Hydro

Nguyên tố chất hóa học nhập khối hệ thống bảng tuần trả những yếu tố với vẹn toàn tử số vì thế 1

Hydro là 1 trong những yếu tố chất hóa học nhập khối hệ thống tuần trả những yếu tố với vẹn toàn tử số vì thế 1, vẹn toàn tử khối vì thế 1 amu. Trước phía trên còn được gọi là khinh khí (như nhập "bom coi thường khí" tức bom H); lúc bấy giờ kể từ này không nhiều được dùng. Sở dĩ được gọi là "khinh khí" là vì hydro là yếu tố nhẹ nhõm nhất và tồn bên trên ở thể khí, với trọng lượng vẹn toàn tử 1,00794 amu. Hydro là yếu tố phổ cập nhất nhập ngoài hành tinh, tạo ra khoảng chừng 75% tổng lượng ngoài hành tinh và cho tới bên trên 90% tổng số vẹn toàn tử. Các sao nằm trong dải chủ yếu được cấu trúc hầu hết vì thế hydro ở tình trạng plasma. Hydro yếu tố tồn bên trên ngẫu nhiên bên trên Trái Đất kha khá khan hiếm tự khí hydro nhẹ nhõm nên ngôi trường thú vị của Trái Đất ko đầy đủ mạnh để giữ lại bọn chúng ngoài bay ra bên ngoài không khí, bởi vậy hydro tồn bên trên hầu hết bên dưới dạng hydro vẹn toàn tử trong số tầng trên cao của khí quyển Trái Đất.

Bạn đang xem: Hydro

Hydro,  1H

Ánh sáng sủa tím ở thể plasma

Quang phổ vạch của hydro

Tính hóa học chung
Tên, ký hiệuHydro, H
Hình dạngKhí ko color, phân phát sáng sủa với khả năng chiếu sáng tím Khi trả quý phái thể plasma
Hydro nhập bảng tuần hoàn
Số vẹn toàn tử (Z)1
Khối lượng vẹn toàn tử chuẩn (±) (Ar)1,00794(7)[1] (1.00784–1.00811)[2]
Phân loại  phi kim
Nhóm, phân lớp1, s
Chu kỳChu kỳ 1
Cấu hình electron1s1

mỗi lớp

1
Tính hóa học vật lý
Màu sắcKhông màu
Trạng thái vật chấtChất khí
Nhiệt nhiệt độ chảy14,01 K ​(-259,14 °C, ​-434,45 °F)
Nhiệt chừng sôi20,28 K ​(-252,87 °C, ​-423,17 °F)
Mật độ0,08988 g/L (ở 0 °C, 101.325 kPa)
Mật chừng ở thể lỏngở nhiệt nhiệt độ chảy: 0,07 g·cm−3 (rắn: 0.0763 g·cm−3)[3]
ở nhiệt chừng sôi: 0,07099 g·cm−3
Điểm ba13.8033 K, ​7,042 kPa
Điểm cho tới hạn32,97 K, 1,293 MPa
Nhiệt lượng rét chảy(H2) 0,117 kJ·mol−1
Nhiệt cất cánh hơi(H2) 0,904 kJ·mol−1
Nhiệt dung(H2) 28,836 J·mol−1·K−1
Áp suất hơi
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
ở T (K) 15 20
Tính hóa học vẹn toàn tử
Trạng thái oxy hóa1, 0, -1 ​Lưỡng tính
Độ âm điện2,đôi mươi (Thang Pauling)
Năng lượng ion hóaThứ nhất: 1312,0 kJ·mol−1
Bán kính links nằm trong hóa trị31±5 pm
Bán kính cầu xin der Waals120 pm
Thông tin cẩn khác
Cấu trúc tinh anh thể ​Lục phương

Cấu trúc tinh anh thể Lục phương của Hydro

Vận tốc âm thanh(Khí, 27 °C) 1310 m·s−1
Độ dẫn nhiệt0,1805 W·m−1·K−1
Tính hóa học từNghịch từ[4]
Độ cảm kể từ (χmol)−3,98×10−6 cm3/mol (298 K)[5]
Số ĐK CAS12385-13-6
1333-74-0 (H2)
Lịch sử
Phát hiệnHenry Cavendish[6][7] (1766)
Đặt thương hiệu chủ yếu bởiAntoine Lavoisier[8] (1783)
Đồng vị ổn định quyết định nhất
Bài chính: Đồng vị của Hydro
Iso NA Chu kỳ buôn bán rã DM DE (MeV) DP
1H 99,9885% 1H ổn định quyết định với 0 neutron
2H 0.0115% 2H ổn định quyết định với một neutron
3H Vết 12.32 năm β- 0.01861 3He

Đồng vị phổ cập nhất của hydro là proti, ký hiệu là H, với phân tử nhân là 1 trong những proton độc nhất và không tồn tại neutron. Trong khi hydro còn tồn tại một đồng vị bền là deuteri, ký hiệu là D, với phân tử nhân có một proton và một neutron và một đồng vị phóng xạ là triti, ký hiệu là T, với nhì neutron nhập phân tử nhân.

Với vỏ vẹn toàn tử chỉ tồn tại một electron, vẹn toàn tử hydro là vẹn toàn tử đơn giản và giản dị nhất được nghe biết, và cũng chính vì vậy vẹn toàn tử hydro tự tại mang trong mình 1 chân thành và ý nghĩa lớn rộng lớn về mặt mày lý thuyết. Chẳng hạn, vì thế vẹn toàn tử hydro là vẹn toàn tử hòa hợp độc nhất tuy nhiên phương trình Schrödinger hoàn toàn có thể giải được đúng đắn cho nên việc nghiên cứu và phân tích tích điện và cấu tạo năng lượng điện tử của nó đóng trách nhiệp tầm quan trọng cần thiết nhập sự trở nên tân tiến của tất cả cơ học tập lượng tử và chất hóa học lượng tử.

