පදනම හයිඩ්රජන් වේ. හයිඩ්රජන්, එහි විශේෂ ගුණ සහ ප්රතික්රියා
හයිඩ්රජන්
හයිඩ්රජන්-ඒ; එම්.රසායනික මූලද්රව්යයක් (H), සැහැල්ලු, අවර්ණ සහ ගන්ධ රහිත වායුවක් ඔක්සිජන් සමඟ එකතු වී ජලය සාදයි.
◁ හයිඩ්රජන්, th, th. V සම්බන්ධතා. V බැක්ටීරියාව. V-th බෝම්බය(විශාල බෝම්බයක් විනාශකාරී බලය, පුපුරන සුලු ක්රියාවතාප න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාව මත පදනම් වේ). හයිඩ්රජන්, th, th.
හයිඩ්රජන්(lat. Hydrogenium), ආවර්තිතා පද්ධතියේ VII කාණ්ඩයේ රසායනික මූලද්රව්යයකි. ස්වභාවධර්මයේ ස්ථායී සමස්ථානික දෙකක් (ප්‍රෝටියම් සහ ඩියුටීරියම්) සහ එක් විකිරණශීලී සමස්ථානික (ට්‍රිටියම්) ඇත. අණුව diatomic (H 2) වේ. අවර්ණ සහ ගන්ධ රහිත වායු; ඝනත්වය 0.0899 g/l, ටීකිප් - 252.76 ° C. එය බොහෝ මූලද්රව්ය සමඟ එකතු වී ඔක්සිජන් සමඟ ජලය සාදයි. අභ්යවකාශයේ වඩාත් පොදු මූලද්රව්යය; අන්තර් තාරකා මාධ්‍යයේ සහ නිහාරිකාවේ වායූන්ගේ ප්රධාන කොටස වන සූර්යයාගේ සහ තාරකාවල ස්කන්ධයෙන් 70% කට වඩා (ප්ලාස්මා ස්වරූපයෙන්) සෑදී ඇත. හයිඩ්රජන් පරමාණුව බොහෝ අම්ල සහ භෂ්මවල කොටසකි කාබනික සංයෝග. ඒවා ඇමෝනියා නිෂ්පාදනය, හයිඩ්රොක්ලෝරික් අම්ලය, මේද හයිඩ්රජනීකරණය සඳහා යනාදිය, වෑල්ඩින් සහ ලෝහ කැපීමේදී භාවිතා වේ. ඉන්ධනයක් ලෙස පොරොන්දු වීම (බලන්න. හයිඩ්රජන් ශක්තිය).
හයිඩ්රජන්හයිඩ්රජන් (lat. Hydrogenium), H, පරමාණුක ක්‍රමාංක 1 සහිත රසායනික මූලද්රව්යයක්, පරමාණුක ස්කන්ධය 1.00794. මෙම අකුර ප්රංශ භාෂාවෙන් උච්චාරණය කරන බැවින් හයිඩ්රජන් සඳහා වන රසායනික සංකේතය වන H, අපේ රටේ "අළු" ලෙස කියවනු ලැබේ.
ස්වාභාවික හයිඩ්රජන් ස්ථායී නියුක්ලයිඩ දෙකක මිශ්‍රණයකින් සමන්විත වේ (සෙමී.නියුක්ලයිඩ්)ස්කන්ධ අංක 1.007825 (මිශ්‍රණයේ 99.985%) සහ 2.0140 (0.015%) සමඟ. මීට අමතරව, විකිරණශීලී නියුක්ලයිඩ්, ට්‍රිටියම්වල අංශු මාත්‍ර සෑම විටම ස්වභාවික හයිඩ්රජන් වල පවතී. (සෙමී.ට්‍රිටියම්) 3 H (අර්ධ ආයු කාලය T 1/2 අවුරුදු 12.43). හයිඩ්රජන් පරමාණුවක න්‍යෂ්ටියේ අඩංගු වන්නේ ප්‍රෝටෝන 1ක් පමණක් වන බැවින් (පරමාණුවක න්‍යෂ්ටියේ අඩු ප්‍රෝටෝන තිබිය නොහැක), හයිඩ්රජන් D. I. මෙන්ඩලීව් (හයිඩ්රජන් මූලද්රව්ය වුවත්) ආවර්තිතා පද්ධතියේ මූලද්රව්යවල ස්වාභාවික පහළ මායිම සාදයි යැයි ඇතැම් විට කියනු ලැබේ. එය ඉහලම කොටසේ වගු වල පිහිටා ඇත). හයිඩ්රජන් මූලද්රව්යය ආවර්තිතා වගුවේ පළමු කාල පරිච්ඡේදයේ පිහිටයි. එය 1 වන කාණ්ඩයට ද අයත් වේ (ක්ෂාරීය ලෝහවල IA කාණ්ඩය (සෙමී.ක්ෂාර ලෝහ)), සහ 7 වන කණ්ඩායමට (හැලජන් VIIA කණ්ඩායම (සෙමී.හැලජන්)).
හයිඩ්රජන් සමස්ථානිකවල පරමාණුවල ස්කන්ධ විශාල වශයෙන් වෙනස් වේ (කිහිප ගුණයකින්). මෙය ඔවුන්ගේ හැසිරීම් වල කැපී පෙනෙන වෙනස්කම් ඇති කරයි භෞතික ක්රියාවලීන්(ආස්වනය, විද්යුත් විච්ඡේදනය, ආදිය) සහ ඇතැම් රසායනික වෙනස්කම් වලට (එක් මූලද්‍රව්‍යයක සමස්ථානිකවල හැසිරීම් වල වෙනස්කම් සමස්ථානික ආචරණ ලෙස හැඳින්වේ; හයිඩ්රජන් සඳහා, සමස්ථානික බලපෑම් වඩාත් වැදගත් වේ). එබැවින් අනෙකුත් සියලුම මූලද්රව්යවල සමස්ථානික මෙන් නොව හයිඩ්රජන් සමස්ථානිකවලට විශේෂ සංකේත සහ නම් ඇත. 1 ස්කන්ධ අංකයක් සහිත හයිඩ්රජන් සැහැල්ලු හයිඩ්රජන් හෝ ප්‍රෝටියම් (lat. Protium, ග්‍රීක ප්‍රෝටෝස් වලින් - පළමුවැන්න) ලෙස හැඳින්වේ, H සංකේතයෙන් දැක්වෙන අතර එහි න්‍යෂ්ටිය ප්‍රෝටෝනයක් ලෙස හැඳින්වේ. (සෙමී.ප්‍රෝටෝන (මූලික අංශුව), සංකේතය ආර්. ස්කන්ධ අංක 2 සහිත හයිඩ්රජන් හෙවි හයිඩ්රජන්, ඩියුටීරියම් ලෙස හැඳින්වේ (සෙමී.ඩියුටීරියම්)(ලතින් ඩියුටීරියම්, ග්‍රීක ඩියුටෙරෝස් සිට - දෙවන), සංකේත 2 H, හෝ D ("de" කියවන්න) එය නම් කිරීමට භාවිතා කරයි, න්‍යෂ්ටිය d යනු ඩියුටෙරෝනයයි. ස්කන්ධ 3 ක් සහිත විකිරණශීලී සමස්ථානිකයක් අධි බර හයිඩ්රජන් හෝ ට්‍රිටියම් ලෙස හැඳින්වේ (ලැට් ට්‍රයිටම්, ග්‍රීක ට්‍රයිටෝස් වලින් - තෙවන), සංකේතය 2 එච් හෝ ටී ("ඒවා" කියවන්න), න්‍යෂ්ටිය ට්‍රයිටෝනයකි.
උදාසීන උද්දීපනය නොකළ හයිඩ්රජන් පරමාණුවක තනි ඉලෙක්ට්‍රෝන ස්ථරයක වින්‍යාසය 1 s 1
. සංයෝගවලදී, එය ඔක්සිකරණ තත්වයන් +1 සහ, අඩු වාර ගණනක්, -1 (සංයුජතා I) විදහා දක්වයි. උදාසීන හයිඩ්රජන් පරමාණුවේ අරය 0.024 nm වේ. පරමාණුවේ අයනීකරණ ශක්තිය 13.595 eV, ඉලෙක්ට්‍රෝන සම්බන්ධය 0.75 eV. පෝලිං පරිමාණයෙන්, හයිඩ්රජන් වල විද්යුත් සෘණතාව 2.20 කි. හයිඩ්රජන් යනු ලෝහ නොවන එකකි.
එහි නිදහස් ස්වරූපයෙන්, එය වර්ණය, ගන්ධය හෝ රසය නොමැතිව සැහැල්ලු, දැවෙන වායුවකි.
සොයාගැනීමේ ඉතිහාසය
අම්ල සහ ලෝහවල අන්තර්ක්රියා අතරතුර දහනය කළ හැකි වායුව මුදා හැරීම රසායන විද්‍යාව විද්‍යාවක් ලෙස ගොඩනැගීමේ උදාවේදී 16 වන සහ 17 වන සියවස්වල නිරීක්ෂණය විය. ප්රසිද්ධ ඉංග්රීසි භෞතික විද්යාඥ හා රසායන විද්යාඥ ජී. කැවෙන්ඩිෂ් (සෙමී.කැවෙන්ඩිෂ් හෙන්රි) 1766 දී ඔහු මෙම වායුව විමර්ශනය කර එය "දවනය කළ හැකි වාතය" ලෙස හැඳින්වීය. පිළිස්සුණු විට, "දහනය කළ හැකි වාතය" ජලය ලබා දුන්නේය, නමුත් කැවෙන්ඩිෂ් ෆ්ලොජිස්ටන් න්‍යායට අනුගත විය (සෙමී. PHLOGISTON)නිවැරදි නිගමනවලට එළඹීමෙන් ඔහුව වැළැක්වීය. ප්රංශ රසායනඥ A. Lavoisier (සෙමී. Lavoisier Antoine Laurent)ඉංජිනේරු J. Meunier සමඟ එක්ව (සෙමී.මෙයුනියර් ජීන්-බැප්ටිස්ට් මාරි චාල්ස්), විශේෂ gasometers භාවිතා, 1783 දී ජලය සංශ්ලේෂණය සිදු, පසුව එහි විශ්ලේෂණය, රතු-උණුසුම් යකඩ සමග ජල වාෂ්ප දිරාපත්. මේ අනුව, "දහනය කළ හැකි වාතය" ජලයේ කොටසක් වන අතර එයින් ලබාගත හැකි බව ඔහු තහවුරු කළේය. 1787 දී Lavoisier නිගමනය කළේ "දවනය කළ හැකි වාතය" සරල ද්රව්යයක් වන අතර, එබැවින් එය එක් රසායනික මූලද්රව්ය. ඔහු එයට හයිඩ්රජන් යන නම ලබා දුන්නේය (ග්‍රීක හයිඩෝර් - වතුර සහ ජෙනාඕ - උපත ලබා දීම) - "ජලය බිහි කිරීම." ජලයේ සංයුතිය ස්ථාපිත කිරීම "ෆ්ලොජිස්ටන් න්‍යාය" අවසන් කළේය. "හයිඩ්රජන්" යන රුසියානු නාමය රසායන විද්යාඥ එම්.එෆ්.සොලොවිව් විසින් යෝජනා කරන ලදී (සෙමී. SOLOVIEV මිහායිල් ෆෙඩෝරොවිච්) 1824 දී. මූලද්රව්යවල පරමාණුක ස්කන්ධයන්. හයිඩ්රජන් පරමාණුවේ ස්කන්ධයට 1 ට සමාන අගයක් ලබා දී ඇත.
