Ūdeņradis ir pirmais periodiskās tabulas elements ar vienu protonu un vienu elektronu. Tas padara to arī par periodiskās tabulas vieglāko elementu, kura svars ir tikai 1,0079 amu (atomu masas vienības). Tas ir arī visplašāk izplatītais elements Visumā.
Lasiet vairāk par ūdeņraža nozīmi.
Ūdeņradis ir arī viegli uzliesmojošs un viegli sadedzinās vai eksplodēs pat zemās koncentrācijās.
Ūdeņraža īpašības
Ūdeņraža kodolā ir viens protons un viens elektrons. Visizplatītākajā ūdeņraža izotopā nav neitronu.
Tas padara ūdeņradi par vienu no labākajiem veidošanas elementiem kovalentās saites ar citām molekulām un elementiem. Faktiski tā var izveidot kovalentu saiti ar gandrīz jebkuru periodiskās tabulas elementu tā viena protona un elektrona dēļ.
Tas arī nozīmē, ka atsevišķi ūdeņraža atomi ir ārkārtīgi reti. Tas parasti veidojas ūdeņraža gāze, kas ir ūdeņraža diatomiskā forma (H2).
Normālos Zemes temperatūras un spiediena apstākļos ūdeņradim nav smaržas, tas ir netoksisks, bez garšas, bezkrāsains un nemetālisks. Ūdeņraža blīvums ir 0,89 g / L (mazāk blīvs nekā gaiss), un tā kušanas temperatūra ir aptuveni -259 ° C un viršanas temperatūra ir aptuveni -252,9 ° C.
Vai ūdeņradis ir viegli uzliesmojošs?
Tātad, lielais jautājums: vai ūdeņradis ir uzliesmojošs? Īsā atbilde ir Jā tas ir viegli uzliesmojošs, taču ar šo atbildi ir jānoskaidro dažas lietas.
Kad tiek teikts, ka ūdeņradis ir uzliesmojošs, tas nenozīmē ūdeņraža elementāro formu. Tas ir diatomiskā ūdeņraža gāze tas ir ļoti viegli uzliesmojošs. Lai faktiski sadedzinātu vai aizdegtos, daudzām viegli uzliesmojošām vielām jābūt augstā koncentrācijā, taču ūdeņraža gadījumā tas tā nav. Ūdeņradis degs līdz 4 procentiem līdz 75 procentiem.
Reakcija uz šo sadedzināšanu ir:
2H2(Gāze) + O2 (Gāze) = 2H2O (šķidrums) + 572 kJ enerģija (286 kJ / mol H2)
Sprādzieni un ūdeņraža sadegšana var notikt ar vienkāršu dzirksti un paaugstinātu siltumu. Tomēr ir arī redzams, ka tas deg, pakļaujoties saules gaismai un pat ļoti nelielam temperatūras paaugstinājumam, jo tas ir ļoti reaktīvs.
Ūdeņraža degviela
Neskatoties uz ļoti ūdeņraža gāzes sprādzienbīstamo un viegli uzliesmojošo kvalitāti, cilvēki ir atraduši daudzus ūdeņraža izmantošanas veidus, kas ir tieši saistīti ar tā uzliesmojamību.
Varbūt visizplatītākais ir ūdeņraža degviela un kurināmā elementi. Ūdeņraža degviela apvieno ūdeņradi un skābekli, lai radītu elektrību un ūdeņraža enerģiju.
Ūdeņraža degviela ir aizraujoša, jo tā ir "tīrs" enerģijas avots, kas ūdeni un enerģiju ražo tikai reaģējot (kā redzat degšanas vienādojumā iepriekš). Citi degvielas avoti, piemēram, gāze un nafta, rada kaitīgas gāzes un videi kaitīgas emisijas. Cilvēki ir atraduši izmantošanas iespējas ūdeņraža enerģijas piegādei mājās, automašīnās, pārnēsājamos enerģijas avotos un citur.
Lasiet vairāk par ūdeņraža degvielu vs fosilo degvielu.
Citi ūdeņraža veidi
Ūdeņraža gāzi izmanto arī daudzos rūpniecības un ražošanas procesos, īpaši tajos, kuros izmanto naftu, kā arī tādos, kuros nepieciešama tādu produktu hidrogenēšana kā hidrogenētas eļļas.
Citi kopīgi ūdeņraža veidi ir:
- Izmantojiet kā dzesēšanas šķidrumu
- Metināšanas lietojumi
- Iepriekšēja izmantošana gaisa balonos un dirižabļos
Zinātnieki atklāja ūdeņraža sadegšanas spēku un citas ūdeņraža īpašības un izmantoja šo informāciju, lai izveidotu ūdeņraža bumbas, kuras sauc arī par kodolsintēzes bumbām. Šīs bumbas liek vairākiem ūdeņraža kodoliem apvienoties hēlija atomos procesā, ko sauc kodolsintēze.
Tas notiek augstā temperatūrā un rada milzīgu enerģijas izvadi, kas ir pazīstams kā sprādziens. Šajās kodolsintēzes bumbās tiek izmantots ūdeņradis, jo tās ir ļoti vieglas un tām ir vismazākā pretestība savienojošajiem kodoliem (tomēr tas nemazina ūdeņraža bumbas jaudu).