हाइड्रोजन को शारीरिक गुण। गुण र हाइड्रोजन को प्रयोग

हाइड्रोजन एच - रासायनिक तत्व, सबै भन्दा ब्रह्माण्ड मा साधारण को एक। कुरा को संरचना मा एक तत्व रूपमा हाइड्रोजन को ठूलो अर्को प्रकार को अणुहरु को कुल सामग्रीको 75% छ। पानी - उहाँले ग्रह गर्न सबैभन्दा महत्वपूर्ण र अत्यावश्यक जडान प्रवेश गर्छ। हाइड्रोजन को एक विशिष्ट सुविधा पनि उहाँले रासायनिक तत्व डी आई Mendeleeva को आवधिक तालिकामा पहिलो तत्व छ कि एक तथ्य छ।

खोज र अनुसन्धान

Paracelsus मिति फिर्ता सोह्रौं शताब्दीमा गर्न लेखोटहरूमा हाइड्रोजन को पहिलो उल्लेख। तर हावा र ज्वलनशील गुण अनुसन्धान को एक ग्याँस मिश्रण देखि यसको अलग्गै को सत्रौँ शताब्दीमा वैज्ञानिकहरूले Lemaire मा गरिएको छ। हाइड्रोजन राम्ररी empirically साबित जो अंग्रेजी रसायनविद् र भौतिक वैज्ञानिक हेनरी काभेनडिश, अध्ययन अन्य ग्याँसहरु तुलनामा हाइड्रोजन सबै भन्दा कम को ठूलो। विज्ञान को विकास को पछि चरणमा, धेरै वैज्ञानिकहरूले यस्तो यसलाई जो Lavoisier, रूप, उसलाई काम "उत्पन्न पानी।"

स्थिति PSKHE मा सुविधा

तत्व, आवधिक तालिका डी आई Mendeleeva खोल्ने - हाइड्रोजन छ। पूर्ण भरिएको valence खोल को मामला मा, अर्थात् रिसेप्शन - यो एक धातु रूपमा व्यवहार भने र रासायनिक प्रतिक्रिया र सातौं को प्रक्रिया मा एकल इलेक्ट्रन दिन्छ अणु को शारीरिक र रासायनिक गुण, केही duality प्रदर्शनी किनभने हाइड्रोजन साथ पहिलो समूह, मुख्य SubGroup हौं नकारात्मक कण, एक हलोजन समान रूपमा characterizes जो।

तत्व को विद्युतीय संरचना को सुविधाहरू

को गुण को हाइड्रोजन परमाणु जटिल पदार्थ को जो यसलाई समावेश गरिएको छ, र एन ₂ को एक सरल पदार्थ मुख्यतया हाइड्रोजन को विद्युतीय कन्फिगरेसन निर्धारण गरिन्छ गर्न। कण Z संग एक इलेक्ट्रन छ = (-1), एक एकाइ ठूलो र सकारात्मक शुल्क (+1) एक प्रोटोन समावेश नाभिक वरिपरि आफ्नो कक्षा मा rotates जो। जो पहिलो लागि नै नकारात्मक कण उपस्थिति ^{संकेत, 1} रूपमा लिपिबद्ध र केवल हाइड्रोजन को-orbitals यसको विद्युतीय कन्फिगरेसन 1 सेकेन्ड।

जब अलग वा recoil इलेक्ट्रन र तत्व को एक अणु यो धातु प्राप्त cation संग एकतामा बाँध्ने सम्पत्ति छ। अनिवार्य हाइड्रोजन आयन - सकारात्मक प्राथमिक कण छ। तसर्थ, हाइड्रोजन को devoid इलेक्ट्रॉन बस एक प्रोटोन भनिन्छ।

शारीरिक गुण

वर्णन गर्दा शारीरिक गुण छोटकरीमा हाइड्रोजन, यो एक बेरंग, खण्डमा घुलनशील 14.5 पटक हावा भन्दा हल्का नातेदार परमाणु 2 को आम, -252,8 डिग्री Centigrade को liquefaction तापमान संग ग्याँस छ।

