Водород

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Водород

Химический элемент
Символ, номер
Н, 1
Атомная масса
1,00797 ат. м.
Электронная конфигурация
1s1
Электроотрицательность
по Полингу 2,1
Степени окисления
+1, −1
Плотность
0,0899 кг/м3 (при 273,15 К и атм. давлении)


Молярная теплоёмкость
 Дж/(K·моль)


Водород (СССР, Киевнаучфильм, 1974) [18:49]
Водород — Самый легкий газ во Вселенной // Thoisoi [21:39]

Водород (лат. Hydrogenium), Н — химический элемент под номером 1 в периодической системе Менделеева.

Физические свойства[править]

Водород в разрядной трубке

При комнатной температуре — газ; без цвета, запаха и вкуса.

Название[править]

Современное название hydrogène (от греч. hýdōr — вода и gennáō — рождать, означает «рождающий воду». Это название элементу дал А. Лавуазье.

Распостранение[править]

На Земле[править]

Широко распространён в природе, его содержание в земной коре (литосфера и гидросфера) составляет по массе 1 %, а по числу атомов 16 %.

В составе самого распространённого вещества на Земле — воде содержится 11,19 % по массе). Кроме того, водород входит в состав углей, нефти, природных газов, глины; в живых организмах как часть белков, углеводов, нуклеиновых кислот и проч. В человеческом организме каждый второй атом — атом водорода, однако вследствие своей легкости (водород — самый легкий химический элемент) он составляет лишь примерно 10 % от веса тела.

На Земле в свободном состоянии он встречается крайне редко, в небольших количествах водород содержится в вулканических и прочих природных газах. Ничтожные количества свободного водорода (0,0001 % по числу атомов) присутствуют в атмосфере.

В космосе[править]

В отличие от Земли, в космосе водорода гораздо больше. По распространённости элементов во Вселенной он занимает первое место (88,6 %). В виде плазмы он составляет около половины массы Солнца, основную часть газов межзвёздной среды, газовых туманностей. Звёзды главной последовательности используют водород как термоядерное топливо. Водород присутствует в атмосфере ряда планет (например, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун) и в кометах в свободном состоянии, метана, аммиака, воды и пр. Как поток протонов он входит в состав космических лучей.

Изотопы[править]

Природный водород состоит из смеси 2 стабильных изотопов: лёгкого (H, протий, водород-1), и тяжёлого (D, дейтерий, водород-2). В природных соединениях водорода на 1 атом дейтерия приходится примерно 6800 атомов протия. Искусственно получен радиоактивный изотоп — тритий (T, водород-3), с мягким β-излучением и периодом полураспада 12,262 года. В процессе распада он превращается в редкий изотоп гелия He-3. В природе тритий в ничтожных количествах образуется из атмосферного азота под действием нейтронов космических лучей. Помимо трития известны изотопы водорода с массовыми числами 4-7. Все они получены искусственными методами и крайне неустойчивы.

Химические свойства[править]

Водород относится к химически активным элементам. Молекула водорода двухатомна. Со фтором водород реагирует со взрывом, с хлором и бромом реагирует лишь при освещении или нагревании, а с иодом только при нагревании. Во всех этих случаях получаются галогеноводороды. Взаимодействует с кислородом (при нагревании), образуя воду. При повышенных температурах способен «отнимать» кислород у оксидов металлов (например железа или меди). При этом получается чистый металл и вода. Гидриды получаются при непосредственном взаимодействии с активными металлами (щелочными, щёлочноземельными и др.). С азотом реагирует только при нагревании и в присутствии катализатора, давая аммиак.

История открытия[править]

Водород открыл Парацельс в первой половине 16 века. В 1776 Г. Кавендиш впервые исследовал его свойства. В 1783—1787 А. Лавуазье показал, что водород входит в состав воды.

См. также[править]

Литература[править]

  • Большая советская энциклопедия.
  • Некрасов Б. В., Курс общей химии, 14 изд., М., 1962;
  • Реми Г., Курс неорганической химии, пер. с нем., т. 1, М., 1963.

Ссылки[править]

[]
Электрохимический ряд активности металлов

Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu,
Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H2,
W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au

 
Основные виды органического топлива
Ископаемое
Нефть 
 и нефтепродукты 

НефтьМазутМ-40ПиронафтГудронПетролейный эфирГазовый конденсатДизельное топливоГазойльЛигроинКеросинБензинГазолин

Природные газы 

Природный газКомпримированный природный газСжиженный природный газСжиженные углеводородные газыПопутный нефтяной газУгольный газГазовые гидратыСланцевый газ

Угли и сланец 

Бурый угольКаменный угольАнтрацитГорючий сланецСапропелитКаменноугольный кокс

Торф 

ТорфТорфяной кокс

Возобновляемое
и биологическое

ВалежникДроваКизякНавозДревесный угольЭтанолБиодизельБиоэтанолБутанол-1МетанолСвалочный газБолотный газБиогазБиоводород

Искусственное

Доменный газСветильный газКоксовый газТрет-бутилметиловый эфирСинтез-газСинтетическое топливоГенераторный газВодородВодоугольное топливоПековый кокс

Разное

Газификация угля