हाइड्रोजन - क्या सामान है? रासायनिक और हाइड्रोजन के भौतिक गुणों

प्रत्येक रासायनिक तत्व आवधिक प्रणाली, जो विशेषताओं उन्हें द्वारा प्रदर्शित को दर्शाता है और अपनी इलेक्ट्रॉनिक संरचना के बारे में बोलती है में अपनी जगह स्थिति है। हालांकि, वहाँ एक सभी परमाणुओं, जो सिर्फ दो कोशिकाओं लेता है की विशेष है। यह दो तत्वों के समूह द्वारा प्रदर्शित गुण में पूरी तरह से विपरीत में स्थित है। हाइड्रोजन है। इन सुविधाओं को उसे अद्वितीय बनाएं।

हाइड्रोजन - बस एक तत्व है, लेकिन एक साधारण पदार्थ, साथ ही कई जटिल यौगिकों, biogenic और organogenic तत्व का एक अभिन्न हिस्सा नहीं है। इसलिए, हम अपनी विशेषताओं और विस्तार से गुण पर विचार करें।

हाइड्रोजन रासायनिक तत्व है

हाइड्रोजन - मुख्य समूह के पहले समूह का एक तत्व है, साथ ही पहली छोटी अवधि में मुख्य समूह के सातवें समूह। हीलियम और तत्व संपर्क करें: इस अवधि में केवल दो परमाणुओं के होते हैं। हम समय-समय पर इस प्रणाली में एक हाइड्रोजन स्थिति की मुख्य विशेषताएं वर्णन करते हैं।

1. हाइड्रोजन की क्रमसूचक संख्या - 1, इलेक्ट्रॉनों की संख्या एक ही क्रमश: प्रोटॉन के रूप में ज्यादा है। परमाणु द्रव्यमान - १.००,७९५। जन संख्या 1, 2, 3 हालांकि, प्रत्येक के गुणों काफी अलग हैं के साथ तत्व के तीन आइसोटोप, कर रहे हैं क्योंकि हाइड्रोजन के लिए भी सिर्फ एक बार प्रति यूनिट जन में वृद्धि डबल है।
2. तथ्य यह है कि बाहरी ऊर्जा का स्तर यह केवल एक ही इलेक्ट्रॉन होता है, इसे सफलतापूर्वक दोनों ऑक्सीकरण और गुण को कम करने के लिए किया जा सकता है। इसके अलावा, हटना इलेक्ट्रॉन के बाद वह मुक्त कक्षीय बनी हुई है, जो दाता स्वीकर्ता तंत्र की रासायनिक बंधन के गठन में शामिल है।
3. हाइड्रोजन - एक मजबूत कम करने एजेंट है। क्षारीय - इसलिए, यह मुख्य समूह है, जहां वह सबसे अधिक सक्रिय धातुओं नेतृत्व के पहले समूह की मुख्य जगह माना जाता है।
4. हालांकि, इस तरह के रूप में मजबूत कम करने एजेंट, उदाहरण के लिए के साथ प्रतिक्रिया द्वारा, धातु, और यह एक ऑक्सीडेंट हो सकता है, इलेक्ट्रॉन को स्वीकार। इन यौगिकों हाइड्राइड कहा जाता है। इस आधार पर वह हैलोजन के एक उपसमूह है, जो इसी तरह की है ओर जाता है।
5. हाइड्रोजन की बहुत छोटी परमाणु भार के कारण सबसे हल्का तत्व माना जाता है। इसके अलावा, घनत्व भी बहुत छोटा है, तो यह भी आसानी के लिए एक बेंचमार्क है।

इस प्रकार, यह स्पष्ट है कि एक हाइड्रोजन परमाणु - एक पूरी तरह से अद्वितीय है, अन्य सभी तत्व के विपरीत है। नतीजतन, गुण यह भी खास है, और गठन सरल और जटिल पदार्थों बहुत महत्वपूर्ण हैं। उन्हें आगे विचार करें।

सरल पदार्थ

अगर हम एक अणु के रूप में इस तत्व के बारे में बात करते हैं, यह कहा जाना चाहिए कि यह द्विपरमाणुक है। एक गैस - यही है, हाइड्रोजन (सरल पदार्थ),। इसके अनुभवजन्य सूत्र एच _2, और ग्राफिक्स के रूप में लिखा है - एक सिग्मा-बंधन एच-एच के माध्यम से। परमाणुओं के बीच एक बांड बनाने की व्यवस्था - एक गैर-ध्रुवीय सहसंयोजक।

