Mendeleyevin dövri cədvəlində 1-ci yerdə kainatda ən çox yayılmış element hidrogendir. Onun paylanması faizlə 75%-ə yaxınlaşır. Onun ən aşağı tərkibi atmosferin təbəqələrində qeyd olunur - 0,0001%. Yer qabığının kütləsi 1% qazdan ibarətdir. Onun ən böyük miqdarı suda müşahidə olunur: 12%. Planetimizdə bu, üçüncü ən çox yayılmış kimyəvi elementdir.
Element təsviri
Düsulu H-H və ya H2 olan hidrogen molekulu fiziki və kimyəvi xüsusiyyətlərə malikdir.
Hidrogen nə rəngə, nə də qoxuya malik qazdır. Cədvəldə hidrogenin 1-ci yerdə yerləşməsi müxtəlif şəraitlərdə bu elementin metal və ya qaz şəklində özünü göstərə bilməsi ilə əlaqədardır. Onun xarici orbitalında 1 elektron var, onu hidrogen verə bilər (metal xassələri) və ya daha birini (qaz keyfiyyətləri) qəbul edə bilər.
Hidrogen molekulunun diametri 27 nm-dir.
Hidrogen atomunun diametri 1A, radiusu 0,41 A-dır.
Xüsusiyyətlər
Fiziki aşağıdakıları ehtiva edir:
- Qaynama nöqtəsi– 256oS.
- Ərimə nöqtəsi -259.2oC.
- Hava çəkisi (D) - 0,069.
- Hidrogen suda zəif həll olunur.
Kimyəvi xassələri bunlardır:
- Molekulun hissəcikləri arasındakı qeyri-qütb bağı 436 kJ/mol enerjiyə malikdir.
- Termal dissosiasiya temperaturu 2000oC.
- Reaksiya verir:
- halogenlər;
- oksigen;
- boz;
- azot;
- azot oksidi;
- aktiv metallar.
Təbiətdə hidrogen həm təbii formada, həm də izotoplar şəklində olur: protium, deuterium və tritium.
Molekulun quruluşu
Elementin molekulu sadə quruluşa malikdir. Hidrogen molekulunun tərkibi iki atomla təmsil olunur, onlar yaxınlaşaraq kovalent qeyri-qütb bağı, həmçinin bir elektron cütü yaradır. Bir atomun quruluşu: 1 müsbət yüklü nüvə, onun ətrafında 1 mənfi yüklü elektron hərəkət edir. Bu elektron 1s orbitalında yerləşir.
H - 1e=H+ bu hidrogen ionu müsbətdir.
Bu ifadə hidrogenin Dövri Cədvəlin 1-ci Qrup elementləri ilə oxşar parametrlərə malik olduğunu göstərir. Onlar xarici orbitdə yeganə elektronlarını verən qələvi metallar (litium, natrium, kalium)
H + 1e=H– mənfi hidrogen ionu.
Bu tənlik hidrogenin qaz olan və çatışmayan elektronları qəbul edə bilən 7-ci qrupdakı oxşar elementlərlə əlaqəli olduğunu göstərir.onun xarici elektron səviyyəsinə. Bu qazlara aşağıdakılar daxildir: flüor, xlor, brom və s.
Hidrogen molekulunun tərkibi qrafik olaraq aşağıda təqdim edilmişdir.
Hidrogen atomları arasındakı məsafə r=0,74 A, orbital radiusların cəmi isə 1,06 A-dır. Bu, elektron buludunun üst-üstə düşməsinin dərinliyinə və güclü, sabit hidrogen bağına təsir edir.
Hidrogen atomu təbiətdəki ən elementar atomdur. Atom protonunun ölçüsü 10,5 A, bir atomun diametri isə 0,1 nm-dir.
İzotop molekulları xüsusi bir quruluşa malikdir. Protiumun atom nüvəsi yalnız bir protondan ibarətdir. İzotop təyin edilmişdir: 1Н.
Nüvə quruluşu proton və neytron (2H) kompleksinə bənzəyir.
3Н - tritium - atom quruluşunda 1 proton və iki neytronlu nüvəyə malikdir.
Kütləvi
Elmdə hidrogen molekulunun kütləsinin nə qədər olduğunu hesablayan düsturlar var. Elementə münasibətdə molekulyar və atom kütlələrini təyin edin.
Hidrogen molekulunun molyar kütləsi ümumi formula ilə hesablanır:
M=m / n, burada m maddənin kütləsidir, n onun miqdarıdır.
Atomun kütləsi 1,008 amu-dur. Deməli, molekulun nisbi kütləsi də 1,008-ə bərabər olacaq. Hidrogen molekulu iki atomdan ibarət olduğundan nisbi atom çəkisi 2,016 a.u. m. Hidrogen molekulunun kütləsi hər mol üçün qramla (q/mol) ifadə edilir.
Dəyərtəbiət
Təbiətdə oksigenlə birlikdə hidrogeni əmələ gətirən ən əhəmiyyətli maddə sudur. Su həyatın mənbəyidir, ona görə də hidrogen həyati elementdir.
Orqanizmin mühitini təşkil edən bütün kimyəvi elementlərin 100%-nin 1/10 hissəsi və ya 10%-i hidrogendir. Suya əlavə olaraq, hidrogen bağı ilə mümkün olan dördüncü zülal quruluşunu qoruya bilir.
Nuklein turşusunun komplementarlığı prinsipi hidrogen molekulunun təsiri ilə də baş verir. Bitki hüceyrəsində H fotosintez, biosintez prosesində və membran kanalları vasitəsilə enerjinin ötürülməsində iştirak edir.
Tətbiq
Kimya sənayesində hidrogen geniş istifadə olunur. O, plastik məmulatların istehsalında, sabun istehsalında, həmçinin ammonyak və mentol istehsalında əlavə edilir.
Qida sənayesi: qida istehsalında hidrogen qida əlavəsi kimi E949 əlavə edilir. Belə bir komponenti marqarin, bitki yağlarının qablaşdırmasında görmək olar. Əlavə E949 Rusiya Federasiyasının qida sənayesi tərəfindən icazə verilir.
Hidrogen bir vaxtlar aeronavtika sənayesində də istifadə olunurdu, çünki maddə havadan yüngüldür. Belə ki, ötən əsrin 30-cu illərində hava şarları və dirijabllar bu tip qazla doldurulurdu. Ucuzluğuna və istifadəsi asanlığına baxmayaraq, təyyarə partlayışları daha tez-tez baş verdiyi üçün hidrogen doldurucu kimi tezliklə tərk edildi.
Bu gün qaz kimi istifadə olunurkosmik sənayedə istifadə olunan yanacaq. Bununla belə, onun avtomobil və yük avtomobillərinin mühərriklərinin istismarı üçün istifadə üsulları nəzərdən keçirilir, çünki element yanma zamanı atmosferə zərərli çirkləri buraxmır və buna görə də ekoloji cəhətdən təmizdir.
Hidrogen izotopları bir çox dərmanların tərkib hissəsidir. Deuterium bir dərmanın bədəndəki davranışını və təsirini təyin etmək üçün farmakoloji tədqiqatlarda istifadə olunur. Tritium radiodiaqnostikada ferment mübadiləsinin biokimyəvi reaksiyalarını təyin edən element kimi istifadə olunur. Hidrogen dezinfeksiyaedici olan peroksidin bir hissəsidir.