Ở ĐK thông thường, những vẹn toàn tử hydro kết phù hợp với nhau tạo nên trở nên những phân tử bao gồm nhì vẹn toàn tử H2. (Ở những sức nóng chừng cao, quy trình ngược lại xẩy ra.) Khí hydro chuyến thứ nhất được pha chế một cơ hội tự tạo nhập thời điểm đầu thế kỷ XVI bằng phương pháp nhúng sắt kẽm kim loại nhập vào một acid mạnh. Vào trong thời điểm 1766-1781, Henry Cavendish là kẻ thứ nhất nhìn thấy rằng hydro là 1 trong những hóa học riêng không liên quan gì đến nhau và rằng Khi bị châm nhập không gian nó đưa đến thành phầm là nước. Tính hóa học này đó là xuất xứ của tên thường gọi giờ Pháp hydrogène (được đưa đến bằng phương pháp ghép tiếp đầu ngữ giờ Hy Lạp hydro-, Tức là "nước", với tiếp vĩ ngữ giờ Pháp -gène, Tức là "tạo ra").[9] Tại ĐK chi tiêu chuẩn chỉnh, hydro là 1 trong những hóa học khí lưỡng vẹn toàn tử ko color, ko mùi hương, ko vị và là 1 trong những phi kim.

Trong những phù hợp hóa học ion, hydro hoàn toàn có thể tồn bên trên ở nhì dạng. Trong những phù hợp hóa học với sắt kẽm kim loại, hydro tồn bên trên bên dưới dạng những anion hydride mang trong mình 1 năng lượng điện âm, ký hiệu H-. Hydro còn hoàn toàn có thể tồn bên trên bên dưới dạng những cation H+ là ion dương sinh rời khỏi tự vẹn toàn tử hydro bị mất mặt cút một electron độc nhất của chính nó. Tuy nhiên một ion dương với cấu trúc chỉ bao gồm một proton trần truồng (không đem electron lấp chắn) ko thể tồn bên trên được nhập thực tiễn tự tính dương năng lượng điện hoặc tính acid và bởi vậy kĩ năng phản xạ với những phân tử không giống của H+ là đặc biệt cao. Một cation hydro thực sự chỉ tồn bên trên nhập quy trình trả proton kể từ những acid quý phái những base (phản ứng acid-base). Trong hỗn hợp nước H+ (do chủ yếu nước hoặc một loại acid không giống phân ly ra) kết phù hợp với phân tử nước đưa đến những cation hydroni H3O+, thông thường cũng khá được viết lách gọn gàng là H+. Ion này đóng góp một tầm quan trọng quan trọng đặc biệt cần thiết nhập chất hóa học acid-base.

Hydro tạo nên trở nên những phù hợp hóa học nằm trong hóa trị với đa số những yếu tố không giống. Nó xuất hiện nội địa và đa số những phù hợp hóa học cơ học cũng giống như các khung người sinh sống.

Tính chất sửa

Ở sức nóng chừng và áp suất chi tiêu chuẩn chỉnh hydro là 1 trong những khí lưỡng vẹn toàn tử đem công thức phân tử H2, ko color, ko mùi hương, dễ dàng bắt cháy, đem sức nóng chừng sôi đôi mươi,27 K (-252,87 °C) và sức nóng nhiệt độ chảy 14,02 K (-259,14 °C). Tinh thể hydro đem cấu tạo lục phương. Hydro đem hóa trị 1 và hoàn toàn có thể phản xạ với đa số những yếu tố chất hóa học không giống.

Sự cháy sửa

 
Động cơ chủ yếu tàu con cái thoi châm hydro với oxy, một phản xạ cháy hầu hết ko thấy được.

Khí hydro (hay phân tử hydro)[10] đem tính cháy cao và tiếp tục cháy nhập không gian trong vòng độ đậm đặc thể tích kể từ 4% cho tới 75%.[11] Entropy của quy trình cháy hydro là −286 kJ/mol:[12]

2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(l) + 572 kJ (286 kJ/mol)[note 1]

Khí hydro nổ với lếu láo phù hợp không gian với độ đậm đặc 4–74% và với clo nếu như độ đậm đặc nó là 5–95%. Hỗn phù hợp hoàn toàn có thể được châm cháy vì thế tia lửa, sức nóng hoặc khả năng chiếu sáng mặt mày trời. Nhiệt chừng tự động cháy của hydro nhập không gian là 500 °C (932 °F).[13] Hỗn phù hợp oxy-hydro tinh anh khiết cháy phân phát rời khỏi khả năng chiếu sáng tử nước ngoài và lếu láo phù hợp với nhiều oxy cháy gần như là ko thể để ý vì thế đôi mắt thông thường như được minh họa nhập Space Shuttle Main Engine đối với chùm lửa xinh đẹp thấy của Space Shuttle Solid Rocket Booster. Việc phân phát hiện nay thất thoát khí hydro cháy hoàn toàn có thể cần thiết một tranh bị báo cháy; thất thoát vì vậy hoàn toàn có thể đặc biệt nguy hại. Ngọn lửa hydro trong số ĐK không giống là màu xanh da trời, tựa như ngọn lửa khí châm vạn vật thiên nhiên màu xanh da trời.[14]

Nguyên tử hydro sửa

Nguyên tử hydro là vẹn toàn tử của yếu tố hydro. Nó bao hàm một electron đem năng lượng điện âm cù xung xung quanh proton đem năng lượng điện dương là phân tử nhân của vẹn toàn tử hydro. Điện tử và proton links cùng nhau vì thế lực Coulomb

 
Phân tử Hydro

Đồng vị sửa

Hydro đem 3 đồng vị ngẫu nhiên bao gồm 1
H
, 2
H
3
H
. Các đồng vị không giống đem phân tử nhân ko bền (4
H
cho tới 7
H
) được tổ hợp nhập chống thực nghiệm tuy nhiên ko để ý được nhập ngẫu nhiên.[15][16]

Hydro là yếu tố độc nhất đem những tên thường gọi không giống nhau cho những đồng vị của chính nó. (Trong quá trình đầu của nghiên cứu và phân tích phóng xạ, những đồng vị phóng xạ nặng trĩu không giống nhau cũng khá được gọi là, tuy nhiên những tên thường gọi này sẽ không được dùng, tuy vậy một yếu tố, radon, mang tên gọi tuy nhiên vẹn toàn thủy được sử dụng chỉ cho 1 đồng vị của nó). Các ký hiệu D và T (thay vì thế H2 và H3) đôi lúc được dùng nhằm chỉ đơteri và triti, tuy vậy điều này sẽ không được đầu tiên phê chuẩn chỉnh. Ký hiệu P.. đã và đang được dùng mang lại phosphor và ko thể dùng nhằm chỉ proti.

