水素 - そのようなものは何ですか？ 化学と水素の物性

各 化学元素は、 それらが示す特性を反映し、その電子構造について語って定期的なシステム、で独自の場所位置しています。 しかし、ちょうど2つのセルをとり、すべての原子の特定の一つは、そこにあります。 これは要素のグループによって示される特性に2つの完全に反対側に位置しています。 水素です。 これらの機能は、それが一意になります。

水素は - だけの要素ではなく、単体だけでなく、多くの複雑な化合物、生物起源や器官の要素の不可欠な部分。 したがって、我々は詳細にその特性や性質を考慮してください。

水素は化学元素であります

水素 - メイングループの第1グループの元素、ならびに第1小周期におけるメイングループの第七グループ。 ヘリウムや要素の接触：この期間は2つだけの原子で構成されています。 私たちは、定期的なシステムにおける水素位置の主な機能について説明します。

1. 水素の序数 - 1は、電子の数は、それぞれ、同じくらいプロトン同じです。 原子質量 - 1.00795。 質量数1,2を持つ要素の三の同位体、3。しかし、各々の性質が水素で直ちに二重であってもちょうどため、単位あたりの重量の増加として、非常に異なっているがあります。
2. 外側という事実 エネルギーレベルは 、それが唯一の電子を含んでいるが、それが正常に酸化及び還元性を両方とすることができます。 また、反跳電子の後、彼は、ドナー・アクセプターメカニズムの化学結合の形成に関与している、軌道自由なまま。
3. 水素は - 強力な還元剤です。 そのため、場合を考えるすることでインクルードメインの場所のインクルード最初のグループのザ・メイングループ、どこ彼LEDインクルード最も活性な金属 - アルカリ性。
4. しかしながら、例えば、金属、などの強力な還元剤との反応によって、それが電子を受け入れ、酸化剤であってもよいです。 これらの化合物は、水素化物と呼ばれています。 これに基づき、彼は似ているハロゲンのサブグループを、リード。
5. 水素の非常に小さな原子質量に最も軽い元素であると考えられます。 また、密度も非常に小さいので、それはまた、容易にするためのベンチマークです。

他のすべての要素とは異なり、完全にユニークである - したがって、水素原子があることが明らかです。 したがって、それはまた特別で、シンプルかつ複雑な物質を形成性質は非常に重要です。 のは、さらにそれらを考えてみましょう。

単体

我々は分子としてこの要素の話なら、二原子であることを言わなければなりません。 ガス - それは、水素（単体）、です。 その実験式は書き込むとしてH _2、およびグラフィックス- Aからシングルシグマ結合H-H。 原子間の結合を形成するメカニズム - 非極性共有結合。

でも、ヘンリー・キャヴンディッシュ 1766年に物質を開くことができました。 ガス、空気中に吹き込むことが可能である1 - 彼はその水素を証明していること。 その後、性質がよく研究されている、それが明らかになった物質でその - 有名なの中で最軽量。

それでも後でラヴォアジエはラテン語で（要素として、及びそれに基づく物質）の名前を与えた - 意味hydrogenium、「水を出産します。」 水素と酸素の組み合わせ、すなわち、それらの相互作用の産物である - 1781年、素子ヘンリーキャベンディッシュの発見は水があることを示しました。 そして、光ガスも非常に可燃性であることを、すでにこれはパラケルススの記録に反映された、16世紀には知られていました。

従って、分子状水素は - 本質的に非常に一般的であり、自然に空気中に吹き込むことができる二つの原子からなるガス状化合物を生じます。 さらに、分子は、ヘリウム核に回し、核反応に関与する原子に分解することができます。 これらのプロセスは、連続的化合物の主要サプライヤである、日中および空間で起こります。

水素 - 自分自身を表現することができ、かつ酸化剤として、及び還元剤のような物質。 また、それは非常に広く、人間活動に使用されています。

物理的性質

水素の物理的パラメータは、次があります。

1. 沸点- ^{（-252.76℃）。}
2. 融点- ^{（-259.2℃）。}
3. 温度範囲で、それが臭いを有しない、無色の液体で示されます。
4. 非常に高い圧力では、固体水素の雪のような結晶があります。
5. 特定の条件（高圧及び低温）で金属状態に変換可能です。
6. 水にほとんど溶けないので、電荷は実験室で調製における水の変位によって可能です。
7. 下の通常の条件の水素 - Aガス、AN無臭、無色無味。
8. 可燃性および爆発性物質。
9. その厚さを通って拡散することができるように、それは、金属でよく溶けます。
10. 約14.5倍のガスは空気より軽いです。

