氢的物理性质。 性质和使用氢的

氢H2 - 化学元素，在我们的宇宙中最常见的一种。 氢作为在物质的组成的元素的质量是另一种类型的原子的总含量的75％。 他进入到地球的最关键，最重要的连接 - 水。 氢的一个显着特点是另外一个事实是，他是在化学元素D.一Mendeleeva元素周期表的第一个元素。

发现和研究

氢在帕拉塞尔西斯追溯到十六世纪的著作中第一次提到。 但是，从空气和易燃性研究的气体混合物中分离已经在十七世纪的科学家勒梅尔完成的。 氢深入研究英国化学家和物理学家科学家亨利·卡文迪许，其经验证明，氢的最低与其它气体相比的质量。 在科学发展的后期阶段，许多科学家和他一起工作，如拉瓦锡，谁把它称为“产生的水。”

功能的情况PSKHE

元件，在打开周期表D. I. Mendeleeva - 是氢。 原子的物理和化学特性表现出某些二元性，因为氢气同时属于所述第一组的主要亚组中，如果它表现为金属，并给出在化学反应和第七过程单电子 - 在完全充满价电子层的情况下，即在接收负粒子，其表征它类似于卤素。

该元件的电子结构的特征

的特性 的氢原子 的复杂物质其所包括和N ₂的一个简单的物质主要是由氢的电子配置决定。 所述颗粒具有其中Z电子=（-1），在其周围含有一个质子与单位质量和正电荷（1）细胞核中的轨道旋转。 其电子结构1S记为^1，这表明在本身的负颗粒的存在用于第一和唯一的氢S-轨道。

当隔离或反冲电子和元素的原子具有其与金属阳离子得到联的财产。 基本上氢离子 - 是正的基本粒子。 因此，该电子缺乏氢简称为质子。

物理特性

当描述 的物理性质 简要氢，它与2的相对原子质量，比空气轻14.5倍，-252.8摄氏度的液化温度为无色，略溶的气体。

在实验中，你可以很容易地看出，H ₂是最简单的。 它足以填充所述三个球体的各种物质 - 氢，二氧化碳，通常为空气 - 的同时从手释放它们。 到达地面，其被吹出包含H ₂和所有上升到天花板空气混合物滴后填充有CO ₂最快的。

小的重量和粒子氢的大小证明其通过各种材料的穿透能力。 在这个简单的同一个球场的典范之作几天他自己放气后，简单地气将通过橡胶。 另外，氢可以在某些金属（钯或铂）的结构累积，并且当温度升高到从它蒸发。

属性氢在实验室微用于其分离方法位移水。 物理性质氢（表示包含以下的基本参数）定义它的应用和制备方法的范围。

同位素组成

像的化学元素周期系的许多其他成员，氢具有几种天然的同位素，即具有相同数量的核内质子的原子，但不同数目的中子 - 具有零和单元电荷质量的颗粒。 氧，碳，氯，溴等，包括放射性 - 具有相似属性原子的例子。

氢¹ H，最普遍的该组的代表的的物理性质与那些其同伴的特性显著不同。 特别是，物质的不同特征，其所属。 因此，存在包含在其组成中，而不是氢原子的仅具有一个质子氘² H A定期和重水-同位素具有两个基本粒子：阳性和不带电荷的。 这种同位素比平常氢，这解释了在其中它们形成化合物的性质的根本区别较重两次。 氘的性质不是氢罕见3200倍找到。 三代表-氚^，3 H，在核心，它有两个质子和一个中子。

制备和分离方法

实验室和工业方法 生产氢的 有很大的不同。 因此，气体的少量是由涉及矿物质和大规模生产越来越多地使用有机合成的反应主要产生。

下面的化学反应是在实验室中使用：

1. 与水碱金属和碱土金属的反应形成碱和所希望的气体。
2. 在阳极电解质水溶液的电解释放H _2↑，和阴极-氧。
3. 分解氢化物 碱金属 与水，碱和产品分别是气体H _2↑。
4. 反应稀酸与金属形成盐和H _2↑。
5. 碱对硅，铝和锌的作用也有助于氢的并行释放以形成复盐。