  • 1H: Đồng vị phổ cập nhất của hydro lúc lắc rộng lớn 99,98%, đồng vị ổn định quyết định này còn có phân tử nhân chỉ chứa chấp độc nhất một proton; vì vậy nhập mô tả (mặc mặc dù ít) gọi là proti.[17]
  • 2H: Đồng vị ổn định quyết định mang tên là deuteri, với thêm 1 neutron nhập phân tử nhân. Nó lúc lắc khoảng chừng 0,0184-0,0082% của toàn cỗ hydro (IUPAC); tỷ trọng của chính nó cho tới proti được xác lập tương quan với nước tham ô chiếu chi tiêu chuẩn chỉnh của VSMOW. Deuteri không tồn tại tính phóng xạ, và ko thể hiện nay độc tính. Nước được sản xuất nhiều chứa chấp deuteri chứ không hydro thường thì được gọi là nước nặng trĩu. Deuteri và những phù hợp hóa học của chính nó được dùng để làm ghi lại đồng vị trong số thực nghiệm hóa sinh và trong số dung môi người sử dụng 1
    H
    -quang phổ NMR.[18] Nước nặng trĩu được sử dụng thực hiện hóa học điều tiết neutron và hóa học thực hiện giá tiền trong số lò phản xạ phân tử nhân. Deuteri cũng hoàn toàn có thể là nhiên liệu tiềm năng trong số phản xạ tổ hợp phân tử nhân thương nghiệp.[19]
  • 3H: Đồng vị phóng xạ ngẫu nhiên mang tên là triti. Hạt nhân của chính nó đem nhì neutron và một proton. Nó phân chảy bám theo phóng xạ beta và chu kỳ luân hồi buôn bán chảy là 12,32 năm.[20] Do đem tính phóng xạ nên nó hoàn toàn có thể được sử dụng nhập đập phản xạ, như trong số loại đồng hồ đeo tay. Tấm thủy tinh anh ngăn ngừa một lượng nhỏ phóng xạ bay ra bên ngoài.[21] Một lượng nhỏ triti xuất hiện nhập ngẫu nhiên tự sự phản xạ trong số những tia ngoài hành tinh với những khí nhập khí quyển; triti cũng khá được giải hòa trong số demo nghiệm vũ trang phân tử nhân.[22] Nó được sử dụng trong số phản xạ tổ hợp phân tử nhân,[23] ở dạng vết nhập địa hóa đồng vị,[24] và quan trọng đặc biệt trong số tranh bị tự động phân phát sáng sủa.[25] Triti cũng khá được người sử dụng trong số thực nghiệm ghi nhãn chất hóa học và sinh học tập.[26]Triti cũng hoàn toàn có thể thay cho thế hydro nội địa tựa như deuteri và đưa đến nước siêu nặng trĩu.
  • 4H: Hydro-4 được tổ hợp Khi phun huỷ triti vì thế phân tử nhân đơteri hoạt động một cách nhanh nhất. Nó phân chảy đưa đến phản xạ neutron và đem chu kỳ luân hồi buôn bán chảy 9,93696x10−23 giây.
  • 5H: Năm 2001 những ngôi nhà khoa học tập phân phát sinh ra hydro-5 bằng phương pháp phun huỷ hydro vì thế những ion nặng trĩu. Nó phân chảy đưa đến phản xạ neutron và đem chu kỳ luân hồi buôn bán chảy 8,01930x10−23 giây.
  • 6H: Hydro-6 phân chảy đưa đến phụ vương phản xạ neutron và đem chu kỳ luân hồi buôn bán chảy 3,26500x10−22 giây.
  • 7H: Năm 2003 hydro-7 đã và đang được đưa đến bên trên chống thực nghiệm RIKEN ở Nhật Bản[27] bằng phương pháp mang lại chạm va dòng sản phẩm những vẹn toàn tử heli-8 tích điện cao với tiềm năng hydro giá tiền và phân phát sinh ra những triton - phân tử nhân của vẹn toàn tử triti - và những neutron kể từ sự đánh tan của hydro-7, tựa như cách thức dùng nhằm phát triển và phân phát hiện nay hydro-5.

Lịch sử sửa

Phát hiện nay và sử dụng sửa

Hydro (trong giờ Pháp, hydrogène, hydr-, thân thiện kể từ của hydros, giờ Hy Lạp tức thị "nước", và -gène, giờ Pháp tức thị "sinh", Tức là "sinh rời khỏi nước" Khi phù hợp với Oxy[28] Năm 1671, Robert Boyle vẫn phân phát hiện nay và mô tả phản xạ thân thiện Fe và acid loãng sinh rời khỏi khí hydro.[29][30] Năm 1766, Hydro chuyến thứ nhất được Henry Cavendish phân phát hiện nay như 1 hóa học riêng không liên quan gì đến nhau, và gọi là khí kể từ phản xạ kim loại-acid là "khí hoàn toàn có thể cháy".[31][32] và phân phát hiện nay năm 1781 rằng khí này đưa đến nước Khi châm. Ông thông thường được tín dụng thanh toán mang lại phân phát hiện nay của chính nó như là 1 trong những nguyên tố.[6][7] Cavendish vô tình thăm dò rời khỏi nó Khi triển khai những thực nghiệm với thủy ngân và những acid. Mặc mặc dù ông vẫn sai lầm không mong muốn Khi nhận định rằng hydro là phù hợp hóa học của thủy ngân (và ko nên của acid), tuy nhiên ông vẫn hoàn toàn có thể mô tả thật nhiều tính chất của hydro đặc biệt cảnh giác. Năm 1783, Antoine Lavoisier gọi là mang lại yếu tố này và chứng minh nước được đưa đến kể từ hydro và oxy.[8] Không lâu sau, ông và Laplace lập lại thực nghiệm phân phát hiện nay của Cavendish thì nước được đưa đến Khi hydro bị châm cháy.[7] Lavoisier đưa đến hydro kể từ những thực nghiệm phổ biến của ông về bảo đảm lượng bằng phương pháp phản xạ của dòng sản phẩm tương đối nước với Fe sắt kẽm kim loại qua chuyện một sinh sống Fe nung bên trên lửa. Quá trình lão hóa kỵ khí của Fe của những proton của nước ở sức nóng chừng cao hoàn toàn có thể được trình diễn bám theo những phản xạ sau:

