メンデレーエフの周期表の1番宇宙で最も一般的な元素は水素です。その分布は、パーセンテージで見ると75%に近いです。その最低含有量は、大気の層に見られます-0.0001%。地球の地殻には、質量で1%のガスが含まれています。その最大量は水中にあります:12%。それは私たちの地球上で3番目に普及している化学元素です。
式がH-HまたはH2である水素分子は、物理的および化学的特性を備えています。
水素は恵まれていないガスです色、無臭。 1位の表での水素の位置は、さまざまな条件下でこの元素が金属またはガスとして現れる可能性があるという事実によるものです。その外側の軌道には1つの電子があり、水素はそれを与える(金属特性)か、別の電子を奪う(ガスの質)ことができます。
水素分子の直径は27nmです。
水素原子の直径は1A、半径は0.41Aです。
物理的なものは次のとおりです。
化学的性質は次のとおりです。
自然の条件下では、水素は自然に、そして同位体の形で発生します:プロチウム、重水素、トリチウム。
要素の分子は単純な構造を持っています。水素分子の組成は、2つの原子で表されます。これらの原子は、接近すると、共有非極性結合と1つの電子対を形成します。 1つの原子の構造は次のとおりです。1つの正に帯電した原子核。その周りを1つの負に帯電した電子が移動します。この電子は1s軌道にあります。
H-1e = H +この水素イオンは正です。
この式は、水素がは、周期系のグループ1の元素であるアルカリ金属(リチウム、ナトリウム、カリウム)と同様のパラメーターを持ち、外側の軌道で唯一の電子を提供します。
Н+1е= Н–負の水素イオン。
この方程式は、水素がガスであり、外部の電子レベルまで失われた電子を受け取ることができる、第7グループの同様の要素に関連しています。これらのガスには、フッ素、塩素、臭素などが含まれます。
水素分子の組成を下図に示します。
水素原子間の距離r = 0.74 A、c一方、軌道半径の合計は1.06 Aです。これは、電子雲の重なりの深さと、強力で安定した水素結合に影響します。
水素原子は、自然界で最も元素の多い原子です。原子の陽子のサイズは10.5Aで、1つの原子の直径は0.1nmです。
同位体分子は特別な構造を持っています。陽子の原子核は1つの陽子だけで構成されています。同位体は1Hと指定されています。
核構造は陽子と中性子(2H)の複合体のように見えます。
原子構造の3H(トリチウム)には、1つの陽子と2つの中性子を持つ原子核があります。
科学には、水素分子の質量を計算する式があります。元素に関連して、分子量と原子量が決定されます。
水素分子のモル質量は、次の一般式を使用して計算されます。
M = m / n、ここでmは物質の質量、nはその量です。
原子の質量は1.008amuです。したがって、分子の相対質量も1.008に等しくなります。水素分子は2つの原子で構成されているため、相対原子質量は2.016amuです。 e。m。水素分子の質量は、グラム/モル(g / mol)で表されます。
酸素との複合体で水素を形成する最も重要な天然物質は水です。水は生命の源であるため、水素は重要な要素です。
すべての化学元素の100%生物環境を構成するのは、1/10の部分、つまり10%が水素です。水に加えて、水素結合により可能な四次タンパク質構造を維持することができます。
核酸の相補性の原理水素分子の作用によっても発生します。植物細胞では、Hは光合成、生合成、膜チャネルを介したエネルギーの伝達の過程に関与しています。
水素は化学工業で広く使用されています。プラスチック製品の製造、石鹸の製造、およびアンモニアとメントールの製造に添加されます。
食品業界:食品製造では、水素が食品添加物E949として追加されます。このような成分は、マーガリン、植物油のパッケージに見られます。 E949添加物は、ロシア連邦の食品業界によって承認されています。
水素はかつて物質が空気より軽いので、航空産業。したがって、前世紀の30年代には、気球と飛行船はこのタイプのガスで満たされていました。その安価さと使いやすさにもかかわらず、航空機の爆発のケースがより頻繁になるにつれて、水素はすぐにフィラーとして使用されなくなりました。
今日、ガスは燃料として使われています、宇宙産業で使用されます。しかし、燃焼時に有害な不純物を大気中に放出せず、環境にやさしいため、自動車やトラックのエンジンの運転に使用する方法が検討されています。
水素同位体の不可欠な成分多くの薬の一部として機能します。重水素は、体内の薬物の挙動と効果を決定するための薬理学的研究で使用されます。トリチウムは、酵素代謝の生化学的反応を決定する要素として放射線診断で使用されます。水素は、消毒剤である過酸化物の一部です。