Eigenschaften von Wasserstoff

Beginnen, chemisch und physisch zu betrachtenEigenschaften von Wasserstoff, sollte beachtet werden, dass in dem üblichen Zustand dieses chemische Element in der gasförmigen Form ist. Farbloses Gas Wasserstoff hat keinen Geruch, es ist geschmacklos. Zum ersten Mal wurde dieses chemische Element als Wasserstoff bezeichnet, nachdem der Wissenschaftler A. Lavoisier Experimente mit Wasser durchgeführt hatte, nach denen die Weltwissenschaft gelernt hat, dass Wasser eine Mehrkomponentenflüssigkeit ist, die Wasserstoff enthält. Dieses Ereignis geschah 1787, aber lange vor diesem Datum war Wasserstoff Wissenschaftlern bekannt als "brennbares Gas".

Wasserstoff in der Natur

Laut Wissenschaftlern ist Wasserstoff in der terrestrischen enthaltenKortex und Wasser (ungefähr 11,2% des gesamten Wasservolumens). Dieses Gas ist ein Teil vieler Mineralien, die die Menschheit seit Jahrhunderten aus den Tiefen der Erde gewonnen hat. Teilweise sind die Eigenschaften von Wasserstoff für Öl, Naturgase und Ton für tierische und pflanzliche Organismen charakteristisch. Aber in seiner reinen Form, dh nicht mit anderen chemischen Elementen des Periodensystems verbunden, ist dieses Gas extrem selten in der Natur. Dieses Gas kann während des Ausbruchs von Vulkanen an die Erdoberfläche entweichen. Freier Wasserstoff in winzigen Mengen ist in der Atmosphäre vorhanden.

Chemische Eigenschaften von Wasserstoff

Seit den chemischen Eigenschaften von Wasserstoffsind nicht einheitlich, bezieht sich dieses chemische Element sowohl auf die I-Gruppe des Mendelejew-Systems als auch auf die VII-Gruppe des Systems. Als Vertreter der ersten Gruppe ist Wasserstoff tatsächlich ein Alkalimetall, das in den meisten Verbindungen, in die es eintritt, einen Oxidationszustand von +1 aufweist. Die gleiche Wertigkeit ist charakteristisch für Natrium und andere Alkalimetalle. Angesichts dieser chemischen Eigenschaften wird Wasserstoff als ein diesen Metallen ähnliches Element angesehen.

Wenn wir über Metallhydride sprechen, dann IonWasserstoff hat eine negative Wertigkeit - sein Oxidationszustand ist -1. Na + H- wird nach dem gleichen Schema wie Na + Cl-Chlorid aufgebaut. Diese Tatsache ist der Grund dafür, Wasserstoff der VII-Gruppe des Mendelejew-Systems zuzuordnen. Wasserstoff, der in einem Molekülzustand ist, vorausgesetzt, dass er in der normalen Umgebung bleibt, inaktiv ist und sich nur mit aktiven Nichtmetallen verbinden kann. Zu diesen Metallen gehört Fluor, in Gegenwart von Licht verbindet sich Wasserstoff mit Chlor. Wenn Wasserstoff erhitzt wird, wird er aktiver, indem er mit vielen Elementen des Periodensystems von Mendelejew reagiert.

Atomarer Wasserstoff zeigt mehr Aktivitätchemische Eigenschaften als molekular. Sauerstoffmoleküle bilden Wasser - H2 + 1 / 2O2 = H2O. Wenn Wasserstoff mit Halogenen reagiert, werden Wasserstoffhalogenide H2 + Cl2 = 2HCl gebildet, Wasserstoff tritt bei Abwesenheit von Licht und bei ausreichend hohen negativen Temperaturen - bis zu -252 ° C in diese Reaktion ein. Die chemischen Eigenschaften von Wasserstoff machen es möglich, sie für die Reduktion vieler Metalle zu verwenden, denn Wasserstoff reagiert bei der Reaktion mit Sauerstoff aus Metalloxiden, zB CuO + H2 = Cu + H2O. Wasserstoff ist an der Bildung von Ammoniak beteiligt und wechselwirkt mit Stickstoff in der Reaktion 3H2 + N2 = 2NH3, vorausgesetzt, dass der Katalysator verwendet wird und die Temperatur und der Druck erhöht werden.

Eine energetische Reaktion tritt während der Interaktion aufWasserstoff mit Schwefel in der Reaktion H2 + S = H2S, was zu Schwefelwasserstoff führt. Die Wechselwirkung von Wasserstoff mit Tellur und Selen ist etwas weniger aktiv. Wenn es keinen Katalysator gibt, dann reagiert mit reinem Kohlenstoff Wasserstoff nur dann, wenn hohe Temperaturen entstehen. 2H2 + C (amorph) = CH4 (Methan). Bei der Wasserstoffaktivität mit einigen Alkali- und anderen Metallen werden Hydride erhalten, beispielsweise H2 + 2Li = 2LiH.

Physikalische Eigenschaften von Wasserstoff

Wasserstoff ist eine sehr leichte ChemikalieSubstanz. Zumindest sagen Wissenschaftler, dass es im Moment keine leichtere Substanz als Wasserstoff gibt. Seine Masse ist 14,4 mal leichter als Luft, die Dichte beträgt 0,0899 g / l bei 0 ° C. Bei Temperaturen von -259,1 ° C kann Wasserstoff schmelzen - dies ist eine sehr kritische Temperatur, die für die Umwandlung der meisten chemischen Verbindungen von einem Zustand in einen anderen nicht typisch ist. Nur ein solches Element wie Helium übersteigt in diesem Plan die physikalischen Eigenschaften von Wasserstoff. Die Verflüssigung von Wasserstoff ist schwierig, da seine kritische Temperatur (-240 ° C) beträgt. Wasserstoff ist das wärmebeständigste Gas von allem, was der Menschheit bekannt ist. Alle oben beschriebenen Eigenschaften sind die wichtigsten physikalischen Eigenschaften von Wasserstoff, die von Menschen für bestimmte Zwecke verwendet werden. Auch diese Eigenschaften sind für die moderne Wissenschaft am relevantesten.