இரசாயன பண்புகள் h2. ஹைட்ரஜன் (H) மற்றும் அதன் இரசாயன எதிர்வினைகள். கரிம சேர்மங்களின் ஹைட்ரஜனேற்றம்

கால அட்டவணையில், ஹைட்ரஜன் அவற்றின் பண்புகளில் முற்றிலும் எதிர்மாறான தனிமங்களின் இரண்டு குழுக்களாக அமைந்துள்ளது. இந்த அம்சம் அதை முற்றிலும் தனித்துவமாக்குகிறது. ஹைட்ரஜன் ஒரு உறுப்பு அல்லது பொருள் மட்டுமல்ல, பல சிக்கலான சேர்மங்கள், ஒரு ஆர்கனோஜெனிக் மற்றும் பயோஜெனிக் உறுப்பு ஆகியவற்றின் ஒரு பகுதியாகும். எனவே, அதன் பண்புகள் மற்றும் பண்புகளை நாங்கள் இன்னும் விரிவாகக் கருதுவோம்.

உலோகங்கள் மற்றும் அமிலங்களின் தொடர்புகளின் போது எரியக்கூடிய வாயு வெளியீடு 16 ஆம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில், அதாவது வேதியியலை ஒரு அறிவியலாக உருவாக்கியபோது காணப்பட்டது. புகழ்பெற்ற ஆங்கில விஞ்ஞானி ஹென்றி கேவென்டிஷ் 1766 முதல் இந்த பொருளை ஆய்வு செய்து "எரியக்கூடிய காற்று" என்ற பெயரை வழங்கினார். எரியும் போது, ​​இந்த வாயு நீரை உற்பத்தி செய்தது. துரதிருஷ்டவசமாக, விஞ்ஞானி ஃபிளாஜிஸ்டன் கோட்பாட்டைக் கடைப்பிடிப்பது (அனுமான "சூப்பர்ஃபைன் மேட்டர்") சரியான முடிவுகளுக்கு வருவதைத் தடுத்தது.

பிரெஞ்சு வேதியியலாளரும் இயற்கையியலாளருமான ஏ. லாவோசியர் மற்றும் பொறியாளர் ஜே. மியூனியர் மற்றும் 1783 இல் சிறப்பு வாயு மீட்டர் உதவியுடன் நீரின் தொகுப்பை மேற்கொண்டனர், பின்னர் அதன் பகுப்பாய்வு சிவப்பு-சூடான இரும்புடன் நீராவியை சிதைத்தது. இதனால், விஞ்ஞானிகள் சரியான முடிவுகளுக்கு வர முடிந்தது. "எரியக்கூடிய காற்று" என்பது நீரின் ஒரு பகுதி மட்டுமல்ல, அதிலிருந்து பெறப்படும் என்பதையும் அவர்கள் கண்டறிந்தனர்.

1787 ஆம் ஆண்டில், ஆய்வின் கீழ் உள்ள வாயு ஒரு எளிய பொருள் மற்றும் அதன்படி, முதன்மை இரசாயன கூறுகளின் எண்ணிக்கைக்கு சொந்தமானது என்ற அனுமானத்தை லாவோசியர் முன்வைத்தார். அவர் அதற்கு ஹைட்ரஜன் என்று பெயரிட்டார் (கிரேக்க வார்த்தைகளான ஹைடோர் - நீர் + ஜென்னாவோ - நான் பிறக்கிறேன்), அதாவது, "தண்ணீரைப் பெற்றெடுப்பது".

ரஷியன் பெயர் "ஹைட்ரஜன்" 1824 இல் வேதியியலாளர் எம். சோலோவிவ் முன்மொழியப்பட்டது. நீரின் கலவையை தீர்மானிப்பது "ஃபிளாஜிஸ்டன் கோட்பாட்டின்" முடிவைக் குறித்தது. 18 மற்றும் 19 ஆம் நூற்றாண்டுகளின் தொடக்கத்தில், ஹைட்ரஜன் அணு மிகவும் இலகுவானது (மற்ற தனிமங்களின் அணுக்களுடன் ஒப்பிடுகையில்) கண்டுபிடிக்கப்பட்டது மற்றும் அதன் நிறை 1 க்கு சமமான மதிப்பைப் பெற்று அணு வெகுஜனங்களை ஒப்பிடுவதற்கான முக்கிய அலகு என்று எடுத்துக் கொள்ளப்பட்டது. .

இயற்பியல் பண்புகள்

ஹைட்ரஜன் எல்லாவற்றிலும் இலகுவானது அறிவியலுக்குத் தெரியும்பொருட்கள் (இது காற்றை விட 14.4 மடங்கு இலகுவானது), அதன் அடர்த்தி 0.0899 g / l (1 atm, 0 ° C) ஆகும். இந்த பொருள் முறையே -259.1 ° C மற்றும் -252.8 ° C (ஹீலியம் மட்டுமே குறைந்த கொதிக்கும் மற்றும் உருகும் புள்ளிகளில்) உருகும் (திடப்படுத்துகிறது) மற்றும் கொதிக்கும் (திரவமாக்குகிறது).

ஹைட்ரஜனின் முக்கியமான வெப்பநிலை மிகக் குறைவு (-240 ° C). இந்த காரணத்திற்காக, அதன் திரவமாக்கல் மிகவும் சிக்கலான மற்றும் விலையுயர்ந்த செயல்முறையாகும். பொருளின் முக்கியமான அழுத்தம் 12.8 kgf / cm², மற்றும் முக்கிய அடர்த்தி 0.0312 g / cm³ ஆகும். அனைத்து வாயுக்களிலும், ஹைட்ரஜன் அதிக வெப்ப கடத்துத்திறனைக் கொண்டுள்ளது: 1 ஏடிஎம் மற்றும் 0 டிகிரி செல்சியஸில், இது 0.174 W / (mxK) க்கு சமம்.

அதே நிலைமைகளின் கீழ் ஒரு பொருளின் குறிப்பிட்ட வெப்ப திறன் 14.208 kJ / (kgxK) அல்லது 3.394 cal / (gx ° C) ஆகும். இந்த உறுப்பு தண்ணீரில் சிறிது கரையக்கூடியது (சுமார் 0.0182 மிலி / கிராம் 1 ஏடிஎம் மற்றும் 20 டிகிரி செல்சியஸ்), ஆனால் நன்றாக - பெரும்பாலான உலோகங்களில் (Ni, Pt, Pa மற்றும் பிற), குறிப்பாக பல்லேடியத்தில் (Pd தொகுதிக்கு சுமார் 850 தொகுதிகள்) .

பிந்தைய சொத்து பரவுவதற்கான அதன் திறனுடன் தொடர்புடையது, அதே நேரத்தில் கார்பன் அலாய் (எடுத்துக்காட்டாக, எஃகு) மூலம் பரவல் கார்பனுடன் ஹைட்ரஜனின் தொடர்பு காரணமாக கலவை அழிக்கப்படலாம் (இந்த செயல்முறை டிகார்போனைசேஷன் என்று அழைக்கப்படுகிறது). ஒரு திரவ நிலையில், பொருள் மிகவும் இலகுவானது (அடர்த்தி - 0.0708 g / cm³ t ° = -253 ° C) மற்றும் திரவம் (பாகுத்தன்மை - 13.8 cpoise அதே நிலைமைகளின் கீழ்).

பல சேர்மங்களில், இந்த உறுப்பு சோடியம் மற்றும் பிற கார உலோகங்கள் போன்ற +1 (ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலை) ஒரு வேலன்ஸ் வெளிப்படுத்துகிறது. இது பொதுவாக இந்த உலோகங்களுக்கு ஒத்ததாக கருதப்படுகிறது. அதன்படி, அவர் மெண்டலீவ் அமைப்பின் முதல் குழுவிற்கு தலைமை தாங்கினார். உலோக ஹைட்ரைடுகளில், ஹைட்ரஜன் அயன் எதிர்மறை கட்டணத்தை வெளிப்படுத்துகிறது (ஆக்சிஜனேற்ற நிலை -1), அதாவது Na + H- Na + Cl- குளோரைடு போன்ற அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது. இது மற்றும் வேறு சில உண்மைகளுக்கு ஏற்ப ("H" உறுப்பு மற்றும் ஹலோஜன்களின் இயற்பியல் பண்புகளின் நெருக்கம், கரிம சேர்மங்களில் ஆலஜன்களுடன் மாற்றும் திறன்), ஹைட்ரஜன் மெண்டலீவ் அமைப்பின் VII குழுவிற்கு சொந்தமானது.

சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ், மூலக்கூறு ஹைட்ரஜன் குறைந்த செயல்பாட்டைக் கொண்டுள்ளது, நேரடியாக மிகவும் சுறுசுறுப்பான உலோகங்கள் அல்லாதவற்றுடன் மட்டுமே இணைக்கிறது (ஃப்ளோரின் மற்றும் குளோரின் உடன், ஒளியில் பிந்தையது). இதையொட்டி, சூடுபடுத்தும்போது, ​​அது பல வேதியியல் கூறுகளுடன் தொடர்பு கொள்கிறது.

அணு ஹைட்ரஜன் அதிகரித்த வேதியியல் செயல்பாட்டைக் கொண்டுள்ளது (மூலக்கூறு ஹைட்ரஜனுடன் ஒப்பிடும்போது). ஆக்ஸிஜனுடன், இது சூத்திரத்தின்படி தண்ணீரை உருவாக்குகிறது:

Н₂ + ½О₂ = Н₂О,

285.937 kJ / mol வெப்பம் அல்லது 68.3174 kcal / mol (25 ° C, 1 atm) வெளியிடுகிறது. சாதாரண வெப்பநிலை நிலைமைகளின் கீழ், எதிர்வினை மெதுவாக செல்கிறது, மற்றும் t °> = 550 ° C இல் - கட்டுப்பாடில்லாமல். ஒரு ஹைட்ரஜன் + ஆக்ஸிஜன் கலவையின் வெடிப்பு வரம்புகள் 4-94% H₂, மற்றும் ஒரு ஹைட்ரஜன் + காற்று கலவை 4-74% H₂ ஆகும் (H volu இன் இரண்டு தொகுதிகள் மற்றும் O₂ இன் ஒரு தொகுதி கலவையானது வெடிக்கும் வாயு என்று அழைக்கப்படுகிறது).

ஆக்சைடுகளிலிருந்து ஆக்ஸிஜனை எடுத்துக்கொள்வதால், இந்த உறுப்பு பெரும்பாலான உலோகங்களைக் குறைக்கப் பயன்படுகிறது:

Fe₃O₄ + 4H₂ = 3Fe + 4Н₂О,

CuO + H₂ = Cu + H₂O போன்றவை.

பல்வேறு ஹாலஜன்களுடன், ஹைட்ரஜன் ஹைட்ரஜன் ஹலைடுகளை உருவாக்குகிறது, எடுத்துக்காட்டாக:

H₂ + Cl₂ = 2HCl.

இருப்பினும், ஃவுளூரினுடன் வினைபுரியும் போது, ​​ஹைட்ரஜன் வெடிக்கும் (இதுவும் இருட்டில், -252 ° C இல்), புரோமின் மற்றும் குளோரின் உடன் சூடாகவோ அல்லது வெளிச்சமாகவோ, மற்றும் சூடாகும்போது மட்டுமே அயோடினுடன் வினைபுரிகிறது. நைட்ரஜனுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது, ​​அம்மோனியா உருவாகிறது, ஆனால் வினையூக்கியில் மட்டுமே, உயர் அழுத்தங்கள் மற்றும் வெப்பநிலையில்:

ЗН₂ + N₂ = 2NН₃.

சூடாகும்போது, ​​ஹைட்ரஜன் கந்தகத்துடன் தீவிரமாக வினைபுரிகிறது:

Н₂ + S = H₂S (ஹைட்ரஜன் சல்பைட்),

மற்றும் மிகவும் கடினம் - டெல்லூரியம் அல்லது செலினியம் உடன். ஹைட்ரஜன் தூய்மையான கார்பனுடன் வினையூக்கி இல்லாமல் செயல்படுகிறது, ஆனால் மணிக்கு அதிக வெப்பநிலைஓ:

2H₂ + C (உருவமற்ற) = CH₄ (மீத்தேன்).

இந்த பொருள் நேரடியாக சில உலோகங்களுடன் (காரம், கார பூமி மற்றும் பிற) வினைபுரிந்து, ஹைட்ரைடுகளை உருவாக்குகிறது, எடுத்துக்காட்டாக:

Н₂ + 2Li = 2LiH.

ஹைட்ரஜன் மற்றும் கார்பன் மோனாக்சைடு (II) ஆகியவற்றின் தொடர்புகள் மிகுந்த நடைமுறை முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவை. இந்த வழக்கில், அழுத்தம், வெப்பநிலை மற்றும் வினையூக்கியைப் பொறுத்து, பல்வேறு கரிம சேர்மங்கள் உருவாகின்றன: НСНО, СН₃ОН, முதலியன நிறைவுறா ஹைட்ரோகார்பன்கள் எதிர்வினையின் போது நிறைவுற்றவை

С n Н₂ n + Н₂ = С n Н₂ n ₊₂.

ஹைட்ரஜன் மற்றும் அதன் கலவைகள் வேதியியலில் விதிவிலக்கான பாத்திரத்தை வகிக்கின்றன. இது அழைக்கப்படும் அமில பண்புகளை தீர்மானிக்கிறது. புரோட்டிக் அமிலங்கள், பல்வேறு உறுப்புகளுடன் ஒரு ஹைட்ரஜன் பிணைப்பை உருவாக்குகின்றன, இது பல கனிம மற்றும் பண்புகளில் குறிப்பிடத்தக்க விளைவைக் கொண்டுள்ளது கரிம கலவைகள்.

ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி

இந்த உறுப்பின் தொழில்துறை உற்பத்திக்கான மூலப்பொருட்களின் முக்கிய வகைகள் சுத்திகரிப்பு வாயுக்கள், இயற்கை எரிப்பு மற்றும் கோக் அடுப்பு வாயுக்கள் ஆகும். இது மின்னாற்பகுப்பு (மின்சாரம் கிடைக்கும்) மூலம் தண்ணீரிலிருந்து பெறப்படுகிறது. இயற்கை வாயுவிலிருந்து பொருள் உற்பத்தி செய்வதற்கான மிக முக்கியமான முறைகளில் ஒன்று, நீராவியுடன் ஹைட்ரோகார்பன்களின் வினையூக்க தொடர்பு, முக்கியமாக மீத்தேன். உதாரணத்திற்கு:

СН₄ + H₂О = СО + ЗН₂.

ஆக்ஸிஜனுடன் ஹைட்ரோகார்பன்களின் முழுமையற்ற ஆக்சிஜனேற்றம்:

CH₄ + ½O₂ = CO + 2H₂.

ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட கார்பன் மோனாக்சைடு (II) மாற்றத்திற்கு உட்படுகிறது:

CO + H₂O = CO₂ + H₂.

இயற்கை எரிவாயுவிலிருந்து தயாரிக்கப்படும் ஹைட்ரஜன் மலிவானது.

நீரின் மின்னாற்பகுப்புக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது டி.சி., இது NaOH அல்லது KOH (அமிலத்தின் அரிப்பைத் தவிர்க்க அமிலங்கள் பயன்படுத்தப்படுவதில்லை) கரைசல் வழியாக அனுப்பப்படுகிறது. ஆய்வக நிலைமைகளில், நீர் மின்னாற்பகுப்பு அல்லது ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம் மற்றும் துத்தநாகம் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான எதிர்வினையின் விளைவாக பொருள் பெறப்படுகிறது. இருப்பினும், பெரும்பாலும் அவர்கள் சிலிண்டர்களில் ஆயத்த தொழிற்சாலை பொருட்களை பயன்படுத்துகின்றனர்.

இந்த உறுப்பு சுத்திகரிப்பு வாயுக்கள் மற்றும் எரிவாயு கலவையின் மற்ற அனைத்து கூறுகளையும் நீக்குவதன் மூலம் கோக் ஓவன் வாயுவிலிருந்து தனிமைப்படுத்தப்படுகிறது, ஏனெனில் அவை ஆழமான குளிரூட்டலின் போது எளிதில் திரவமாக்கப்படுகின்றன.

இந்த பொருள் 18 ஆம் நூற்றாண்டின் இறுதியில் தொழில்துறை ரீதியாகப் பெறத் தொடங்கியது. பின்னர் அது பலூன்களை நிரப்ப பயன்படுத்தப்பட்டது. இந்த நேரத்தில், ஹைட்ரஜன் பரவலாக தொழிலில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, முக்கியமாக இரசாயனத் தொழிலில், அம்மோனியா உற்பத்திக்கு.