単純な分子物質の結晶格子、弱い通信は、そう簡単に破壊されました。

化学的性質

上述したように、水素は還元および酸化特性の両方を示すことができます。 要素1の可能な酸化力。 -1。 したがって、それは多くの場合、様々な合成および反応のために業界で使用されています。

水素の酸化特性

1. 活性との相互作用 金属（アルカリ 従来の条件下でアルカリ土類）は、水素化物と呼ばれる塩様化合物の形成をもたらします。 たとえば、次のLiHと、をCaH _2、KH、たMgH _2、およびその他。
2. 高温や強い照明（光化学的開始反応）における活性の低い金属との化合物はまた、水素化物を形成します。

プロパティを水素還元

1. （強力な酸化剤としての）フッ素のみで、通常の条件の下での相互作用。 その結果、フッ化水素又はフッ化水素酸HFなど。
2. ほぼすべての非金属ではなく、特定のではなく、厳密な条件下での相互作用。 化合物の例は：H ₂ S、NH _{3、H 2} O、PH _{3、SiH 4}と他人。
3. 単体にそれらの酸化物から金属を回復します。 これは、産業の一つである金属生産する方法 -called vodorodotermieyを。

我々はまた、有機合成に使用されている反応を強調すべきです。 それらは水素化と呼ばれる - 脱水素化及び水素飽和度、つまり、分子からの切断。 これらの方法に基づいて、炭化水素および他の有機化合物の変換複数の。

自然界にいます

水素は - 私たちの地球上とそれ以降で最も一般的な物質です。 結局のところ、ほとんどすべての星間空間と星のは、この特定の化合物から作られています。 ではスペース、その缶が存在でインクルードフォームの：

• プラズマ;
• ガス;
• イオン;
• 原子;
• 分子。

まさにこの物質からなる異なる密度雲のいくつかの種類があります。

そういえば、具体的に伝播におけるインクルード地球の地殻、インクルード水素である第二位オンザ数の原子の酸素後の約17％。 フリーフォームは乾燥した空気の一部として、少量で、稀です。 この要素の最も一般的な化合物 - 水。 それは、その構造であり、それは地球上で発見されました。

また、水素は、任意の生体の不可欠な部分です。 また、原子の画分における人体の63％。 水素 - 要素は、タンパク質、脂肪、炭水化物および核酸分子、ならびに多くの他の重要な化合物を生成し、従って器官です。

レセプション

私たちの下でガスを得るためのさまざまな方法があります。 これらは、いくつかの産業や研究室合成変異体が含まれます。

以下のための商業的方法 水素を生成します ：

1. スチームメタン変換。
2. 石炭のガス化-プロセスは、それによって水素と炭素集約型を形成し^、1000°Cに炭素を加熱することを含みます。
3. 電気分解。 溶融物は陰極で排出水につながらないように、この方法は、種々の塩の水溶液に使用することができます。

水素を製造するための実験室方法：

1. 金属水素化物の加水分解。
2. 活性金属及び二次活性に希薄酸の作用。
3. 水とアルカリおよびアルカリ土類金属の相互作用。

生成された水素を収集するには、上下逆さまにチューブを維持することが必要です。 結局、ガス、例えば、二酸化炭素として回収することができません。 それは空気よりはるかに軽いです、水素です。 空気の爆発と混合したときに迅速に、そして大量に消失します。 したがって、チューブは有効にしてください。 その完了後には、ゴム栓で閉じなければなりません。

点灯試合の首に持っていけば収集した水素の純度を確認します。 ガスがクリーンであるので、最小限の空気不純物と、 - 綿鈍いと静かであれば。 汚い、外国部品の大きなシェアを持つ - 大声口笛の場合。

使用のエリア

放出された水素の燃焼中にガス燃料が最も有利であることエネルギー（熱）のように多量です。 また、無公害。 今日では、しかし、その使用は、この地域に限られています。 これは原因に無分別ではない完全に解決インクルード問題の合成の純粋な水素、どのしまうBE適しのための使用などの燃料中の原子炉のエンジンや携帯機器だけでなく、暖房ボイラーの家。

