水素の物性。 プロパティと水素の使用

水素H - 化学元素、私たちの宇宙で最も一般的なの一つ。 物質の組成物の要素としての水素の質量は、別のタイプの原子の合計含有量の75％です。 水 - 彼は地球に最も重要と重要な接続に入ります。 水素の特徴はまた、彼は化学元素D. I. Mendeleevaの周期表の最初の要素であるという事実です。

発見と研究

バック16世紀にパラケルスス日の執筆中の水素の最初の言及。 しかし、その空気の混合ガスから分離し、可燃性の性質の研究は、17世紀の科学者ルメールてなされたものです。 水素は徹底的に実験的に証明した英語の化学者や物理学者の科学者ヘンリー・キャヴンディッシュ、研究している他のガスと比較して最低の水素の質量。 科学の発展の後期段階では、多くの科学者は、このようなそれを呼んだラヴォアジエ、として、彼と一緒に働いていた「水を生成しました。」

状況に関する特集PSKHE

周期表D. I. Mendeleevaを開く要素は、 - 水素です。 すなわち受信を完全に充填された原子価殻の場合は - 水素は同時に最初のグループ、主サブグループに属しているので、それは金属として挙動及び化学反応と第七の過程における単一電子を与える場合原子の物理的および化学的性質は、特定の二重性を示しますハロゲンと同様にそれを特徴付ける負粒子。

要素の電子構造の特長

特性 水素原子 複合物質は、それが含まれているし、そしてN ₂の単体は、主に水素の電子的構成によって決定されます。 粒子は、単位質量及び正電荷（+1）と1個のプロトンを含有する核の周りにその軌道で回転Z =（-1）の電子を有します。 その電子構成1Sは、第一及び水素のみのS-軌道のためにそれ自体の負の粒子の存在を示しており^、1として記録します。

単離または反跳電子と元素の原子は、金属得るカチオンと結びつける性質を有する場合。 基本的には水素イオンは - 正の素粒子です。 したがって、水素を欠いている電子は陽子単に呼ばれます。

物理的性質

記述する際 の物理的性質 について簡単水素を、それが空気よりも14.5倍ライター2の相対原子質量、摂氏-252.8度の液化温度を有する無色、難溶性ガスです。

実験では、あなたは簡単にH _2が最も簡単であることがわかります。 水素、二酸化炭素、典型的には空気 - - と同時に手からそれらを解放するには、3個のボール種々の物質を充填するのに十分です。 H ₂及び天井へのすべての上昇を含む混合気を吹き付け滴後にCO ₂が充填されている地面に、到達する最速。

粒子の水素の小さな重量及びサイズは、種々の材料を貫通する能力を正当化します。 単にガスはゴムを通過するよう、彼は自分自身を収縮させた後、この簡単で、同じボールの例には数日を作ります。 また、水素は、特定の金属（パラジウムまたは白金）の構造に蓄積することができ、温度が上昇するときにそこから蒸発します。

難その分離方法のために実験室で使用されるプロパティの水素は置換水。 物理的性質の水素が（表には以下に示す基本的なパラメータを含む）のアプリケーションと製造方法のその範囲を定義します。

同位体組成

ゼロ及び単位電荷質量を有する粒子 - 化学元素の周期系の多くの他のメンバーのように、水素は、いくつかの天然の同位体、核における陽子の数が同じ、すなわち原子が、異なる中性子の数を有しています。 同様の特性を有する原子の例 - 酸素、炭素、塩素、臭素など、放射性を含みます。

水素¹ H、このグループの代表の最も普及しているの物理的特性は、その仲間の特性のものとは著しく異なっています。 具体的には、彼らが属している物質のさまざまな機能。 したがって、唯一のプロトン重水素² Hとの水素原子の代わりに、その組成物中に含む正規と重水がある- 2個の基本粒子との同位体：陽性および非荷電。 この同位体は、それらが形成する化合物の性質に根本的な違いを説明して水素、通常の2倍よりも重いです。 重水素の性質は、水素よりも稀3200倍で見つかりました。 第三代表-トリチウム^、3 H、コアで2個の陽子と中性子1を持っています。

準備して単離するための方法

研究室および工業的方法 の水素を製造するには、 かなり異なっています。 従って、ガスの少量のミネラル、ますます有機合成を使用しての大規模生産が関与する反応によって主に産生されます。