ස්වභාවධර්මයේ සිටීම
හයිඩ්රජන් පෘථිවි පෘෂ්ඨයේ ස්කන්ධයෙන් 1% ක් පමණ වේ (සියලු මූලද්රව්ය අතර 10 වන ස්ථානය). හයිඩ්රජන් අපගේ ග්‍රහලෝකයේ ප්‍රායෝගිකව කිසි විටෙකත් නිදහස් ස්වරූපයෙන් සොයාගත නොහැක (එහි හෝඩුවාවන් දක්නට ලැබේ ඉහළ ස්ථරවායුගෝලය), නමුත් ජල සංයුතියේ එය පෘථිවියේ සෑම තැනකම පාහේ බෙදා හරිනු ලැබේ. හයිඩ්රජන් මූලද්රව්යය ජීවී ජීවීන්ගේ කාබනික සහ අකාබනික සංයෝගවල කොටසකි. ස්වාභාවික වායු, තෙල්, දැඩි ගල් අඟුරු. එය ඇත්ත වශයෙන්ම, OH හයිඩ්‍රොක්සෝ කාණ්ඩ එකක් හෝ වැඩි ගණනක් අඩංගු විවිධ ස්වාභාවික ස්ඵටිකරූපී හයිඩ්‍රේට සහ ඛනිජ ලවණවල (බර අනුව 11% ක් පමණ) ජල සංයුතියේ අඩංගු වේ.
හයිඩ්රජන් මූලද්රව්යයක් ලෙස විශ්වයේ ආධිපත්යය දරයි. එය සූර්යයාගේ සහ අනෙකුත් තාරකාවල ස්කන්ධයෙන් අඩක් පමණ වන අතර එය ග්‍රහලෝක ගණනාවක වායුගෝලයේ පවතී.
රිසිට්පත
හයිඩ්රජන් විවිධ ආකාරවලින් ලබාගත හැක. කර්මාන්තයේ දී, මේ සඳහා ස්වාභාවික වායූන් භාවිතා කරනු ලබන අතර, ගල් අඟුරු සහ අනෙකුත් ඉන්ධන තෙල් පිරිපහදු කිරීම, කෝක් කිරීම සහ ගෑස්කරණයෙන් ලබා ගන්නා වායු. ස්වාභාවික වායුවෙන් හයිඩ්රජන් නිෂ්පාදනයේදී (ප්රධාන සංරචකය මීතේන්), ජල වාෂ්ප සමඟ එහි උත්ප්රේරක අන්තර්ක්රියා සහ ඔක්සිජන් සමඟ අසම්පූර්ණ ඔක්සිකරණය සිදු කරනු ලැබේ:
CH 4 + H 2 O \u003d CO + 3H 2 සහ CH 4 + 1/2 O 2 \u003d CO 2 + 2H 2
කෝක් ගෑස් සහ පිරිපහදු වායු වලින් හයිඩ්රජන් වෙන් කිරීම පදනම් වන්නේ ගැඹුරු සිසිලනයකදී ඒවායේ ද්රවීකරණය සහ හයිඩ්රජන් වලට වඩා පහසුවෙන් ද්රවීකරණය වන වායූන්ගේ මිශ්‍රණයෙන් ඉවත් කිරීම මතය. ලාභ විදුලිය ඉදිරියේ, හයිඩ්රජන් ජලය විද්යුත් විච්ඡේදනය කිරීමෙන්, ක්ෂාර ද්‍රාවණ හරහා ධාරාව ගමන් කිරීමෙන් ලබා ගනී. රසායනාගාර තත්වයන් යටතේ, අම්ල සමඟ ලෝහ අන්තර්ක්රියා කිරීමෙන් හයිඩ්රජන් පහසුවෙන් ලබා ගත හැකිය, උදාහරණයක් ලෙස, සින්ක් සමඟ හයිඩ්රොක්ලෝරික් අම්ලය.
භෞතික සහ රසායනික ගුණ
හිදී සාමාන්ය තත්ත්වයන්හයිඩ්‍රජන් ආලෝකය (සාමාන්ය තත්ව යටතේ ඝනත්වය 0.0899 kg / m 3) අවර්ණ වායුවකි. ද්රවාංකය -259.15 °C, තාපාංකය -252.7 °C. ද්රව හයිඩ්රජන් (තාපාංකයේ දී) 70.8 kg / m 3 ඝනත්වය ඇති අතර එය වඩාත්ම වේ සැහැල්ලු දියර. සම්මත ඉලෙක්ට්රෝඩ විභවය H 2 / H - ජලීය ද්‍රාවණයක දී 0 ට සමාන වේ. හයිඩ්රජන් ජලයේ දුර්වල ලෙස ද්‍රාව්‍ය වේ: 0 ° C දී ද්රාව්යතාව 0.02 cm 3 / ml ට වඩා අඩු නමුත් සමහර ලෝහවල එය අධික ලෙස ද්‍රාව්‍ය වේ. (ස්පොන්ජ් යකඩ සහ අනෙකුත්), විශේෂයෙන් හොඳයි - ලෝහමය පැලේඩියම් වල (ලෝහ 1 පරිමාවක හයිඩ්රජන් වෙළුම් 850 ක් පමණ). හයිඩ්රජන් දහන තාපය 143.06 MJ/kg වේ.
diatomic H 2 අණු ආකාරයෙන් පවතී. 300 K දී පරමාණු බවට H 2 හි විඝටන නියතය 2.56 10 -34 වේ. H 2 අණුව පරමාණු බවට විඝටන ශක්තිය 436 kJ/mol වේ. H 2 අණුවේ අන්තර් න්යෂ්ටික දුර 0.07414 nm වේ.
අණුවේ කොටසක් වන සෑම H පරමාණුවකම න්‍යෂ්ටියට තමන්ගේම භ්‍රමණයක් ඇති බැවින් (සෙමී. SPIN), එවිට අණුක හයිඩ්රජන් ආකාර දෙකකින් විය හැක: ඕතොහයිඩ්රජන් (o-H 2) ආකාරයෙන් (භ්‍රමණ දෙකම එකම දිශානතියක් ඇත) සහ පැරහයිඩ්රජන් (p-H 2) ආකාරයෙන් (භ්‍රමණයට විවිධ දිශානති ඇත). සාමාන්ය තත්ව යටතේ සාමාන්ය හයිඩ්රජන් යනු 75% o-H 2 සහ 25% p-H 2 මිශ්‍රණයකි. භෞතික ගුණාංග p- සහ o-H 2 එකිනෙකට තරමක් වෙනස් වේ. මේ අනුව, තාපාංකය නම් පිරිසිදු o-n 2 20.45 K, එවිට පිරිසිදු p-n 2 - 20.26 කි. O-n හැරවීම p-H 2 හි 2 තාපය 1418 J/mol මුදා හැරීම සමඟ ඇත.
හිදී විද්යාත්මක සාහිත්යයබව නැවත නැවතත් තර්ක කර ඇත අධි පීඩන(10 GPa ට වැඩි) සහ at අඩු උෂ්ණත්වයන්(10 K සහ ඊට පහළින්), ඝන හයිඩ්රජන්, සාමාන්යයෙන් ෂඩාස්‍ර අණුක ආකාරයේ දැලිසකින් ස්ඵටිකීකරණය වන අතර, එය ද්රව්යයක් තුළට ගමන් කළ හැක. ලෝහමය ගුණසමහර විට සුපිරි සන්නායකයක් පවා. කෙසේ වෙතත්, එවැනි සංක්රමණයක හැකියාව පිළිබඳ පැහැදිලි දත්ත තවමත් නොමැත.
ඉහළ ශක්තිය රසායනික බන්ධනය H 2 අණුවේ පරමාණු අතර (උදාහරණයක් ලෙස, අණුක කාක්ෂික ක්රමය භාවිතා කරමින්, මෙම අණුවේ ඉලෙක්ට්‍රෝන යුගලය බන්ධන කාක්ෂිකයේ ඇති බවත්, ලිහිල් වන කාක්ෂිකය ඉලෙක්ට්‍රෝන වලින් ජනාකීර්ණ නොවීම නිසාත් පැහැදිලි කළ හැක. කවදාද යන්නයි කාමර උෂ්ණත්වයවායුමය හයිඩ්රජන් රසායනිකව අක්රිය වේ. එබැවින්, උණුසුමකින් තොරව, සරල මිශ්ර කිරීමකින්, හයිඩ්රජන් ප්රතික්රියා කරන්නේ (පිපිරීමක් සමඟ) වායුමය ෆ්ලෝරීන් සමඟ පමණි:
H 2 + F 2 \u003d 2HF + Q.
කාමර උෂ්ණත්වයේ දී හයිඩ්රජන් සහ ක්ලෝරීන් මිශ්රණයක් පාරජම්බුල කිරණ සමඟ ප්‍රකිරණය කරන්නේ නම්, හයිඩ්රජන් ක්ලෝරයිඩ් HCl ක්ෂණිකව සෑදීම නිරීක්ෂණය කෙරේ. මෙම වායූන්ගේ මිශ්‍රණයට උත්ප්‍රේරකයක්, ලෝහමය පැලේඩියම් (හෝ ප්ලැටිනම්) හඳුන්වා දෙන්නේ නම්, ඔක්සිජන් සමඟ හයිඩ්රජන් ප්රතික්රියාව පිපිරීමක් සමඟ සිදු වේ. දැල්වෙන විට, හයිඩ්රජන් සහ ඔක්සිජන් මිශ්රණයක් (ඊනියා පුපුරන ද්රව්ය වායුව (සෙමී.පුපුරණ වායුව)) පිපිරෙන අතර, හයිඩ්රජන් අන්තර්ගතය පරිමාව සියයට 5 සිට 95 දක්වා වූ මිශ්රණවල පිපිරීමක් සිදුවිය හැක. වාතයේ හෝ පිරිසිදු ඔක්සිජන්වල ඇති පිරිසිදු හයිඩ්රජන් පරිණාමයත් සමඟ නිහඬව දැවී යයි විශාල සංඛ්යාවක්තාපය:
H 2 + 1 / 2O 2 \u003d H 2 O + 285.75 kJ / mol
හයිඩ්රජන් වෙනත් ලෝහ නොවන සහ ලෝහ සමඟ අන්තර්ක්රියා කරන්නේ නම්, යම් යම් කොන්දේසි යටතේ පමණි (උණුසුම, අධි පීඩනය, උත්ප්‍රේරකයක් තිබීම). එබැවින්, හයිඩ්රජන් නයිට්රජන් සමඟ ඉහළ පීඩනයකදී (20-30 MPa සහ ඊට වැඩි) සහ උත්ප්‍රේරකයක් ඉදිරිපිට 300-400 ° C උෂ්ණත්වයකදී ප්රතික්රියා කරයි - යකඩ:
3H 2 + N 2 = 2NH 3 + Q.
එසේම, රත් වූ විට පමණක්, හයිඩ්රජන් සල්ෆර් සමඟ ප්රතික්රියා කර හයිඩ්රජන් සල්ෆයිඩ් H 2 S සාදයි, බ්‍රෝමීන් සමඟ - හයිඩ්රජන් බ්‍රෝමයිඩ් HBr සාදයි, අයඩීන් සමඟ - හයිඩ්රජන් අයඩයිඩ් HI සාදයි. හයිඩ්රජන් ගල් අඟුරු (මිනිරන්) සමඟ ප්රතික්රියා කර හයිඩ්රොකාබන මිශ්රණයක් සාදයි විවිධ සංයුතිය. හයිඩ්රජන් බෝරෝන්, සිලිකන් සහ පොස්පරස් සමඟ සෘජුව අන්තර්ක්රියා නොකරයි; හයිඩ්රජන් සමඟ මෙම මූලද්රව්යවල සංයෝග වක්රව ලබා ගනී.