1766 में यहां तक कि हेनरी कैवेंडिश पदार्थ को खोलने के लिए सक्षम था। एक गैस, एक जो हवा में उड़ा करने में सक्षम है - वह है कि हाइड्रोजन साबित कर दिया कि। बाद में, गुण अच्छी तरह से अध्ययन किया गया है, यह स्पष्ट हो गया है कि पदार्थ - प्रसिद्ध बीच सबसे हल्का।

फिर भी बाद में ळवोइसिएर नाम दिया लैटिन में (एक तत्व है, और एक पदार्थ पर आधारित के रूप में) - "। पानी को जन्म देने के" hydrogenium, जिसका अर्थ है हाइड्रोजन और ऑक्सीजन का एक संयोजन है, यानी यह उसके लिए एक प्रतिक्रिया उत्पाद है - आविष्कारक 1781 इस तत्व हेनरी कैवेंडिश साबित कर दिया कि पानी Godu। और वह प्रकाश गैस भी बहुत ज्वलनशील है, पहले से ही XVI वीं सदी में जाना जाता था, इस पारेसेल्सस के रिकॉर्ड में दर्शाया गया था।

इस प्रकार, आणविक हाइड्रोजन - प्रकृति में बहुत आम है और स्वाभाविक रूप से गैसीय दो परमाणुओं जो हवा में उड़ा करने में सक्षम है से मिलकर मिश्रित होने वाली। इसके अलावा, अणु परमाणुओं, जो परमाणु प्रतिक्रियाओं में भाग लेने, एक हीलियम नाभिक में बदल में विघटित किया जा सकता है। इन प्रक्रियाओं लगातार सूर्य में और अंतरिक्ष में पाए जाते हैं, जो परिसर के मुख्य आपूर्तिकर्ताओं हैं।

हाइड्रोजन - एक पदार्थ है कि खुद को अभिव्यक्त करने में सक्षम है, और एक ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में, और एक कम करने एजेंट के रूप में। इसके अलावा, यह एक बहुत ही व्यापक रूप से मानव गतिविधियों में प्रयोग किया जाता है।

भौतिक गुणों

हाइड्रोजन के शारीरिक मापदंडों निम्नलिखित है:

1. क्वथनांक - (-252.76 ⁰ सी)।
2. गलनांक - (-259.2 ⁰ सी)।
3. तापमान रेंज में यह एक रंगहीन तरल है, कोई गंध होने का संकेत।
4. बहुत अधिक दबाव में ठोस हाइड्रोजन के क्रिस्टल snowlike मौजूद हैं।
5. कुछ शर्तों के (उच्च दबाव और कम तापमान) में एक धातु राज्य के लिए परिवर्तनीय है।
6. पानी में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील, इसलिए आरोप प्रयोगशाला में तैयार करने में पानी के विस्थापन के द्वारा ही संभव है।
7. एक गैस, एक बिना गंध, बेरंग और बेस्वाद - हाइड्रोजन की साधारण परिस्थितियों में।
8. ज्वलनशील और विस्फोटक पदार्थ।
9. यह धातुओं में अच्छी तरह से घुल, के रूप में इसकी मोटाई के माध्यम से विसरित करने में सक्षम है।
10. लगभग 14.5 गुना गैस हवा की तुलना में हल्का है।

एक सरल आणविक पदार्थों के क्रिस्टल जालक, संचार कमजोर है, इतनी आसानी से नष्ट कर दिया।

रासायनिक गुणों

जैसा कि ऊपर उल्लेख, हाइड्रोजन दोनों कमी और oxidising गुणों का प्रदर्शन कर सकते हैं। तत्व 1 के संभावित ऑक्सीकरण शक्ति; -1। इसलिए, यह अक्सर विभिन्न संश्लेषण और प्रतिक्रियाओं के लिए उद्योग में प्रयोग किया जाता है।

हाइड्रोजन के ऑक्सीकरण गुण

1. सक्रिय के साथ बातचीत धातुओं (क्षारीय और क्षारीय पृथ्वी) पारंपरिक परिस्थितियों में नमक की तरह यौगिकों हाइड्राइड कहा जाता है का निर्माण होता है। उदाहरण के लिए: Lih, CAH _2, के.एच., MGH _2, व अन्य।
2. उच्च तापमान या मजबूत रोशनी (प्रकाश रासायनिक दीक्षा प्रतिक्रिया) पर कम सक्रिय धातुओं के साथ यौगिकों भी हाइड्राइड के रूप में।