प्रयोग मा, तपाईं सजिलै एच ₂ सजिलो छ कि देख्न सक्छौं। हाइड्रोजन, कार्बन डाइअक्साइड, सामान्यतया हावा - - र एक साथ हात तिनीहरूलाई जारी यो तीन बलमा विभिन्न पदार्थ भर्न पर्याप्त छ। एच ₂ र छत सबै वृद्धि शामिल हावा मिश्रण Blown घटेको पछि कं ₂ भरिएको छ जो जमीन, पुग्छ कि तेज।

एक सानो वजन र कणहरु हाइड्रोजन को आकार विभिन्न सामाग्री मार्फत भित्र पस्नु आफ्नो क्षमता सफाइ। बस ग्याँस रबर पास रूपमा उहाँले नै deflates पछि यो सजिलो नै बल को उदाहरण दिन को एक जोडी बनाउन। साथै, हाइड्रोजन केही धातु (पैलेडियम वा प्लेटिनम) को संरचना मा जम्मा गर्न सक्छन्, र यो देखि तापमान खडा गर्दा वाफ बन्नु गर्न।

सम्पत्ति हाइड्रोजन खण्डमा यसको अलग्गै विधि विस्थापित लागि प्रयोगशाला प्रयोग पानी। शारीरिक गुण हाइड्रोजन को (तालिका तल सचित्र आधारभूत मापदण्डहरु समावेश) आवेदन र तयारी को विधिहरू यसको स्कोप परिभाषित।

को isotopic संरचना

शून्य र एकाइ शुल्क आम संग कण - रासायनिक तत्व को आवधिक प्रणाली को धेरै अन्य सदस्यहरू जस्तै, हाइड्रोजन धेरै प्राकृतिक आइसोटपहेर्नुहोस्, नाभिक मा प्रोटन को नै नम्बर अर्थात् अणुहरु, तर न्युट्रोन विभिन्न संख्या छ। अक्सिजन, कार्बन, क्लोरिन, बर्नर र जस्तै, रेडियोधर्मी सहित - समान सम्पत्ति भएको अणुहरु को उदाहरण।

हाइड्रोजन ¹ एच, सबै भन्दा यो समूह को प्रतिनिधिहरु को व्यापक शारीरिक गुण यसको fellows को विशेषताहरु ती बाट एकदम भिन्न छन्। विशेष, पदार्थ को विभिन्न सुविधाहरू मा उनि हौं। यसरी, त्यहाँ मात्र एक प्रोटोन ड्यूटीरियम ² एच एक हाइड्रोजन परमाणु सट्टा यसको संरचना मा समावेश एक नियमित र deuterated पानी - दुई प्राथमिक कण संग आइसोटप: सकारात्मक र uncharged। यो आइसोटप दुई पटक जो तिनीहरूले गठन भएको यौगिकों को गुण मा मौलिक भिन्नता बताउँछन् जो हाइड्रोजन, को सामान्य भन्दा भारी छ। को ड्यूटीरियम को प्रकृति हाइड्रोजन भन्दा rarer 3200 पटक फेला परेन। तेस्रो प्रतिनिधि - ट्रिटियम, ³ एच, कोर मा दुई प्रोटोन र एक न्यूट्रोन छ।

तयारी र अलग लागि विधिहरू

प्रयोगशाला र औद्योगिक विधिहरू हाइड्रोजन उत्पादन को एकदम भिन्न छन्। यसरी, ग्याँस को सानो मात्रा खनिज, र झन् जैविक संश्लेषण प्रयोग ठूलो मात्रा उत्पादन मुछिएको प्रतिक्रिया द्वारा मुख्यतया उत्पादन गरिएको छ।

निम्न रासायनिक प्रतिक्रिया प्रयोगशाला मा प्रयोग गरिन्छ:

1. पानी क्षार र पृथ्वीकाक्षारियधातु को प्रतिक्रिया क्षार र इच्छित ग्याँस गठन गर्ने।
2. अक्सिजन - को Anode मा एक जलीय इलेक्ट्रोलाइट समाधान इलेक्ट्रोलीज एच ₂ ↑ र कैथोड जारी छ।
3. अपघटन hydrides क्षारियधातु को पानी, क्षार संग र उत्पादन, ग्याँस एच ₂ ↑ छन् क्रमशः।
4. धातु संग पतला एसिड प्रतिक्रिया लवण र एच ₂ ↑ गठन गर्ने।
5. मा सिलिकन, एल्यूमीनियम र जस्ता क्षार को कार्य पनि जटिल लवण गठन गर्ने समानान्तर मा हाइड्रोजन को रिलीज योगदान पुग्छ।

जस्ता प्रविधी द्वारा प्राप्त औद्योगिक ग्याँस लाभ मा:

1. हाइड्रोजन एच ₂ र कार्बन सी ↑ - यसको संविधान प्राथमिक पदार्थ गर्न एक उत्प्रेरक को उपस्थिति मा मिथेन को थर्मल अपघटन (350 डिग्री तापमान जस्ता मापदण्ड को मूल्य पुग्छ)
2. कार्बन डाइअक्साइड कं ₂ र एच ₂ ↑ (सबै भन्दा साधारण विधि) गठन गर्ने 1000 ° C मा कोक मार्फत पानी वाष्प को प्रसारण।
3. तापमान माथि 800 डिग्री गर्न मा निकल उत्प्रेरक मा मिथेन ग्याँस को रूपान्तरण।
4. हाइड्रोजन पोटासियम क्लोराइड वा सोडियम को जलीय समाधान को इलेक्ट्रोलीज अवधिमा byproduct छ।

रासायनिक अन्तरक्रियामा: सामान्य प्रावधान

हाइड्रोजन को शारीरिक गुण हदसम्म एक विशेष मिश्रित संग प्रतिक्रिया प्रक्रियाहरू यसको व्यवहार व्याख्या। हाइड्रोजन को Valency 1 यो पहिलो समूहमा आवधिक तालिका मा स्थित छ देखि छ, र एउटा फरक ऑक्सीकरण प्रदर्शन। सबै यौगिकों मा, hydrides बाहेक, हाइड्रोजन एसडी = (1+) प्रकार CNS, CN _2, CN ₃ को अणु मा - (1)।

हाइड्रोजन ग्याँस को एक अणु, सामान्यिकृत इलेक्ट्रन जोडी, energetically दुई परमाणु र एकदम स्थिर बनेको, सामान्य अवस्था प्रतिक्रिया मा थप अक्रिय अन्तर्गत यस कारण लागि प्रदान गरेर गठन र सामान्य अवस्था परिवर्तन मा प्रवेश गर्छ। अन्य पदार्थ रूपमा हाइड्रोजन को ओक्सीकरण को डिग्री आधारमा, यो एक oxidant र एक reductant रूपमा सेवा गर्न सक्नुहुन्छ दुवै।

पदार्थ हाइड्रोजन गठन गर्ने प्रतिक्रिया जो र

मौलिक अन्तरक्रिया (अक्सर उच्च तापमान मा) एक जटिल पदार्थ गठन गर्ने:

1. को क्षार र alkaline पृथ्वी धातु + एच = hydride।
2. हलोजन + एच ₂ = हाइड्रोजन halide।
3. सल्फर + = हाइड्रोजन sulfide।
4. अक्सिजन + _H2O = पानी।
5. कार्बन + एच = मिथेन।
6. नाइट्रोजन + एच ₂ = अमोनिया।

जटिल पदार्थ संग अन्तरक्रिया:

1. कार्बन मोनोअक्साइड र हाइड्रोजन देखि संश्लेषण ग्याँस को तयारी।
2. एच ₂ आफ्नो आक्साइड देखि धातु को _{रिकभरी।}
3. असंतृप्त Aliphatic hydrocarbons को हाइड्रोजन संतृप्ति।