確かに、ガスの製造のための方法はかなり高価なので、特殊な合成法を開発する必要がある前に。 大規模にし、最小限の労力で製品を得ることができるようになりますワン。

ガスは、我々が検討中で使用されるいくつかの重要な分野があります。

1. 化学合成。 得られた水素化石鹸、マーガリン、プラスチックに基づきます。 水素の参加は、メタノール、アンモニア、ならびに他の化合物を合成します。
2. 添加剤E949として - 食品業界で。
3. 航空業界（ロケット、航空機）。
4. 電力。
5. 気象学。
6. きれいな外観を燃料。

明らかに、水素は、自然界に分布するほど重要です。 それでも、彼らは異なる化合物を形成し、重要な役割を果たしています。

化合物の水素

水素原子を含むこの複雑な物質。 このような物質のいくつかの基本的な種類を特定することができます。

1. ハロゲン化物。 一般式 - HHal。 その中でも特に重要なのは、塩化水素です。 水に溶解し、このガスは、塩酸溶液を形成します。 この酸は広く、ほとんどすべての化学合成に使用されています。 また、有機及び無機の両方。 塩化水素 - 実験式HCLとを有する化合物は、この国では年間生産面で最大の一つです。 ハロゲン化水素もありますが、ヨウ化水素、フッ化水素および臭化水素が含まれます。 彼らはすべての対応する酸を形成します。
2. 揮発性水素非金属化合物。 ほぼすべてのそれらの非常に有毒ガス。 例えば、硫化水素、メタン、シラン、ホスフィン、およびその他。 それは非常に可燃性です。
3. 水素化物 - 金属との化合物。 クラスの塩を参照してください。
4. 水酸化物：塩基、酸、及び両性化合物。 その組成は、水素原子、一つ以上を含めることが必要です。 例：水酸化ナトリウム、K _{2 [AL（OH）4]、H 2} SO ₄等。
5. 水酸化水素。 この化合物は、より良い水として知られています。 別の名前水素酸化物。 その実験式は- H ₂ O.
6. 過酸化水素。 式フォームH ₂ O _2を有し、この強い酸化剤_。
7. 多くの有機化合物：炭化水素、タンパク質、脂肪、脂質、ビタミン、ホルモン、および他のエッセンシャルオイル。

我々が要素を検討している接続の多様性が非常に大きいことは明らかです。 これは、再び、だけでなく、すべての生き物のために、自然と人間の高い値を確認します。

酸化水素は -最高の溶媒であり、

前述したように、物質の平民名前 - 水。 これは、2つの水素原子と1個の酸素相互接続された極性共有結合で構成されています。 水の分子はそれによって示される特性の多くを説明するダイポール、です。 具体的には、それは普遍的な溶媒であるという事実。

これは、水生環境にあったが、ほぼすべての化学プロセスを発生します。 内側のプラスチックの反応や生物のエネルギー代謝はまた、水素の酸化物を用いて行われます。

水は地球上で最も重要な物質であると考えられています。 せずに、それは、単一の生体を生きることができないことが知られています。 地球上で、それは凝集の三つの状態で存在することができます。

• 液体;
• ガス（水蒸気）
• 固体（氷）。

分子中の水素同位体によっては、水の3種類があります。

1. 簡単またはプロチウム。 1式の質量数の同位体- H ₂ Oこれは、すべての生物を使用して精通した形態です。
2. 重水素または重い、それは式- D ₂ Oを含有する同位体² H
3. 超重または三重水素。 ³ N. -式T ₃ O同位体のようです

惑星プロチウムに新鮮な水の非常に重要な埋蔵。 すでに、多くの国で、それが不足しています。 塩水の治療のために開発された方法は、飲料水を生成します。

過酸化水素は - 普遍的な手段であります

この化合物は、上述したように、優れた酸化剤。 しかし、強力な代表を持って行動することができ、あまりにも還元剤として。 さらに、それは強力な殺菌効果を持っています。

この化合物の別の名前 - 過酸化物。 この形式では、医学で使用されています。 考慮中の結晶性化合物の3％溶液 - その除染を視野に小さな創傷の治療のために使用され、この医療薬剤。 しかし、同時に傷の増加を癒すことが判明しました。

また、過酸化水素は、対応する材料（例えば発泡体など）を得るために、発泡剤として、消毒及び漂白のために業界でロケット燃料に使用されます。 また、過酸化物は、髪と歯を白く変色し、水槽をきれいにするのに役立ちます。 しかし、損害賠償の組織なので、この目的のために専門家が推奨されていません。