在通过这样的技术所获得的工业气体的好处：

1. 在催化剂其组成基本物质的存在甲烷的热分解（350度达到这样的参数的值，作为温度） -氢H ₂和碳C.↑
2. 通过在1000℃下焦炭的水蒸汽的传输，以形成二氧化碳CO ₂和H _2↑（最常用的方法）。
3. 甲烷气体在温度高达800度的镍催化剂转换。
4. 氢是氯化钾或钠水溶液的电解过程中的副产物。

化学反应：一般规定

氢的物理性质在很大程度上解释其响应过程行为与特定化合物。 氢的化合价是1时，因为它是位于所述第一组中的周期表，并表现出不同的氧化状态。 在所有化合物中，除了氢化物，氢SD =（1+）在类型的CN，CN _{2，CN 3}的分子- （1）。

氢气的分子，通过提供广义电子对，大力两个原子和相当稳定的组成的，由于这个原因在正常条件在反应多种惰性下形成，并且在正常条件下变化进入。 取决于氢作为其它物质的氧化程度，它可以既作为氧化剂和还原剂。

该反应形成氢的物质和

元素相互作用形成复合物的物质（通常在升高的温度）：

1. 的碱金属和碱土金属+ H =氢化物。
2. 卤素+ H ₂ =氢卤化物。
3. 硫+ =硫化氢。
4. 氧+ _H2O =水。
5. 碳+ H =甲烷。
6. 氮气+ H ₂ =氨。

交互复杂的物质：

1. 合成气从一氧化碳和氢制备。
2. 用H ₂从它们的氧化物回收金属_。
3. 不饱和脂族烃的氢饱和。

氢键

氢的物理性质使得允许的话，在与负电元件被连接，以形成一种特殊类型的具有未共享电子对（例如，氧，氮和氟）的相邻分子的同一原子连接的。 那最明显的例子是，在这一现象更好看 - 它是水。 可以说缝合氢键比共价或离子弱，但由于这样的事实，其中许多对的物质的性质的影响显著。 事实上，氢键 - 是静电相互作用，结合水分子成二聚体和聚合物，证明它的高沸点。

氢在无机化合物的组合物

的无机酸的组合物，包括质子 - 阳离子原子如氢。 具有氧化度大于（-1）更大的物质残基是所述多元化合物。 目前，有几个氢原子，这使得在水溶液中多级离解。 每个随后的质子酸残余物从较硬分离。 为了量化在环境中的氢含量是由它的酸度测定。

氢含有羟基基团和基地。 它们连接到氧的氢原子，从而导致在该残基的碱总是等于（-1）的氧化程度。 对羟基在其碱度定义的环境内容。

使用人类活动

气缸用的物质，以及与其他液化气体，如氧气的容器，具有特定的外观。 他们画了一个黑乎乎的绿色的色彩搭配鲜艳的红色“氢”字样。 气体在约150个大气压的压力注入到气球。 氢的物理特性，特别是便于气态聚集态，并用于与氦气球的混合物填充它们，探空气球等

氢，里面的人已经学会了很多年前使用，在涉及众多行业当下的物理和化学性质。 它的主要质量去氨的产生。 也氢涉及 生产金属 氧化物的（铪，锗，镓，硅，钼，钨，锆，和其它物质），在反应中作为还原剂和氢氰酸的盐，说甲醇，以及合成的液体燃料。 食品工业用它来植物油转化为固体脂肪。

特定的化学特性以及各种氢化方法和脂肪，煤，烃，油和重燃料油的氢化使用氢气。 与他产生宝石，白炽灯，花氧 - 氢焰的影响下锻造和金属产品的焊接。