பொருளின் வெகுஜன நுகர்வோர் மெத்தில் மற்றும் பிற ஆல்கஹால்கள், செயற்கை பெட்ரோல் மற்றும் பல தயாரிப்புகளின் உற்பத்தியாளர்கள். கார்பன் மோனாக்சைடு (II) மற்றும் ஹைட்ரஜன் ஆகியவற்றிலிருந்து தொகுப்பு மூலம் அவை பெறப்படுகின்றன. ஹைட்ரஜன் கனரக மற்றும் திட திரவ எரிபொருள்கள், கொழுப்புகள் போன்றவற்றின் ஹைட்ரஜனேஷன், HCl இன் தொகுப்பு, பெட்ரோலியப் பொருட்களின் ஹைட்ரோட்ரீடிங், அத்துடன் உலோகங்களை வெட்டுதல் / வெல்டிங் செய்வதற்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது. தேவையான கூறுகள் அணு சக்திஅதன் ஐசோடோப்புகள் - ட்ரிடியம் மற்றும் டியூட்டீரியம்.

ஹைட்ரஜனின் உயிரியல் பங்கு

சுமார் 10% உயிரினங்கள் (சராசரியாக) இந்த தனிமத்தின் மீது விழுகின்றன. இது நீரின் ஒரு பகுதி மற்றும் புரதங்கள், நியூக்ளிக் அமிலங்கள், லிப்பிடுகள், கார்போஹைட்ரேட்டுகள் உள்ளிட்ட இயற்கை சேர்மங்களின் மிக முக்கியமான குழுக்கள். இது எதற்காக?

இந்த பொருள் ஒரு தீர்க்கமான பாத்திரத்தை வகிக்கிறது: புரதங்களின் இடஞ்சார்ந்த கட்டமைப்பை பராமரிப்பதில் (குவாட்டர்னரி), நியூக்ளிக் அமிலங்களின் நிரப்புதல் கொள்கையை செயல்படுத்துவதில் (அதாவது, மரபணு தகவலை செயல்படுத்துதல் மற்றும் சேமித்தல்), பொதுவாக "அங்கீகாரம்" மூலக்கூறு நிலை.

ஹைட்ரஜன் அயன் H + உடலில் உள்ள முக்கியமான மாறும் எதிர்வினைகள் / செயல்முறைகளில் பங்கேற்கிறது. உள்ளடக்கியது: உயிரியல் ஆக்ஸிஜனேற்றத்தில், உயிருள்ள உயிரணுக்களுக்கு ஆற்றலை வழங்குகிறது, உயிரித் தொகுப்பு எதிர்வினைகள், தாவரங்களில் ஒளிச்சேர்க்கை, பாக்டீரியா ஒளிச்சேர்க்கை மற்றும் நைட்ரஜன் நிலைப்படுத்தல், அமில-அடிப்படை சமநிலை மற்றும் ஹோமியோஸ்டாஸிஸ், சவ்வு போக்குவரத்து செயல்முறைகளில். கார்பன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனுடன் சேர்ந்து, இது வாழ்க்கையின் நிகழ்வுகளின் செயல்பாட்டு மற்றும் கட்டமைப்பு அடிப்படையை உருவாக்குகிறது.

பொதுமைப்படுத்தும் திட்டம் "ஹைட்ரோஜன்"

நான்... ஹைட்ரஜன் ஒரு இரசாயன உறுப்பு

a) PSKhE இல் உள்ள நிலை

• வரிசை எண் №1
• காலம் 1
• குழு I (முக்கிய துணைக்குழு "ஏ")
• உறவினர் நிறைஅர் (எச்) = 1
• லத்தீன் பெயர் ஹைட்ரஜீனியம் (நீர் பிறத்தல்)

b) இயற்கையில் ஹைட்ரஜன் மிகுதியாக உள்ளது

ஹைட்ரஜன் ஒரு இரசாயன உறுப்பு.	வி பூமியின் மேலோடு (லித்தோஸ்பியர் மற்றும் ஹைட்ரோஸ்பியர்) - நிறை மூலம் 1% (அனைத்து உறுப்புகளிலும் 10 வது இடம்)
	ATMOSPHERE - அணுக்களின் எண்ணிக்கையால் 0.0001%
	பிரபஞ்சத்தில் மிக அதிகமான தனிமம் – அனைத்து அணுக்களில் 92% (நட்சத்திரங்கள் மற்றும் விண்மீன் வாயுவின் முக்கிய கூறு)

ஹைட்ரஜன் - இரசாயன உறுப்பு	இணைப்புகளில்	H 2 O - நீர்(நிறை 11%)
		CH 4 - மீத்தேன் வாயு(நிறை 25%)
		கரிம பொருள்(எண்ணெய், எரியக்கூடிய இயற்கை வாயுக்கள் மற்றும் பிற) விலங்குகள் மற்றும் தாவரங்களின் உயிரினங்களில்(அதாவது, புரதங்கள், நியூக்ளிக் அமிலங்கள், கொழுப்புகள், கார்போஹைட்ரேட்டுகள் மற்றும் பிறவற்றின் ஒரு பகுதியாக) மனித உடலில்சராசரியாக சுமார் 7 கிலோகிராம் ஹைட்ரஜன் உள்ளது.

c) சேர்மங்களில் ஹைட்ரஜனின் மதிப்பு

II... ஹைட்ரஜன் ஒரு எளிய பொருள் (H 2)

பெறுதல்

1. ஆய்வகம் (கிப் கருவி) A) அமிலங்களுடன் உலோகங்களின் தொடர்பு: Zn+ 2HCl = ZnCl 2 + H 2 உப்பு ஆ) செயலில் உள்ள உலோகங்களின் நீருடன் தொடர்பு: 2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2 அடித்தளம்

2. தொழில் · நீர் மின்னாற்பகுப்பு மின்னஞ்சல் தற்போதைய 2H 2 O = 2H 2 + O 2 · இயற்கை எரிவாயு டி, நி CH 4 + 2H 2 O = 4H 2 + CO 2

இயற்கையில் ஹைட்ரஜனைக் கண்டறிதல்.

ஹைட்ரஜன் இயற்கையில் பரவலாக உள்ளது, பூமியின் மேலோட்டத்தில் (லித்தோஸ்பியர் மற்றும் ஹைட்ரோஸ்பியர்) அதன் உள்ளடக்கம் 1% நிறை மற்றும் அணுக்களின் எண்ணிக்கையால் 16% ஆகும். நிலக்கரி, எண்ணெய், இயற்கை வாயுக்கள், களிமண், மற்றும் விலங்குகள் மற்றும் தாவரங்களின் உயிரினங்களை உருவாக்கும் சேர்மங்களின் கலவையில் நீர் (வெகுஜன அடிப்படையில் 11.19% ஹைட்ரஜன்) - ஹைட்ரஜன் என்பது பூமியின் மிகவும் பொதுவான பொருளின் ஒரு பகுதியாகும். , புரதங்கள், நியூக்ளிக் அமிலங்கள், கொழுப்புகள், கார்போஹைட்ரேட்டுகள் மற்றும் பிறவற்றின் கலவையில்). ஒரு சுதந்திர நிலையில், ஹைட்ரஜன் மிகவும் அரிதானது; இது எரிமலை மற்றும் பிற இயற்கை வாயுக்களில் சிறிய அளவில் உள்ளது. வளிமண்டலத்தில் இலவச ஹைட்ரஜனின் சுவடு அளவுகள் (அணுக்களின் எண்ணிக்கையால் 0.0001%) உள்ளன. பூமிக்கு அருகில் உள்ள இடத்தில், புரோட்டான்களின் ஃப்ளக்ஸ் வடிவத்தில் ஹைட்ரஜன் பூமியின் உள் ("புரோட்டான்") கதிர்வீச்சு பெல்ட்டை உருவாக்குகிறது. விண்வெளியில், ஹைட்ரஜன் மிக அதிகமான தனிமம் ஆகும். பிளாஸ்மா வடிவில், இது சூரியன் மற்றும் பெரும்பாலான நட்சத்திரங்களின் பாதி, விண்மீன் நடுத்தர மற்றும் வாயு நெபுலாவின் வாயுக்களின் பெரும்பகுதியை உருவாக்குகிறது. ஹைட்ரஜன் பல கிரகங்களின் வளிமண்டலத்திலும் வால்மீன்களிலும் இலவச H 2, மீத்தேன் CH 4, அம்மோனியா NH 3, நீர் H 2 O மற்றும் தீவிரவாதிகள் வடிவில் உள்ளது. புரோட்டான்களின் ஃப்ளக்ஸ் வடிவத்தில், ஹைட்ரஜன் சூரியன் மற்றும் அண்டக் கதிர்களின் கார்பஸ்குலர் கதிர்வீச்சின் ஒரு பகுதியாகும்.

