेषण द्वारा प्राप्त अन्य उत्पादों का उत्पादन भी है। वी। एचसीएल संश्लेषण के लिए ठोस और भारी तरल ईंधन, वसा इत्यादि के हाइड्रोजनीकरण के लिए उपयोग किया जाता है, पेट्रोलियम उत्पादों की हाइड्रोट्रेटिंग के लिए, वेल्डिंग और धातुओं के काटने के लिए एक ऑक्सीजन-हाइड्रोजन लौ (2800 डिग्री सेल्सियस तक तापमान) और में परमाणु-हाइड्रोजन वेल्डिंग (4000 डिग्री सेल्सियस तक)। परमाणु ऊर्जा में बहुत महत्वपूर्ण उपयोग आइसोटोप्स वी। - ड्यूटेरियम और ट्राइटिया पाया गया।
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इस बात पर विचार करें कि हाइड्रोजन का प्रतिनिधित्व करता है। रासायनिक गुण और इस nonmetalla की प्राप्ति स्कूल में अकार्बनिक रसायन शास्त्र के दौरान पढ़ रहे हैं। यह वह तत्व है जो आवधिक mendeleev प्रणाली का नेतृत्व करता है, और इसलिए एक विस्तृत विवरण के योग्य है।
एक आइटम खोलने के बारे में संक्षिप्त जानकारी
हाइड्रोजन के भौतिक और रासायनिक गुणों पर विचार करने से पहले, यह पता लगाएं कि यह महत्वपूर्ण तत्व कैसे मिला।
रसायनविदों ने सोलहवीं और सत्तरवीवीं शताब्दी में काम किया है, एक दहनशील गैस के बारे में उनके कार्यों में बार-बार उल्लेख किया है जो सक्रिय धातुओं के साथ एसिड के संपर्क में आने पर आवंटित किया जाता है। अठारहवीं शताब्दी के दूसरे छमाही में, कवेंशु ने इस गैस को इकट्ठा करने और विश्लेषण करने में कामयाब रहे, उन्हें "दहनशील गैस" नाम दिया।
उस समय हाइड्रोजन के भौतिक और रासायनिक गुणों का अध्ययन नहीं किया गया था। केवल अठारहवीं शताब्दी के अंत में ए Lavoisier यह स्थापित करने में कामयाब रहे कि पानी का विश्लेषण करके इस गैस को प्राप्त करना संभव है। थोड़ी देर बाद, उन्होंने एक नया हाइड्रोजेन तत्व को फोन करना शुरू किया, जिसका अर्थ है "पानी का जिक्र"। एम एफ Solovyov अपने आधुनिक रूसी नाम का भुगतान करता है।
प्रकृति में खोजना
हाइड्रोजन के रासायनिक गुणों का विश्लेषण केवल प्रकृति में प्रसार के आधार पर किया जा सकता है। यह तत्व हाइड्रोलिक और लिथोस्फीयर में मौजूद है, और खनिजों की संरचना में भी शामिल है: प्राकृतिक और संबंधित गैस, पीट, तेल, कोयला, दहनशील शेल। एक वयस्क व्यक्ति की कल्पना करना मुश्किल है जो यह नहीं जानता कि हाइड्रोजन पानी का एक अभिन्न हिस्सा है।
इसके अलावा, यह nonmetall न्यूक्लिक एसिड, प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, वसा के रूप में पशु जीवों में है। हमारे ग्रह पर, यह तत्व मुक्त रूप में पाया जाता है, शायद ही, केवल प्राकृतिक और ज्वालामुखीय गैस में।
प्लाज्मा के रूप में, हाइड्रोजन सितारों और सूर्य के द्रव्यमान का लगभग आधा हिस्सा है, इसके अलावा, यह अंतर असर गैस का हिस्सा है। उदाहरण के लिए, मुक्त रूप में, साथ ही साथ मीथेन, अमोनिया के रूप में, यह nonmetall धूमकेतु और कुछ ग्रहों की संरचना में मौजूद है।
भौतिक गुण
हाइड्रोजन के रासायनिक गुणों पर विचार करने से पहले, हम ध्यान देते हैं कि सामान्य परिस्थितियों में, यह कई आइसोटोप रूप वाले हवा की तुलना में एक गैसीय पदार्थ हल्का होता है। यह पानी में लगभग अघुलनशील है, एक उच्च थर्मल चालकता है। एक बड़े पैमाने पर नंबर 1 के विवरण को इसके आकार का सबसे आसान माना जाता है। ट्रिटियम, जिसमें रेडियोधर्मी गुण होते हैं, यूवी किरणों के न्यूरॉन्स को प्रभावित करते समय वायुमंडलीय नाइट्रोजन से प्रकृति में गठित होते हैं।
