Periodinėje Mendelejevo lentelėje 1 yra labiausiai paplitęs elementas visatoje – vandenilis. Jo pasiskirstymas procentais artėja prie 75%. Mažiausias jo kiekis yra atmosferos sluoksniuose - 0,0001%. Žemės plutoje yra 1% dujų masės. Didžiausias jo kiekis stebimas vandenyje: 12%. Mūsų planetoje tai yra trečias pagal dažnumą cheminis elementas.
Prekės aprašymas
Vandenilio molekulė, kurios formulė yra H-H arba H2, turi fizinių ir cheminių savybių.
Vandilis yra dujos, kurios neturi nei spalvos, nei kvapo. Vandenilio vieta lentelėje 1-oje vietoje yra dėl to, kad įvairiomis sąlygomis šis elementas gali pasireikšti kaip metalas arba kaip dujos. Jo išorinėje orbitoje yra 1 elektronas, kurį vandenilis gali atiduoti (metalinės savybės) arba priimti dar vieną (dujų savybės).
Vandenilio molekulės skersmuo yra 27 nm.
Vandenilio atomo skersmuo yra 1A, spindulys yra 0,41 A.
Ypatybės
Fizinė apima:
- Virimo temperatūra– 256oS.
- Lydymosi temperatūra -259,2oC.
- Oro svoris (D) – 0,069.
- Vandilis blogai tirpsta vandenyje.
Cheminės savybės yra:
- Nepolinio ryšio tarp molekulės dalelių energija yra 436 kJ/mol.
- Šiluminės disociacijos temperatūra yra 2000oC.
- Reaguoja su:
- halogenai;
- deguonis;
- pilka;
- azotas;
- azoto oksidas;
- aktyvūs metalai.
Gamtoje vandenilis randamas tiek natūralios formos, tiek izotopų pavidalu: protiumas, deuteris ir tritis.
Molekulės struktūra
Elemento molekulės struktūra paprasta. Vandenilio molekulės sudėtį vaizduoja du atomai, kurie artėjant sudaro kovalentinę nepolinę jungtį, taip pat viena elektronų pora. Vieno atomo sandara: 1 teigiamai įkrautas branduolys, aplink kurį juda 1 neigiamo krūvio elektronas. Šis elektronas yra 1s orbitoje.
H - 1e=H+ šis vandenilio jonas yra teigiamas.
Ši išraiška rodo, kad vandenilio parametrai yra panašūs į 1 grupės periodinės lentelės elementus, kurie yra šarminiai metalai (litis, natris, kalis), dovanojantys vienintelį elektroną išorinėje orbitoje.
H + 1e=H – neigiamas vandenilio jonas.
Ši lygtis rodo, kad vandenilis yra susijęs su panašiais 7-osios grupės elementais, kurie yra dujos ir gali priimti trūkstamus elektronusiki išorinio elektroninio lygio. Šios dujos apima: fluorą, chlorą, bromą ir kt.
Vandenilio molekulės sudėtis grafiškai pateikta žemiau.
Atstumas tarp vandenilio atomų yra r=0,74 A, o orbitos spindulių suma yra 1,06 A. Tai turi įtakos elektronų debesų persidengimo gyliui ir stipriam, stabiliam vandenilio ryšiui.
Vandenilio atomas yra elementariausias gamtos atomas. Atomo protono dydis yra 10,5 A, o vieno atomo skersmuo yra 0,1 nm.
Izotopų molekulės turi ypatingą struktūrą. Protiumo atomo branduolį sudaro tik vienas protonas. Izotopas žymimas: 1Н.
Branduolinė struktūra atrodo kaip protono ir neutrono (2H) kompleksas.
3Н - tritis - savo atominėje struktūroje turi branduolį su 1 protonu ir dviem neutronais.
Mišios
Moksle yra formulių, kurios apskaičiuoja vandenilio molekulės masę. Elemento atžvilgiu nustatykite molekulinę ir atominę masę.
Vandenilio molekulės molinė masė apskaičiuojama pagal bendrą formulę:
M=m / n, kur m yra medžiagos masė, n yra jos kiekis.
Atomo masė yra 1,008 amu. Vadinasi, santykinė molekulės masė taip pat bus lygi 1,008. Kadangi vandenilio molekulė susideda iš dviejų atomų, santykinė atominė masė yra 2,016 a.u. m. Vandenilio molekulės masė išreiškiama gramais moliui (g/mol).
Vertėgamta
Svarbiausia gamtos medžiaga, kuri kartu su deguonimi sudaro vandenilį, yra vanduo. Vanduo yra gyvybės š altinis, todėl vandenilis yra gyvybiškai svarbus elementas.
100 % visų cheminių elementų, sudarančių organizmo aplinką, 1/10 dalis arba 10 % yra vandenilis. Be vandens, jis gali išlaikyti ketvirtinę b altymų struktūrą, kuri įmanoma dėl vandenilio jungties.
Nukleino rūgščių komplementarumo principas taip pat atsiranda veikiant vandenilio molekulei. Augalų ląstelėje H dalyvauja fotosintezės, biosintezės ir energijos perdavimo membranos kanalais procese.
Programa
Chemijos pramonėje vandenilis plačiai naudojamas. Jo pridedama gaminant plastikinius gaminius, gaminant muilą, taip pat gaminant amoniaką ir mentolį.
Maisto pramonė: gaminant maistą vandenilis pridedamas kaip maisto priedas E949. Tokį komponentą galima pamatyti ant margarino, augalinių aliejų pakuočių. Priedą E949 leidžia Rusijos Federacijos maisto pramonė.
Vandilis kadaise taip pat buvo naudojamas aeronautikos pramonėje, nes medžiaga yra lengvesnė už orą. Taigi praėjusio amžiaus 30-aisiais balionai ir dirižabliai buvo užpildyti tokio tipo dujomis. Nepaisant pigumo ir naudojimo paprastumo, vandenilis greitai buvo atsisakyta naudoti kaip užpildas, nes vis dažniau įvykdavo lėktuvų sprogimai.
Šiandien dujos naudojamos kaipkosmoso pramonėje naudojamo kuro. Tačiau svarstomi jo panaudojimo lengvųjų ir sunkvežimių varikliams eksploatuoti būdai, kadangi elementas degdamas neišskiria į atmosferą kenksmingų priemaišų, todėl yra nekenksmingas aplinkai.
Vandenilio izotopai yra neatskiriama daugelio vaistų sudedamoji dalis. Deuteris naudojamas farmakologiniuose tyrimuose, siekiant nustatyti vaisto elgesį ir poveikį organizmui. Tritis radiodiagnostikoje naudojamas kaip elementas, lemiantis fermentų apykaitos biochemines reakcijas. Vandenilis yra peroksido dalis, kuri yra dezinfekavimo priemonė.