ஹைட்ரஜனின் மூன்று ஐசோடோப்புகள் உள்ளன:
a) ஒளி ஹைட்ரஜன் - புரோட்டியம்,
b) கனமான ஹைட்ரஜன் - டியூட்டீரியம் (D),
c) சூப்பர்ஹேவி ஹைட்ரஜன் - ட்ரிடியம் (T).

ட்ரிடியம் ஒரு நிலையற்ற (கதிரியக்க) ஐசோடோப்பு; எனவே, இது நடைமுறையில் இயற்கையில் ஏற்படாது. டியூட்டீரியம் நிலையானது, ஆனால் அதில் மிகக் குறைவு: 0.015% (அனைத்து நிலப்பரப்பு ஹைட்ரஜனின் நிறை).

சேர்மங்களில் ஹைட்ரஜன் மதிப்பு

கலவைகளில், ஹைட்ரஜன் வேலன்ஸ் வெளிப்படுத்துகிறதுநான்.

ஹைட்ரஜனின் இயற்பியல் பண்புகள்

ஒரு எளிய பொருள் ஹைட்ரஜன் (Н 2) என்பது ஒரு வாயு, காற்றை விட இலகுவானது, நிறமற்றது, மணமற்றது, சுவையற்றது, பேல் = - 253 0 С, ஹைட்ரஜன் நீரில் கரையாதது, எரியக்கூடியது. ஒரு சோதனை குழாய் அல்லது தண்ணீரிலிருந்து காற்றை இடமாற்றம் செய்வதன் மூலம் ஹைட்ரஜனை சேகரிக்க முடியும். இந்த வழக்கில், குழாய் தலைகீழாக இருக்க வேண்டும்.

ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி

ஆய்வகத்தில், எதிர்வினையின் விளைவாக ஹைட்ரஜன் பெறப்படுகிறது

Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2.

துத்தநாகத்திற்கு பதிலாக இரும்பு, அலுமினியம் மற்றும் வேறு சில உலோகங்களைப் பயன்படுத்தலாம், மேலும் கந்தக அமிலத்திற்குப் பதிலாக வேறு சில நீர்த்த அமிலங்களைப் பயன்படுத்தலாம். இதன் விளைவாக வரும் ஹைட்ரஜன் தண்ணீரை இடமாற்றம் செய்வதன் மூலம் ஒரு சோதனை குழாயில் சேகரிக்கப்படுகிறது (படம் 10.2 b) அல்லது ஒரு தலைகீழ் குடுவையில் (படம் 10.2 a).

தொழிற்துறையில், நிக்கல் வினையூக்கியின் முன்னிலையில் 800 ° C வெப்பநிலையில் நீராவியுடன் தொடர்பு கொள்வதன் மூலம் இயற்கை வாயுவிலிருந்து (முக்கியமாக மீத்தேன்) ஹைட்ரஜன் அதிக அளவில் பெறப்படுகிறது:

CH 4 + 2H 2 O = 4H 2 + CO 2 (t, Ni)

அல்லது நிலக்கரி அதிக வெப்பநிலையில் நீராவி மூலம் சிகிச்சை அளிக்கப்படுகிறது:

2H 2 O + C = 2H 2 + CO 2. (t)

தூய ஹைட்ரஜன் மின்சாரம் (மின்னாற்பகுப்புக்கு உட்பட்டு) சிதைப்பதன் மூலம் நீரிலிருந்து பெறப்படுகிறது:

2H 2 O = 2H 2 + O 2 (மின்னாற்பகுப்பு).

ஹைட்ரஜன் என்றால் என்ன என்பதைக் கவனியுங்கள். இந்த உலோகம் அல்லாத இரசாயன பண்புகள் மற்றும் உற்பத்தி பள்ளியில் கனிம வேதியியல் படிப்பில் படிக்கப்படுகிறது. இந்த உறுப்பு தான் வழிவகுக்கிறது கால அமைப்புமெண்டலீவ், எனவே ஒரு விரிவான விளக்கத்திற்கு தகுதியானவர்.

ஒரு பொருளை ஒரு பார்வையில் திறப்பது

ஹைட்ரஜனின் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளைக் கருத்தில் கொள்வதற்கு முன், இந்த முக்கியமான உறுப்பு எவ்வாறு கண்டுபிடிக்கப்பட்டது என்பதைக் கண்டுபிடிப்போம்.

பதினாறாம் மற்றும் பதினேழாம் நூற்றாண்டுகளில் பணியாற்றிய வேதியியலாளர்கள் தங்கள் எழுத்துக்களில் அமிலங்கள் செயலில் உள்ள உலோகங்களுக்கு வெளிப்படும் போது வெளியிடப்படும் எரிப்பு வாயுவை மீண்டும் மீண்டும் குறிப்பிட்டுள்ளனர். பதினெட்டாம் நூற்றாண்டின் இரண்டாம் பாதியில், ஜி. கேவென்டிஷ் இந்த எரிவாயுவை சேகரித்து பகுப்பாய்வு செய்ய முடிந்தது, அதற்கு "எரியக்கூடிய வாயு" என்று பெயரிட்டார்.

அந்த நேரத்தில் ஹைட்ரஜனின் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகள் ஆய்வு செய்யப்படவில்லை. பதினெட்டாம் நூற்றாண்டின் இறுதியில் மட்டுமே A. லாவோசியர் நீரைப் பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம் இந்த வாயுவைப் பெற முடியும் என்பதை நிறுவ பகுப்பாய்வு செய்வதில் வெற்றி பெற்றார். சிறிது நேரம் கழித்து, அவர் புதிய உறுப்பை ஹைட்ரஜன் என்று அழைக்கத் தொடங்கினார், அதாவது "தண்ணீரைப் பெற்றெடுப்பது". ஹைட்ரஜன் அதன் நவீன ரஷ்யப் பெயரை M.F.Soloviev க்கு கடன்பட்டிருக்கிறது.

இயற்கையில் இருப்பது

ஹைட்ரஜனின் வேதியியல் பண்புகளை அதன் இயற்கையின் மிகுதியின் அடிப்படையில் மட்டுமே பகுப்பாய்வு செய்ய முடியும். இந்த உறுப்பு ஹைட்ரோ- மற்றும் லித்தோஸ்பியரில் உள்ளது, மேலும் இது கனிமங்களின் ஒரு பகுதியாகும்: இயற்கை மற்றும் தொடர்புடைய வாயு, கரி, எண்ணெய், நிலக்கரி, எண்ணெய் ஷேல். ஹைட்ரஜன் நீரின் ஒரு பகுதி என்பதை அறியாத ஒரு வயது வந்தவரை கற்பனை செய்வது கடினம்.

கூடுதலாக, இந்த அல்லாத உலோகம் நியூக்ளிக் அமிலங்கள், புரதங்கள், கார்போஹைட்ரேட்டுகள் மற்றும் கொழுப்புகள் வடிவில் விலங்கு உயிரினங்களில் காணப்படுகிறது. நமது கிரகத்தில், இந்த உறுப்பு இலவச வடிவத்தில் மிகவும் அரிதாகவே காணப்படுகிறது, ஒருவேளை இயற்கை மற்றும் எரிமலை வாயுவில் மட்டுமே.

பிளாஸ்மா வடிவில், ஹைட்ரஜன் நட்சத்திரங்கள் மற்றும் சூரியனின் பாதி நிறை கொண்டது, மேலும் இது விண்மீன் வாயுவின் ஒரு பகுதியாகும். உதாரணமாக, இலவச வடிவத்திலும், மீத்தேன், அம்மோனியா வடிவத்திலும், இந்த உலோகம் அல்லாத வால்மீன்களிலும் சில கிரகங்களிலும் கூட உள்ளது.

இயற்பியல் பண்புகள்

ஹைட்ரஜனின் வேதியியல் பண்புகளைக் கருத்தில் கொள்வதற்கு முன், சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ் இது காற்றை விட இலகுவான வாயுப் பொருள் மற்றும் பல ஐசோடோபிக் வடிவங்களைக் கொண்டுள்ளது என்பதை நாங்கள் கவனிக்கிறோம். இது தண்ணீரில் கிட்டத்தட்ட கரையாதது மற்றும் அதிக வெப்ப கடத்துத்திறன் கொண்டது. புரோட்டியம், அதன் நிறை எண் 1, அதன் இலகு வடிவமாக கருதப்படுகிறது. கதிரியக்க பண்புகளைக் கொண்ட ட்ரிடியம், நியூரான்களால் புற ஊதா கதிர்களுக்கு வெளிப்படும் போது வளிமண்டல நைட்ரஜனில் இருந்து இயற்கையில் உருவாகிறது.

