Fysikaaliset ominaisuudet vety. Ominaisuudet ja käyttö vedyn

Vety H - alkuainetta, joka on yksi yleisimmistä maailmankaikkeudessamme. massa vedyn elementin ainekoostumus on 75% koko sisällön atomien toinen tyyppi. Hän astuu tärkein ja elintärkeää yhteys planeetan - vettä. Piirre vety on myös se, että hän on ensimmäinen osa jaksollisen alkuaineita D. I. Mendeleeva.

Löytö ja tutkimus

Ensimmäinen maininta vedyn kirjoituksista Paracelsus juontavat kuudennentoista vuosisadan. Mutta sen eristäminen kaasuseoksesta ilman ja syttyvien ominaisuuksien tutkimusta on tehty seitsemästoista luvulla tutkijat Lemaire. Vety tutkittu perusteellisesti Englanti kemisti ja fyysikko tiedemies Henry Cavendish, joka empiirisesti osoittaneet, että massa vedyn alin verrattuna muihin kaasuja. Myöhemmissä vaiheissa kehittäminen tieteen, monet tutkijat työskentelivät hänen kanssaan, kuten Lavoisier, joka kutsui sitä "syntyy vettä."

Ominaisuus tilanteesta PSKHE

Elementti, avaamalla jaksollisen D. I. Mendeleeva - on vety. Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet atomi on tiettyjä dualiteetti koska Vety samanaikaisesti kuuluvat ensimmäiseen ryhmään, tärkein alaryhmä, jos se käyttäytyy kuin metalli ja antaa yhden elektronin prosessin kemiallisen reaktion ja seitsemäs - kun kyseessä on kokonaan täytetty valenssi kuori, eli vastaanotto negatiivinen hiukkasia, joka luonnehtii sen kaltainen halogeeni.

Ominaisuudet sähköisen rakenteen elementin

Ominaisuudet vetyatomi monimutkaisten aineiden johon se on liitetty, ja yksinkertainen aine N ₂ määräytyy pääasiassa sähköisen kokoonpano vety. Hiukkanen on elektroni Z = (-1), joka pyörii sen kiertoradalla ytimen, joka sisältää yhden protonin kanssa yksikön massa ja positiivinen varaus (+1). Sähköisen kokoonpano 1s kirjataan ^1, joka osoittaa, että läsnä on negatiivinen hiukkasen itsessään ensimmäisen ja vain vedyn s-orbitaalien.

Kun eristäminen tai rekyyli elektroni ja atomin elementin on se ominaisuus, että se yhdistyy metallien saatu kationi. Olennaisesti vety ioni - on positiivinen alkeishiukkasfysiikka. Näin ollen, elektroni vailla Vety kutsutaan yksinkertaisesti protonin.

fysikaaliset ominaisuudet

Kun kuvataan fysikaaliset ominaisuudet vety lyhyesti, se on väritön, niukkaliukoinen kaasu, jonka suhteellinen atomimassa 2, 14,5 kertaa kevyempää kuin ilma, nesteytykseen lämpötila -252,8 asteeseen.

Kokeessa, voit helposti nähdä, että _H2 on helpoin. Se on riittävä täyttämään kolme palloa eri aineiden - vety, hiilidioksidi, tyypillisesti ilmaa - ja samanaikaisesti vapauttaa ne kädestä. Nopein että osuu maahan, joka on täytetty CO ₂ jälkeen tippaa puhalletun ilman seos, joka sisältää H ₂ ja kaikki nousu kattoon.

Pieni paino ja koko hiukkasten vety perustella sen kyky tunkeutua läpi eri materiaaleja. Käyttäen esimerkkinä sama pallo tässä helppo tehdä pari päivää sen jälkeen, kun hän tyhjenee itsensä yksinkertaisesti kaasu kulkee kumisen. Myös vetyä voi kerääntyä rakenteen tiettyjen metallien (palladium tai platina), ja kun lämpötila nostetaan haihtua siitä.

Ominaisuus vety säästeliäästi laboratoriossa käytettävien sen eristäminen menetelmän syrjäyttää vettä. Fysikaaliset ominaisuudet vety (taulukko kuvataan alla sisältää perusparametrit) määritellään sen soveltamisalaa ja valmistusmenetelmiä.

