Hydrogen er det første elementet i det periodiske systemet med ett proton og ett elektron. Dette gjør det også til det letteste elementet i det periodiske systemet med en vekt på bare 1,0079 amu (atommasseenheter). Det er også det mest utbredte elementet i universet.
Les mer om viktigheten av hydrogen.
Hydrogen er også svært brannfarlig og vil lett forbrenne eller eksplodere selv ved lave konsentrasjoner.
Egenskaper av hydrogen
Hydrogen har ett proton og ett elektron i kjernen. Den vanligste isotopen av hydrogen har ingen nøytroner.
Dette gjør hydrogen til et av de beste elementene ved dannelse kovalente bindinger med andre molekyler og elementer. Faktisk kan den danne en kovalent binding med nesten hvilket som helst element i det periodiske systemet på grunn av dets eneste proton og elektron.
Dette betyr også at enkeltatomer av hydrogen er ekstremt sjeldne. Det dannes ofte hydrogengass, som er en diatomisk form av hydrogen (H2).
Under normale temperatur- og trykkforhold på jorden har hydrogen ingen lukt, er ikke-giftig, smakløs, fargeløs og ikke-metallisk. Hydrogen har en tetthet på 0,89 g / L (mindre tett enn luft), og det har et smeltepunkt på ca. -259 ° C og et kokepunkt på ca. -252,9 ° C.
Er hydrogen brannfarlig?
Så det store spørsmålet: Er hydrogen brannfarlig? Det korte svaret er ja det er svært brannfarlig, men det er noen få ting å rydde opp med dette svaret.
Når det sies at hydrogen er brannfarlig, betyr det ikke den grunnleggende formen av hydrogen. Det er diatomisk hydrogengass det er ekstremt brannfarlig. Mange brennbare stoffer må ha høy konsentrasjon for å kunne forbrenne eller ta fyr, men det er ikke tilfelle med hydrogen. Hydrogen vil forbrenne i konsentrasjoner så lave som 4 prosent opp til 75 prosent.
Reaksjonen for denne forbrenningen er:
2H2(Gass) + O2 (Gass) = 2H2O (væske) + 572 kJ energi (286 kJ / mol H2)
Eksplosjoner og forbrenning av hydrogen kan forekomme med en enkel gnist og økt varme. Imidlertid har det også blitt sett på å forbrenne når det utsettes for sollys og til og med veldig små temperaturøkninger på grunn av dets svært reaktive natur.
Hydrogen Drivstoff
Til tross for den meget eksplosive og brennbare kvaliteten på hydrogengass, har folk funnet mange bruksområder for hydrogen som er direkte relatert til dets brennbarhet.
Kanskje den vanligste er hydrogenbrensel og brenselceller. Hydrogenbrensel kombinerer hydrogen og oksygen for å skape strøm og hydrogenkraft.
Hydrogenbrensel er spennende siden det er en "ren" energikilde som bare produserer vann og energi når den reageres (som du kan se i forbrenningslikningen ovenfor). Andre drivstoffkilder som gass og olje produserer skadelige gasser og utslipp som er skadelige for miljøet. Folk har funnet bruk for å bringe hydrogenkraft til hjem, biler, bærbare energikilder og mer.
Les mer om hydrogenbrensel vs fossilt brensel.
Andre bruksområder for hydrogen
Hydrogengass brukes også i mange industrielle og produksjonsprosesser, spesielt de som bruker petroleum så vel som de som krever hydrogenering av produkter som hydrogenerte oljer.
Andre vanlige bruksområder for hydrogen inkluderer:
- Brukes som kjølevæske
- Sveiseapplikasjoner
- Tidligere bruk i luftballonger og luftskip
Forskere oppdaget kraften til hydrogenforbrenning og de andre egenskapene til hydrogen og brukte informasjonen for å lage hydrogenbomber, som også kalles fusjonsbomber. Disse bombene tvinger flere hydrogenkerner til å kombinere seg i heliumatomer i en prosess som kalles fusjon.
Dette skjer ved høye temperaturer og resulterer i en massiv produksjon av energi, som er kjent som en eksplosjon. Hydrogen brukes i disse fusjonsbombene, siden de er veldig lette og har minst motstand mot sammenføyning av kjerner (dette reduserer imidlertid ikke kraften til hydrogenbomben).