Fe + H2O → FeO + H2
2 Fe + 3 H2O → Fe2O3 + 3 H2
3 Fe + 4 H2O → Fe3O4 + 4 H2

Nhiều sắt kẽm kim loại như zirconi trải qua chuyện phản xạ tương tự động với nước đưa đến hydro.

Hydro được hóa lỏng chuyến thứ nhất vì thế James Dewar năm 1898 bằng phương pháp dùng phần tử thực hiện giá tiền và phát minh sáng tạo của ông phích nước.[7] Ông vẫn đưa đến hydro rắn nhập năm tiếp sau đó.[7] Deuteri được Harold Urey phân phát hiện nay nhập mon 12 năm 1931 bằng phương pháp chưng có một khuôn nước rất nhiều lần, với phát minh sáng tạo này Urey nhận giải Nobel năm 1934. Triti được Ernest Rutherford, Mark Oliphant, và Paul Harteck pha chế năm 1934.[6] Nước nặng trĩu được group của Urey phân phát hiện nay năm 1932.[7] François Isaac de Rivaz vẫn tạo nên mô tơ de Rivaz thứ nhất dùng tích điện từ những việc châm cháy lếu láo phù hợp hydro và oxy năm 1806. Edward Daniel Clarke vẫn phát minh sáng tạo rời khỏi ống xì hàn hydro năm 1819. Đèn Döbereiner và đèn Sảnh khấu được phát minh sáng tạo năm 1823.[7]

Một trong mỗi phần mềm thứ nhất của chính nó là coi thường khí cầu, được Jacques Charles phát minh sáng tạo năm 1783.[7]. Hydro tạo nên lực nâng mang lại dạng du hành bên trên ko nhập năm 1852, đấy là phát minh sáng tạo tàu sản phẩm ko người sử dụng lực nâng hydro thứ nhất của Henri Giffard.[7] Ferdinand von Zeppelin vẫn xúc tiến ý tưởng phát minh Khi khí cầu cứng người sử dụng lực nâng của hydro tuy nhiên sau đây được gọi là Zeppelin; coi thường khí cầu thứ nhất cất cánh năm 1900.[7] Các chuyến cất cánh trở thành thông thường xuyên rộng lớn chính thức năm 1910 và Khi nổ rời khỏi cuộc chiến tranh toàn cầu loại nhất nhập mon 8 năm 1914, Khi khí cầu vẫn vận trả 35.000 khách hàng tuy nhiên không tồn tại tai nạn đáng tiếc nguy hiểm. Tàu không gian lực nâng hydro được sử dụng thực hiện những điểm qua chuyện sát và thả bom nhập trong cả trận chiến.

Vai trò nhập thuyết lượng tử sửa

 
Các vạch quang đãng phổ phân phát xạ nhập sóng khả năng chiếu sáng khả con kiến bám theo chuỗi Balmer.

Do cấu tạo vẹn toàn tử kha khá đơn giản và giản dị của chính nó chỉ bao gồm một proton và một electron, vẹn toàn tử hydro, cùng theo với quang đãng phổ khả năng chiếu sáng kể từ nó hoặc nó hít vào, là trung tâm của việc trở nên tân tiến triết lí về cấu tạo vẹn toàn tử.[33] Hơn thế nữa, sự đơn giản và giản dị ứng của phân tử hydro và cation ứng H+
2
được chấp nhận nắm rõ tương đối đầy đủ rộng lớn về những links chất hóa học ngẫu nhiên, sau đó 1 thời hạn cộc sau thời điểm cơ học tập lượng tử của vẹn toàn tử hydro đã và đang được trở nên tân tiến nhập thân thiện những năm 1920.

Một trong mỗi cảm giác lượng tử thứ nhất được trao thấy rõ rệt là để ý của Maxwell tương quan cho tới hydro, nửa thế kỷ trước khi tham gia học thuyết cơ học tập lượng tử được trở nên tân tiến trọn vẹn. Maxwell vẫn để ý sức nóng dung riêng rẽ của H2 ko thể tính được của khí nhì vẹn toàn tử bên dưới sức nóng chừng chống và chính thức càng ngày càng như thể với khí đơn vẹn toàn tử ở sức nóng chừng tấp nập đặc. Theo thuyết lượng tử, xử sự này khởi đầu từ khoảng cách những nấc tích điện cù (lượng tử hóa), nó thực hiện không ngừng mở rộng khoảng cách nhập H2 tự lượng thấp của chính nó. Các nấc khoảng cách rộng lớn này khắc chế tỷ trọng đều bằng nhau của tích điện nung nhập hoạt động cù nhập hydro ở những nấc sức nóng chừng thấp. Các khí nhì vẹn toàn tử bao hàm những vẹn toàn tử nặng trĩu rộng lớn không tồn tại những nấc khoảng cách rộng lớn này và ko thể hiện nay nằm trong cảm giác.[34]