Isotooppikoostumusta

Kuten monet muut jäsenet jaksollisen järjestelmän alkuaineita, Vety on useita luonnollisia isotooppeja, toisin sanoen atomien kanssa sama määrä protoneja tumassa, mutta eri määrä neutroneja - hiukkasten nolla ja yksikön maksu massa. Esimerkkejä atomeista, joilla on samanlainen ominaisuus - happi, hiili, kloori, bromi ja vastaavat, mukaan lukien radioaktiiviset.

Fysikaaliset ominaisuudet vety ^1H, yleisin on tämän ryhmän edustajia ovat merkittävästi erilaiset kuin ominaispiirteistä osaveljes. Erityisesti eri ominaisuuksia aineita, joissa ne kuuluvat. Näin ollen on säännöllinen ja deuteroitu vesi, joka sisältää sen koostumus sijasta vetyatomi vain yhden protonin deuterium ² H - isotooppia kahden alkeishiukkasten: positiivinen ja varauksettomia. Tämä isotooppi on kaksi kertaa painavampi kuin tavallista vedyn, mikä selittää perustavanlaatuinen ero ominaisuuksissa yhdisteet, jotka ne muodostavat. Luonne deuterium löytyy 3200 kertaa harvemmin kuin vety. Kolmas edustaja - tritium, ^3H, ydin siinä on kaksi protoni ja yksi neutroni.

Menetelmiä ja eristämiseksi

Laboratorio- ja teollisuus- menetelmiä vedyn tuottamiseksi ovat varsin erilaiset. Siten, pieniä määriä kaasua tuotetaan pääasiassa reaktioissa mineraaleja, ja laajamittainen tuotanto yhä käyttäen orgaanisen synteesin.

Seuraavat kemialliset reaktiot käytetään laboratoriossa:

1. Reaktiot alkali- ja maa-alkalimetallien veden kanssa muodostaen alkalia ja haluttu kaasu.
2. Elektrolyysin vesipitoisen elektrolyyttiliuoksen anodilla vapautuu _H2 ↑, ja katodi - happi.
3. Hajoaminen hydridit alkalimetallien vedellä, emäksellä ja tuotteet ovat, vastaavasti, kaasun _H2 ↑.
4. Reagoida laimean hapon kanssa metallien muodostamaan suoloja ja H ₂ ↑.
5. Toiminnan alkalin piin, alumiinin ja sinkin myös edistää vedyn vapautuminen rinnakkain muodostaen kompleksin suoloja.

Teollisuuden kaasu hyöty on saatu sellaisilla menetelmillä, kuten:

1. Lämpöhajoamista metaanin katalyytin läsnä ollessa sen osatekijän elementary aineet (350 astetta saavuttaa arvon tällaisen parametrin lämpötila) - vety _H2 ja hiilen C ↑
2. Vesihöyryn läpi koksin 1000 ° C: ssa, jolloin muodostuu hiilidioksidia CO ₂ ja H ₂ ↑ (yleisin menetelmä).
3. Metaanin konversio kaasun nikkelikatalyytin lämpötiloissa jopa 800 astetta.
4. Vety on sivutuote elektrolyysin aikana vesiliuosten kalium- tai natrium-.

Kemialliset vuorovaikutukset: yleiset säännökset

Fysikaaliset ominaisuudet vety suurelta osin selittää sen käyttäytyminen vasteena prosesseissa tietyn yhdisteen. Valenssi Vety on 1, koska se sijaitsee jaksollisen ensimmäisessä ryhmässä, ja ilmentää eri hapetustilassa. Kaikki yhdisteet, paitsi hydridit, vety sd = (1+) molekyyleissä tyypin CN, CN _2, CN ₃ - (1).

Molekyyli vetykaasua, on muodostettu antamalla yleisen elektroniparin, joka koostuu kahden atomin ja melko vakaana energeettisesti tästä syystä tavanomaisissa olosuhteissa useamman inertin reaktiossa ja siirtyy normaaleissa olosuhteissa muutos. Riippuen hapetusaste vedyn muiden aineiden, se voi toimia sekä hapettimena ja pelkistintä.

