Атомная масса водорода: 1,00794 а.е.м. (г/моль).
Температура плавления: 14,01°K.
Температура кипения: 20,28°K.
Нетоксичен.

Водород - первый элемент таблицы Менделеева. Обозначается символом H. Самый распространённый элемент во Вселенной. На его долю приходится около 92% всех атомов (8% составляют атомы гелия, доля всех остальных вместе взятых - менее 0,1%). Таким образом, водород основная составная часть звёзд и межзвёздного газа.
   В условиях звёздных температур (например, температура поверхности Солнца - около 6000°C) водород существует в виде плазмы. В межзвёздном пространстве этот элемент существует в виде отдельных молекул, атомов и ионов и может образовывать молекулярные облака, значительно различающиеся по размерам, плотности и температуре.
   На Земле содержание водорода понижено по сравнению с Солнцем, планетами-гигантами и первичными метеоритами.

Массовая доля в земной коре составляет 1% - это десятый по распространённости в земле элемент. Однако его роль в природе определяется не массой, а числом атомов, доля которых среди остальных элементов составляет 17% (второе место после кислорода, доля атомов которого равна примерно 52%).
   В отличие от кислорода, существующего на Земле и в связанном, и в свободном состояниях, практически весь водород на Земле находится в виде соединений.

Лишь в очень незначительном количестве водород в виде простого вещества содержится в атмосфере (0,00005% по объёму) - в атмосфере он непрерывно образуется в результате разложения воды солнечным излучением.

Водород входит в состав практически всех органических веществ и присутствует во всех живых клетках - в них по числу атомов на водород приходится почти 50%.

Водород - самый лёгкий газ, он легче воздуха в 14,5 раз. Как самые лёгкие, молекулы водорода движутся быстрее молекул любого другого газа и тем самым быстрее могут передавать тепло от одного тела к другому - водород обладает самой высокой теплопроводностью среди газов - примерно в 7 раз выше теплопроводности воздуха.

При смеси с воздухом, водород образует взрывоопасную смесь - гремучий газ. Наибольшую взрывоопасность этот газ имеет при объёмном отношении водорода и кислорода 2:1, или водорода и воздуха (в воздухе кислорода содержится примерно 21%) примерно 2:5.

Молекула водорода двухатомна (Н2). В нормальных условиях это газ без цвета, запаха и вкуса. Малорастворим в воде - 18,8 мл/л. Хорошо растворим во многих металлах (Никель, Платина, Палладий и др.), особенно в палладии - 850 объёмов водорода на 1 объём палладия. С растворимостью водорода в металлах связана его способность проходить сквозь них.
   Прохождение водорода сквозь углеродистый сплав (например сталь) иногда сопровождается разрушением сплава вследствие взаимодействия водорода с углеродом.

С большинством металлов и неметаллов водород реагирует при повышенной температуре или при другом воздействии, например при освещении.

Водород практически не растворим в серебре.

Молекулы водорода довольно прочны, и для того, чтобы водород мог вступить в реакцию, должна быть затрачена большая энергия. Поэтому при обычных температурах водород реагирует только с очень активными металлами, например с кальцием, и с единственным неметаллом - фтором.

Встречается в виде трёх изотопов, которые имеют индивидуальные названия: 1H протий (Н), 2Н дейтерий (D), 3Н тритий (T - радиоактивен).
   Протий и дейтерий являются стабильными изотопами. Содержание их в природе составляет 99,9885 ±0,0070% и 0,0115 ±0,0070%. Это соотношение может незначительно меняться в зависимости от источника и способа получения водорода.
   Изотоп водорода 3Н (тритий) нестабилен. Тритий содержится в природе в очень малых количествах.
   Из всех изотопов химических элементов, физические и химические свойства изотопов водорода отличаются друг от друга наиболее сильно. Это связано с наибольшим относительным изменением масс атомов.




Выделение горючего газа при взаимодействии кислот и металлов наблюдали уже на заре становления химии. Французский химик Антуан Лавуазье, в 1783 году осуществил синтез воды, а затем и её анализ, разложив водяной пар раскалённым железом. Он установил, что горючий газ входит в состав воды и может быть из неё получен.

Промышленные способы получения простых веществ зависят от того, в каком виде соответствующий элемент находится в природе - что может быть сырьём для его получения. Так, кислород, имеющийся в свободном состоянии, получают физическим способом выделением из жидкого воздуха. Водород же практически весь находится в виде соединений, поэтому для его получения применяют химические методы. В частности, могут быть использованы реакции разложения.
   Одним из способов получения водорода служит реакция разложения воды электрическим током. Обычно в лаборатории водород получают взаимодействием цинка с соляной кислотой.

При электролизе водных растворов щелочей или кислот, на катоде происходит выделение водорода.




Водород применяется:
- В органическом синтезе - для восстановления органических соединений. Эти процессы проводят в присутствии катализатора, при повышенных давлении и температуре. Катализатором может быть например палладий на угле;
- При производстве аммиака, метанола, мыла и пластмасс;
- При производстве маргарина из жидких растительных масел. Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E949 (упаковочный газ). Входит в список пищевых добавок, допустимых к применению в пищевой промышленности России в качестве вспомогательного средства для производства пищевой продукции;
- В качестве ракетного топлива. Ведутся исследования по применению водорода как топлива для автомобилей. Водородные двигатели не загрязняют окружающую среду и выделяют только водяной пар;
- В водородно-кислородных топливных элементах используется водород для непосредственного преобразования энергии химической реакции в электрическую.

Когда-то дирижабли и воздушные шары наполняли водородом. Но в 30-х годах XX века произошло несколько катастроф, в ходе которых дирижабли взрывались и сгорали. В наше время дирижабли наполняют гелием, несмотря на его более высокую стоимость.


Карта сайта
q2212@yandex.ru
+79030100732

Создай сайт! Create site!