Trạng thái thiên nhiên sửa

Hydro là yếu tố phổ cập nhất nhập ngoài hành tinh, lúc lắc 75% những vật hóa học thường thì bám theo lượng và bên trên 90% bám theo con số vẹn toàn tử.[35] Nguyên tố này được nhìn thấy với cùng 1 lượng kếch xù trong số ngôi sao sáng và những hành tinh anh khí kếch xù. Các đám mây phân tử của H2 tương quan tới việc tạo hình sao. Hydro nhập vai trò cần thiết trong những công việc hỗ trợ tích điện ngôi sao sáng trải qua phản xạ proton-proton và tổ hợp phân tử nhân quy trình CNO.[36]

Trong từng ngoài hành tinh, hydro được nhìn thấy hầu hết ở những tình trạng vẹn toàn tử và plasma với những đặc thù không giống với hydro phân tử. Tại dạng plasma, electron và proton của hydro ko links cùng với nhau, tạo nên trở nên những hóa học dẫn diện đặc biệt cao và phân phát xạ cao. Các phân tử tích năng lượng điện bị tác động cao vì thế kể từ ngôi trường và năng lượng điện ngôi trường. Ví dụ, bão mặt mày trời tương tác với kể từ quyển của Trái Đất thực hiện tăng dòng sản phẩm Birkeland và Aurora. Hydro được phân phát hiện nay ở tình trạng vẹn toàn tử hòa hợp năng lượng điện trong số môi trường thiên nhiên liên sao. Một lượng rộng lớn hydro hòa hợp được nhìn thấy trong số hệ Lyman-alpha bị hãm được nghĩ rằng cai trị tỷ lệ baryon ngoài hành tinh của Vũ trụ cho tới dịch trả đỏ rực z=4.[37]

Tuy vậy, bên trên Trái Đất nó đem đặc biệt không nhiều nhập khí quyển (1 ppm bám theo thể tích). Tuy nhiên, hydro là yếu tố phổ cập loại 3 bên trên mặt phẳng Trái Đất,[38] hầu hết là ở dạng phù hợp hóa chất như nước và hydrocarbon.[20] Hydro được đưa đến vì thế một vài vi trùng và tảo và là bộ phận ngẫu nhiên của trung tiện như ở dạng methan, là mối cung cấp hydro có tính cần thiết ngày càng tốt.[39] Các mối cung cấp không giống bao hàm phần rộng lớn những hóa học cơ học (hiện bên trên là từng dạng của khung người sống), phàn nàn, nhiên liệu hóa thạch và khí ngẫu nhiên. Metan (CH4) là 1 trong những mối cung cấp cần thiết của hydro. Dưới áp suất đặc biệt cao, ví dụ như bên trên trung tâm của những hành tinh anh khí kếch xù (như Sao Mộc), những phân tử hydro mất mặt đặc điểm của chính nó và hydro phát triển thành một sắt kẽm kim loại (xem hydro kim loại). Dưới áp suất rất thấp, như nhập không gian ngoài hành tinh, hydro đem Xu thế tồn bên trên bên dưới dạng những vẹn toàn tử riêng không liên quan gì đến nhau, đơn giản và giản dị vì thế không tồn tại cơ hội nào là nhằm bọn chúng links với nhau; những đám mây H2 tạo nên trở nên và được links nhập quy trình tạo hình những ngôi sao sáng.

Hydro nhập vai trò sinh sống còn trong những công việc hỗ trợ tích điện nhập ngoài hành tinh trải qua những phản xạ proton-proton và quy trình carbon - nitơ. (Đó là những phản xạ sức nóng hoạnh họe giải hòa tích điện kếch xù trải qua việc tổng hợp nhì vẹn toàn tử hydro trở nên một vẹn toàn tử heli.)

Điều chế, sản xuất sửa

Trong chống thực nghiệm, hydro được pha chế vì thế phản xạ của acid với sắt kẽm kim loại (có thể dùng bình Kipp), như kẽm ví dụ điển hình. Để phát triển công nghiệp có mức giá trị thương nghiệp nó được pha chế kể từ khí vạn vật thiên nhiên. Điện phân nước là phương án đơn giản và giản dị tuy nhiên ko kinh tế tài chính nhằm phát triển một loạt hydro. Các ngôi nhà khoa học tập đang được nghiên cứu và phân tích nhằm thăm dò rời khỏi những cách thức pha chế mới mẻ như phát triển hydro sinh học tập dùng quy trình quang đãng phân ly nước ở tảo lục hoặc việc trả hóa những dẫn xuất sinh học tập như glucose hoặc sorbitol ở sức nóng chừng thấp vì thế những hóa học xúc tác mới mẻ.

Hydro hoàn toàn có thể pha chế bám theo vô số phương pháp không giống nhau: tương đối nước qua chuyện phàn nàn (carbon) rét đỏ rực, phân bỏ hydrocarbon vì thế sức nóng, phản xạ của những base mạnh (kiềm) nhập hỗn hợp với nhôm, năng lượng điện phân nước hoặc khử kể từ acid loãng với cùng 1 sắt kẽm kim loại (có kĩ năng đẩy hydro kể từ acid) nào là tê liệt.

Việc phát triển thương nghiệp của hydro thường thì là kể từ khí ngẫu nhiên được xử lý vì thế tương đối nước rét. Tại sức nóng chừng cao (700-1.100 °C), tương đối nước tính năng với methan nhằm sinh rời khỏi carbon monoxit và hydro.

  (xúc tác Ni, sức nóng chừng cao)

Điện phân hỗn hợp đem màng ngăn:

 

Điện phân nước:

 

Lượng hydro bổ sung cập nhật hoàn toàn có thể nhận được kể từ carbon monoxit trải qua phản xạ nước-khí sau:

 

Hợp chất sửa

Là hóa học nhẹ nhõm nhất vào cụ thể từng hóa học khí, hydro links với phần rộng lớn những yếu tố không giống muốn tạo rời khỏi phù hợp hóa học. Nó có tính năng lượng điện âm 2,2 vì vậy nó đưa đến phù hợp hóa học ở những địa điểm tuy nhiên nó là yếu tố mang tính chất phi sắt kẽm kim loại nhiều hơn thế nữa (1) rưa rứa Khi nó là yếu tố mang tính chất sắt kẽm kim loại nhiều hơn thế nữa (2). Các hóa học loại thứ nhất gọi là hydride, nhập tê liệt hydro hoặc là tồn bên trên bên dưới dạng ion H- hoặc đơn giản hòa tan trong số yếu tố không giống (chẳng hạn như paladi hydride). Các hóa học loại loại nhì đem Xu thế nằm trong hóa trị, Khi tê liệt ion H+ là 1 trong những phân tử nhân trần và đem Xu thế cực mạnh nhằm mút hút những năng lượng điện tử nhập nó. Các dạng này là những acid. Vì thế thậm chí là trong số hỗn hợp acid người tớ hoàn toàn có thể nhìn thấy những ion như hydroni (H3O+) rưa rứa proton.