மூலக்கூறின் கட்டமைப்பின் அம்சங்கள்

ஹைட்ரஜனின் வேதியியல் பண்புகளைக் கருத்தில் கொள்ள, அதன் சிறப்பியல்பு எதிர்வினைகள், அதன் கட்டமைப்பின் அம்சங்களைப் பற்றி நாம் வாழ்வோம். இந்த டையடோமிக் மூலக்கூறு ஒரு கோவலன்ட் துருவமற்ற இரசாயன பிணைப்பைக் கொண்டுள்ளது. அணு கரைசல்களுடன் செயலில் உள்ள உலோகங்களின் தொடர்பு மூலம் அணு ஹைட்ரஜன் உருவாக்கம் சாத்தியமாகும். ஆனால் இந்த வடிவத்தில், இந்த உலோகம் அல்லாத ஒரு சிறிய காலத்திற்கு மட்டுமே இருக்க முடியும், உடனடியாக அது ஒரு மூலக்கூறு வடிவத்தில் மீண்டும் இணைகிறது.

இரசாயன பண்புகள்

ஹைட்ரஜனின் வேதியியல் பண்புகளைக் கவனியுங்கள். இந்த இரசாயன உறுப்பு உருவாக்கும் பெரும்பாலான சேர்மங்களில், இது +1 ஆக்சிஜனேற்ற நிலையை வெளிப்படுத்துகிறது, இது செயலில் உள்ள (கார) உலோகங்களை ஒத்திருக்கிறது. ஹைட்ரஜனின் முக்கிய இரசாயன பண்புகள், இது ஒரு உலோகமாக வகைப்படுத்தப்படுகிறது:

• தண்ணீரை உருவாக்க ஆக்ஸிஜனுடன் தொடர்பு;
• ஹலோஜன்களுடன் எதிர்வினை, ஹைட்ரஜன் ஹலைடு உருவாக்கம்;
• கந்தகத்துடன் இணைந்தால் ஹைட்ரஜன் சல்பைடைப் பெறுதல்.

ஹைட்ரஜனின் வேதியியல் பண்புகளை விவரிக்கும் எதிர்வினைகளின் சமன்பாடு கீழே உள்ளது. உலோகம் அல்லாதது (ஆக்சிஜனேற்ற நிலை -1 உடன்), அது செயலில் உள்ள உலோகங்களுடன் எதிர்வினையில் மட்டுமே செயல்படுகிறது, அவற்றுடன் தொடர்புடைய ஹைட்ரைடுகளை உருவாக்குகிறது.

சாதாரண வெப்பநிலையில், ஹைட்ரஜன் மற்ற பொருட்களுடன் செயலற்ற முறையில் தொடர்பு கொள்கிறது, எனவே பெரும்பாலான எதிர்வினைகள் பூர்வாங்க வெப்பத்திற்குப் பிறகுதான் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன.

மெண்டலீவின் இரசாயனக் கூறுகளின் கால அமைப்பை வழிநடத்தும் தனிமத்தின் சில இரசாயன இடைவினைகள் குறித்து நாம் இன்னும் விரிவாக வாழ்வோம்.

நீர் உருவாக்கம் எதிர்வினை 285.937 kJ ஆற்றல் வெளியீடு சேர்ந்து. உயர்ந்த வெப்பநிலையில் (550 டிகிரி செல்சியஸுக்கு மேல்) இந்த செயல்முறைஒரு வலுவான வெடிப்புடன்.

அவற்றில் இரசாயன பண்புகள்தொழில்துறையில் குறிப்பிடத்தக்க பயன்பாட்டைக் கண்டறிந்த வாயு ஹைட்ரஜன், உலோக ஆக்சைடுகளுடனான அதன் தொடர்பு ஆகும். நவீன தொழிற்துறையில் வினையூக்க ஹைட்ரஜனேற்றம் மூலம் உலோக ஆக்சைடுகள் செயலாக்கப்படுகின்றன, உதாரணமாக, தூய உலோகம் இரும்பு அளவுகளிலிருந்து (கலப்பு இரும்பு ஆக்சைடு) தனிமைப்படுத்தப்படுகிறது. இந்த முறைஸ்கிராப் உலோகத்தை திறம்பட செயலாக்க அனுமதிக்கிறது.

அம்மோனியாவின் தொகுப்பு, காற்றில் உள்ள நைட்ரஜனுடன் ஹைட்ரஜனின் தொடர்பை உள்ளடக்கியது, நவீன இரசாயனத் தொழிலிலும் தேவை உள்ளது. இந்த இரசாயன தொடர்பு ஏற்படுவதற்கான நிபந்தனைகளில், அழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலையை நாங்கள் கவனிக்கிறோம்.

முடிவுரை

இது செயல்படாத ஹைட்ரஜன் இரசாயனசாதாரண நிலைமைகளின் கீழ். வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது, ​​அதன் செயல்பாடு கணிசமாக அதிகரிக்கிறது. இந்த பொருள் கரிம தொகுப்பில் தேவை உள்ளது. உதாரணமாக, கீட்டோன்களை ஹைட்ரஜனேற்றம் மூலம் இரண்டாம் நிலை ஆல்கஹால்களாகக் குறைக்கலாம் மற்றும் ஆல்டிஹைட்களை முதன்மை ஆல்கஹால்களாக மாற்றலாம். கூடுதலாக, ஹைட்ரஜனேற்றம் மூலம், எத்திலீன் மற்றும் அசிட்டிலீன் வகுப்பின் நிறைவுறா ஹைட்ரோகார்பன்களை மீத்தேன் தொடரின் நிறைவுற்ற சேர்மங்களாக மாற்ற முடியும். நவீன இரசாயன உற்பத்தியில் தேவைப்படும் எளிய பொருளாக ஹைட்ரஜன் கருதப்படுகிறது.

ஹைட்ரஜன் 18 ஆம் நூற்றாண்டின் இரண்டாம் பாதியில் ஆங்கில விஞ்ஞானியால் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் துறையில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. G கேவென்டிஷ். அவர் ஒரு தூய்மையான நிலையில் பொருளை தனிமைப்படுத்தி, அதைப் படிக்கத் தொடங்கினார் மற்றும் அதன் பண்புகளை விவரித்தார்.

இது ஹைட்ரஜன் கண்டுபிடிப்பின் கதை. சோதனைகளின் போது, ​​அது எரியக்கூடிய வாயு என்று ஆராய்ச்சியாளர் தீர்மானித்தார், அதன் எரிப்பு காற்றில் தண்ணீரைத் தருகிறது. இது நீரின் தரமான கலவையை நிர்ணயிக்க வழிவகுத்தது.

ஹைட்ரஜன் என்றால் என்ன

பிரெஞ்சு வேதியியலாளர் ஏ. லாவோசியர் 1784 ஆம் ஆண்டில் ஹைட்ரஜனை ஒரு எளிய பொருளாக அறிவித்தார், ஏனெனில் அதன் மூலக்கூறில் ஒரே வகை அணுக்கள் இருப்பதை அவர் தீர்மானித்தார்.

லத்தீன் மொழியில் உள்ள வேதியியல் தனிமத்தின் பெயர் ஹைட்ரஜீனியம் ("ஹைட்ரஜினியம்" என்று படிக்கவும்) போலும், அதாவது "தண்ணீரைப் பெற்றெடுப்பது". பெயர் நீரை உற்பத்தி செய்யும் எரிப்பு எதிர்வினையை குறிக்கிறது.

ஹைட்ரஜனின் சிறப்பியல்பு

என். மெண்டலீவ் இதற்கு ஹைட்ரஜன் என்ற பெயரை வழங்கினார் இரசாயன உறுப்புமுதல் வரிசை எண், முதல் குழு மற்றும் முதல் காலத்தின் முக்கிய துணைக்குழுவில் மற்றும் ஏழாவது குழுவின் முக்கிய துணைக்குழுவில் நிபந்தனையுடன் வைப்பது.

ஹைட்ரஜனின் அணு எடை (அணு நிறை) 1.00797 ஆகும். H 2 இன் மூலக்கூறு எடை 2 amu. இ. மோலார் நிறைஎண்ணியல் ரீதியாக அதற்கு சமம்.

இது ஒரு சிறப்பு பெயருடன் மூன்று ஐசோடோப்புகளால் குறிப்பிடப்படுகிறது: மிகவும் பொதுவான புரோட்டியம் (H), ஹெவி டியூட்டீரியம் (D), கதிரியக்க ட்ரிடியம் (T).