हाइड्रोजन को कम करने के गुण

1. केवल फ्लोरीन के साथ सामान्य परिस्थितियों में सहभागिता (एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में)। नतीजतन, एक हाइड्रोजन फ्लोराइड या Hydrofluoric एसिड एचएफ के रूप में।
2. इंटरेक्शन लगभग सभी गैर धातु के साथ, लेकिन कुछ नहीं बल्कि कठोर शर्तों के तहत। यौगिकों के उदाहरण: एच ₂ एस, राष्ट्रीय राजमार्ग _3, एच ₂ ओ, पीएच _3, SiH ₄ और अन्य।
3. सरल पदार्थों के लिए अपने आक्साइड से धातुओं को ठीक। इस औद्योगिक में से एक है धातु के उत्पादन के लिए तरीकों तथाकथित vodorodotermiey।

हम यह भी प्रतिक्रियाओं है कि कार्बनिक संश्लेषण में उपयोग किया जाता उजागर करना चाहिए। वे हाइड्रोजनीकरण कहा जाता है - निर्जलीकरण और हाइड्रोजन संतृप्ति, कि है, अणु से अपने दरार। इन तरीकों, हाइड्रोकार्बन और अन्य कार्बनिक यौगिकों के परिवर्तनों की बहुलता के आधार पर।

प्रकृति में होने के नाते

हाइड्रोजन - हमारे ग्रह पर और परे सबसे आम पदार्थ है। सब के बाद, लगभग सभी तारे के बीच अंतरिक्ष और सितारों के इस विशेष यौगिक से बने हैं। अंतरिक्ष में, यह के रूप में मौजूद कर सकते हैं:

• प्लाज्मा;
• गैस;
• आयनों;
• परमाणुओं;
• अणुओं।

वहाँ अलग अलग घनत्व बादलों के कई प्रकार, इस पदार्थ की ठीक से मिलकर कर रहे हैं।

भू-पर्पटी में प्रचार का वस्तुतः बात हो रही है, हाइड्रोजन इसकी लगभग 17% के बाद ऑक्सीजन के परमाणुओं की संख्या में दूसरे स्थान पर है। नि: शुल्क फार्म केवल शुष्क हवा के हिस्से के रूप मामूली मात्रा में, दुर्लभ है। इस तत्व का सबसे आम यौगिक - पानी। यह अपनी संरचना में है और यह ग्रह पर पाया जाता है।

इसके अलावा, हाइड्रोजन किसी भी जीवित जीव का एक अभिन्न हिस्सा है। इसके अलावा, परमाणुओं के अंश पर मानव शरीर का 63%। हाइड्रोजन - तत्व इसलिए organogenic है प्रोटीन, वसा, कार्बोहाइड्रेट और न्यूक्लिक एसिड के अणुओं, साथ ही कई अन्य महत्वपूर्ण यौगिकों उत्पन्न करता है।

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वहाँ हमें के तहत गैस मिलने की विभिन्न तरीके हैं। ये कई औद्योगिक और प्रयोगशाला संश्लेषण विविधताएं शामिल करना।

व्यावसायिक प्रक्रियाओं हाइड्रोजन उत्पादन :

1. भाप मीथेन रूपांतरण।
2. कोयले की गैसीकरण - प्रक्रिया के लिए 1000 ⁰ सी कार्बन हीटिंग शामिल है, जिससे हाइड्रोजन और कार्बन गहन बनाने।
3. इलेक्ट्रोलीज़। यह विधि केवल विभिन्न लवण के जलीय समाधान के लिए इस्तेमाल किया जा सकता के रूप में पिघल कैथोड में छुट्टी दे दी पानी के लिए नेतृत्व नहीं करता है।

हाइड्रोजन के उत्पादन के लिए प्रयोगशाला तरीके:

1. धातु हाइड्राइड के हाइड्रोलिसिस।
2. सक्रिय धातुओं और माध्यमिक गतिविधि पर जलमिश्रित एसिड की कार्रवाई।
3. पानी के साथ क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातुओं के इंटरेक्शन।

हाइड्रोजन का उत्पादन इकट्ठा करने के लिए, यह ट्यूब उल्टा रखने के लिए आवश्यक है। सब के बाद, गैस, के रूप में एकत्र नहीं किया जा सकता, उदाहरण के लिए, कार्बन डाइऑक्साइड। हाइड्रोजन है, यह हवा की तुलना में बहुत हल्का है। जल्दी गायब हो जाता है, और जब हवा फट के साथ मिश्रित बड़ी मात्रा में। इसलिए, ट्यूब कर देना चाहिए। इसके पूरा होने के बाद यह एक रबर डाट के साथ बंद किया जाना चाहिए।