රත් වූ විට, හයිඩ්රජන් ක්ෂාර, ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහ සහ මැග්නීසියම් සමඟ ප්රතික්රියා කර අයනික බන්ධන චරිතයක් සහිත සංයෝග සෑදීමට සමත් වන අතර එහි ඔක්සිකරණ තත්වයේ -1 හි හයිඩ්රජන් අඩංගු වේ. ඉතින්, කැල්සියම් හයිඩ්රජන් වායුගෝලයේ රත් කළ විට, CaH 2 සංයුතියේ ලුණු වැනි හයිඩ්රයිඩ් සෑදී ඇත. පොලිමර් ඇලුමිනියම් හයිඩ්රයිඩ් (AlH 3) x - ශක්තිමත්ම අඩු කිරීමේ නියෝජිතයන්ගෙන් එකක් - වක්රව ලබා ගනී (උදාහරණයක් ලෙස, කාබනික ඇලුමිනියම් සංයෝග භාවිතා කිරීම). බොහෝ සංක්‍රාන්ති ලෝහ සමඟ (උදාහරණයක් ලෙස, සර්කෝනියම්, හැෆ්නියම්, ආදිය), හයිඩ්රජන් විචල්‍ය සංයුතියේ (ඝන ද්‍රාවණ) සංයෝග සාදයි.
හයිඩ්රජන් බොහෝ සරල සමග පමණක් නොව ප්රතික්රියා කිරීමට හැකි වේ සංකීර්ණ ද්රව්ය. පළමුවෙන්ම, ඒවායේ ඔක්සයිඩවලින් (යකඩ, නිකල්, ඊයම්, ටංස්ටන්, තඹ, ආදිය) බොහෝ ලෝහ අඩු කිරීමට හයිඩ්රජන් සතු හැකියාව සැලකිල්ලට ගත යුතුය. එබැවින්, 400-450 ° C සහ ඊට වැඩි උෂ්ණත්වයකට රත් වූ විට, යකඩ එහි ඕනෑම ඔක්සයිඩ් වලින් හයිඩ්රජන් මගින් අඩු කරනු ලැබේ, උදාහරණයක් ලෙස:
Fe 2 O 3 + 3H 2 \u003d 2Fe + 3H 2 O.
හයිඩ්රජන් මගින් ඔක්සයිඩ වලින් අඩු කළ හැක්කේ මැංගනීස් ඉක්මවා සම්මත විභව ශ්රේණියේ පිහිටා ඇති ලෝහ පමණක් බව සැලකිය යුතුය. වඩා ක්රියාකාරී ලෝහ (මැංගනීස් ඇතුළුව) ඔක්සයිඩ වලින් ලෝහයට අඩු නොවේ.
හයිඩ්රජන් බොහෝ කාබනික සංයෝග සඳහා ද්විත්ව හෝ ත්‍රිත්ව බන්ධනයකට එක් කිරීමට සමත් වේ (මේවා ඊනියා හයිඩ්‍රජනීකරණ ප්රතික්රියා වේ). උදාහරණයක් ලෙස, නිකල් උත්ප්‍රේරකයක් ඉදිරිපිට එතිලීන් C 2 H 4 හයිඩ්රජනීකරණය සිදු කළ හැකි අතර ඊතේන් C 2 H 6 සෑදී ඇත:
C 2 H 4 + H 2 \u003d C 2 H 6.
කර්මාන්තයේ කාබන් මොනොක්සයිඩ් (II) සහ හයිඩ්රජන් අන්තර්ක්රියා නිසා මෙතනෝල් නිපදවයි:
2H 2 + CO \u003d CH 3 OH.
හයිඩ්රජන් පරමාණුවක් වැඩි විද්යුත් සෘණ මූලද්‍රව්‍යයක පරමාණුවකට සම්බන්ධ වී ඇති සංයෝගවල (E = F, Cl, O, N), අණු අතර හයිඩ්රජන් බන්ධන සෑදේ. (සෙමී.හයිඩ්රජන් බන්ධන)(එකම හෝ විවිධ මූලද්රව්ය දෙකක E පරමාණු දෙකක් H පරමාණුව හරහා අන්තර් සම්බන්ධිත වේ: E "... N ... E"", සහ පරමාණු තුනම එකම සරල රේඛාවක පිහිටා ඇත) එවැනි බන්ධන අණු අතර පවතී. ජලය, ඇමෝනියා, මෙතනෝල්, ආදිය සහ මෙම ද්රව්යවල තාපාංකවල සැලකිය යුතු වැඩි වීමක්, වාෂ්පීකරණයේ තාපය වැඩි වීම, ආදිය.
අයදුම්පත
හයිඩ්රජන් ඇමෝනියා NH 3, හයිඩ්රජන් ක්ලෝරයිඩ් HCl, මෙතනෝල් CH 3 OH, ස්වභාවික හයිඩ්‍රොකාබනවල හයිඩ්‍රොක්‍රැක් කිරීම (හයිඩ්රජන් වායුගෝලයේ ඉරිතැලීම), ඇතැම් ලෝහ නිෂ්පාදනයේ අඩු කිරීමේ කාරකයක් ලෙස සංස්ලේෂණය කිරීමේදී භාවිතා වේ. හයිඩ්රජනීකරණය (සෙමී.හයිඩ්‍රජනනය)ස්වාභාවික එළවළු තෙල්ඝන මේදය ලබා ගන්න - මාගරින්. ද්රව හයිඩ්රජන් රොකට් ඉන්ධනයක් ලෙසත් සිසිලනකාරකයක් ලෙසත් භාවිතා කරයි. වෑල්ඩින් කිරීමේදී ඔක්සිජන් සහ හයිඩ්රජන් මිශ්රණයක් භාවිතා වේ.
නුදුරු අනාගතයේ දී බලශක්ති නිෂ්පාදනයේ ප්රධාන මූලාශ්‍රය හයිඩ්රජන් දහන ප්රතික්රියාව වන අතර හයිඩ්රජන් ශක්තිය සම්ප්‍රදායික බලශක්ති නිෂ්පාදන ප්‍රභවයන් (ගල් අඟුරු, තෙල්, ආදිය) ප්‍රතිස්ථාපනය වනු ඇතැයි එක් කාලයකදී යෝජනා විය. ඒ අතරම, මහා පරිමාණයෙන් හයිඩ්රජන් නිෂ්පාදනය සඳහා ජලයේ විද්යුත් විච්ඡේදනය භාවිතා කිරීමට හැකි වනු ඇතැයි උපකල්පනය කරන ලදී. ජල විද්යුත් විච්ඡේදනය තරමක් ශක්ති-අධික ක්‍රියාවලියක් වන අතර වර්තමානයේ හයිඩ්රජන් නිපදවන්නේ විද්යුත් විච්ඡේදනයෙනි. කාර්මික පරිමාණයලාභ නොලබන. නමුත් න්යෂ්ටික බලාගාර ක්රියාත්මක කිරීමේදී විශාල වශයෙන් සිදුවන මධ්යම උෂ්ණත්ව (500-600 ° C) තාපය භාවිතා කිරීම මත විද්යුත් විච්ඡේදනය පදනම් වනු ඇතැයි අපේක්ෂා කරන ලදී. මෙම තාපය සීමිත ප්‍රයෝජනයක් වන අතර එහි ආධාරයෙන් හයිඩ්රජන් ලබා ගැනීමේ හැකියාව පරිසර විද්‍යාවේ ගැටලුව දෙකම විසඳනු ඇත (හයිඩ්රජන් වාතයේ දහනය කරන විට පරිසරයෙන් ජනනය වන ප්රමාණය හානිකර ද්රව්යඅවම) සහ මධ්යම උෂ්ණත්ව තාපය භාවිතා කිරීමේ ගැටලුව. කෙසේ වෙතත්, චර්නොබිල් ව්‍යසනයෙන් පසු, න්යෂ්ටික බලශක්ති සංවර්ධනය සෑම තැනකම සීමා වී ඇති අතර, එමඟින් දක්වා ඇති බලශක්ති ප්‍රභවයට ප්‍රවේශ විය නොහැක. එබැවින්, අපේක්ෂාවන් පුළුල් භාවිතයශක්ති ප්‍රභවයක් ලෙස හයිඩ්රජන් තවමත් අවම වශයෙන් 21 වන සියවසේ මැද භාගය වන තෙක් වෙනස් වෙමින් පවතී.
සංසරණ ලක්ෂණ
හයිඩ්රජන් විෂ සහිත නොවේ, නමුත් එය හැසිරවීමේදී, එහි අධික ගිනි හා පිපිරුම් අන්තරාය නිරන්තරයෙන් සැලකිල්ලට ගත යුතු අතර, හයිඩ්රජන් පිපිරුම් අවදානම වැඩි වේ ඉහළ හැකියාවසමහරක් හරහා පවා වායුව පැතිරීම දෘඪ ද්රව්ය. හයිඩ්රජන් වායුගෝලයේ ඕනෑම උනුසුම් ක්‍රියාවක් ආරම්භ කිරීමට පෙර, ඔබ එය පිරිසිදු බවට වග බලා ගත යුතුය (පරීක්ෂණ නළයක හයිඩ්රජන් දැල්වීමේදී උඩු යටිකුරු කළ විට, ශබ්දය අඳුරු විය යුතුය, බුරන්නේ නැත).
ජීව විද්යාත්මක භූමිකාව
හයිඩ්රජන් වල ජීව විද්යාත්මක වැදගත්කම තීරණය වන්නේ එය ජල අණු වල කොටසක් වීම සහ සියල්ලෙනි. ප්රධාන කණ්ඩායම්ප්‍රෝටීන ඇතුළු ස්වභාවික සංයෝග, න්යෂ්ටික අම්ල, ලිපිඩ, කාබෝහයිඩ්රේට. සජීවී ජීවීන්ගේ ස්කන්ධයෙන් ආසන්න වශයෙන් 10% ක් හයිඩ්රජන් වේ. හයිඩ්රජන් බන්ධනයක් සෑදීමට හයිඩ්රජන් සතු හැකියාව ප්‍රෝටීන වල අවකාශීය චතුරස්‍ර ව්යුහය පවත්වාගෙන යාමේදී මෙන්ම අනුපූරකතා මූලධර්මය ක්රියාත්මක කිරීමේදී තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. (සෙමී.අනුපූරක)න්යෂ්ටික අම්ල ඉදිකිරීම සහ කාර්යයන් (එනම්, ජානමය තොරතුරු ගබඩා කිරීම සහ ක්රියාත්මක කිරීම), සාමාන්යයෙන්, අණුක මට්ටමින් "හඳුනාගැනීම" ක්රියාත්මක කිරීමේදී. හයිඩ්රජන් (H + අයන) ශරීරයේ වැදගත්ම ගතික ක්රියාවලීන් සහ ප්රතික්රියා වලට සහභාගී වේ - ජීව සෛල වලට ශක්තිය සපයන ජීව විද්යාත්මක ඔක්සිකරණයේදී, ශාකවල ප්‍රභාසංශ්ලේෂණයේදී, ජෛව සංස්ලේෂණ ප්‍රතික්‍රියාවලදී, නයිට්රජන් සවිකිරීමේදී සහ බැක්ටීරියා ප්‍රභාසංශ්ලේෂණයේදී, අම්ලය පවත්වා ගැනීමේදී. - මූලික ශේෂය සහ හෝමියස්ටැසිස් (සෙමී.හෝමියස්ටැසිස්), පටල ප්‍රවාහන ක්‍රියාවලි වලදී. මේ අනුව, ඔක්සිජන් සහ කාබන් සමඟ හයිඩ්රජන් ජීවයේ සංසිද්ධිවල ව්යුහාත්මක හා ක්රියාකාරී පදනම සාදයි.
විශ්වකෝෂ ශබ්දකෝෂය. 2009 .