ஐசோடோப்புகளாக முழுமையாக பிரிக்கக்கூடிய முதல் உறுப்பு இதுவாகும். ஒரு எளிய வழியில்... இது ஐசோடோப்புகளின் வெகுஜனத்தில் அதிக வித்தியாசத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது. இந்த செயல்முறை முதன்முதலில் 1933 இல் மேற்கொள்ளப்பட்டது. 1932 இல் 2 ஐக் கொண்ட ஒரு ஐசோடோப்பு மட்டுமே அடையாளம் காணப்பட்டது என்பதன் மூலம் இது விளக்கப்படுகிறது.

இயற்பியல் பண்புகள்

சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ், டையடோமிக் மூலக்கூறுகளின் வடிவத்தில் ஒரு எளிய பொருள் ஹைட்ரஜன் நிறமற்ற வாயு ஆகும், இது சுவை அல்லது வாசனை இல்லை. தண்ணீர் மற்றும் பிற கரைப்பான்களில் சிறிது கரைப்போம்.

படிகமயமாக்கல் வெப்பநிலை 259.2 o C, கொதிநிலை 252.8 o C ஆகும்.ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறுகளின் விட்டம் மிகவும் சிறியது, அவை பல பொருட்கள் (ரப்பர், கண்ணாடி, உலோகங்கள்) மூலம் மெதுவாகப் பரவும் திறனைக் கொண்டுள்ளன. வாயு அசுத்தங்களிலிருந்து ஹைட்ரஜனை சுத்திகரிக்க தேவைப்படும் போது இந்த சொத்து பயன்படுத்தப்படுகிறது. என் கீழ். மணிக்கு ஹைட்ரஜன் அடர்த்தி 0.09 கிலோ / மீ 3 க்கு சமம்.

முதல் குழுவில் அமைந்துள்ள உறுப்புகளுடன் ஒப்புமை மூலம் ஹைட்ரஜனை உலோகமாக மாற்ற முடியுமா? ஹைட்ரஜன், அழுத்தம் 2 மில்லியன் வளிமண்டலங்களை நெருங்கும் போது, ​​அகச்சிவப்பு கதிர்களை உறிஞ்சத் தொடங்குகிறது என்று விஞ்ஞானிகள் கண்டறிந்துள்ளனர், இது பொருளின் மூலக்கூறுகளின் துருவமுனைப்பைக் குறிக்கிறது. ஒருவேளை இன்னும் அதிக அழுத்தங்களில், ஹைட்ரஜன் ஒரு உலோகமாக மாறும்.

அது சிறப்பாக உள்ளது:மாபெரும் கிரகங்களான வியாழன் மற்றும் சனி மீது, ஹைட்ரஜன் உலோக வடிவில் இருப்பதாக ஒரு அனுமானம் உள்ளது. பூமியின் மையப்பகுதியால் உலோகத்தின் திடமான ஹைட்ரஜன் உள்ளது என்று கருதப்படுகிறது, இது பூமியின் மேலங்கியால் உருவாக்கப்பட்ட அதி-உயர் அழுத்தத்தின் காரணமாகும்.

இரசாயன பண்புகள்

வி இரசாயன தொடர்புஎளிய மற்றும் சிக்கலான பொருட்கள் இரண்டும் ஹைட்ரஜனுடன் நுழைகின்றன. ஆனால் ஹைட்ரஜனின் குறைந்த செயல்பாடு பொருத்தமான நிலைமைகளை உருவாக்குவதன் மூலம் அதிகரிக்க வேண்டும் - வெப்பநிலையை உயர்த்துவதன் மூலம், வினையூக்கிகளைப் பயன்படுத்துதல் போன்றவை.

சூடாகும்போது, ​​ஆக்சிஜன் (O 2), குளோரின் (Cl 2), நைட்ரஜன் (N 2), கந்தகம் (S) போன்ற எளிய பொருட்கள் ஹைட்ரஜனுடன் வினைபுரிகின்றன.

காற்றில் உள்ள வாயு வெளியேறும் குழாயின் முடிவில் தூய ஹைட்ரஜனை நீங்கள் பற்றவைத்தால், அது சமமாக எரியும், ஆனால் கவனிக்கத்தக்கது. சுத்தமான ஆக்ஸிஜனின் வளிமண்டலத்தில் எரிவாயு வெளியேறும் குழாய் வைக்கப்பட்டால், எதிர்வினையின் விளைவாக, பாத்திரத்தின் சுவர்களில் நீர் துளிகள் உருவாகும் போது எரிப்பு தொடரும்:

தண்ணீரை எரிப்பதால் அதிக அளவு வெப்பம் வெளியேறும். இது எக்ஸோடெர்மிக் கலவை எதிர்வினை ஆகும், இதில் ஹைட்ரஜன் ஆக்சிஜனால் ஆக்ஸைடு ஆக்சைடு H 2 O உருவாகிறது. இது ஹைட்ரஜன் ஆக்ஸிஜனேற்றப்பட்டு ஆக்ஸிஜன் குறைக்கப்படும் ஒரு ரெடாக்ஸ் எதிர்வினையாகும்.

Cl 2 உடனான எதிர்வினை ஹைட்ரஜன் குளோரைடு உருவாவதைப் போலவே தொடர்கிறது.

ஹைட்ரஜனுடனான நைட்ரஜனின் தொடர்புக்கு அதிக வெப்பநிலை மற்றும் அதிகரித்த அழுத்தம் தேவை, அத்துடன் ஒரு வினையூக்கியின் இருப்பு. இதன் விளைவு அம்மோனியா.

கந்தகத்துடன் எதிர்வினையின் விளைவாக, ஹைட்ரஜன் சல்பைட் உருவாகிறது, இதன் அங்கீகாரம் அழுகிய முட்டைகளின் சிறப்பியல்பு வாசனையால் எளிதாக்கப்படுகிறது.

இந்த எதிர்வினைகளில் ஹைட்ரஜனின் ஆக்சிஜனேற்ற நிலை +1 ஆகும், மேலும் கீழே விவரிக்கப்பட்டுள்ள ஹைட்ரைடுகளில் இது 1 ஆகும்.

சில உலோகங்களுடன் வினைபுரியும் போது, ​​ஹைட்ரைடுகள் உருவாகின்றன, எடுத்துக்காட்டாக, சோடியம் ஹைட்ரைடு - NaH. இந்த சிக்கலான கலவைகளில் சில ராக்கெட்டுகளுக்கு எரிபொருளாகவும் மற்றும் தெர்மோநியூக்ளியர் சக்தியிலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

ஹைட்ரஜன் சிக்கலான பொருட்களுடன் வினைபுரிகிறது. உதாரணமாக, காப்பர் (II) ஆக்சைடு, சூத்திரம் CuO உடன். எதிர்வினையை செயல்படுத்த, செப்பு ஹைட்ரஜன் சூடான தூள் தாமிரம் (II) ஆக்சைடு வழியாக அனுப்பப்படுகிறது. தொடர்புகளின் போது, ​​வினைப்பொருள் அதன் நிறத்தை மாற்றி சிவப்பு-பழுப்பு நிறமாக மாறும், மேலும் நீர் துளிகள் சோதனை குழாயின் குளிர்ந்த சுவர்களில் குடியேறும்.

எதிர்வினையின் போது, ​​ஹைட்ரஜன் ஆக்ஸிஜனேற்றப்பட்டு நீரை உருவாக்குகிறது, மேலும் தாமிரம் ஆக்சைடில் இருந்து குறைக்கப்படுகிறது எளிய பொருள்(கியூ)

பயன்பாட்டு பகுதிகள்

ஹைட்ரஜன் உள்ளது பெரும் முக்கியத்துவம்மனிதர்களுக்கு மற்றும் பல்வேறு பகுதிகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது:

1. இரசாயனத் தொழிலில், இவை மூலப்பொருட்கள், மற்ற தொழில்களில், இது எரிபொருள். பெட்ரோ கெமிக்கல் மற்றும் எண்ணெய் சுத்திகரிப்பு நிறுவனங்கள் ஹைட்ரஜன் இல்லாமல் செய்ய முடியாது.
2. மின் துறையில், இந்த எளிய பொருள் குளிரூட்டும் முகவராக செயல்படுகிறது.
3. இரும்பு மற்றும் இரும்பு அல்லாத உலோகவியலில், ஹைட்ரஜனுக்கு குறைக்கும் முகவரின் பங்கு ஒதுக்கப்படுகிறது.
4. இதன் மூலம், பொருட்களை பேக்கேஜ் செய்யும் போது ஒரு மந்தமான சூழல் உருவாக்கப்படுகிறது.
5. மருந்துத் தொழில் - ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடு உற்பத்தியில் ஹைட்ரஜனை ஒரு வினையாகப் பயன்படுத்துகிறது.
6. வானிலை ஆய்வுகள் இந்த ஒளி வாயுவால் நிரப்பப்படுகின்றன.
7. இந்த உறுப்பு ராக்கெட் என்ஜின்களுக்கான எரிபொருள் குறைப்பான் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

ஹைட்ரஜன் எரிபொருளுக்காக ஆற்றல் துறையில் உள்ளங்கையை விஞ்ஞானிகள் ஒருமனதாக தீர்க்கதரிசனம் கூறுகின்றனர்.