Aineet, jotka reagoivat muodostaen vetyä ja

Alkuaine vuorovaikutus muodostaa kompleksin aineiden (usein korkeissa lämpötiloissa):

1. Alkali- ja maa-alkalimetalli- + H = läsnä ollessa.
2. Halogeeni + H ₂ = vetyhalidin.
3. Rikki + = rikkivetyä.
4. Happi + _H2O = vesi.
5. Hiili + H = metaani.
6. Typpi + H ₂ = ammoniakki.

Vuorovaikutus monimutkaisista:

1. Synteesikaasun valmistus hiilimonoksidista ja vedystä.
2. Metallien talteenottamiseksi niiden oksidien H _2.
3. Vety kyllästyminen tyydyttymättömiä alifaattisia hiilivetyjä.

vetysidos

Fysikaaliset ominaisuudet vety, ovat sellaisia, että mahdollistavat sen, joka on yhteydessä, jossa on elektronegatiivinen osa, muodostaa erityinen yhteys samaan atomiin viereisen molekyylejä, joilla on jakamaton elektronipareja (esim. Happi, typpi ja fluori). Selvin esimerkki tästä on parempi tarkastella tätä ilmiötä - se on vettä. Voidaan sanoa, ommeltu vetysidoksia ovat heikompia kuin kovalenttiset tai ioniset, mutta johtuen siitä, että monilla niistä on merkittävä vaikutus aineiden ominaisuuksista. Itse asiassa, vetysidoksen - on sähköstaattinen vuorovaikutus, joka sitoo vettä molekyylit dimeerejä ja polymeerit, jotka osoittavat sen korkea kiehumispiste.

Vety koostumus mineraaliyhdisteet

Koostumus epäorgaanisia happoja ovat protoni - kationi atomi, kuten vetyä. Aine happotähde, joka on hapetusaste on suurempi kuin (1) on mainitun moniemäksisen yhdiste. Tällä hetkellä on olemassa useita vetyatomeja, mikä tekee monivaiheinen dissosiaation vesiliuoksissa. Kunkin seuraavan protoni aminohappotähde erottaa kovemmin. Määrällisesti vetypitoisuus ympäristössä määräytyy sen happamuus.

Vety sisältävät hydroksyyliryhmiä ja emäkset. Ne on liitetty vetyatomi hapen, jolloin hapetusaste jäännös alkalin aina yhtä suuri kuin (-1). Sisällöstä hydroksyyliryhmien ympäristössä määritelty sen emäksisyys.

Käyttö ihmisen toiminnasta

Sylintereitä aineella, sekä kontteja muiden nesteytettyjen kaasujen, kuten hapen, on erityinen ulkonäkö. Maalasivat tummahkot-vihreä väri kirkkaan punainen "Hydrogen" kirjoituksella. Kaasua ruiskutetaan ilmapallon paineessa noin 150 ilmakehää. Fysikaaliset ominaisuudet vety, erityisesti helppous kaasumaisen olomuodon ja sitä käytetään täyttämällä ne heliumin ilmapalloja, kuulostaa ilmapalloja, jne.

Vety, fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet, jotka ovat oppineet käyttämään monta vuotta sitten, tällä hetkellä mukana monilla teollisuudenaloilla. Sen tärkein massa menee ammoniakin tuotantoa. Myös vetyä on mukana niiden metallien tuotantoon, (hafniumin, germanium, gallium, pii, molybdeeni, volframi, zirkonium, ja muut) oksidien, ottaen reaktiossa pelkistimenä ja suolan syaanivetyhapon, metyylialkoholi, ja myös synteettiset nestemäistä polttoainetta. Elintarviketeollisuus käyttää sitä muuntaa kasviöljyjä kiinteiksi rasvat.

Määritellyt kemialliset ominaisuudet ja vedyn käyttöä erilaisissa hydrausprosesseissa ja hydraamalla rasvat, hiili, hiilivedyt, öljyt ja raskas polttoöljy. Hänen tuottaa helmiä, hehkulamppu, viettää taonta ja hitsaus metallituotteet vaikutuksen alaisena happea vedyn liekki.