अणु की संरचना की विशेषताएं
हाइड्रोजन के रासायनिक गुणों पर विचार करने के लिए, इसकी प्रतिक्रिया की विशेषता इसकी संरचना की विशेषताओं पर भी रुक जाएगी। इस डायटोमिक अणु में, एक सहसंयोजक गैर-ध्रुवीय रासायनिक बंधन। एसिड समाधान पर सक्रिय धातुओं की बातचीत में परमाणु हाइड्रोजन का गठन संभव है। लेकिन इस रूप में, यह गैर-धातु केवल थोड़ी देर की अंतराल मौजूद है, लगभग तुरंत इसे आणविक रूप में पुन: संयोजित किया जाता है।
रासायनिक गुण
हाइड्रोजन के रासायनिक गुणों पर विचार करें। अधिकांश यौगिकों में जो इस रासायनिक तत्व को बनाते हैं, यह ऑक्सीकरण +1 की डिग्री दिखाता है, जो इसे सक्रिय (क्षारीय) धातुओं के समान बनाता है। हाइड्रोजन के मुख्य रासायनिक गुण, इसे धातु के रूप में चिह्नित करते हैं:
- पानी के गठन के साथ ऑक्सीजन के साथ बातचीत;
- हलोजन उत्पादन के गठन के साथ हलोजन के साथ प्रतिक्रिया;
- ग्रे से कनेक्ट करते समय हाइड्रोजन सल्फाइड प्राप्त करना।
नीचे हाइड्रोजन के रासायनिक गुणों की विशेषता प्रतिक्रियाओं का समीकरण है। हम इस तथ्य पर ध्यान आकर्षित करते हैं कि nonmetal (ऑक्सीकरण की डिग्री के साथ -1 के साथ), यह केवल सक्रिय धातुओं के साथ प्रतिक्रियाओं में कार्य करता है, जो उनके साथ संबंधित हाइड्राइड बनाते हैं।
सामान्य तापमान पर हाइड्रोजन निष्क्रिय रूप से अन्य पदार्थों के साथ बातचीत करने में शामिल होता है, इसलिए अधिकांश प्रतिक्रियाओं को पहले से गरम करने के बाद ही किया जाता है।
आइए तत्व के कुछ रासायनिक इंटरैक्शन पर अधिक विस्तार से रहें, जो मेंडेलीव के रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली का नेतृत्व करता है।
पानी के गठन की प्रतिक्रिया 285.937 केजे ऊर्जा की रिलीज के साथ है। ऊंचे तापमान (550 डिग्री सेल्सियस से अधिक) पर, इस प्रक्रिया के साथ एक मजबूत विस्फोट के साथ है।
हाइड्रोजन गैसीय के उन रासायनिक गुणों में से, जो उद्योग में महत्वपूर्ण उपयोग पाए गए हैं, धातुओं के ऑक्साइड के साथ इसकी बातचीत के लिए ब्याज की है। यह आधुनिक उद्योग में उत्प्रेरक हाइड्रोजनीकरण द्वारा धातु ऑक्साइड की प्रसंस्करण को पूरा करता है, उदाहरण के लिए, एक शुद्ध धातु आयरन स्केल (मिश्रित लौह ऑक्साइड) से अलग है। यह विधि स्क्रैप धातु की प्रभावी प्रसंस्करण करने की अनुमति देती है।
अमोनिया का संश्लेषण, जिसमें एयर नाइट्रोजन के साथ हाइड्रोजन की बातचीत शामिल है, आधुनिक रासायनिक उद्योग में भी मांग में है। इस रासायनिक बातचीत के पाठ्यक्रम की शर्तों में से, हम दबाव और तापमान पर ध्यान देते हैं।
निष्कर्ष
यह हाइड्रोजन है जो सामान्य परिस्थितियों में एक कम प्रभावी रसायन है। बढ़ते तापमान के साथ, इसकी गतिविधि महत्वपूर्ण रूप से बढ़ जाती है। यह पदार्थ कार्बनिक संश्लेषण में मांग में है। उदाहरण के लिए, हाइड्रोजनीकरण द्वारा, आप केटोन को माध्यमिक अल्कोहल में बहाल कर सकते हैं, और Aldehydes प्राथमिक शराब में बदल सकते हैं। इसके अलावा, हाइड्रोजनीकरण द्वारा, ईथिलीन और एसिटिलीन वर्ग के असंतृप्त हाइड्रोकार्बन को मीथेन की एक श्रृंखला के यौगिकों को सीमित करने के लिए परिवर्तित किया जा सकता है। आधुनिक रासायनिक उत्पादन में हाइड्रोजन को मांग में एक साधारण पदार्थ माना जाता है।