සමාන පද:වෙනත් ශබ්ද කෝෂවල "හයිඩ්රජන්" යනු කුමක්දැයි බලන්න:
නියුක්ලයිඩ වගුව සාමාන්ය තොරතුරුනම, සංකේතය හයිඩ්රජන් 4, 4H නියුට්‍රෝන 3 ප්‍රෝටෝන 1 නියුක්ලයිඩ් ගුණ පරමාණුක ස්කන්ධය 4.027810 (110) ... විකිපීඩියා
නියුක්ලයිඩ වගුව සාමාන්ය තොරතුරු නම, සංකේතය හයිඩ්රජන් 5, 5H නියුට්‍රෝන 4 ප්‍රෝටෝන 1 නියුක්ලයිඩ් ගුණ පරමාණුක ස්කන්ධය 5.035310 (110) ... විකිපීඩියා
නියුක්ලයිඩ වගුව සාමාන්ය තොරතුරු නම, සංකේතය හයිඩ්රජන් 6, 6H නියුට්‍රෝන 5 ප්‍රෝටෝන 1 නියුක්ලයිඩ් ගුණ පරමාණුක ස්කන්ධය 6.044940 (280) ... විකිපීඩියා
නියුක්ලයිඩ වගුව සාමාන්ය තොරතුරු නම, සංකේතය හයිඩ්රජන් 7, 7H නියුට්‍රෝන 6 ප්‍රෝටෝන 1 නියුක්ලයිඩ් ගුණ පරමාණුක ස්කන්ධය 7.052750 (1080) ... විකිපීඩියා
පිටාර ගැලීම රහිත මෝටර් රථය. මේක Toyota එකෙන් හදපු Mirai එකක්. මෝටර් රථය හයිඩ්රජන් ඉන්ධන මත ධාවනය වේ.
පිටාර නල වලින් පිටවන්නේ රත් වූ වාතය සහ ජල වාෂ්ප පමණි. අනාගතයේ මෝටර් රථය ඉන්ධන පිරවීමේ ගැටළු ඇති වුවද, දැනටමත් මාර්ගයේ ඇත.
කෙසේ වෙතත්, විශ්වයේ හයිඩ්රජන් ව්‍යාප්තිය සැලකිල්ලට ගෙන, එවැනි උගුලක් නොතිබිය යුතුය.
ලෝකය හතරෙන් තුනකින් පදාර්ථ 1 කින් සමන්විත වේ. ඉතින්, ඔබේ අන්රක්රමික අංකය මූලද්රව්ය හයිඩ්රජන්සාධාරණීකරණය කරයි. අද සියලු අවධානය ඔහු වෙත.
හයිඩ්රජන් වල ගුණ
පළමු අංගය වීම හයිඩ්රජන්පළමු ද්රව්යය උත්පාදනය කරයි. මෙය ජලයයි. එහි සූත්රය H 2 O ලෙස හැඳින්වේ.
හයිඩ්රජන් සඳහා ග්‍රීක නාමය හයිඩ්‍රොජීනියම් වන අතර, හයිඩ්‍රෝ යනු ජලය වන අතර ජෙනියම් ජනනය වේ.
කෙසේ වෙතත්, මූලද්රව්යයේ නම ග්රීකයන් විසින් නොව, ප්රංශ ස්වභාවික විද්යාඥ ලෝරන්ට් ලැවෝසියර් විසින් ලබා දෙන ලදී. ඔහුට පෙර, හෙන්රි ක්වෙන්ඩිෂ්, නිකොලා ලෙමරි සහ තියෝෆ්‍රාස්ටස් පැරසෙල්සස් විසින් හයිඩ්රජන් ගවේෂණය කරන ලදී.
දෙවැන්න, ඇත්ත වශයෙන්ම, පළමු ද්රව්යය පිළිබඳ පළමු සඳහන විද්යාවට ඉතිරි කළේය. ප්රවේශය 16 වන සියවසට අයත් වේ. විද්යාඥයින් විසින් කුමන නිගමනවලට එළඹ තිබේද? හයිඩ්රජන්?
මූලද්රව්යයේ ලක්ෂණය- ද්විත්ව භාවය. හයිඩ්රජන් පරමාණුවක ඇත්තේ ඉලෙක්ට්‍රෝන 1ක් පමණි. ප්රතික්රියා ගණනාවකදී, ද්රව්යය එය ලබා දෙයි.
පළමු කාණ්ඩයේ සිට සාමාන්ය ලෝහයක හැසිරීම මෙයයි. කෙසේ වෙතත්, හයිඩ්‍රජන්ට එහි කවචය සම්පූර්ණ කිරීමට ද හැකියාව ඇත, අත් නොහරින නමුත් ඉලෙක්ට්‍රෝන 1 ක් පිළිගනී.
මෙම අවස්ථාවේ දී, මූලද්රව්ය 1 හැලජන් ලෙස හැසිරේ. ඒවා ආවර්තිතා පද්ධතියේ 17 වන කාණ්ඩයේ පිහිටා ඇති අතර ඒවා සෑදීමට නැඹුරු වේ.
ඒවායින් හයිඩ්රජන් අඩංගු වන්නේ කුමක්ද? උදාහරණයක් ලෙස, හයිඩ්රොසල්ෆයිඩ් වල. එහි සූත්රය: - NaHS.
හයිඩ්රජන් මූලද්රව්යයේ මෙම සංයෝගය පදනම් වේ. දැකිය හැකි පරිදි, හයිඩ්රජන් පරමාණු සෝඩියම් මගින් එයින් විස්ථාපනය වන්නේ අර්ධ වශයෙන් පමණි.
එක් ඉලෙක්ට්‍රෝනයක් පමණක් තිබීම සහ එය පරිත්‍යාග කිරීමේ හැකියාව හයිඩ්රජන් පරමාණුවක් ප්‍රෝටෝනයක් බවට පත් කරයි. න්‍යෂ්ටියට ද ඇත්තේ ධන ආරෝපණයක් සහිත එක් අංශුවක් පමණි.
සාපේක්ෂ ස්කන්ධයඉලෙක්ට්‍රෝනයක් සහිත ප්‍රෝටෝනය 2-මනසට සමාන වේ. දර්ශකය වාතයට වඩා 14 ගුණයකින් අඩුය. ඉලෙක්ට්‍රෝනයක් නොමැතිව පදාර්ථය ඊටත් වඩා සැහැල්ලු ය.
හයිඩ්රජන් වායුවක් ය යන නිගමනය ම යෝජනා කරයි. එහෙත්, මූලද්රව්යය ද ද්රව ස්වරූපයක් ඇත. ද්රවීකරණය සෙල්සියස් අංශක -252.8 ක උෂ්ණත්වයකදී සිදු වේ.
ඔවුන්ගේ කුඩා ප්රමාණය නිසා රසායනික මූලද්රව්ය හයිඩ්රජන්වෙනත් ද්රව්ය හරහා විනිවිද යාමට හැකියාව ඇත.
ඉතින්, ඔබ වාතය හීලියම් සමඟ නොව, සාමාන්ය වාතය සමඟ නොව, නමුත් පිරිසිදු මූලද්රව්ය අංක 1 සමඟ වාතය පුම්බා ඇත්නම්, එය දින දෙකකින් ගසාගෙන යනු ඇත.
වායු අංශු පහසුවෙන් සිදුරු තුලට ගමන් කරයි. හයිඩ්රජන් ද සමහර ලෝහ වලට ගමන් කරයි, උදාහරණයක් ලෙස, සහ.
ඒවායේ ව්යුහය තුළ සමුච්චය වීම, ද්රව්යය වැඩිවන උෂ්ණත්වය සමඟ වාෂ්ප වී යයි.
නමුත් හයිඩ්රජන් ඇතුල් වේජල සංයුතිය තුළ, එය දුර්වල ලෙස දිය වේ. රසායනාගාරවල තෙතමනය විස්ථාපනය කිරීමෙන් මූලද්රව්යය හුදකලා වීම කිසිවක් සඳහා නොවේ. සහ කර්මාන්තකරුවන් 1 වන ද්රව්යය නිස්සාරණය කරන්නේ කෙසේද? අපි ඊළඟ පරිච්ඡේදය මේ සඳහා කැප කරන්නෙමු.
හයිඩ්රජන් නිෂ්පාදනය
හයිඩ්රජන් සූත්රයඔබට අවම වශයෙන් ආකාර 6 ක් පතල් කිරීමට ඉඩ සලසයි. පළමුවැන්න මීතේන් සහ ස්වාභාවික වායු වාෂ්ප ප්‍රතිසංස්කරණයයි.
Legroin කොටස් ගනු ලැබේ. පිරිසිදු හයිඩ්රජන් ඒවායින් උත්ප්රේරක ලෙස නිස්සාරණය කරනු ලැබේ. මේ සඳහා ජල වාෂ්ප තිබීම අවශ්ය වේ.
1 වන ද්රව්යය නිස්සාරණය කිරීමේ දෙවන ක්රමය වන්නේ ගෑස්කරණයයි. ඉන්ධන අංශක 1500 දක්වා රත් කර දහනය කළ හැකි වායූන් බවට පරිවර්තනය වේ.
මේ සඳහා ඔක්සිකාරක කාරකයක් අවශ්ය වේ. සාමාන්ය වායුගෝලීය ඔක්සිජන් ප්රමාණවත්ය.
හයිඩ්රජන් නිපදවීමේ තුන්වන ක්රමය වන්නේ ජලයේ විද්යුත් විච්ඡේදනයයි. ධාරාව එය හරහා ගමන් කරයි. එය ඉලෙක්ට්රෝඩ මත අවශ්ය මූලද්රව්යය ඉස්මතු කිරීමට උපකාරී වේ.
ඔබට pyrolysis ද භාවිතා කළ හැකිය. මෙය සංයෝගවල තාප වියෝජනයයි. කාබනික සහ අකාබනික ද්රව්ය දෙකම, උදාහරණයක් ලෙස, එකම ජලය, විඝටනය වීමට බල කෙරෙයි. ක්රියාවලිය ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී සිදු වේ.
හයිඩ්රජන් නිපදවීමේ පස්වන ක්රමය අර්ධ ඔක්සිකරණය වන අතර හයවන ක්රමය ජෛව තාක්‍ෂණයයි.
දෙවැන්න එහි ජෛව රසායනික බෙදීම මගින් ජලයෙන් වායුව නිස්සාරණය කිරීමයි. විශේෂ ඇල්ගී උදව්.
සංවෘත ඡායා ප්‍රතික්‍රියාකාරකයක් අවශ්ය වේ, එබැවින් 6 වන ක්රමය කලාතුරකින් භාවිතා වේ. ඇත්ත වශයෙන්ම, වාෂ්ප ප්රතිසංස්කරණ ක්රමය පමණක් ජනප්රියයි.
එය ලාභම සහ පහසුම වේ. කෙසේ වෙතත්, මූලද්රව්යයේ නිශ්චිත ප්‍රභවයක් මත යැපීමක් නොමැති බැවින් විකල්ප ස්කන්ධයක් තිබීම හයිඩ්රජන් කර්මාන්තය සඳහා අවශ්ය අමුද්රව්ය බවට පත් කරයි.
හයිඩ්රජන් යෙදීම
හයිඩ්රජන් භාවිතා වේසංශ්ලේෂණය සඳහා. මෙම සංයෝගය ශීතකරණ තාක්ෂණයේ ශීතකාරකයක් වන අතර එය සංරචකයක් ලෙස හැඳින්වේ ඇමෝනියාඅම්ල උදාසීනකාරකයක් ලෙස භාවිතා කරයි.
හයිඩ්රජන් හයිඩ්රොක්ලෝරික් අම්ලයේ සංස්ලේෂණය සඳහා ද යොදා ගනී. මෙය දෙවන මාතෘකාවයි.