次の化学反応を実験室で使用されます。

1. 水とアルカリ金属およびアルカリ土類金属の反応は、アルカリ及び所望のガスを形成します。
2. 酸素-陽極で電解質水溶液の電気分解は、H _2↑、及び陰極放出されます。
3. 分解水素化物 、アルカリ金属の 水と、アルカリおよび製品は、それぞれ、ガスH _2↑です。
4. 塩およびH _2↑を形成する金属と希薄酸を反応させます。
5. シリコン、アルミニウム、亜鉛にアルカリの作用はまた、錯塩を形成するために並列に水素の放出に寄与する。

：のような技術によって得られた産業用ガスの利益に

1. その構成の基本物質（350度の温度などのパラメータの値に達する）に触媒の存在下で、メタンの熱分解-水素H ₂及び炭素C.↑
2. 1000℃でコークスを通る水蒸気の透過は、二酸化炭素CO ₂及びH _2↑（最も一般的な方法）を形成します。
3. 800度までの温度でニッケル触媒上のメタンガスの変換。
4. 水素は、塩化カリウムまたはナトリウムの水溶液の電気分解中に副生成物です。

化学的相互作用：一般規定

水素の物性は、主に特定の化合物との反応過程でその動作を説明します。 水素の原子価は、それが第1グループの周期律表に位置しているので、1であり、そして異なる酸化状態を示します。 全ての化合物において、水素化物以外、水素SD =（1+）タイプのCN、CN _{2、CN 3}の分子中に- （1）。

反応における通常の条件下で、この理由のためにエネルギー的に二つの原子とかなり安定で構成される一般的な電子対を提供することによって形成された水素ガスの分子、より不活性で通常の条件の変化に入ります。 他の物質としての水素の酸化の程度に応じて、それは酸化剤と還元剤の両方として機能することができます。

水素を形成するように反応物質及び

（多くの場合、高温で）、複合物質を形成する元素の相互作用：

1. アルカリおよびアルカリ土類金属+ H =水素化。
2. ハロゲン+ H ₂ =ハロゲン化水素。
3. 硫黄+ =硫化水素。
4. 酸素+ _H2O =水。
5. カーボン+ H =メタン。
6. 窒素+のH ₂ =アンモニア。

複雑な物質との相互作用：

1. 一酸化炭素と水素とから合成ガスを製造します。
2. H ₂との酸化物から金属を回収_。
3. 不飽和脂肪族炭化水素の水素飽和。

水素結合

水素の物理的特性は、それが、電気陰性要素に関連している、非共有電子対（例えば、酸素、窒素およびフッ素）を有する隣接する分子の同一の原子との接続の特殊なタイプを形成することを可能にするようなものです。 それの最も明確な例は、この現象で良く見ている - それは水です。 ステッチ水素結合は共有結合又はイオンよりも弱いと述べたが、原因それらの多くは、物質の性質に大きな影響力を持っているという事実にすることができます。 実際には、水素結合は、 - その高い沸点を証明し、ダイマーおよびポリマー中に水分子を結合する、静電的相互作用です。

ミネラル化合物の組成中の水素

水素などの陽イオン原子 - 無機酸の組成物は、プロトンが含まれます。 （-1）より大きい酸化度を有する物質残基は、多塩基性化合物を言われています。 現時点では、水溶液中で多段階の解離を行い、いくつかの水素原子があります。 各後続のプロトン酸残基は硬いから分離します。 環境中の水素含有量を定量化するために、その酸味によって決定されます。

水素は、ヒドロキシル基と塩基を含みます。 これらは、常に等しい残基アルカリ（-1）の酸化度が得られ、酸素の水素原子に結合されています。 その塩基性によって定義された環境での水酸基の含有量で。

人間の活動の使用

物質とシリンダ、ならびに酸素などの他の液化ガスを有するコンテナは、特定の外観を有します。 彼らは、鮮やかな赤「水素」のレタリングで薄暗い緑色を描きました。 ガスは、約150気圧の圧力でバルーンに注入されます。 特定の気体の凝集状態の容易さ等、ヘリウムバルーンの混合物でそれらを充填バルーンを発音するために使用される水素の物理的特性、

水素、人々は多くの産業に関与した瞬間に、何年も前に使用することを学んだ物理的および化学的性質。 その主な塊は、アンモニアの生産に行きます。 また、水素が関与する 金属の生産 還元剤およびシアン化水素酸の塩として反応に言えば、酸化物（ハフニウム、ゲルマニウム、ガリウム、シリコン、モリブデン、タングステン、ジルコニウム、及びその他） メチルアルコール、及びまた、合成液体燃料。 食品業界は、固形油脂に植物油を変換するためにそれを使用しています。

定義された化学的性質および種々の水素化方法及び脂肪、石炭、炭化水素、油および重油の水素化における水素の使用。 彼は宝石を作ると、白熱灯、酸素・水素炎の影響で鍛造及び金属製品の溶接過ごします。