|
| Ябай матдәнең тышҡы күренеше |
|---|
 Газ без цвета, запаха и вкуса |
| Атом үҙенсәлектәре |
|---|
| Исеме,символы,номеры | Водород / Hydrogenium (H), 1 |
|---|
Атом массаһы
(моляр массаһы) | [1,00784; 1,00811][комм 1][1]а. м. б. (г/моль) |
|---|
| Электрон конфигурация | 1s1 |
|---|
| Атом радиусы | 53пм |
|---|
| Химик үҙенсәлектәре |
|---|
| Ковалент радиус | 32пм |
|---|
| Ион радиусы | 54 (−1 e)пм |
|---|
| Электроотиҫкәрелек | 2,20[2] (Полинг шкалаһы) |
|---|
| Окисланыу дәрәжәһе | 1,0, −1 |
|---|
Ионлашыу энергияһы
(первый электрон) | 1311,3 (13,595)кДж/моль (эВ) |
|---|
| Ябай матдәнең термодинамик үҙенсәлектәре |
|---|
| Тығыҙлыҡ (н. ш.) | 0,0000899 (при 273K (0 °C)) г/см³ |
|---|
| Иреү температураһы | 14,01K; -259,14°C; -434,45 °F |
|---|
| Ҡайнау температураһы | 20,28K; -252,87°C; -423,17 °F |
|---|
| Иреү йылылығы | 0,117 кДж/моль |
|---|
| Парға әйләнеү йылылығы | 0,904 кДж/моль |
|---|
| Моляр йылы һыйышлығы | 28,47[3] Дж/(K·моль) |
|---|
| Моляр күләм | 14,1см³/моль |
|---|
| Ябай матдәнең кристалл рәшәткәһе |
|---|
| Рәшәткә структураһы | гексагональ |
|---|
| Рәшәткә параметры | a=3,780c=6,167Å |
|---|
| Отношение c/a | 1,631 |
|---|
| Дебай температураһы | 110K |
|---|
| Башҡа характеристикалар |
|---|
| Йылы үткәреүсәнлек | (300 K) 0,1815 Вт/(м·К) |
|---|
Hydrogen Spectrum TestВодоро́д (лат. Hydrogenium —Менделеевтың периодик таблицаһында беренсе элемент. Атом һаны — 1, сағыштырмаса атом массаһы — 1,0079. Тәбиғәттә водородтың 2 стабиль изотопы ¹H (протий Н), ²H (дейтерий D) һәм 1 радиоактив изототы — ³H (тритий T) осрай. Бер изотопы — 4H яһалма юл менән алына.Водородтан алынғанябай матдә — Н2 — еңел төҫһөҙ газ.Һауа йәкислород менән ҡатнашҡанда яныусан һәм шартлаусан ҡатнашма барлыҡҡа килә. Ағыуһыҙ.Этанол һәмтимер,никель,палладий,платина кеүекметалдарҙа эреүсән.
Металдарғакислота менән тәьҫир иткәндә яныусангаз бүленеп сығыуын,химияфәне барлыҡҡа килгәндә, XVI—XVII быуаттарҙа уҡ белгәндәр.Флогистон түгел, водород бүленеп сығыуынМихаил Васильевич Ломоносов та күрһәткән. Инглиз физигы һәм химигы Генри Кавендиш1766 йылда был газды тикшереп, «яныусан һауа» тип атай. "Яныусан һауа"ны яндырғандаһыу барлыҡҡа килә. Тик Кавендишфлогистон теорияһы яҡлы булғанға, дөрөҫ һығымта яһай алмай. Француз химигы Антуан Лавуазье инженер Ж. Менье менән берлектә махсус газометрҙар ҡулланыпһыу синтезлай. Һуңынан һыуҙы ҡыҙҙырылған тимер өҫтөндә тарҡаталар. Шулай итеп, «яныусан газ» һыу составында бар һәм уны һыуҙан алып була, тип билдәләйҙәр.
