În tabelul periodic al lui Mendeleev la numărul 1cel mai comun element din Univers este localizat - hidrogenul. Distribuția sa, în termeni procentuali, este aproape de 75%. Conținutul său cel mai scăzut este notat în straturile atmosferei - 0,0001%. Scoarța terestră conține 1% gaz din masă. Cea mai mare cantitate a sa se găsește în apă: 12%. Este al treilea element chimic cel mai răspândit pe planeta noastră.
Molecula de hidrogen, a cărei formulă este H-H sau H2, este înzestrată cu proprietăți fizice și chimice.
Hidrogenul este un gaz care nu este dotat cuculoare, fara miros. Locația hidrogenului în tabel pe locul 1 se datorează faptului că, în diferite condiții, acest element se poate manifesta ca un metal sau ca un gaz. În orbitalul său exterior există 1 electron, pe care hidrogenul îl poate da (proprietăți metalice) sau poate lua altul (calitatea gazului).
Diametrul unei molecule de hidrogen este de 27 nm.
Diametrul atomului de hidrogen este 1A, raza este 0,41 A.
Fizice includ următoarele:
Proprietățile chimice sunt următoarele:
În condiții naturale, hidrogenul apare atât în mod natural, cât și sub formă de izotopi: protiu, deuteriu și tritiu.
Molecula elementului are o structură simplă.Compoziția unei molecule de hidrogen este reprezentată de doi atomi care, apropiindu-se, formează o legătură covalentă nepolară, precum și o pereche de electroni. Structura unui atom este: 1 nucleu încărcat pozitiv, în jurul căruia se mișcă 1 electron încărcat negativ. Acest electron este situat în orbitalul 1s.
H - 1e = H + acest ion de hidrogen este pozitiv.
Această expresie indică faptul că hidrogenulare parametri similari cu elementele grupei 1 din sistemul periodic, care sunt metale alcaline (litiu, sodiu, potasiu), donând singurul lor electron în orbital exterior.
Н + 1е = Н– ion de hidrogen negativ.
Această ecuație arată că hidrogenul estelegate de elemente similare din grupa a 7-a, care sunt gaze și sunt capabile să primească electronii lipsă la nivelul lor electronic exterior. Aceste gaze includ fluor, clor, brom etc.
Compoziția moleculei de hidrogen este prezentată grafic mai jos.
Distanța dintre atomii de hidrogen r = 0,74 A, cîn timp ce suma razelor orbitale este de 1,06 A. Acest lucru afectează adâncimea de suprapunere a norilor de electroni și legătura de hidrogen puternică și stabilă.
Atomul de hidrogen este cel mai elementar atom din natură. Dimensiunea protonului atomic este de 10,5 A, iar diametrul unui atom este de 0,1 nm.
Moleculele izotopice au o structură specială. Nucleul atomic al protiumului este format dintr-un singur proton. Izotopul este desemnat: 1H.
Structura nucleară arată ca un complex de proton și neutron (2H).
3H - tritiu - in structura sa atomica este dotat cu un nucleu cu 1 proton si doi neutroni.
În știință, există formule care calculează masa unei molecule de hidrogen. În raport cu elementul, se determină greutățile moleculare și atomice.
Masa molară a unei molecule de hidrogen se calculează folosind formula generală:
M = m / n, unde m este masa unei substanțe, n este cantitatea acesteia.
Masa atomului este de 1,008 amu.Prin urmare, masa relativă a moleculei va fi, de asemenea, egală cu 1,008. Deoarece o moleculă de hidrogen este formată din doi atomi, greutatea atomică relativă este de 2,016 amu. e. m. Masa unei molecule de hidrogen se exprimă în grame pe mol (g/mol).
Cea mai semnificativă substanță naturală care formează hidrogen într-un complex cu oxigen este apa. Apa este sursa vieții, deci hidrogenul este un element vital.
Din 100% din toate elementele chimice carealcătuiesc mediul organismic, 1/10 parte sau 10% este hidrogen. Pe lângă apă, este capabil să mențină o structură proteică cuaternară, ceea ce este posibil datorită legăturilor de hidrogen.
Principiul complementarității acizilor nucleiciapare și cu acțiunea unei molecule de hidrogen. Într-o celulă vegetală, H participă la procesul de fotosinteză, biosinteză și la transferul de energie prin canalele membranare.
Hidrogenul este utilizat pe scară largă în industria chimică. Se adaugă la fabricarea produselor din plastic, la fabricarea săpunului, precum și la producția de amoniac și mentol.
Industria alimentară:în producția alimentară, hidrogenul este adăugat ca aditiv alimentar E949. O astfel de componentă poate fi văzută pe ambalajul margarinei, uleiurilor vegetale. Aditivul E949 este aprobat de industria alimentară a Federației Ruse.
Hidrogenul a fost folosit cândva înindustria aeronautică, deoarece substanța este mai ușoară decât aerul. Deci, în anii 30 ai secolului trecut, baloanele și dirijabilele erau umplute cu acest tip de gaz. În ciuda ieftinității și ușurinței sale de utilizare, hidrogenul a încetat curând să fie folosit ca umplutură, deoarece cazurile de explozii de avioane au devenit mai frecvente.
În zilele noastre, gazul este folosit ca combustibil,folosit în industria spațială. Cu toate acestea, sunt luate în considerare metode de utilizare pentru funcționarea motoarelor mașinilor și camioanelor, deoarece elementul nu emite impurități dăunătoare în atmosferă în timpul arderii și, prin urmare, este ecologic.
O componentă integrală a izotopilor de hidrogenacționează ca parte a multor medicamente. Deuteriul este folosit în cercetarea farmacologică pentru a determina comportamentul și efectele unui medicament în organism. Tritiul este utilizat în radiodiagnostic ca element care determină reacțiile biochimice ale metabolismului enzimatic. Hidrogenul face parte din peroxid, care este un dezinfectant.