Hydro kết phù hợp với oxy đưa đến nước, H2O và giải hòa rời khỏi tích điện, nó hoàn toàn có thể nổ Khi cháy nhập không gian. Oxit deuteri, hoặc D2O, thường thì được nói đến việc như nước nặng trĩu. Hydro cũng đưa đến phần rộng lớn những phù hợp hóa học với carbon. Vì sự tương quan của những hóa học này với những mô hình sự sinh sống nên người tớ gọi những phù hợp hóa học này là những hóa học cơ học, việc nghiên cứu và phân tích những tính chất của những hóa học này thuộc sở hữu hóa cơ học.

Các phản xạ sinh học sửa

H2 là 1 trong những thành phầm của tương đối nhiều loại trao thay đổi hóa học kỵ khí và được không ít dạng vi loại vật sinh rời khỏi, thông thường trải qua những phản xạ đem xúc tác những enzym chứa chấp Fe hoặc nickel được gọi là hydrogenase. Các enzyme này xúc tác phản xạ lão hóa khử thuận nghịch ngợm thân thiện H2 và 2 proton và 2 electron của chính nó. Sự tạo nên trở nên khí hydro xẩy ra Khi di chuyển cân đối theo phía khử được đưa đến trong những khi lên men pyruvat so với nước.[40]

Việc phân hạn chế phân tử nước trở nên những proton, electron, và oxy xẩy ra trong số phản xạ dựa vào sáng sủa nhập toàn bộ những loại vật quang đãng phù hợp. Một số loại vật này bao hàm cả tảo Chlamydomonas reinhardtii và vi trùng lam, vẫn tiến bộ hóa nhì bước trong số phản xạ tối tuy nhiên trong tê liệt những proton và electron bị khử muốn tạo rời khỏi khí H2 vì thế những enzym biệt hóa nhập lục lạp.[41] phần lớn nỗ lực đã và đang được triển khai nhằm can thiệp về mặt mày DT của những enzym vi trùng lam nhằm tổ hợp một cơ hội hiệu suất cao khí H2 thậm chí là xuất hiện oxy.[42] Những nỗ lực đã và đang triển khai so với ren của tảo nhập phản xạ sinh học tập.[43]

Xem thêm: Chứng chỉ ứng dụng CNTT cơ bản | Trung Tâm Phát Triển Công Nghệ Thông Tin

An toàn sửa

Hydro là 1 trong những hóa học khí dễ dàng bắt cháy, nó cháy Khi tỷ lệ chỉ mất 4%. Nó đem phản xạ cực mạnh với clo và fluor, tạo nên trở nên những acid hydrohalic hoàn toàn có thể thực hiện thương tổn mang lại phổi và những phần tử không giống của khung người. Khi trộn với oxy, hydro nổ Khi bắt lửa. Hydro cũng hoàn toàn có thể nổ Khi đem dòng sản phẩm năng lượng điện trải qua.

Hydro biểu lộ một vài ông tơ nguy hại so với sự tin cậy của nhân loại như kĩ năng cháy, nổ Khi trộn với không gian với oxy tự tại.[44] Trong khi, hydro lỏng là 1 trong những lếu láo phù hợp giá tiền và thể hiện nay những ông tơ nguy hại (như thực hiện tê liệt cóng) tương quan cho tới hóa học lỏng đặc biệt giá tiền.[45] Hydro hòa tan trong không ít sắt kẽm kim loại, và Khi thất thoát hoàn toàn có thể đem những tác động xấu xí cho tới những sắt kẽm kim loại như tính giòn tự hydro,[46] thực hiện rạn vỡ và thực hiện nổ.[47] Khí hydro thất thoát nhập không gian hoàn toàn có thể tự động cháy. Hơn thế nữa, hydro cháy Khi sức nóng chừng đặc biệt cao hầu hết ko bắt gặp và điều này hoàn toàn có thể thực hiện phỏng.[48]

Thậm chí việc giải đoán tài liệu hydro (bao bao gồm cả tài liệu an toàn) vẫn ko rõ rệt vì thế một vài hiện tượng kỳ lạ. phần lớn đặc thù vật lý cơ và chất hóa học của hydro dựa vào tỷ số đồng phân spin parahydro/orthohydron (nó thông thường mất mặt vài ba ngày hoặc vài ba tuần ở một sức nóng chừng mang lại trước nhằm đạt cho tới tỉ số cân đối, kể từ tê liệt mới mẻ lấy được số liệu). Các thông số kỹ thuật nổ và cháy hydro như áp suất và sức nóng chừng ngưỡng nổ và cháy, dựa vào mạnh nhập hình dạng của vật thể chứa chấp bọn chúng.[44]

Xem thêm sửa

  • Phản hydro
  • Tế bào nhiên liệu
  • Nguyên tử hydro
  • Liên kết hydro
  • Bom phân tử nhân
  • Ô tô hydro
  • Kinh tế hydro
  • Năng lượng hydro
  • Vạch hydro nhập quang đãng phổ
  • Bảng tuần trả những vẹn toàn tố
  • Hydro quang đãng học
  • Hydro khí nén (CGH2)
  • Hydro lỏng (LH2)

Chú thích sửa

  1. ^ 286 kJ/mol: năng lượng/một mol vật tư cháy (phân tử hydro)