हाइड्रोजन बन्धन

हाइड्रोजन को शारीरिक गुण साझा इलेक्ट्रन जोडी (जस्तै, अक्सिजन, नाइट्रोजन र फ्लोरीन) भएको आसन्न अणुहरुलाई नै अणु संग जडान को एक विशेष प्रकार गठन गर्ने, एक electronegative तत्व जडानमा रहेको, यो अनुमतिको यस्तो हो। कि को clearest उदाहरण यो घटना मा एक राम्रो छ - यो पानी छैन। यो सिले हाइड्रोजन बन्धन covalent वा ईओण भन्दा कमजोर छन् भने गर्न सकिन्छ, तर कारण वास्तवमा तिनीहरूलाई थुप्रै पदार्थ को गुण मा एक महत्वपूर्ण प्रभाव छ भनेर। वास्तवमा, हाइड्रोजन बन्धन - आफ्नो उच्च उम्लनेबिन्दु साबित, dimers र पलिमर पानी अणु बांध कि electrostatic अन्तरक्रिया छ।

खनिज यौगिकों को संरचना मा हाइड्रोजन

यस्तो हाइड्रोजन रूपमा cation अणु - अकार्बनिक एसिड को संरचना समावेश प्रोटन। पदार्थ एसिड अवशेषहरु भन्दा (-1) ठूलो ओक्सीकरण को एक डिग्री छ जो polybasic मिश्रित भने। वर्तमान मा त्यहाँ जलीय समाधान मा multistage dissociation बनाउँछ जो धेरै हाइड्रोजन अणुहरु छन्। प्रत्येक पछि प्रोटन एसिड अवशेषहरु कठिन देखि अलग। वातावरण मा हाइड्रोजन सामग्री यसको अम्लता निर्धारण गरिन्छ quantify गर्न।

हाइड्रोजन hydroxyl समूह र आधारमा समावेश गर्दछ। तिनीहरूले अवशेषहरु क्षार सधैं बराबर (-1) को ओक्सीकरण को डिग्री परिणामस्वरूप, अक्सिजन को हाइड्रोजन परमाणु जडान भएका छन्। यसको basicity द्वारा परिभाषित वातावरण मा hydroxyl समूह सामग्रीमा।

मानव गतिविधि प्रयोग

यस्तो अक्सिजन अन्य द्रवीभूत ग्याँसहरु संग एक पदार्थ संग सिलिन्डरहरु, साथै कन्टेनर, विशिष्ट उपस्थिति छ। तिनीहरूले एक उज्ज्वल रातो "हाइड्रोजन" अभिलेख एक darkish हरियो रंग चित्रित। ग्याँस लगभग 150 वायुमंडल को एक दबाव मा बेलुन मा इंजेक्शन छ। महामण्डल समग्र राज्य विशेष सजिलो मा हाइड्रोजन को शारीरिक गुण र, हेलियम बेलुन को एक मिश्रण तिनीहरूलाई भर्नु बेलुन लग, आदि को लागि प्रयोग गरिन्छ

हाइड्रोजन, शारीरिक र रासायनिक गुण मान्छे धेरै उद्योग संलग्न क्षणमा, धेरै वर्ष पहिले प्रयोग गर्न सिकेका छन् जो। यसको मुख्य आम अमोनिया को उत्पादन गर्न जान्छ। पनि हाइड्रोजन संलग्न छ धातु को उत्पादन एक कम एजेन्ट र hydrocyanic एसिड को एक नुन, जस्तै प्रतिक्रिया बोल्ने, (हाफनियम, जर्मेनियम, गैलियम, सिलिकन, मोलिब्डेनम, टंगस्टन, Zirconium, र अन्य) को आक्साइड को मिथाइल रक्सी, र पनि कृत्रिम तरल इन्धन। खाना उद्योग ठोस बोसो मा तरकारी तेल रूपान्तरण गर्न यो प्रयोग गर्दछ।

परिभाषित रासायनिक गुण र विभिन्न हाइड्रोजनीकरण प्रक्रियाहरू र बोसो, कोइला, hydrocarbons, तेल र भारी इन्धन तेल हाइड्रोजनीकरण मा हाइड्रोजन को प्रयोग। उसलाई रत्न उत्पादन संग, गरमागरम, ओक्सीजन-हाइड्रोजन ज्वाला को प्रभाव अन्तर्गत फोर्जिंग र धातु उत्पादन को वेल्डिंग खर्च।