Зміст
Водень є першим елементом періодичної таблиці з одним протоном та одним електроном. Це також робить його найлегшим елементом періодичної таблиці з вагою всього 1,0079 аму (атомні одиниці маси). Це також найпоширеніший елемент у Всесвіті.
Детальніше про важливість водню.
Водень також є легкозаймистим і легко спалюється або вибухає навіть при низьких концентраціях.
Властивості водню
Водень має в своєму ядрі один протон і один електрон. Найпоширеніший ізотоп водню не має нейтронів.
Це робить водень одним з найкращих елементів при формуванні ковалентні зв’язки з іншими молекулами та елементами. Насправді він може утворювати ковалентний зв’язок практично з будь-яким елементом періодичної таблиці через свого єдиного протона та електрона.
Це також означає, що поодинокі атоми водню вкрай рідкісні. Він зазвичай формується водень газ, що є діатомовою формою водню (Н2).
За нормальних температурних та тиску Землі водень не має запаху, нетоксичний, несмачний, безбарвний та неметалічний. Водень має щільність 0,89 г / л (менш щільна, ніж повітря), і має температуру плавлення близько -259 ° С і температуру кипіння близько -252,9 ° С.
Чи вогненебезпечний?
Отже, велике питання: Чи вогненебезпечний водень? Коротка відповідь - це так це дуже легкозаймисте, але є кілька речей, які слід прояснити за допомогою цієї відповіді.
Коли йдеться про те, що водень є горючим, це не означає елементарну форму водню. Його двоатомний газ водню що надзвичайно вогненебезпечно. Багато горючих речовин мають бути у високій концентрації, щоб насправді спалити або загорітися, але це не так з воднем. Водень буде спалюватися в концентраціях від 4 до 75 відсотків.
Реакція на це горіння:
2Н2(Газ) + О2 (Газ) = 2Н2O (рідина) + 572 кДж енергія (286kJ / mol H2)
Вибухи та спалювання водню можуть відбуватися простою іскрою та підвищеним нагріванням. Однак його також можна було спалити при впливі сонячних променів і навіть дуже незначних підвищеннях температури через сильно реактивну природу.
Водневе паливо
Незважаючи на дуже вибухонебезпечну та горючу якість водневого газу, люди знайшли багато застосувань для водню, які безпосередньо пов'язані з його горючістю.
Мабуть, найпоширеніший водневе паливо та паливні елементи. Водневе паливо поєднує водень і кисень з метою створення електроенергії та енергії водню.
Водневе паливо є захоплюючим, оскільки це "чисте" джерело енергії, яке виробляє воду та енергію лише при реакції (як ви бачите в рівнянні згоряння вище). Інші джерела палива, такі як газ і нафта, утворюють шкідливі для довкілля гази та викиди. Люди знайшли використання для подачі водневої енергії до будинків, автомобілів, портативних джерел енергії тощо.
Детальніше про водневе паливо та викопне паливо.
Інші види використання водню
Газ водню використовується також у багатьох промислових та виробничих процесах, особливо в тих, де використовується нафта, а також у тих, що потребують гідрування таких продуктів, як гідрогенізовані олії.
Інші поширені напрямки використання водню включають:
Вчені виявили потужність спалювання водню та інші властивості водню та використали цю інформацію для створення водневих бомб, які ще називають термоядерними бомбами. Ці бомби змушують кілька ядер водню об'єднуватися в атоми гелію в процесі, який називається злиття.
Це відбувається при високих температурах і призводить до масового виходу енергії, яка відома як вибух. У цих термоядерних бомбах використовується водень, оскільки вони дуже легкі і мають найменший опір сполучних ядер (хоча це не зменшує потужність водневої бомби).