Tham khảo sửa

  1. ^ “Trọng lượng vẹn toàn tử chi tiêu chuẩn: Hydro”.. Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights
  2. ^ Standard Atomic Weights 2013. Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights
  3. ^ Wiberg, Egon; Wiberg, Nils; Holleman, Arnold Frederick (2001). Inorganic chemistry. Academic Press. tr. 240. ISBN 0123526515.Quản lý CS1: nhiều tên: list người sáng tác (liên kết)
  4. ^ “Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds”. CRC Handbook of Chemistry and Physics (PDF) (ấn phiên bản 81). CRC Press.
  5. ^ Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. tr. E110. ISBN 978-0-8493-0464-4.
  6. ^ a b c “Hydrogen”. Van Nostrand's Encyclopedia of Chemistry. Wylie-Interscience. 2005. tr. 797–799. ISBN 0-471-61525-0.
  7. ^ a b c d e f g h i j Emsley, John (2001). Nature's Building Blocks. Oxford: Oxford University Press. tr. 183–191. ISBN 0-19-850341-5.
  8. ^ a b Stwertka, Albert (1996). A Guide lớn the Elements. Oxford University Press. tr. 16–21. ISBN 0-19-508083-1.
  9. ^ hydrogen, Online Etymology Dictionary, truy vấn ngày 14 mon một năm 2018.
  10. ^ “Dihydrogen”. O=CHem Directory. University of Southern Maine. Bản gốc tàng trữ ngày 24 mon 12 năm 2012. Truy cập ngày 6 tháng tư năm 2009.
  11. ^ Carcassi, M.N.; Fineschi, F. (2005). “Deflagrations of H2–air and CH4–air lean mixtures in a vented multi-compartment environment”. Energy. 30 (8): 1439–1451. doi:10.1016/j.energy.2004.02.012.
  12. ^ Committee on Alternatives and Strategies for Future Hydrogen Production and Use, US National Research Council, US National Academy of Engineering (2004). The Hydrogen Economy: Opportunities, Costs, Barriers, and R&D Needs. National Academies Press. tr. 240. ISBN 0-309-09163-2.Quản lý CS1: nhiều tên: list người sáng tác (liên kết)
  13. ^ Patnaik, P.. (2007). A comprehensive guide lớn the hazardous properties of chemical substances. Wiley-Interscience. tr. 402. ISBN 0-471-71458-5.
  14. ^ hydrogen flame visibility
  15. ^ Gurov, Yu. B.; Aleshkin, D. V.; Behr, M. N.; Lapushkin, S. V.; Morokhov, P.. V.; Pechkurov, V. A.; Poroshin, N. O.; Sandukovsky, V. G.; Tel'kushev, M. V.; Chernyshev, B. A.; Tschurenkova, T. D (2004). “Spectroscopy of superheavy hydrogen isotopes in stopped-pion absorption by nuclei”. Physics of Atomic Nuclei. 68 (3): 491–97. Bibcode:2005PAN....68..491G. doi:10.1134/1.1891200.Quản lý CS1: nhiều tên: list người sáng tác (liên kết)
  16. ^ Korsheninnikov, A.; Nikolskii, E.; Kuzmin, E.; Ozawa, A.; Morimoto, K.; Tokanai, F.; Kanungo, R.; Tanihata, I.; và người cùng cơ quan (2003). “Experimental Evidence for the Existence of 7H and for a Specific Structure of 8He”. Physical Review Letters. 90 (8): 082501. Bibcode:2003PhRvL..90h2501K. doi:10.1103/PhysRevLett.90.082501.
  17. ^ Harold C. Urey; Brickwedde, F. G.; Murphy, G. M. (1933). “Names for the Hydrogen Isotopes”. Science. 78 (2035): 602–603. Bibcode:1933Sci....78..602U. doi:10.1126/science.78.2035.602. PMID 17797765.Quản lý CS1: dùng thông số người sáng tác (liên kết)
  18. ^ Oda, Y; Nakamura, H.; Yamazaki, T.; Nagayama, K.; Yoshida, M.; Kanaya, S.; Ikehara, M. (1992). “1H NMR studies of deuterated ribonuclease HI selectively labeled with protonated amino acids”. Journal of Biomolecular NMR. 2 (2): 137–47. doi:10.1007/BF01875525. PMID 1330130.Quản lý CS1: nhiều tên: list người sáng tác (liên kết)
  19. ^ Broad, William J. (ngày 11 mon 11 năm 1991). “Breakthrough in Nuclear Fusion Offers Hope for Power of Future”. The Thành Phố New York Times. Truy cập ngày 12 mon hai năm 2008.
  20. ^ a b Gary L. Miessler & Tarr, Donald A. (2003). Inorganic Chemistry (ấn phiên bản 3). Prentice Hall. ISBN 0-13-035471-6.Quản lý CS1: dùng thông số người sáng tác (liên kết)
  21. ^ The Elements, Theodore Gray, Black Dog & Leventhal Publishers Inc., 2009
  22. ^ Staff (ngày 15 mon 11 năm 2007). “Tritium”. U.S. Environmental Protection Agency. Truy cập ngày 12 mon hai năm 2008.
  23. ^ Nave, C. R. (2006). “Deuterium-Tritium Fusion”. HyperPhysics. Georgia State University. Truy cập ngày 8 mon 3 năm 2008.
  24. ^ Kendall, Carol; Caldwell, Eric (1998). “Fundamentals of Isotope Geochemistry”. US Geological Survey. Truy cập ngày 8 mon 3 năm 2008.
  25. ^ “The Tritium Laboratory”. University of Miami. 2008. Bản gốc tàng trữ ngày 28 mon hai năm 2008. Truy cập ngày 8 mon 3 năm 2008.