උදාහරණයක් ලෙස, ලෝහ මතුපිට පිරිසිදු කිරීම, ඒවා ඔප දැමීම සඳහා එය අවශ්ය වේ. ආහාර කර්මාන්තයේ, හයිඩ්රොක්ලෝරික් අම්ලය ආම්ලිකතා නියාමකය E507 වේ.
පරිදි ආහාර ආකලනහයිඩ්රජන් ද ලියාපදිංචි කර ඇත. නිෂ්පාදන ඇසුරුම්වල එහි නම E949 වේ.
එය විශේෂයෙන් මාගරින් නිෂ්පාදනය සඳහා භාවිතා වේ. හයිඩ්‍රජනීකරණ පද්ධතිය ඇත්තෙන්ම මාගරින් නිෂ්පාදනය කරයි.
මේද එළවළු තෙල් වලදී, බන්ධනවල කොටසක් කැඩී යයි. හයිඩ්රජන් පරමාණු බිඳීම් වලදී නැගී සිටියි. ද්රව ද්රව්ය සාපේක්ෂ බවට පරිවර්තනය කරන්නේ මෙයයි.
කස්ටිය හයිඩ්රජන් ඉන්ධන සෛලයඑය මෙතෙක් භාවිතා කරනුයේ, එතරම් නොවේ, මිසයිල වල ය.
පළමු ද්රව්යය ඔක්සිජන් තුළ දහනය වන අතර එය අභ්‍යවකාශ යානාවල චලනය සඳහා ශක්තිය ලබා දෙයි.
මේ අනුව, වඩාත් බලවත් රුසියානු රොකට් එකක් වන Energia, හයිඩ්රජන් ඉන්ධන මත ධාවනය වේ. එහි පළමු මූලද්රව්යය ද්රවීකරණය වේ.
ඔක්සිජන් වල හයිඩ්රජන් දහන ප්රතික්රියාව ද ප්රයෝජනවත් වේ වෙල්ඩින් වැඩ. ඔබට වඩාත්ම පරාවර්තක ද්රව්ය සවි කළ හැකිය.
එහි පිරිසිදු ස්වරූපයෙන් ප්රතික්රියා උෂ්ණත්වය සෙල්සියස් අංශක 3000 කි. විශේෂ භාවිතයෙන් එය අංශක 4000 දක්වා ළඟා විය හැකිය.
ඕනෑම, ඕනෑම ලෝහයක් "යටත්වන්න". මාර්ගය වන විට, 1 වන මූලද්රව්යයේ ආධාරයෙන් ලෝහ ද ලබා ගනී. ප්රතික්රියාව පදනම් වන්නේ ඒවායේ ඔක්සයිඩ වලින් වටිනා ද්රව්ය නිදහස් කිරීම මතය.
න්යෂ්ටික කර්මාන්තය පැමිණිලි කරයි හයිඩ්රජන් සමස්ථානික. ඒවායින් 3 ක් පමණි, එයින් එකක් ට්‍රිටියම් ය. ඔහු විකිරණශීලී වේ.
විකිරණශීලී නොවන ප්‍රෝටියම් සහ ඩියුටීරියම් ද ඇත. ට්‍රිටියම් අන්තරාය විකිරණය කළද එය ස්වභාවික පරිසරයේ දක්නට ලැබේ.
සමස්ථානිකය සෑදී ඇත්තේ කොස්මික් කිරණ මගින් බලපෑමට ලක්වන වායුගෝලයේ ඉහළ ස්ථරවල ය. මෙය න්යෂ්ටික ප්රතික්රියා වලට මග පාදයි.
පෘථිවි පෘෂ්ඨයේ ඇති ප්‍රතික්‍රියාකාරකවල ට්‍රිටියම් යනු නියුට්‍රෝන ප්‍රකිරණයේ ප්‍රතිඵලයකි.
හයිඩ්රජන් මිල
බොහෝ විට, කර්මාන්තකරුවන් වායුමය හයිඩ්රජන් ලබා දෙයි, ඇත්ත වශයෙන්ම, සම්පීඩිත තත්වයක සහ පදාර්ථයේ කුඩා පරමාණු වලට ඉඩ නොදෙන විශේෂ බහාලුමක් තුළ.
පළමු මූලද්රව්යය තාක්ෂණික හා පිරිසිදු ලෙස බෙදා ඇත, එනම්, ඉහළ ශ්රේණියේ. පවා ඇත හයිඩ්රජන් වෙළඳ නාම, උදාහරණයක් ලෙස, "A".
GOST 3022-80 එයට අදාළ වේ. එය තාක්ෂණික ගෑස්. ඝන ලීටර් 40 ක් සඳහා නිෂ්පාදකයින් 1000 ට වඩා ටිකක් අඩුවෙන් ඉල්ලා සිටියි. ලීටර් 50ට 1300ක් දෙනවා.
පිරිසිදු හයිඩ්රජන් සඳහා GOST - R 51673-2000. වායුවේ සංශුද්ධතාවය 9.9999% කි. කෙසේ වෙතත්, තාක්ෂණික මූලද්රව්යය ටිකක් පහත් ය.
එහි සංශුද්ධතාවය 9.99% කි. කෙසේ වෙතත්, පිරිසිදු ද්රව්ය ඝන ලීටර් 40 ක් සඳහා ඔවුන් රුබල් 13,000 කට වඩා ලබා දෙයි.
ගෑස් පිරිපහදු කිරීමේ අවසන් අදියර කර්මාන්තකරුවන්ට ලබා දෙන්නේ කොතරම් දුෂ්කරද යන්න මිල ටැගය පෙන්වයි. ලීටර් 50 සිලින්ඩරයක් සඳහා ඔබට රුබල් 15,000-16,000 ක් ගෙවීමට සිදුවේ.
ද්රව හයිඩ්රජන්කිසි විටෙක පාහේ භාවිතා නොකළේය. වියදම් අධිකයි, පාඩු විශාලයි. එබැවින් විකිණීමට හෝ මිලදී ගැනීමට කිසිදු දීමනාවක් නොමැත.
ද්රවීකරණය කරන ලද හයිඩ්රජන් ලබා ගැනීමට පමණක් නොව, ගබඩා කිරීමට අපහසු වේ. සෘණ අංශක 252 ක උෂ්ණත්වය විහිළුවක් නොවේ.
එමනිසා, ඵලදායී හා භාවිතයට පහසු ගෑස් භාවිතා කරමින් කිසිවෙකු විහිළුවට ලක් නොකරයි.
ආවර්තිතා පද්ධතියේ, හයිඩ්රජන් ඒවායේ ගුණාංගවල පරම ප්‍රතිවිරුද්ධ මූලද්රව්ය කාණ්ඩ දෙකක පිහිටා ඇත. මෙම විශේෂාංගයඑය සම්පූර්ණයෙන්ම අද්විතීය කරන්න. හයිඩ්රජන් යනු මූලද්රව්යයක් හෝ ද්රව්යයක් පමණක් නොව, a අනුකලනයබොහෝ සංකීර්ණ සංයෝග, කාබනික සහ ජෛවජනක මූලද්රව්ය. එමනිසා, අපි එහි ගුණාංග සහ ලක්ෂණ වඩාත් විස්තරාත්මකව සලකා බලමු.
ලෝහ හා අම්ල අන්තර්ක්රියා වලදී දහනය කළ හැකි වායුව මුදා හැරීම 16 වන සියවසේ මුල් භාගයේදී, එනම් රසායන විද්‍යාව විද්‍යාවක් ලෙස ගොඩනැගීමේදී නිරීක්ෂණය විය. සුප්‍රසිද්ධ ඉංග්රීසි විද්යාඥ හෙන්රි කැවෙන්ඩිෂ් 1766 දී ආරම්භ වූ ද්රව්යය අධ්යයනය කර එයට "දවනය කළ හැකි වාතය" යන නම ලබා දුන්නේය. මෙම වායුව දහනය කළ විට ජලය නිපදවයි. අවාසනාවකට මෙන්, විද්‍යාඥයා ෆ්ලොජිස්ටන් න්‍යාය (උපකල්පිත "අධික පදාර්ථ") පිළිපැදීම ඔහුට පැමිණීම වැළැක්වීය. නිවැරදි නිගමන.
ප්රංශ රසායනඥ හා ස්වභාවික විද්යාඥ A. Lavoisier, ඉංජිනේරු J. Meunier සහ විශේෂ ගෑස්මීටර ආධාරයෙන්, 1783 දී ජලය සංශ්ලේෂණය සිදු කරන ලද අතර, පසුව රතු-උණුසුම් යකඩ සමඟ ජල වාෂ්ප දිරාපත් කිරීම මගින් එහි විශ්ලේෂණය සිදු කරන ලදී. මේ අනුව, විද්යාඥයින්ට නිවැරදි නිගමනවලට පැමිණීමට හැකි විය. "දහනය කළ හැකි වාතය" ජලයේ කොටසක් පමණක් නොව, එයින් ද ලබා ගත හැකි බව ඔවුන් සොයා ගත්හ.
1787 දී Lavoisier යෝජනා කළේ අධ්යයනය කරන ලද වායුව සරල ද්රව්යයක් වන අතර, ඒ අනුව, ප්රාථමික රසායනික මූලද්රව්ය අතර වේ. ඔහු එය හැඳින්වූයේ හයිඩ්රජන් (ග්‍රීක වචන වලින් hydor - water + gennao - I give birth), එනම් "ජලය බිහි කිරීම" යනුවෙනි.
රුසියානු නම "හයිඩ්රජන්" 1824 දී රසායන විද්යාඥ එම් සොලොවිව් විසින් යෝජනා කරන ලදී. ජලයේ සංයුතිය නිර්ණය කිරීම "ෆ්ලොජිස්ටන් න්‍යායේ" අවසානය සනිටුහන් කළේය. 18 වන සහ 19 වන සියවස් ආරම්භයේදී, හයිඩ්රජන් පරමාණුව ඉතා සැහැල්ලු බව සොයා ගන්නා ලදී (අනෙකුත් මූලද්රව්යවල පරමාණු හා සසඳන විට) එහි ස්කන්ධය පරමාණුක ස්කන්ධ සංසන්දනය කිරීමේ ප්රධාන ඒකකය ලෙස ගත් අතර, 1 ට සමාන අගයක් ලබා ගනී.
භෞතික ගුණාංග
හයිඩ්රජන් යනු විද්‍යාව දන්නා සියලුම ද්‍රව්‍යවලින් සැහැල්ලුම වේ (එය වාතයට වඩා 14.4 ගුණයකින් සැහැල්ලුය), එහි ඝනත්වය 0.0899 g/l (1 atm, 0 °C) වේ. මෙම ද්රව්යය-259.1 ° C සහ -252.8 ° C (හීලියම් පමණක් අඩු තාපාංක සහ ද්රවාංක උෂ්ණත්වයන් ඇත) පිළිවෙළින් දිය වී (ඝන වීම) සහ උනු (ද්රව බවට පත් වේ).
හයිඩ්රජන් වල විවේචනාත්මක උෂ්ණත්වය අතිශයින් අඩු (-240 °C). මෙම හේතුව නිසා එහි ද්රවීකරණය තරමක් සංකීර්ණ හා මිල අධික ක්රියාවලියකි. ද්රව්යයක තීරණාත්මක පීඩනය 12.8 kgf / cm² වන අතර විවේචනාත්මක ඝනත්වය 0.0312 g / cm³ වේ. සියලුම වායූන් අතර, හයිඩ්රජන් ඉහළම තාප සන්නායකතාවය ඇත: 1 atm සහ 0 ° C දී එය 0.174 W / (mxK) වේ.