Лавуазье водородҡа hydrogène (бор. юнан. ὕδωρ — «һыу» һәмγεννάω — «тыуҙырыу») исемен бирә.«Водород» исемен1824 йылдаМ. Ф. Соловьев тәҡдим итә.
Йыһанда иң таралған элемент — водород. Уның өлөшөнә бөтәатомдарҙың 92%-ы тура килә (8 %гелий атомдары, ҡалған элеметтарҙың өлөшө 0,1%-тан аҙыраҡ). Шулай итеп, водород —йондоҙҙарҙың һәм йондоҙ-ара газдың төп өлөшө. Йондоҙ температураһы шарттарында (мәҫәлән,Ҡояшта температура ~ 6000 °C) водородплазма хәлендә, йондоҙ арауығында ҙурлығы, тығыҙлығы, температураһы төрлө булған айырым атом, молекулалар болото хәлендә осрай.
Ер ҡабығында водород 1 % самаһы, таралыуы буйынса 10-сы урында. Әммәорганизмда водородтың мөһимлеге масса өлөшө буйынса түгел, ә атом иҫәбе буйынса билдәләнә. Атом иҫәбе буйынса организмда водород өлөшө 17 % (~ 52 % тәшкил иткән кислородтан ҡалышып икенсе урында). Ерҙәге барлыҡ водород ҡатнашмалар хәлендә (ябай матдә хәлендә 0,00005 % күләм).
Сәнәғәттә водородтытәбиғи газ менән һыуҙан алалар. Былреакция юғары температурала үткәрелә.СН4 + 2Н2O =CO2↑ + 4Н2 −165кДж
1.Тоҙ эретмәләренәнэлектролиз:
- 2NaCl + 2H2O → H2↑ + 2NaOH +Cl2
2. 1000 °C-та ҡыҙҙырылғанкокс өҫтөнән һыу парҙарын үткәреп:
- H2O +C ⇄ H2 +CO
3.Тәбиғи газдан:Һыу пары менән конверсия:
- CH4 +H2O ⇄CO + 3H2 (1000 °C)
- Кислород менән каталик окислау:
- 2CH4 + O2 ⇄ 2CO + 4H2
4. Нефть эшкәртеүҙә углеворородтарҙыңкрекинг ириформинг процесында.
1.Кислотаның металға тәьҫир итеүе. Был тәжрибәне шыйығайтылғантoҙ кислотаһы һәмцинк менән үткәрәләр:
- Zn + 2HCl →ZnCl2 + H2↑
2.Кальцийҙың һыуға тәьҫир итеүе:
- Ca + 2H2O →Ca(OH)2 + H2↑
3. Гидридтарҙы гидролизлау:
- NaH +H2O →NaOH + H2↑
4.Һелтеләрҙең цинк менән алюминға тәьҫир итеүе:
- 2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑
- Zn + 2KOH + 2H2O → K2[Zn(OH)4] + H2↑
5.Электролиза ярҙамында.Һелте һәм кислоталарҙың һыу эремәләрен электролизлағанда катодта водород бүленеп сыға. Миҫал:
- 2H3O+ + 2e− → H2↑ + 2H2O
Водород молекулаһы ике атомдан тора Н2. Ғәҙәти шарттарҙа — төҫө, еҫе, тәме булмаған газ. Тығыҙлығы — 0,08987 г/л (н.ш.), ҡайнау температураһы — −252,76 °C, сағыштырмаса яныу йылылығы — 120,9×106 Дж/кг, һыуҙа аҙ эреүсән — 18,8 мл/л. Водород металдарҙа (Ni,Pt,Pd и һ.б.) эреүсән, 1 күләм палладийҙа 850 күләм водород эрей.Шыйыҡ хәлдә водород бик тар температура арауығында (−252,76 — −259,2 °C) була. Еңел, төҫһөҙ, ағыусан шыйыҡлыҡ. Тығыҙлығы (−253 °C) — 0,0708 г/см³ , үҙлелеге (вязкость) (−253 °C) — 13,8 спуаз.Ҡаты водород (−262 °C) — ҡарға оҡшаған масса, иреү температураһы — −259,2 °C, тығыҙлығы — 0,0807 г/см³. Юғары баҫым аҫтында металл хәленә күсә.