  26. ^ Holte, Aurali E.; Houck, Marilyn A.; Collie, Nathan L. (2004). “Potential Role of Parasitism in the Evolution of Mutualism in Astigmatid Mites”. Experimental and Applied Acarology. Lubbock: Texas Tech University. 25 (2): 97–107. doi:10.1023/A:1010655610575.
  27. ^ Home – Physics World
  28. ^ Hydrogen | Definition of Hydrogen at Dictionary.com
  29. ^ Boyle, Robert "Tracts written by the Honourable Robert Boyle containing new experiments, touching the relation betwixt flame and air..." (London, England: 1672).
  30. ^ Winter, Mark (2007). “Hydrogen: historical information”. WebElements Ltd. Truy cập ngày 5 mon hai năm 2008.
  31. ^ “Why did oxygen supplant phlogiston? Research programmes in the Chemical Revolution – Cambridge Books Online – Cambridge University Press”. Bản gốc tàng trữ ngày đôi mươi mon 6 năm 2022. Truy cập ngày 22 mon 10 năm 2011.
  32. ^ Just the Facts—Inventions & Discoveries, School Specialty Publishing, 2005
  33. ^ Crepeau, Bob (ngày 1 mon một năm 2006). Niels Bohr: The Atomic Model. Great Scientific Minds. Great Neck Publishing. ISBN 1-4298-0723-7.
  34. ^ R. Berman; Cooke, A. H.; Hill, R. W. (1956). “Cryogenics”. Annual Review of Physical Chemistry. 7: 1–20. Bibcode:1956ARPC....7....1B. doi:10.1146/annurev.pc.07.100156.000245.Quản lý CS1: dùng thông số người sáng tác (liên kết)
  35. ^ Gagnon, Steve. “Hydrogen”. Jefferson Lab. Truy cập ngày 5 mon hai năm 2008.
  36. ^ Hans Haubold & Mathai, A. M. (ngày 15 mon 11 năm 2007). “Solar Thermonuclear Energy Generation”. Columbia University. Bản gốc tàng trữ ngày 9 mon một năm 2013. Truy cập ngày 12 mon hai năm 2008.Quản lý CS1: dùng thông số người sáng tác (liên kết)
  37. ^ Storrie-Lombardi, Lisa J. (2000). Wolfe, Arthur M. “Surveys for z > 3 Damped Lyman-alpha Absorption Systems: the Evolution of Neutral Gas”. Astrophysical Journal. 543 (2): 552–576. arXiv:astro-ph/0006044. Bibcode:2000ApJ...543..552S. doi:10.1086/317138.
  38. ^ Dresselhaus, Mildred (ngày 15 mon 5 năm 2003). “Basic Research Needs for the Hydrogen Economy” (PDF). Argonne National Laboratory, U.S. Department of Energy, Office of Science Laboratory. Bản gốc (PDF) tàng trữ ngày 13 mon hai năm 2008. Truy cập ngày 5 mon hai năm 2008.
  39. ^ Berger, Wolfgang H. (ngày 15 mon 11 năm 2007). “The Future of Methane”. University of California, San Diego. Truy cập ngày 12 mon hai năm 2008.
  40. ^ Richard Cammack & Robson, R. L. (2001). Hydrogen as a Fuel: Learning from Nature. Taylor & Francis Ltd. tr. 202–203. ISBN 0-415-24242-8.Quản lý CS1: dùng thông số người sáng tác (liên kết)
  41. ^ O. Kruse; Rupprecht, J.; Bader, K.-P.; Thomas-Hall, S.; Schenk, P.. M.; Finazzi, G.; Hankamer, B (2005). “Improved photobiological H2 production in engineered green algal cells”. The Journal of Biological Chemistry. 280 (40): 34170–7. doi:10.1074/jbc.M503840200. PMID 16100118.Quản lý CS1: dùng thông số người sáng tác (liên kết)
  42. ^ H. O. Smith & Xu, Q (2005). “IV.E.6 Hydrogen from Water in a Novel Recombinant Oxygen-Tolerant Cyanobacteria System” (PDF). FY2005 Progress Report. United States Department of Energy. Truy cập ngày 5 mon hai năm 2008.Quản lý CS1: dùng thông số người sáng tác (liên kết)
  43. ^ Williams, Chris (ngày 24 mon hai năm 2006). “Pond life: the future of energy”. Science. The Register. Truy cập ngày 24 mon 3 năm 2008.
  44. ^ a b Brown, W. J. (1997). “Safety Standard for Hydrogen and Hydrogen Systems” (PDF). NASA. Bản gốc (PDF) tàng trữ ngày 24 mon 12 năm 2012. Truy cập ngày 5 mon hai năm 2008.
  45. ^ “Liquid Hydrogen MSDS” (PDF). Praxair, Inc. 2004. Bản gốc (PDF) tàng trữ ngày 27 mon 5 năm 2008. Truy cập ngày 16 tháng tư năm 2008.
  46. ^ 'Bugs' and hydrogen embrittlement”. Science News. Washington, D.C. 128 (3): 41. ngày đôi mươi mon 7 năm 1985. doi:10.2307/3970088. JSTOR 3970088.
  47. ^ Hayes, B. “Union Oil Amine Absorber Tower”. TWI. Bản gốc tàng trữ ngày đôi mươi mon 11 năm 2008. Truy cập ngày 29 mon một năm 2010.
  48. ^ “Hydrogen Safety” (PDF). Humboldt State University. Bản gốc (PDF) tàng trữ ngày 9 mon 8 năm 2014. Truy cập ngày 22 mon 7 năm 2014.

Liên kết ngoài sửa

  •   Tư liệu tương quan cho tới Hydrogen bên trên Wikimedia Commons
  • HIĐRO bên trên Từ điển bách khoa Việt Nam
    • ĐƠTERI 2H bên trên Từ điển bách khoa Việt Nam
  • Hydrogen bên trên Encyclopædia Britannica (tiếng Anh)

BÀI VIẾT NỔI BẬT


Học tiếng Anh qua Video song ngữ - Toomva.com

Toomva.com là website học tiếng Anh online qua video phụ đề song ngữ Anh - Việt, có hàng trăm ngàn video, clip phong phú mọi lĩnh vực, ngành nghề. Đến nay Toomva.com là địa chỉ được giới trẻ yêu thích nhất.