එකම තත්ව යටතේ ද්රව්යයක නිශ්චිත තාප ධාරිතාව 14.208 kJ / (kgxK) හෝ 3.394 cal / (gh ° C) වේ. මෙම මූලද්රව්යය ජලයේ තරමක් ද්‍රාව්‍ය වේ (1 atm සහ 20 ° C දී 0.0182 ml / g පමණ), නමුත් හොඳින් - බොහෝ ලෝහවල (Ni, Pt, Pa සහ වෙනත්), විශේෂයෙන් පැලේඩියම් වල (Pd පරිමාවකට වෙළුම් 850 ක් පමණ) .
අවසාන ගුණාංගය එහි විසරණය වීමේ හැකියාව සමඟ සම්බන්ධ වන අතර කාබන් මිශ්ර ලෝහයක් හරහා විසරණය (උදාහරණයක් ලෙස වානේ) කාබන් සමඟ හයිඩ්රජන් අන්තර්ක්රියා කිරීම හේතුවෙන් මිශ්ර ලෝහය විනාශ වීමත් සමඟ විය හැකිය (මෙම ක්රියාවලිය ඩෙකාබනීකරණය ලෙස හැඳින්වේ). ද්රව තත්වයේ දී, ද්රව්යය ඉතා සැහැල්ලු ය (ඝනත්වය - 0.0708 g / cm³ at t ° \u003d -253 ° C) සහ තරල (දුස්ස්රාවීතාවය - 13.8 සෙන්ටිග්‍රේඩ් එකම තත්ව යටතේ).
බොහෝ සංයෝගවල, මෙම මූලද්රව්යය සෝඩියම් සහ අනෙකුත් වැනි +1 සංයුජතා (ඔක්සිකරණ තත්ත්වය) ප්‍රදර්ශනය කරයි. ක්ෂාර ලෝහ. එය සාමාන්යයෙන් මෙම ලෝහවල ප්රතිසමයක් ලෙස සැලකේ. ඒ අනුව, ඔහු මෙන්ඩලීව් පද්ධතියේ I කණ්ඩායමට නායකත්වය දෙයි. ලෝහ හයිඩ්රයිඩ් වලදී, හයිඩ්රජන් අයන සෘණ ආරෝපණයක් ප්‍රදර්ශනය කරයි (ඔක්සිකරණ තත්ත්වය -1), එනම් Na + H- Na + Cl- ක්ලෝරයිඩ් වලට සමාන ව්‍යුහයක් ඇත. මෙම සහ වෙනත් කරුණු වලට අනුකූලව ("H" මූලද්රව්යයේ භෞතික ගුණාංගවල සමීපත්වය සහ හැලජන්, කාබනික සංයෝගවල හැලජන් සමඟ එය ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමේ හැකියාව), හයිඩ්රජන් මෙන්ඩලීව් පද්ධතියේ VII කාණ්ඩයට පවරා ඇත.
සාමාන්ය තත්ව යටතේ, අණුක හයිඩ්රජන් අඩු ක්‍රියාකාරිත්වයක් ඇති අතර, සෘජුවම ඒකාබද්ධ වන්නේ වඩාත්ම ක්රියාකාරී නොවන ලෝහ සමඟ පමණි (ෆ්ලෝරීන් සහ ක්ලෝරීන් සමඟ, දෙවැන්න - ආලෝකයේ). අනෙක් අතට, රත් වූ විට, එය බොහෝ රසායනික මූලද්රව්ය සමඟ අන්තර් ක්රියා කරයි.
පරමාණුක හයිඩ්රජන් රසායනික ක්‍රියාකාරකම් වැඩි වී ඇත (අණුක හයිඩ්රජන් හා සසඳන විට). ඔක්සිජන් සමඟ, එය සූත්රය අනුව ජලය සාදයි:
N₂ + ½О₂ = N₂О,
285.937 kJ/mol තාපය හෝ 68.3174 kcal/mol (25 ° C, 1 atm) මුදා හැරීම. සාමාන්ය උෂ්ණත්ව තත්ව යටතේ, ප්රතික්රියාව තරමක් සෙමින් සිදුවන අතර t ° >= 550 ° C දී එය පාලනයකින් තොරව සිදුවේ. පරිමාව අනුව හයිඩ්රජන් + ඔක්සිජන් මිශ්‍රණයක පුපුරන සුලු සීමාවන් 4-94% H₂ වන අතර හයිඩ්රජන් + වාතය මිශ්රණය 4-74% H₂ වේ (H₂ වෙළුම් දෙකක සහ O₂ එක් පරිමාවක මිශ්රණයක් පුපුරන වායුව ලෙස හැඳින්වේ).
මෙම මූලද්රව්යය බොහෝ ලෝහ අඩු කිරීමට භාවිතා කරයි, මන්ද එය ඔක්සයිඩ වලින් ඔක්සිජන් ලබා ගනී:
Fe₃O₄ + 4H₂ = 3Fe + 4N₂О,
CuO + H₂ = Cu + H₂O යනාදිය.
විවිධ හැලජන් සමඟ, හයිඩ්රජන් හයිඩ්රජන් හේලයිඩ් සාදයි, උදාහරණයක් ලෙස:
H₂ + Cl₂ = 2HCl.
කෙසේ වෙතත්, ෆ්ලෝරීන් සමඟ ප්රතික්රියා කරන විට, හයිඩ්රජන් පුපුරා යයි (මෙය අඳුරේ දී -252 ° C දී ද සිදු වේ), බ්‍රෝමීන් සහ ක්ලෝරීන් සමඟ ප්රතික්රියා කරන්නේ රත් වූ විට හෝ ආලෝකමත් වූ විට පමණක් වන අතර අයඩීන් සමඟ - රත් වූ විට පමණි. නයිට්රජන් සමඟ අන්තර්ක්රියා කරන විට, ඇමෝනියා සෑදී ඇත, නමුත් උත්ප්‍රේරකයක් මත පමණි ඉහළ පීඩනයසහ උෂ්ණත්වය:
ZN₂ + N₂ = 2NH₃.
රත් වූ විට, හයිඩ්රජන් සල්ෆර් සමඟ ක්රියාකාරීව ප්රතික්රියා කරයි:
H₂ + S = H₂S (හයිඩ්රජන් සල්ෆයිඩ්),
සහ වඩා දුෂ්කර - ටෙලූරියම් හෝ සෙලේනියම් සමඟ. හයිඩ්රජන් උත්ප්‍රේරකයක් නොමැතිව පිරිසිදු කාබන් සමඟ ප්රතික්රියා කරයි, නමුත් ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී:
2H₂ + C (අමෝර්ෆස්) = CH₄ (මීතේන්).
මෙම ද්රව්යය සමහර ලෝහ (ක්ෂාර, ක්ෂාරීය පෘථිවිය සහ වෙනත්) සමඟ සෘජුවම ප්රතික්රියා කර හයිඩ්රයිඩ් සාදයි, උදාහරණයක් ලෙස:
N₂ + 2Li = 2LiH.
වැදගත් ප්රායෝගික වටිනාකමහයිඩ්‍රජන් සහ කාබන් මොනොක්සයිඩ් (II) අන්තර්ක්රියා ඇත. මෙම අවස්ථාවේ දී, පීඩනය, උෂ්ණත්වය සහ උත්ප්රේරකය මත පදනම්ව, විවිධ කාබනික සංයෝග සෑදී ඇත: HCHO, CH₃OH, ආදිය. ප්රතික්රියාව අතරතුර අසංතෘප්ත හයිඩ්රොකාබන සංතෘප්ත ඒවා බවට හැරේ, උදාහරණයක් ලෙස:
С n Н₂ n + Н₂ = С n Н₂ n ₊₂.
හයිඩ්රජන් සහ එහි සංයෝග රසායන විද්‍යාවේ සුවිශේෂී කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. එය ඊනියා ආම්ලික ගුණ තීරණය කරයි. ප්‍රෝටික් අම්ල විවිධ මූලද්රව්ය සමඟ හයිඩ්රජන් බන්ධන සෑදීමට නැඹුරු වන අතර ඒවා බොහෝ අකාබනික හා කාබනික සංයෝගවල ගුණ කෙරෙහි සැලකිය යුතු බලපෑමක් ඇති කරයි.
හයිඩ්රජන් ලබා ගැනීම
සඳහා අමුද්රව්ය ප්රධාන වර්ග කාර්මික නිෂ්පාදනයමෙම මූලද්රව්යයේ පෙට්‍රෝලියම් පිරිපහදු වායු, ස්වාභාවික දහනය කළ හැකි සහ කෝක් අවන් වායු වේ. එය විද්යුත් විච්ඡේදනය හරහා ජලයෙන් ද ලබා ගනී ( දැරිය හැකි විදුලිය ඇති ස්ථානවල). ස්වාභාවික වායු වලින් ද්රව්ය නිපදවීම සඳහා වඩාත් වැදගත් ක්රමයක් වන්නේ හයිඩ්රොකාබන, ප්රධාන වශයෙන් මීතේන්, ජල වාෂ්ප (ඊනියා පරිවර්තනය) සමඟ උත්ප්රේරක අන්තර්ක්රියා කිරීමයි. උදාහරණ වශයෙන්:
CH₄ + H₂O = CO + ZH₂.
ඔක්සිජන් සමඟ හයිඩ්රොකාබන අසම්පූර්ණ ඔක්සිකරණය:
CH₄ + ½O₂ \u003d CO + 2H₂.
සංස්ලේෂණය කළ කාබන් මොනොක්සයිඩ් (II) පරිවර්තනයට භාජනය වේ:
CO + H₂O = CO₂ + H₂.
ස්වාභාවික වායු වලින් නිපදවන හයිඩ්රජන් ලාභම වේ.
ජලයෙහි විද්යුත් විච්ඡේදනය සඳහා, සෘජු ධාරාව භාවිතා කරනු ලැබේ, එය NaOH හෝ KOH ද්‍රාවණයක් හරහා ගමන් කරයි (උපකරණවල විඛාදනය වැළැක්වීම සඳහා අම්ල භාවිතා නොකෙරේ). රසායනාගාර තත්වයන් යටතේ, ද්රව්යය ජලය විද්යුත් විච්ඡේදනය කිරීමෙන් හෝ හයිඩ්රොක්ලෝරික් අම්ලය සහ සින්ක් අතර ප්රතික්රියාවේ ප්රතිඵලයක් ලෙස ලබා ගනී. කෙසේ වෙතත්, බොහෝ විට සිලින්ඩරවල සූදානම් කළ කර්මාන්තශාලා ද්රව්ය භාවිතා වේ.
පිරිපහදු වායූන් සහ කෝක් අවන් වායු වලින්, මෙම මූලද්රව්යය ගැඹුරු සිසිලනයේදී වඩාත් පහසුවෙන් ද්රවීකරණය වන බැවින් වායු මිශ්‍රණයේ අනෙකුත් සියලුම සංරචක ඉවත් කිරීමෙන් හුදකලා වේ.
මෙම ද්රව්ය 18 වන ශතවර්ෂයේ අවසානයේ කාර්මිකව ලබා ගැනීමට පටන් ගත්තේය. ඉන්පසු එය බැලූන් පිරවීම සඳහා භාවිතා කරන ලදී. මේ මොහොතේ, හයිඩ්රජන් කර්මාන්තයේ, ප්රධාන වශයෙන් රසායනික කර්මාන්තයේ, ඇමෝනියා නිෂ්පාදනය සඳහා බහුලව භාවිතා වේ.