एकत्र हाइड्रोजन की शुद्धता की जांच करने के लिए एक जलाया मैच की गर्दन को लाना चाहिए। अगर कपास सुस्त और शांत - तो गैस साफ है, कम से कम हवा अशुद्धियों के साथ। विदेशी घटकों के एक बड़े हिस्से के साथ, गंदे - एक ज़ोर सीटी हैं।

उपयोग की क्षेत्रों

जारी की हाइड्रोजन के दहन के दौरान ऊर्जा (गर्मी) की इतनी महान राशि है कि गैस ईंधन सबसे लाभप्रद है। इसके अलावा, गैर-प्रदूषणकारी। आज, तथापि, इसके उपयोग के लिए इस क्षेत्र में सीमित है। इस की वजह से है बीमार की सलाह दी पूरी तरह से नहीं शुद्ध हाइड्रोजन के संश्लेषण की समस्याओं, जो रिएक्टरों इंजन और पोर्टेबल उपकरणों में ईंधन के रूप में उपयोग के लिए उपयुक्त होगा, साथ ही हीटिंग बॉयलर घरों को हल किया।

दरअसल, गैस की तैयारी के लिए तरीकों के बजाय महंगे हैं, तो इससे पहले कि यह आवश्यक है एक विशेष संश्लेषण विधि विकसित करने के लिए। एक यह है कि बड़े पैमाने पर और न्यूनतम प्रयास के साथ एक उत्पाद प्राप्त करने के लिए अनुमति देगा।

शायद कई प्रमुख क्षेत्रों में गैस हमारे द्वारा विचार किया जा रहा प्रयोग किया जाता है।

1. रासायनिक संश्लेषण। प्राप्त हाइड्रोजनीकरण साबुन, नकली मक्खन, प्लास्टिक के आधार पर। हाइड्रोजन भागीदारी मेथनॉल और अमोनिया और अन्य यौगिकों संश्लेषित है।
2. additive E949 के रूप में - खाद्य उद्योग में।
3. विमानन उद्योग (रॉकेट, विमान)।
4. बिजली।
5. मौसम विज्ञान।
6. क्लीनर उपस्थिति बढ़ावा देते हैं।

जाहिर है, हाइड्रोजन के रूप में प्रकृति में वितरित के रूप में महत्वपूर्ण है। फिर भी एक महत्वपूर्ण भूमिका वे विभिन्न यौगिकों का गठन खेलते हैं।

यौगिकों हाइड्रोजन

इस परिसर में पदार्थ हाइड्रोजन परमाणुओं से युक्त। ऐसे पदार्थों के कई बुनियादी प्रकार पहचाना जा सकता है।

1. Halides। सामान्य सूत्र - HHal। उन के बीच में विशेष महत्व के हाइड्रोजन क्लोराइड है। इस गैस है, जो पानी में घुल हाइड्रोक्लोरिक एसिड समाधान के रूप में। यह एसिड व्यापक रूप से लगभग सभी रासायनिक संश्लेषण में प्रयोग किया जाता है। इसके अलावा, दोनों कार्बनिक और अकार्बनिक। हाइड्रोजन क्लोराइड - यौगिक अनुभवजन्य सूत्र एचसीएल और होने से इस देश में प्रति वर्ष उत्पादन के मामले में सबसे बड़ी में से एक है। वहाँ भी एक हाइड्रोजन halide है हाइड्रोजन आयोडाइड, हाइड्रोजन फ्लोराइड और हाइड्रोजन ब्रोमाइड शामिल हैं। वे सब इसी एसिड के रूप में।
2. वाष्पशील हाइड्रोजन अधातु यौगिकों। उनमें से लगभग सभी काफी विषाक्त गैसों। उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन सल्फाइड, मीथेन, silane, phosphine, और दूसरों के लिए। यह बहुत ही ज्वलनशील है।
3. हाइड्राइड - धातुओं के साथ यौगिकों। वर्ग के लवण का संदर्भ लें।
4. हाइड्रॉक्साइड: अड्डों, एसिड होता है, और उभयधर्मी यौगिकों। उनके संघटन हाइड्रोजन परमाणुओं, एक या अधिक शामिल करने के लिए आवश्यक है। उदाहरण: NaOH, कश्मीर ₂ [अल (OH) _4], एच ₂ एसओ ₄ और अन्य।
5. हीड्राकसीड हाइड्रोजन। इस यौगिक बेहतर जल कहा जाता है। एक और नाम हाइड्रोजन ऑक्साइड। इसके अनुभवजन्य सूत्र है - एच ₂ ओ
6. हाइड्रोजन परॉक्साइड। इस मजबूत आक्सीकारक, सूत्र ₂ हे ₂ प्रपत्र एच है _जो।
7. कई कार्बनिक यौगिकों: हाइड्रोकार्बन, प्रोटीन, वसा, लिपिड, विटामिन, हार्मोन, और अन्य आवश्यक तेलों।