தொழிலில் கிடைக்கும்

தொழிலில், ஹைட்ரஜன் மின்னாற்பகுப்பு மூலம் பெறப்படுகிறது, இது குளோரைடுகள் அல்லது ஹைட்ராக்சைடுகளுக்கு உட்பட்டது கார உலோகங்கள்தண்ணீரில் கரைந்தது. நீரிலிருந்து நேரடியாக இந்த வழியில் ஹைட்ரஜனைப் பெறுவதும் சாத்தியமாகும்.

இந்த நோக்கத்திற்காக கோக் அல்லது மீத்தேன் நீராவியுடன் மாற்றப்படுகிறது. உயர்ந்த வெப்பநிலையில் மீத்தேன் சிதைவதும் ஹைட்ரஜனை உருவாக்குகிறது. பகுதியளவு முறையால் கோக் அடுப்பு வாயுவை திரவமாக்குவதும் ஹைட்ரஜனின் தொழில்துறை உற்பத்திக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது.

ஆய்வகத்தில் பெறுதல்

ஹைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்ய கிப் கருவியை ஆய்வகம் பயன்படுத்துகிறது.

உலைகள் உப்பு அல்லது கந்தக அமிலம்மற்றும் துத்தநாகம். எதிர்வினை ஹைட்ரஜனை உருவாக்குகிறது.

இயற்கையில் ஹைட்ரஜனைக் கண்டறிதல்

ஹைட்ரஜன் பிரபஞ்சத்தில் மிகவும் பொதுவான உறுப்பு ஆகும். சூரியன் உட்பட மற்ற நட்சத்திரங்களின் பெரும்பகுதி ஹைட்ரஜன் ஆகும்.

பூமியின் மேலோட்டத்தில், இது 0.15%மட்டுமே. இது அனைத்து கனிமங்களிலும் உள்ளது கரிம பொருள்மேலும் நமது கிரகத்தின் மேற்பரப்பில் 3/4 உள்ளடக்கிய நீரில்.

தூய ஹைட்ரஜனின் தடயங்களை மேல் வளிமண்டலத்தில் காணலாம். இது எரியக்கூடிய பல இயற்கை வாயுக்களிலும் காணப்படுகிறது.

வாயு ஹைட்ரஜன் குறைந்த அடர்த்தி மற்றும் திரவ ஹைட்ரஜன் மிக அதிகம் அடர்த்தியான பொருள்எங்கள் கிரகத்தில். ஹைட்ரஜனின் உதவியுடன், நீங்கள் அதை உள்ளிழுத்து, சுவாசத்தின் மீது பேசினால், குரலின் சத்தத்தை மாற்றலாம்.

செயலின் மையத்தில் மிகவும் சக்தி வாய்ந்தது ஹைட்ரஜன் குண்டுஇலகுவான அணுவைப் பிளப்பது.

ஹைட்ரஜன் பண்புகள், ரசீது, விண்ணப்பம்.

வரலாற்று குறிப்பு

PSKhE D.I இன் முதல் உறுப்பு ஹைட்ரஜன் ஆகும். மெண்டலீவ்.

ஹைட்ரஜனுக்கான ரஷ்ய பெயர் அது "தண்ணீரைப் பெறுகிறது" என்பதைக் குறிக்கிறது; லத்தீன் " ஹைட்ரஜீனியம் " அதே பொருள்.

முதன்முறையாக, 16 வது நூற்றாண்டின் முதல் பாதியில் ராபர்ட் பாயல் மற்றும் அவரது சமகாலத்தவர்களால் அமிலங்களுடன் சில உலோகங்களின் தொடர்புகளின் போது எரியக்கூடிய வாயு வெளியீடு காணப்பட்டது.

ஆனால் ஹைட்ரஜன் 1766 இல் ஆங்கில வேதியியலாளர் ஹென்றி கேவென்டிஷ் என்பவரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது, உலோகங்கள் நீர்த்த அமிலங்களுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது, ​​ஒரு வகையான "எரியக்கூடிய காற்று" வெளியிடப்படுவதைக் கண்டறிந்தார். காற்றில் ஹைட்ரஜன் எரிவதை கவனித்த கேவென்டிஷ், இதன் விளைவாக நீர் இருப்பதை கண்டறிந்தார். இது 1782 இல்.

1783 ஆம் ஆண்டில், பிரெஞ்சு வேதியியலாளர் அன்டோயின்-லாரன்ட் லாவோசியர், சிவப்பு-சூடான இரும்புடன் தண்ணீரை சிதைப்பதன் மூலம் ஹைட்ரஜனை தனிமைப்படுத்தினார். 1789 ஆம் ஆண்டில், மின்சாரத்தின் செயல்பாட்டின் கீழ் நீரின் சிதைவால் ஹைட்ரஜன் வெளியிடப்பட்டது.

இயற்கையில் பரவல்

அண்டத்தின் முக்கிய உறுப்பு ஹைட்ரஜன். உதாரணமாக, சூரியன் அதன் வெகுஜன ஹைட்ரஜனின் 70% ஆகும். பிரபஞ்சத்தில் அனைத்து உலோகங்களின் அனைத்து அணுக்களையும் விட பல்லாயிரக்கணக்கான மடங்கு அதிக ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் உள்ளன.

பூமியின் வளிமண்டலத்தில், ஒரு எளிய பொருளின் வடிவத்தில் ஒரு சிறிய ஹைட்ரஜன் உள்ளது - கலவை H 2 வாயு. ஹைட்ரஜன் காற்றை விட இலகுவானது, எனவே மேல் வளிமண்டலத்தில் காணப்படுகிறது.

ஆனால் பூமியில் மிகவும் பிணைக்கப்பட்ட ஹைட்ரஜன் உள்ளது: எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, இது நமது கிரகத்தில் மிகவும் பொதுவான நீரின் ஒரு பகுதியாகும் சிக்கலான பொருள்... மூலக்கூறுகளால் பிணைக்கப்பட்ட ஹைட்ரஜன், எண்ணெய், இயற்கை வாயு, பல தாதுக்கள் மற்றும் பாறைகளைக் கொண்டுள்ளது. ஹைட்ரஜன் அனைத்து கரிம பொருட்களின் பகுதியாகும்.

ஹைட்ரஜன் தனிமத்தின் சிறப்பியல்பு.

ஹைட்ரஜன் இரட்டை இயல்பைக் கொண்டுள்ளது, இந்த காரணத்திற்காக, சில சந்தர்ப்பங்களில், ஹைட்ரஜன் கார உலோகங்களின் துணைக்குழுவிலும், மற்றவற்றில், ஆலஜன்களின் துணைக்குழுவிலும் வைக்கப்படுகிறது.

• 
  மின்னணு உள்ளமைவு 1s 1 . ஒரு ஹைட்ரஜன் அணு ஒரு புரோட்டான் மற்றும் ஒரு எலக்ட்ரானால் ஆனது.
• 
  ஹைட்ரஜன் அணு எலக்ட்ரானை இழந்து எச் + கேஷனாக மாறும், மேலும் இது கார உலோகங்களைப் போன்றது.
• 
  ஹைட்ரஜன் அணு ஒரு எலக்ட்ரானையும் இணைக்கலாம், இது ஆனியன் எச் -ஐ உருவாக்குகிறது, இந்த விஷயத்தில் ஹைட்ரஜன் ஆலஜன்களைப் போன்றது.
• 
  சேர்மங்களில் இது எப்போதும் மோனோவலன்ட் ஆகும்
• 
  CO: +1 மற்றும் -1.

ஹைட்ரஜனின் இயற்பியல் பண்புகள்

ஹைட்ரஜன் ஒரு வாயு, நிறமற்றது, சுவையற்றது மற்றும் மணமற்றது. காற்றை விட 14.5 மடங்கு இலகுவானது. சிறிது தண்ணீரில் கரைப்போம். அதிக வெப்ப கடத்துத்திறன் கொண்டது. T = –253 ° At இல் அது திரவமாகிறது, t = –259 ° at இல் அது திடப்படுத்துகிறது. ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறுகள் மிகவும் சிறியதாக இருப்பதால், அவை மெதுவாக பல பொருட்களால் பரவுகின்றன - ரப்பர், கண்ணாடி, உலோகங்கள், இது மற்ற வாயுக்களிலிருந்து ஹைட்ரஜனை சுத்திகரிக்க பயன்படுகிறது.