ද්රව්යයේ විශාල පාරිභෝගිකයින් මෙතිල් සහ අනෙකුත් මධ්‍යසාර, කෘතිම ගැසොලින් සහ තවත් බොහෝ නිෂ්පාදන නිෂ්පාදකයින් වේ. ඒවා කාබන් මොනොක්සයිඩ් (II) සහ හයිඩ්රජන් වලින් සංස්ලේෂණය කිරීමෙන් ලබා ගනී. හයිඩ්රජන් බර හා ඝන ද්රව ඉන්ධන, මේද ආදිය හයිඩ්රජනීකරණය සඳහා, HCl සංශ්ලේෂණය, ඛනිජ තෙල් නිෂ්පාදන හයිඩ්‍රොට්‍රීට් කිරීම, මෙන්ම ලෝහ කැපීම / වෑල්ඩින් කිරීම සඳහා යොදා ගනී. අත්යවශ්ය අංගන්‍යෂ්ටික ශක්තිය සඳහා එහි සමස්ථානික වේ - ට්‍රිටියම් සහ ඩියුටීරියම්.
හයිඩ්රජන් වල ජීව විද්යාත්මක භූමිකාව
ජීවීන්ගේ ස්කන්ධයෙන් 10% ක් පමණ (සාමාන්යයෙන්) මෙම මූලද්රව්යය මත වැටේ. එය ජලයෙහි කොටසක් වන අතර ප්‍රෝටීන, න්යෂ්ටික අම්ල, ලිපිඩ, කාබෝහයිඩ්‍රේට් ඇතුළු ස්වභාවික සංයෝගවල වැදගත්ම කාණ්ඩ වේ. එය සේවය කරන්නේ කුමක් ද?
මෙම ද්රව්යය තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි: ප්‍රෝටීන වල අවකාශීය ව්යුහය පවත්වා ගැනීම (චතුර්තික), න්යෂ්ටික අම්ලවල අනුපූරකතා මූලධර්මය ක්රියාත්මක කිරීමේදී (එනම්, ප්‍රවේණික තොරතුරු ක්රියාත්මක කිරීම සහ ගබඩා කිරීමේදී), සාමාන්යයෙන්, අණුක “හඳුනාගැනීම” තුළ මට්ටමින්.
හයිඩ්රජන් අයන H+ ශරීරයේ වැදගත් ගතික ප්රතික්රියා/ක්‍රියාවලි සඳහා සහභාගී වේ. ඇතුළුව: ජීව සෛලවලට ශක්තිය සපයන ජීව විද්යාත්මක ඔක්සිකරණයේදී, ජෛව සංස්ලේෂණ ප්රතික්රියා වලදී, ශාකවල ප්‍රභාසංශ්ලේෂණයේදී, බැක්ටීරියා ප්‍රභාසංශ්ලේෂණයේදී සහ නයිට්රජන් සවි කිරීමේදී, අම්ල-පාදක සමතුලිතතාවය සහ හෝමියස්ටැසිස් පවත්වා ගැනීමේදී, පටල ප්‍රවාහන ක්‍රියාවලීන්හිදී. කාබන් සහ ඔක්සිජන් සමග, එය ක්රියාකාරී සහ සාදයි ව්යුහාත්මක පදනමජීවිතයේ සංසිද්ධි.
හයිඩ්රජන් සමස්ථානික ආකාර තුනක් ඇත: ප්‍රෝටියම් ඩියුටීරියම් සහ ට්‍රිටියම් සෙ. 1.1 සහ 4.1). ස්වාභාවික හයිඩ්රජන් සමස්ථානිකයෙන් 99.985% ක් අඩංගු වන අතර ඉතිරි 0.015% ඩියුටීරියම් වේ. ට්‍රිටියම් යනු අස්ථායී විකිරණශීලී සමස්ථානිකයක් වන අතර එම නිසා එය සිදුවන්නේ සුළු ප්‍රමාණයකින් පමණි. එය P-අංශු විමෝචනය කරන අතර වසර 12.3 ක අර්ධ ආයු කාලයක් ඇත (1.3 කොටස බලන්න).
හයිඩ්රජන් හි සියලුම සමස්ථානික ආකාර එකම රසායනික ගුණ ඇත. කෙසේ වෙතත්, ඒවා භෞතික ගුණාංග වලින් වෙනස් වේ. වගුවේ. 12.4 හයිඩ්රජන් සහ ඩියුටීරියම් වල භෞතික ගුණාංග කිහිපයක් පෙන්වයි.
වගුව 12.4. භෞතික ගුණාංග
සෑම හයිඩ්රජන් සංයෝගයක් සඳහාම ඩියුටීරියම් ප්රතිසමයක් ඇත. මේවායින් වඩාත් වැදගත් වන්නේ ඩියුටීරියම් ඔක්සයිඩ්, ඊනියා බර ජලයයි. එය පරිපාලකයෙකු ලෙස භාවිතා කරයි න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකසමහර වර්ග (1.3 කොටස බලන්න).
ඩියුටීරියම් ඔක්සයිඩ් නිපදවන්නේ ජලයේ විද්යුත් විච්ඡේදනය මගිනි. කැතෝඩයේ වර්ෂාපතනය සිදුවන විට, ඉතිරි ජලය ඩියුටීරියම් ඔක්සයිඩ් වලින් පොහොසත් වේ. සාමාන්යයෙන්, මෙම ක්රමය ඔබට ජලය ලීටර් 100 සිට ලබා ගැනීමට ඉඩ සලසයි.
අනෙකුත් ඩියුටීරියම් සංයෝග සාමාන්යයෙන් ඩියුටීරියම් ඔක්සයිඩ් වලින් සකස් කර ඇත
පරමාණුක හයිඩ්රජන්
ඉහත විස්තර කර ඇති රසායනාගාර ක්‍රම මගින් ලබාගත් හයිඩ්රජන් සෑම අවස්ථාවකදීම ඩයොටෝමික් අණු වලින් සමන්විත වායුවකි, එනම් අණුක හයිඩ්රජන්. අඩු පීඩනයකදී හයිඩ්රජන් අඩංගු වායු විසර්ජන නලයක් වැනි යම් ආකාරයක ඉහළ ශක්ති ප්‍රභවයක් භාවිතයෙන් එය agomes බවට විඝටනය කළ හැක. හයිඩ්රජන් ද පරමාණුගත කළ හැක විදුලි චාපයටංස්ටන් ඉලෙක්ට්රෝඩ අතර පිහිටුවා ඇත. හයිඩ්රජන් පරමාණු ලෝහයේ මතුපිට නැවත ඒකාබද්ධ වන අතර එමඟින් විශාල ශක්තියක් මුදා හරිනු ලැබේ.
උෂ්ණත්වය ආසන්න වශයෙන් 3500 ° C දක්වා ඉහළ නැංවීම. මෙම බලපෑම ලෝහවල හයිඩ්රජන් චාප වෑල්ඩින් සඳහා භාවිතා වේ.
පරමාණුක හයිඩ්රජන් ප්‍රබල අඩු කිරීමේ කාරකයකි. එය ලෝහ ඔක්සයිඩ් සහ ක්ලෝරයිඩ් නිදහස් ලෝහ වලට අඩු කරයි.
මුදා හැරීමේදී හයිඩ්රජන්
වායුමය හයිඩ්රජන්, එනම්, අණුක හයිඩ්රජන්, දුර්වල අඩු කිරීමේ නියෝජිතයා වේ. මෙය ඔහුගේ නිසාය විශාල ශක්තියක්බන්ධනයට සමාන උදාහරණයක් ලෙස, වායුමය හයිඩ්රජන් අයන අඩංගු ද්‍රාවණයක් හරහා ගමන් කරන විට, ඒවායේ අඩු වීමක් සිදු නොවේ. කෙසේ වෙතත්, හයිඩ්රජන් සෑදීම අයන අඩංගු ද්‍රාවණයක සෘජුවම සිදුවන්නේ නම්, මෙම අයන වහාම අයන බවට අඩු වේ
අයන අඩංගු ද්‍රාවණයක සෘජුවම හයිඩ්රජන් සෑදීම සඳහා තනුක කරන්න සල්ෆියුරික් අම්ලයසහ සින්ක්. එවැනි තත්වයන් යටතේ සාදන ලද හයිඩ්රජන් මුදා හැරීමේදී හයිඩ්රජන් ලෙස හැඳින්වේ.
ඕතොහයිඩ්රජන් සහ පැරහයිඩ්රජන්
හයිඩ්රජන් අණුවක ඇති ප්‍රෝටෝන දෙකක් -බන්ධන කක්ෂයේ පිහිටා ඇති ප්‍රෝටෝන දෙකකින් එකිනෙක බැඳී ඇත (2.1 වගන්තිය බලන්න). නිශ්චිත කක්ෂයේ ඇති මෙම ඉලෙක්ට්‍රෝන දෙක ප්‍රතිවිරුද්ධ භ්‍රමණයන් තිබිය යුතුය. කෙසේ වෙතත්, ඉලෙක්ට්‍රෝන මෙන් නොව, හයිඩ්රජන් අණුවක ඇති ප්‍රෝටෝන දෙකකට සමාන්තර හෝ ප්‍රතිවිරුද්ධ භ්‍රමණයන් තිබිය හැක. න්යෂ්ටික දෙකක ප්‍රෝටෝනවල සමාන්තර භ්‍රමණයන් සහිත අණුක හයිඩ්රජන් ප්‍රභේදයක් ඕතොහයිඩ්රජන් ලෙස හඳුන්වන අතර න්යෂ්ටික දෙකක ප්‍රෝටෝනවල ප්‍රතිවිරුද්ධ දිශාවට භ්‍රමණය වන ප්‍රභේදයක් පැරහයිඩ්රජන් ලෙස හැඳින්වේ (රූපය 12.1).
සාමාන්ය හයිඩ්රජන් යනු ඕතොහයිඩ්රජන් සහ පැරහයිඩ්රජන් මිශ්‍රණයකි. ඉතා අඩු උෂ්ණත්වවලදී, එය පැරහයිඩ්රජන් විසින් ආධිපත්යය දරයි. උෂ්ණත්වය වැඩි වන විට, orthohydrogen අනුපාතය වැඩි වන අතර, 25 ° C දී මිශ්රණය ආසන්න වශයෙන් 75% orthohydrogen සහ 25% parahydrogen අඩංගු වේ.
පැරහයිඩ්රජන් නිපදවිය හැක්කේ සාමාන්ය හයිඩ්රජන් අඟුරු පිරවූ නලයක් හරහා යවා එය ද්රව වාතයේ උෂ්ණත්වයට සිසිල් කිරීමෙනි. ඕතොහයිඩ්රජන් සහ පැරහයිඩ්රජන් ඒවායේ රසායනික ගුණාංගවල හරියටම සමාන වන නමුත් ඒවායේ ද්රවාංක හා තාපාංකය තුළ තරමක් වෙනස් වේ (වගුව 12.5 බලන්න).
සහල්. 12.1 ඕතොහයිඩ්රජන් සහ පැරහයිඩ්රජන්.
වගුව 12.5. ඕතොහයිඩ්රජන් සහ පැරහයිඩ්රජන් ද්රවාංක හා තාපාංක
වඩාත් ස්ථායී වන අතර ගෑස් විසර්ජන නලයක් තුළ හඳුනාගත හැකිය. හයිඩ්රජන් ඇනායන, හෝ හයිඩ්රයිඩ් අයන, I කාණ්ඩයේ ලෝහ හයිඩ්රයිඩ් සහ පහත හයිඩ්රයිඩ් වල දක්නට ලැබේ). එය ක්රියාත්මක වන ඉලෙක්ට්‍රෝන දෙකකින් වට වූ ප්‍රෝටෝනයකි.