यह स्पष्ट है कि कनेक्शन के लिए हम तत्व पर विचार कर रहे की विविधता बहुत बड़ा है। यह एक बार फिर से, साथ ही साथ सभी जीवित प्राणियों के लिए प्रकृति और मनुष्य के उच्च मूल्य की पुष्टि करता है।

ऑक्साइड हाइड्रोजन - सबसे अच्छा विलायक है

जैसा कि ऊपर उल्लेख, मादक द्रव्यों की सर्वसाधारण नाम - पानी। यह दो हाइड्रोजन परमाणुओं और एक ऑक्सीजन परस्पर ध्रुवीय सहसंयोजक बंध के होते हैं। पानी के अणु एक द्विध्रुवीय है, जो गुण यह द्वारा प्रदर्शित के कई बताते है। विशेष रूप से तथ्य यह है कि यह एक सार्वभौमिक विलायक है।

यह जलीय वातावरण में था लगभग सभी रासायनिक प्रक्रियाओं होते हैं। इनर प्लास्टिक प्रतिक्रियाओं और रहने वाले जीवों में ऊर्जा चयापचय भी हाइड्रोजन ऑक्साइड के साथ किया जाता है।

जल ग्रह पर सबसे महत्वपूर्ण पदार्थ माना जाता है। ऐसा नहीं है कि बिना यह एक एकल रहने वाले जीव नहीं रह सकते जाना जाता है। पृथ्वी पर, यह एकत्रीकरण के तीन राज्यों में मौजूद कर सकते हैं:

• तरल;
• गैस (भाप);
• ठोस (बर्फ)।

अणु में हाइड्रोजन आइसोटोप के आधार पर, पानी के तीन प्रकार होते हैं।

1. आसान या protium। 1. की एक जन संख्या फार्मूले के साथ आइसोटोप - एच ₂ ओ यह सभी जीवों का उपयोग करता है एक परिचित रूप है।
2. ड्यूटेरियम या भारी, यह सूत्र - डी ₂ ओ आइसोटोप ² शामिल एच
3. Superheavy या ट्रिटियम। ³ एन - फॉर्मूला की तरह टी ₃ हे आइसोटोप लग रहा है

ग्रह protium पर ताजा पानी की बहुत महत्वपूर्ण भंडार। पहले से ही, कई देशों में वहाँ यह की कमी है। नमक के पानी के उपचार के लिए विकसित तरीकों पीने योग्य पानी के उत्पादन के लिए।

हाइड्रोजन परॉक्साइड - एक व्यापक साधन है

इस यौगिक, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया है, एक उत्कृष्ट ऑक्सीडेंट। हालांकि, के साथ मजबूत प्रतिनिधि अभिनय और भी एक कम करने एजेंट के रूप में कर सकते हैं। इसके अलावा, यह एक मजबूत जीवाणुनाशक प्रभाव पड़ता है।

इस यौगिक के लिए एक और नाम - पेरोक्साइड। इस रूप में यह चिकित्सा में प्रयोग किया जाता है। विचाराधीन क्रिस्टलीय यौगिकों के 3% समाधान - इस चिकित्सा दवा है जो उनके परिशोधन करने की दृष्टि से छोटे घावों के उपचार के लिए प्रयोग किया जाता है। हालांकि, यह एक ही समय में चिकित्सा कि घाव बढ़ जाती है साबित होता है।

इसके अलावा हाइड्रोजन पेरोक्साइड इसी सामग्री (फोम, उदाहरण के लिए) प्राप्त करने के लिए, कीटाणुशोधन और विरंजन के लिए उद्योग में रॉकेट ईंधन में प्रयोग किया जाता है एक झाग एजेंट के रूप में। इसके अलावा, पेरोक्साइड, एक्वैरियम साफ बाल और सफेद दांत उतरना करने में मदद करता है। हालांकि, नुकसान ऊतकों, तो इस उद्देश्य के लिए विशेषज्ञों की सलाह नहीं दी है।