Vodík je prvním prvkem v periodické tabulce s jedním protonem a jedním elektronem. To z něj také dělá nejlehčí prvek v periodické tabulce s hmotností pouhých 1,0079 amu (atomové hmotnostní jednotky). Je to také nejhojnější prvek ve vesmíru.
Přečtěte si více o důležitosti vodíku.
Vodík je také vysoce hořlavý a snadno hoří nebo exploduje i při nízkých koncentracích.
Vlastnosti vodíku
Vodík má ve svém jádru jeden proton a jeden elektron. Nejběžnější izotop vodíku nemá neutrony.
Díky tomu je vodík jedním z nejlepších prvků při formování kovalentní vazby s jinými molekulami a prvky. Ve skutečnosti může tvořit kovalentní vazbu s téměř jakýmkoli prvkem v periodické tabulce kvůli svému jedinému protonu a elektronu.
To také znamená, že jednotlivé atomy vodíku jsou extrémně vzácné. Běžně se tvoří vodíkový plyn, což je diatomická forma vodíku (H.2).
Za normálních teplotních a tlakových podmínek Země nemá vodík žádný zápach, je netoxický, bez chuti, bezbarvý a nekovový. Vodík má hustotu 0,89 g / l (méně hustou než vzduch) a má teplotu tání asi -259 ° C a teplotu varu asi -252,9 ° C.
Je vodík hořlavý?
Takže velká otázka: Je vodík hořlavý? Krátká odpověď je Ano je vysoce hořlavý, ale s touto odpovědí je třeba vyjasnit několik věcí.
Když se říká, že vodík je hořlavý, neznamená to elementární formu vodíku. To je křemelinový plynný vodík to je extrémně hořlavé. Mnoho hořlavých látek musí být ve vysoké koncentraci, aby bylo možné skutečně hořet nebo vznítit, ale u vodíku to tak není. Vodík bude hořet v koncentracích od 4% do 75%.
Reakce na toto spalování je:
2H2(Plyn) + O.2 (Plyn) = 2H2O (kapalina) + 572 kJ energie (286 kJ / mol H2)
Výbuchy a spalování vodíku mohou nastat s jednoduchou jiskrou a zvýšeným teplem. Bylo však také vidět, že spaluje, když je vystaveno slunečnímu záření a dokonce i velmi mírnému zvýšení teploty kvůli své vysoce reaktivní povaze.
Vodíkové palivo
Přes vysoce výbušnou a hořlavou kvalitu vodíkového plynu našli lidé mnoho využití vodíku, které přímo souvisí s jeho hořlavostí.
Snad nejběžnější je vodíkové palivo a palivové články. Vodíkové palivo kombinuje vodík a kyslík za účelem výroby elektřiny a vodíkové energie.
Vodíkové palivo je vzrušující, protože se jedná o „čistý“ zdroj energie, který produkuje vodu a energii pouze při reakci (jak vidíte ve spalovací rovnici výše). Jiné zdroje paliva, jako je plyn a ropa, produkují škodlivé plyny a emise, které jsou škodlivé pro životní prostředí. Lidé našli způsob, jak přivést vodíkovou energii do domácností, automobilů, přenosných zdrojů energie a dalších.
Přečtěte si více o vodíkovém a fosilním palivu.
Další využití vodíku
Plynný vodík se také používá v mnoha průmyslových a výrobních procesech, zejména v těch, které využívají ropu i v těch, které vyžadují hydrogenaci produktů, jako jsou hydrogenované oleje.
Mezi další běžná použití vodíku patří:
- Používejte jako chladicí kapalinu
- Svařovací aplikace
- Předchozí použití ve vzduchových balónech a vzducholodích
Vědci objevili sílu spalování vodíku a další vlastnosti vodíku a použili tyto informace k vytvoření vodíkových bomb, které se také nazývají fúzní bomby. Tyto bomby nutí několik jader vodíku spojit se do atomů helia v procesu zvaném fúze.
K tomu dochází při vysokých teplotách a výsledkem je obrovský výdej energie, který se označuje jako výbuch. V těchto fúzních bombách se používá vodík, protože jsou velmi lehké a mají nejmenší odpor spojujících se jader (to však nesnižuje výkon vodíkové bomby).