විශ්වයේ බහුලම මූලද්රව්යය වන්නේ හයිඩ්රජන් ය. තාරකා සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, එය න්යෂ්ටික - ප්‍රෝටෝන - ස්වරූපයක් ඇති අතර තාප න්යෂ්ටික ක්රියාවලීන් සඳහා ද්රව්ය වේ. සූර්යයාගේ ස්කන්ධයෙන් අඩක් පමණ H 2 අණු වලින් ද සමන්විත වේ. එහි අන්තර්ගතය පෘථිවි පෘෂ්ඨය 0.15% දක්වා ළඟා වන අතර පරමාණු තෙල්, ස්වාභාවික වායු, ජලය සංයුතියේ පවතී. ඔක්සිජන්, නයිට්රජන් සහ කාබන් සමඟ එක්ව එය පෘථිවියේ සියලුම ජීවීන්ගේ කොටසක් වන කාබනික මූලද්රව්යයකි. අපගේ ලිපියෙන් අපි හයිඩ්රජන් වල භෞතික හා රසායනික ගුණාංග අධ්යයනය කරන්නෙමු, කර්මාන්තයේ එහි යෙදුමේ ප්රධාන ක්ෂේත්‍ර සහ සොබාදහමේ එහි වැදගත්කම තීරණය කරන්නෙමු.
මෙන්ඩලීව්හි රසායනික මූලද්රව්යවල ආවර්තිතා පද්ධතියේ පිහිටීම
ආවර්තිතා වගුව විවෘත කරන පළමු මූලද්රව්යය හයිඩ්රජන් වේ. එහි පරමාණුක ස්කන්ධය 1.0079 කි. එහි ස්ථායී (ප්‍රෝටියම් සහ ඩියුටීරියම්) දෙකක් සහ එක් විකිරණශීලී සමස්ථානිකයක් (ට්‍රිටියම්) ඇත. භෞතික ගුණාංග තීරණය වන්නේ රසායනික මූලද්රව්ය වගුවේ ලෝහ නොවන ස්ථානය අනුව ය. සාමාන්ය තත්ව යටතේ, හයිඩ්රජන් (එහි සූත්රය H 2) යනු වාතයට වඩා 15 ගුණයකින් පමණ සැහැල්ලු වායුවකි. මූලද්‍රව්‍යයක පරමාණුවේ ව්යුහය අද්විතීයයි: එය සමන්විත වන්නේ න්‍යෂ්ටියකින් සහ එක් ඉලෙක්ට්‍රෝනයකින් පමණි. ද්රව්යයක අණුව diatomic වේ, එහි ඇති අංශු සහසංයුජ ධ්‍රැවීය නොවන බන්ධනයක් භාවිතයෙන් සම්බන්ධ වේ. එහි ශක්ති තීව්රතාවය තරමක් ඉහළයි - 431 kJ. මෙය සාමාන්ය තත්ව යටතේ සංයෝගයේ අඩු රසායනික ක්‍රියාකාරිත්වය පැහැදිලි කරයි. හයිඩ්රජන් ඉලෙක්ට්‍රොනික සූත්රය වන්නේ: H:H.
ද්රව්යය ඇත සම්පූර්ණ රේඛාවඅනෙකුත් ලෝහ නොවන අතර ප්රතිසමයක් නොමැති ගුණාංග. ඒවායින් සමහරක් අපි සලකා බලමු.
ද්රාව්යතාව සහ තාප සන්නායකතාවය
ලෝහ හොඳම තාපය සන්නයනය කරයි, නමුත් හයිඩ්රජන් තාප සන්නායකතාවය අනුව ඒවාට ළඟා වේ. සංසිද්ධිය පිළිබඳ පැහැදිලි කිරීම පවතින්නේ පදාර්ථයේ ආලෝක අණු වල තාප චලිතයේ ඉතා ඉහළ වේගයෙනි, එබැවින් හයිඩ්රජන් වායුගෝලය තුළ රත් වූ වස්තුවක් වාතයට වඩා 6 ගුණයකින් වේගයෙන් සිසිල් වේ. සංයෝගයට ලෝහවල හොඳින් දිය විය හැක, උදාහරණයක් ලෙස, හයිඩ්රජන් වෙළුම් 900 කට ආසන්න ප්රමාණයක් පැලේඩියම් එක් පරිමාවකින් අවශෝෂණය කරගත හැකිය. ලෝහ H 2 සිට ඇතුල් විය හැක රසායනික ප්රතික්රියා, හයිඩ්රජන් වල ඔක්සිකාරක ගුණ විදහා දක්වයි. මෙම අවස්ථාවේ දී, හයිඩ්රයිඩ් සෑදී ඇත:
2Na + H 2 \u003d 2 NaH.
මෙම ප්රතික්රියාවේ දී මූලද්‍රව්‍යයක පරමාණු ලෝහ අංශු වලින් ඉලෙක්ට්‍රෝන පිළිගන්නා අතර ඒකක සෘණ ආරෝපණයක් සහිත ඇනායන බවට හැරේ. සරල ද්රව්ය H 2 in මෙම නඩුවඔක්සිකාරක කාරකයක් වන අතර එය සාමාන්යයෙන් එය සඳහා සාමාන්ය නොවේ.
අඩු කරන කාරකයක් ලෙස හයිඩ්රජන්
ලෝහ සහ හයිඩ්රජන් ඒකාබද්ධ වන්නේ ඉහළ තාප සන්නායකතාවයෙන් පමණක් නොව, රසායනික ක්‍රියාවලීන්හිදී ඒවායේ පරමාණුවලට තමන්ගේම ඉලෙක්ට්‍රෝන පරිත්‍යාග කිරීමට, එනම් ඔක්සිකරණය වීමට ඇති හැකියාව මගිනි. උදාහරණයක් ලෙස, මූලික ඔක්සයිඩ හයිඩ්රජන් සමඟ ප්රතික්රියා කරයි. රෙඩොක්ස් ප්රතික්රියාව අවසන් වන්නේ පිරිසිදු ලෝහ මුදා හැරීම සහ ජල අණු සෑදීමෙනි:
CuO + H 2 \u003d Cu + H 2 O.
උනුසුම් කිරීමේදී ඔක්සිජන් සමඟ ද්රව්යයක අන්තර්ක්රියා ද ජල අණු නිපදවීමට හේතු වේ. මෙම ක්රියාවලිය තාප ශක්තියෙන් පිටවන අතර තාප ශක්තිය විශාල ප්රමාණයක් මුදා හැරීම සමඟ ඇත. H 2 සහ O 2 වායු මිශ්රණයක් 2: 1 අනුපාතයකින් ප්රතික්රියා කරන්නේ නම්, එය ජ්වලන විට පුපුරා යන බැවින් එය හැඳින්වේ:
2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O.
වතුර මතුවෙලා සෙල්ලම් කරනවා අත්යවශ්ය කාර්යභාරයපෘථිවියේ ජලගෝලය, දේශගුණය, කාලගුණය ගොඩනැගීමේදී. එය සොබාදහමේ මූලද්රව්ය සංසරණය සපයයි, ජීවීන්ගේ සියලුම ජීවන ක්‍රියාවලීන්ට සහාය වේ - අපගේ ග්‍රහලෝකයේ වැසියන්.
ලෝහ නොවන ද්රව්ය සමඟ අන්තර් ක්රියා කිරීම
හයිඩ්රජන් වල වැදගත්ම රසායනික ගුණාංග වන්නේ ලෝහමය නොවන මූලද්රව්ය සමඟ එහි ප්රතික්රියා වේ. සාමාන්ය තත්ව යටතේ, ඒවා තරමක් රසායනිකව නිෂ්ක්‍රීය වේ, එබැවින් ද්‍රව්‍යයට ප්රතික්රියා කළ හැක්කේ හැලජන් සමඟ පමණි, උදාහරණයක් ලෙස, ෆ්ලෝරීන් හෝ ක්ලෝරීන් සමඟ, ඒවා සියලුම ලෝහ නොවන අතර වඩාත් ක්රියාකාරී වේ. ඉතින්, ෆ්ලෝරීන් සහ හයිඩ්රජන් මිශ්රණයක් අඳුරේ හෝ සීතල තුළ පුපුරා යයි, සහ ක්ලෝරීන් සමග - රත් වූ විට හෝ ආලෝකයේ දී. ප්රතික්රියා නිෂ්පාදන වන්නේ හයිඩ්රජන් හේලයිඩ්, ජලීය ද්රාවණෆ්ලෝරික් සහ පර්ක්ලෝරික් අම්ල ලෙස හැඳින්වේ. C අන්තර්ක්රියා කරන්නේ අංශක 450-500 ක උෂ්ණත්වයකදී, 30-100 MPa පීඩනයකදී සහ උත්ප්‍රේරකයක් ඉදිරිපිටදී:
N₂ + 3H₂ ⇔ p, t, kat ⇔ 2NH₃.
හයිඩ්රජන් වල සලකා බලන රසායනික ගුණ ඇත විශාල වැදගත්කමක්කර්මාන්තය සඳහා. උදාහරණයක් ලෙස, ඔබට වටිනා රසායනික නිෂ්පාදනයක් ලබා ගත හැකිය - ඇමෝනියා. එය නයිට්රේට් අම්ලය නිෂ්පාදනය සඳහා ප්රධාන අමුද්රව්ය වේ නයිට්රජන් පොහොර: යූරියා, ඇමෝනියම් නයිට්රේට්.
කාබනික ද්රව්ය
කාබන් සහ හයිඩ්රජන් අතර සරලම හයිඩ්‍රොකාබන් - මීතේන් නිෂ්පාදනයට මග පාදයි.
C + 2H 2 = CH 4.
ද්රව්යය ස්වභාවික ද්රව්යයේ වැදගත්ම අංගය වන අතර කාබනික සංශ්ලේෂණ කර්මාන්තය සඳහා වටිනා ඉන්ධන සහ අමුද්රව්ය ලෙස භාවිතා වේ.
කාබන් සංයෝගවල රසායන විද්‍යාවේදී, මූලද්රව්ය විශාල ද්රව්ය ගණනකට ඇතුළත් වේ: ඇල්කේන, ඇල්කේන, කාබෝහයිඩ්‍රේට්, මධ්‍යසාර, ආදිය. H 2 අණු සමඟ කාබනික සංයෝගවල බොහෝ ප්රතික්රියා දනී. ඒවා සාමූහිකව හයිඩ්රජනීකරණය හෝ හයිඩ්රජනීකරණය ලෙස හැඳින්වේ. එබැවින්, ඇල්ඩිහයිඩ් හයිඩ්රජන් සමඟ ඇල්කොහොල්, අසංතෘප්ත හයිඩ්රොකාබන - ඇල්කේන දක්වා අඩු කළ හැකිය. උදාහරණයක් ලෙස, එතිලීන් ඊතේන් බවට පරිවර්තනය වේ:
C 2 H 4 + H 2 \u003d C 2 H 6.
විශාල ප්රායෝගික වැදගත්කමක් වන්නේ හයිඩ්රජන් වල රසායනික ගුණාංග වන අතර, උදාහරණයක් ලෙස, දියර තෙල්වල හයිඩ්රජනීකරණය: සූරියකාන්ත, ඉරිඟු සහ රැප්සීඩ්. එය glycerin, සබන්, stearin, දෘඪ මාගරින් නිෂ්පාදනය සඳහා භාවිතා කරන ඝන මේදය - මේදය නිෂ්පාදනය කිරීමට යොමු කරයි. වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා පෙනුමසහ රස ගුණාංග ආහාර නිෂ්පාදනයකිරි, සත්ව මේද, සීනි, විටමින් එයට එකතු වේ.
අපගේ ලිපියෙන් අපි හයිඩ්රජන් වල ගුණාංග අධ්යයනය කර ස්වභාවධර්මයේ සහ මිනිස් ජීවිතයේ එහි කාර්යභාරය සොයා ගත්තෙමු.
