Hydrogenet er det enkleste elementet

Hydrogen er et kjemisk element, det enklestei sin struktur og de vanligste i naturen. Ifølge noen vitenskapelige data står dette elementet for over nitti prosent av alle atomer. Den viktigste forbindelsen der hydrogen er tilstede er vann. Dens kjemiske formel er skrevet som følger: H2O. Hydrogenet består av en proton som representerer kjernen og en elektron. Dette er det eneste elementet som er en brennbar gass.

Hvordan ligger hydrogenatomet i det periodiske bordet?

Dette elementet er plassert øverst i den første gruppen. Dette er gjort på grunn av at hydrogenet, som mister sin elektron, danner en positiv ion med en ladning. Under visse forhold kan imidlertid hydrogen oppnå metalliske egenskaper. Under normale forhold viser den kun egenskaper som er karakteristiske for ikke-metalliske stoffer. Hydrogen har signifikante forskjeller fra andre elementer som tilhører den første gruppen.

Hvordan få hydrogen i et laboratorium?

Hydrogen kan oppnås gjennom tiltakikke-konsentrerte syrer på metaller: Zn (sink i fast tilstand) + 2HCl (vandig løsning av saltsyre) = ZnCl2 (vandig løsning av sinkoksid) + H2 (gass)

Hydrogenproduksjon ved hydrolyse: 2H3O- + 2e- = H2 (gass) + 2H20 (vann.)

Produksjonen av hydrogen er mulig ved virkningen av alkali på aluminium eller sink. Disse metaller kan reagere med vandige løsninger av kaliumhydroksyd eller kaliumhydroksyd. I dette tilfellet dannes hydrogen:
Zn (sink) + 2OH- + 2H20 = (Zn (OH) 4) 2- (tetrahydroxocyklisk ion)) + H2 (gass)
Al (aluminium) + 2OH- + 6H20 = (Al (OH) 4) - (tetrahydroxoaluminat ion) + H2 (gass).

Også aktive kjemiske element kan bli oppnådd ved hydrolyse av vandige oppløsninger av: CaH2 (kalsiumhydrid) + 2H2O (vann) = Ca (OH) 2 (kalsiumhydroksid) + 2H2 (hydrogen).

Isotoper av hydrogen

Det er tre isotopformer av dette kjemikalietelement: protium, deuterium og tritium. Samtidig inneholder naturlig hydrogen ca. 99% av protium, resten er deuterium. Den tredje isotopen er en radioaktiv, ustabil isotop. Av denne grunn er den bare funnet i naturen i form av spor. Tritium avgir radioaktive partikler, og halveringstiden er 12,3 år.

Isotopiske hydrogenformer har praktisk taltDe samme kjemiske egenskapene, men de varierer betydelig i fysiske egenskaper. For hver hydrogenforbindelse er det en deuteriumanalog. De viktigste av disse er deuteriumoksid (eller tungt vann). Dette stoffet brukes i atomreaktorer. Det oppnås ved elektrolyse av vann.

Kjemiske egenskaper av hydrogen

Det aktuelle kjemiske elementet kan gjenopprette ikke-metaller i gruppe 4-7, oksider og organiske umettede forbindelser, oksidere metaller og danne hydrider som et resultat.

Hydrogenforbindelser

Disse er ioniske, komplekse og kovalente hydrider, så vel som hydrider som interkaleringsforbindelser.

Produksjon av hydrogen

- Bohrs prosess;

- fra naturgass eller nafta (nafta);

- ved sprengning og reformering av hydrokarboner;

- ved hjelp av elektrolyse av en saltløsning (dvs. en vandig løsning av natriumklorid).

Hydrogenet i kvantemekanikk

Hydrogenet er viktig i kvantetmekanikk, siden for ham har to-kroppsproblemet en analytisk omtrentlig eller nøyaktig verdi. Disse løsningene kan brukes til forskjellige isotoper av hydrogen, men med en passende korreksjon. Vannet i kvantemekanikk er beskrevet av bølge-topartikkelfunksjonen. Det betraktes også som et ikke-deltakende elektron i det elektrostatiske feltet av en atomisk tung kjerne.

The Bohr hydrogen atom

I 1913 foreslo Bohr Nils sin modell av atomenhydrogen. Den har mange forenklinger og forutsetninger. Til tross for at modellen ikke var helt riktig, tok Bohr ut strålingsspekteret fra det og oppnådde de riktige verdiene til atomnivåets energinivå.