Водород молекулаһы Н2 ныҡлы, реакцияға инеү өсөн күп энергия сарыф итергә кәрәк:
- Н2 = 2Н − 432 кДж
Шуға күрә ғәҙәти шарттарҙа водород бик әүҙем металдар менән тәьҫир итә, мәҫәлән, кальций менән кальций гидриды барлыҡҡа килтерә.
- Ca + Н2 =СаН2
һәм металл булмағандарҙан тик фтор менән фтороводород барлыҡҡа килтерә:
- F2 + H2 = 2HF
Күпселек металл һәм металл булмағандар менән юғары температурала һәм башҡа төрлө тәьҫир иткәндә, мәҫәлән, яҡтыртҡанда тәьҫир итешә:
- О2 + 2Н2 =2Н2О
Ҡайһы бер оксидтарҙың кислородын «тартып ала»:
- CuO + Н2 =Cu +Н2O
Окисланыу-ҡайтарылыу реакцияһында ҡайтарыу үҙенсәлеге.
- N2 + 3H2 → 2NH3
галогендар менән галогеноводород барлыҡҡа килә:
- F2 + H2 → 2HF, теләһә ниндәй температурала реакция шартлау процесы менән үтә,
- Cl2 + H2 → 2HCl, тик яҡтыла реакция шартлау процесы менән үтә.
Ҡором менән көслө йылытҡанда:
- C + 2H2 →CH4
Әүҙем металдар менән гидрид барлыҡҡа килтерә:
- 2Na + H2 → 2NaH
- Ca + H2 →CaH2
- Mg + H2 →MgH2
Гидридтар — тоҙға оҡшаған, еңел гидролизға бирелеүсе матдәләр:
- CaH2 + 2H2O →Ca(OH)2 + 2H2↑
Оксидтарметалдарға тиклем ҡайтарыла:
- CuO + H2 →Cu +H2O
- Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O
- WO3 + 3H2 →W + 3H2O
Органик синтезда молекуляр водород органик ҡушылмаларҙы ҡайтарыу өсөн киң ҡулланыла. Был реакциялар «гидрир реакциялары» (реакции гидрирования) тип атала. Был реакцияларҙы катализатор ярҙамында юғары температура һәм баҫымда үткәрәләр.Каталик гидрир реакцияларында туйындырылмаған углеводородтарҙан туйындырылған углеводород барлыҡҡа килә. Мәҫәлән,алкен иалкинданалкан барлыҡҡа килә.
- Водород — Йыһанда иң таралған элемент (йыһандағы бөтә элементтарҙың 90 %)[4].
- Водород — еңел газ. 1 литр водород ауырлығы 0,08988 грамм[4].
- Хорват телендә водород Vodik тип атала. Был исемде филологБогослав Шулек биргән.
- ↑Указан диапазон значений атомной массы в связи с различной распространённостьюизотопов в природе.
- ↑Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report) (инг.) //Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Т. 85. — № 5. — С. 1047-1078. —DOI:10.1351/PAC-REP-13-03-02
- ↑Hydrogen: electronegativities (ингл.). Webelements. Дата обращения: 15 июль 2010.
- ↑Водород // Химическая энциклопедия: в 5 т / Кнунянц И. Л. (гл. ред.). —М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1: Абл—Дар. — С. 400—402. — 623 с. —100 000 экз. —ISBN 5-85270-008-8.
- ↑4,04,1Книга рекордов Гиннесса для химических веществ 2012 йыл 5 ғинуарархивланған.