ஹைட்ரஜனின் 3 அறியப்பட்ட ஐசோடோப்புகள் உள்ளன: - புரோட்டியம், - டியூட்டீரியம், - ட்ரிடியம். இயற்கை ஹைட்ரஜனின் முக்கிய பகுதி புரோட்டியம் ஆகும். டியூட்டீரியம் என்பது கடலின் மேற்பரப்பு நீரை வளமாக்கும் கனமான நீரின் ஒரு பகுதியாகும். ட்ரிடியம் ஒரு கதிரியக்க ஐசோடோப்பு ஆகும்.

ஹைட்ரஜனின் வேதியியல் பண்புகள்

ஹைட்ரஜன் ஒரு அல்லாத உலோகம் மற்றும் ஒரு மூலக்கூறு அமைப்பு உள்ளது. ஒரு ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறு ஒரு கோவலன்ட் மூலம் இணைக்கப்பட்ட இரண்டு அணுக்களைக் கொண்டுள்ளது துருவமற்ற இணைப்பு... ஒரு ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறில் பிணைப்பு ஆற்றல் 436 kJ / mol ஆகும், இது மூலக்கூறு ஹைட்ரஜனின் குறைந்த வினைத்திறனை விளக்குகிறது.

1. 
   ஆலஜன்களுடன் தொடர்பு. சாதாரண வெப்பநிலையில், ஹைட்ரஜன் ஃப்ளோரின் உடன் மட்டுமே வினைபுரிகிறது:

H 2 + F 2 = 2HF.

குளோரினுடன் - வெளிச்சத்தில் மட்டுமே, ஹைட்ரஜன் குளோரைடை உருவாக்குகிறது, புரோமினுடன், எதிர்வினை குறைவாக தீவிரமாக செல்கிறது, அயோடினுடன் அது அதிக வெப்பநிலையில் கூட முடிவுக்கு செல்லாது.

1. 
   ஆக்ஸிஜனுடன் தொடர்பு - வெப்பத்தில், பற்றவைப்பில், எதிர்வினை வெடிப்புடன் தொடர்கிறது: 2H 2 + O 2 = 2H 2 O.

ஹைட்ரஜன் அதிக அளவு வெப்பத்தை வெளியிடுவதன் மூலம் ஆக்ஸிஜனில் எரிகிறது. ஹைட்ரஜன்-ஆக்ஸிஜன் சுடரின் வெப்பநிலை 2800 ° C ஆகும்.

1 பகுதி ஆக்ஸிஜன் மற்றும் 2 பாகங்கள் ஹைட்ரஜன் கலவை - "வெடிக்கும் கலவை", மிகவும் வெடிக்கும்.

1. 
   கந்தகத்துடன் தொடர்பு - சூடாகும்போது எச் 2 + எஸ் = எச் 2 எஸ்.
2. 
   நைட்ரஜனுடன் தொடர்பு. வெப்பம், உயர் அழுத்தம் மற்றும் ஒரு வினையூக்கியின் முன்னிலையில்:

3H 2 + N 2 = 2NH 3.

1. 
   நைட்ரிக் ஆக்சைடு (II) உடனான தொடர்பு. இது நைட்ரிக் அமிலத்தின் உற்பத்திக்கான சுத்திகரிப்பு முறைகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது: 2NO + 2H 2 = N 2 + 2H 2 O.
2. 
   உலோக ஆக்சைடுகளுடன் தொடர்பு. ஹைட்ரஜன் ஒரு நல்ல குறைக்கும் முகவர், இது அவற்றின் ஆக்சைடுகளிலிருந்து பல உலோகங்களைக் குறைக்கிறது: CuO + H 2 = Cu + H 2 O.
3. 
   அணு ஹைட்ரஜன் ஒரு வலுவான குறைக்கும் முகவர். இது குறைந்த அழுத்த நிலையில் மின் வெளியேற்றத்தில் உள்ள மூலக்கூறிலிருந்து உருவாகிறது. அதிக மறுசீரமைப்பு செயல்பாட்டைக் கொண்டுள்ளது வெளியீட்டின் போது ஹைட்ரஜன்அமிலத்துடன் உலோகத்தை குறைக்கும் போது உருவாக்கப்பட்டது.
4. 
   செயலில் உள்ள உலோகங்களுடன் தொடர்பு ... அதிக வெப்பநிலையில் இது காரம் மற்றும் கார பூமி உலோகங்களுடன் இணைந்து வெள்ளை படிகப் பொருட்களை உருவாக்குகிறது - உலோக ஹைட்ரைடுகள், ஒரு ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவரின் பண்புகளை வெளிப்படுத்துகிறது: 2Na + H 2 = 2NaH;

Ca + H 2 = CaH 2.

ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி

ஆய்வகத்தில்:

1. 
   கந்தக மற்றும் ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலங்களின் நீர்த்த கரைசல்களுடன் உலோகத்தின் தொடர்பு

Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2.

1. 
   அலுமினியம் அல்லது சிலிக்கானின் அல்கஸ் கரைசல்களுடன் தொடர்பு:

2Al + 2NaOH + 10H 2 O = 2Na + 3H 2;

Si + 2NaOH + H 2 O = Na 2 SiO 3 + 2H 2.

தொழிலில்:

1. 
   மின்னாற்பகுப்பு நீர் தீர்வுகள்சோடியம் மற்றும் பொட்டாசியம் குளோரைடுகள் அல்லது ஹைட்ராக்சைடுகள் முன்னிலையில் நீரின் மின்னாற்பகுப்பு:

2NaCl + 2H 2 O = H 2 + Cl 2 + 2NaOH;

2H 2 O = 2H 2 + O 2.

1. 
   மாற்று முறை. முதலாவதாக, 1000 ° C வெப்பமான கோக் மூலம் நீர் நீராவியை கடந்து நீர் வாயு பெறப்படுகிறது:

C + H 2 O = CO + H 2.

கார்பன் மோனாக்சைடு (II) கார்பன் மோனாக்சைடு (IV) ஆக்சிஜனேற்றப்பட்டு, 400-450 ° C க்கு வெப்பப்படுத்தப்பட்ட Fe 2 O 3 வினையூக்கியின் மீது அதிகப்படியான நீராவியுடன் நீர் வாயு கலவையை அனுப்புவதன் மூலம்:

CO + H 2 O = CO 2 + H 2.

இதன் விளைவாக கார்பன் மோனாக்சைடு (IV) நீரால் உறிஞ்சப்படுகிறது, இந்த வழியில் 50% தொழில்துறை ஹைட்ரஜன் பெறப்படுகிறது.

1. 
   மீத்தேன் மாற்றம்: CH 4 + H 2 O = CO + 3H 2.

இந்த எதிர்வினை 800 ° C இல் ஒரு நிக்கல் வினையூக்கியின் முன்னிலையில் நடைபெறுகிறது.

1. 
   1200 ° C இல் மீத்தேன் வெப்ப சிதைவு: CH 4 = C + 2H 2.
2. 
   கோக் ஓவன் வாயுவின் ஆழமான குளிர்ச்சி (-196 ° to வரை). இந்த வெப்பநிலையில், ஹைட்ரஜனைத் தவிர அனைத்து வாயுப் பொருட்களும் சுருங்குகின்றன.

ஹைட்ரஜன் பயன்பாடு

ஹைட்ரஜனின் பயன்பாடு அதன் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது:

• 
  ஒரு ஒளி வாயுவாக, இது பலூன்களை நிரப்ப பயன்படுகிறது (ஹீலியம் கலந்தது);
• 
  உலோகங்களை வெல்டிங் செய்யும் போது அதிக வெப்பநிலையைப் பெற ஆக்ஸிஜன்-ஹைட்ரஜன் சுடர் பயன்படுத்தப்படுகிறது;
• 
  உலோகங்களை (மாலிப்டினம், டங்ஸ்டன், முதலியன) அவற்றின் ஆக்சைடுகளிலிருந்து பெறப் பயன்படுத்தும் குறைக்கும் முகவராக;
• 
  அம்மோனியா மற்றும் செயற்கை திரவ எரிபொருள் உற்பத்திக்காக, கொழுப்புகளின் ஹைட்ரஜனேற்றத்திற்காக.