В периодической таблице Менделеева под номером 1 nachází se nejběžnější prvek ve vesmíru - vodík. Jeho rozdělení v procentech se blíží 75%. Jeho nejnižší obsah je zaznamenán v atmosférických vrstvách - 0,0001%. Zemská kůra obsahuje 1% hmotnostního plynu. Jeho největší množství je zaznamenáno ve vodě: 12%. Na naší planetě je to třetí nejpoužívanější chemický prvek.
Molekula vodíku, jejíž vzorec je H-H nebo H2, je vybavena fyzikálními a chemickými vlastnostmi.
Водород является газом, который не наделен ни barva, bez zápachu. Umístění vodíku v tabulce na 1 místě je způsobeno tím, že za různých podmínek se tento prvek může projevovat jako kov nebo jako plyn. Na jeho vnější orbitále je 1 elektron, který se může vodík uvolnit (vlastnosti kovu) nebo vzít jiný (kvalita plynu).
Průměr molekuly vodíku je 27 nm.
Průměr atomu vodíku je 1A, poloměr je 0,41 A.
Mezi fyzické patří:
Chemické vlastnosti jsou následující:
V přírodě se vodík nachází jak ve své přirozené formě, tak ve formě izotopů: protium, deuterium a tritium.
Molekula prvku má jednoduchou strukturu.Složení molekuly vodíku je představováno dvěma atomy, které dohromady vytvářejí kovalentní nepolární vazbu a jeden elektronový pár. Struktura jednoho atomu je: 1 kladně nabité jádro, kolem kterého se pohybuje 1 záporně nabitý elektron. Tento elektron je umístěn na 1s orbitální.
H - le = H + tento vodíkový ion je pozitivní.
Это выражение указывает на то, что водород Má podobné parametry jako prvky skupiny 1 v periodické soustavě, což jsou alkalické kovy (lithium, sodík, draslík), které uvolňují jediný elektron na vnější orbitál.
Н + 1е = Н– iont vodíku je negativní.
Tato rovnice ukazuje, že vodík jesouvisející s podobnými prvky ze 7. skupiny, které jsou plyny a jsou schopny přenést chybějící elektrony na jejich vnější elektronickou úroveň. Mezi tyto plyny patří fluor, chlor, brom atd.
Složení molekuly vodíku je graficky znázorněno níže.
Vzdálenost mezi atomy vodíku r = 0,74 A, vzatímco součet orbitálních poloměrů je 1,06 A. To ovlivňuje hloubku překrývání elektronových mraků a silnou, stabilní vodíkovou vazbu.
Atom vodíku je nej elementárnějším atomem v přírodě. Velikost atomového protonu je 10,5 A a průměr jednoho atomu je 0,1 nm.
Izotopové molekuly mají speciální strukturu. Atomové jádro protia sestává pouze z jednoho protonu. Izotop je označen: 1H.
Jaderná struktura vypadá jako komplex protonu a neutronu (2H).
3H - tritium - ve své atomové struktuře je vybaveno jádrem s 1 protonem a dvěma neutrony.
Ve vědě existují vzorce, které vypočítávají, co je hmotnost molekuly vodíku. Ve vztahu k prvku jsou stanoveny molekulové a atomové hmotnosti.
Molární hmotnost molekuly vodíku se vypočítá podle obecného vzorce:
M = m / n, kde m je hmotnost látky, n je její množství.
Hmotnost atomu je 1,008 a.m.Proto bude relativní hmotnost molekuly také 1,008. Protože se molekula vodíku skládá ze dvou atomů, je relativní atomová hmotnost 2,016 a. e. m. Hmotnost molekuly vodíku je vyjádřena v gramech na mol (g / mol).
Nejvýznamnější látkou v přírodě, která tvoří vodík v komplexu s kyslíkem, je voda. Voda je zdrojem života, takže vodík je životně důležitým prvkem.
Ze 100% všech chemických prvků, kterétvoří tělo prostředí, 1/10 části, nebo 10%, je tvořeno vodíkem. Kromě vody je schopen udržovat také kvartérní proteinovou strukturu, která je možná díky vodíkové vazbě.
Princip komplementarity nukleových kyselintaké nastává působením molekuly vodíku. V rostlinné buňce se H účastní procesu fotosyntézy, biosyntézy a přenosu energie membránovými kanály.
V chemickém průmyslu je vodík docela široce použitelný. Přidává se při výrobě plastových výrobků, při výrobě mýdla, jakož i při výrobě amoniaku a mentolu.
Potravinářský průmysl:při výrobě potravin se vodík přidává jako potravinářská přídatná látka E949. Taková složka je vidět na balení margarinu, rostlinných olejů. Doplňková látka E949 schválená potravinářským průmyslem Ruské federace.
Kdysi byl zapojen vodíkletecký průmysl, protože látka je lehčí než vzduch. Takže ve 30. letech minulého století byl tento druh plynu naplněn balónky a vzducholodí. Navzdory nízkým nákladům a snadnému použití se vodík brzy přestal používat jako plnivo, protože častější byly případy výbuchů letadel.
Dnes se plyn používá jako palivo,používané ve vesmírném průmyslu. Metody jeho použití pro provoz motorů osobních a nákladních automobilů jsou však brány v úvahu, protože prvek nevypouští škodlivé nečistoty do atmosféry během spalování, a proto je šetrný k životnímu prostředí.
Nedílná součást izotopů vodíkupůsobí jako součást mnoha léků. Deuterium se používá ve farmakologických studiích ke stanovení chování a účinků léku v těle. Tritium se v radiodiagnostice používá jako prvek, který určuje biochemické reakce metabolismu enzymů. Vodík je součástí peroxidu, který je dezinfekčním prostředkem.
