מימן הוא היסוד הראשון בטבלה המחזורית עם פרוטון אחד ואלקטרון אחד. זה גם הופך אותו לאלמנט הקל ביותר בטבלה המחזורית עם משקל של 1.0079 אמו בלבד (יחידות מסה אטומיות). זה גם האלמנט השופע ביותר ביקום.
קרא עוד על החשיבות של מימן.
מימן הוא גם דליק ביותר ויישרף בקלות או יתפוצץ גם בריכוזים נמוכים.
מאפייני מימן
למימן יש גרעין אחד ואלקטרון אחד בגרעין שלו. לאיזוטופ הנפוץ ביותר של מימן אין נויטרונים.
זה הופך את המימן לאחד האלמנטים הטובים ביותר ביצירה קשרים קוולנטיים עם מולקולות ואלמנטים אחרים. למעשה, הוא יכול ליצור קשר קוולנטי כמעט עם כל יסוד בטבלה המחזורית בגלל הפרוטון והאלקטרון היחיד שלו.
המשמעות היא גם כי אטומים בודדים של מימן הם נדירים ביותר. זה בדרך כלל נוצר גז מימן, שהיא צורה דיאטומית של מימן (H2).
בתנאי טמפרטורה ולחץ רגילים של כדור הארץ, למימן אין ריח, הוא לא רעיל, חסר טעם, חסר צבע ולא מתכתי. למימן יש צפיפות של 0.89 גרם / ליטר (פחות צפוף מאוויר), ויש לו נקודת התכה של כ -259 מעלות צלזיוס ונקודת רתיחה של כ -252.9 מעלות צלזיוס.
האם מימן דליק?
אז, השאלה הגדולה: האם מימן דליק? התשובה הקצרה היא כן זה מאוד דליק, אבל יש כמה דברים שצריך לנקות עם התשובה הזו.
כשאומרים כי מימן דליק, אין פירושו צורת היסוד של מימן. זה ה גז מימן דיאטומי זה דליק ביותר. חומרים דליקים רבים צריכים להיות בריכוז גבוה על מנת להבעיר או לעלות באש, אך זה לא המקרה עם מימן. מימן יישרף בריכוזים נמוכים עד 4 אחוזים עד 75 אחוזים.
התגובה לשריפה זו היא:
2H2(גז) + O2 (גז) = 2H2O (נוזל) + 572 kJ אנרגיה (286kJ / mol H)2)
פיצוצים ובעירה של מימן יכולים להתרחש עם ניצוץ פשוט וחום מוגבר. עם זאת, זה נראה גם להישרף כאשר הוא נחשף לאור השמש ואפילו עליות קלות מאוד בטמפרטורה בגלל אופי תגובתי מאוד.
דלק מימן
למרות האיכות הנפיצה והדליקה ביותר של גז מימן, אנשים מצאו שימושים רבים במימן שקשורים ישירות לדליקות שלו.
אולי הנפוץ ביותר הוא דלק מימן ותאי דלק. דלק מימן משלב מימן וחמצן במטרה ליצור חשמל וכוח מימן.
דלק מימן מלהיב מכיוון שהוא מקור אנרגיה "נקי" המייצר מים ואנרגיה רק בתגובה (כפי שניתן לראות במשוואת הבעירה לעיל). מקורות דלק אחרים כמו גז ונפט מייצרים גזים מזיקים ופליטות המזיקים לסביבה. אנשים מצאו שימושים להביא כוח מימן לבתים, מכוניות, מקורות אנרגיה ניידים ועוד.
קרא עוד על דלק מימן לעומת דלק מאובנים.
שימושים אחרים למימן
גז מימן משמש גם בתהליכי תעשייה וייצור רבים, בייחוד כאלו המשתמשים בנפט וגם כאלו הדורשים הידרוגנציה של מוצרים כמו שמנים מוקשים.
שימושים נפוצים אחרים למימן כוללים:
- השתמש בתור נוזל קירור
- יישומי ריתוך
- שימוש קודם בבלוני אוויר וספינות אוויר
מדענים גילו את עוצמת בעירת המימן ואת התכונות האחרות של מימן והשתמשו במידע זה על מנת ליצור פצצות מימן, המכונות גם פצצות היתוך. פצצות אלה מכריחות גרעיני מימן מרובים להשתלב באטומי הליום בתהליך שנקרא היתוך.
זה קורה בטמפרטורות גבוהות ומביא לתפוקה מסיבית של אנרגיה, המכונה פיצוץ. משתמשים במימן בפצצות היתוך אלה מכיוון שהן קלות מאוד ויש להן עמידות מועטה ביותר מלהצטרף לגרעינים (עם זאת, זה לא מפחית מכוחו של פצצת המימן).
