Водород

Водород

Химический элемент

газ

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

Водород в разрядной трубке

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

• атомная масса 1,00797.

Название

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

Распостранение

На Земле

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

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

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

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

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

• Водородная дегазация Земли
• Водородная связь
• Водородный показатель

Литература

• 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

• ВОДОРОД (ХиМиК.ру)