www.ewiki.molinezje.com

Wikipedia molinezje Online

---

• ca
• de
• en
• es
• fr
• it
• nl
• no
• pl
• pt
• ru
• ro
• fi
• sv
• tr
• vo

Jakas reklama 

 

H - He   H Li       Układ okresowy
Dane ogólne
Nazwa, symbol, l.a.*	Wodór, H, 1
Własności metaliczne	niemetal
Grupa, okres, blok	1 (IA), 1, s
Gęstość, twardość	0,0899 kg/m3, bd
Kolor	bezbarwny
Własności atomowe
Masa atomowa	1,00794 amu
Promień atomowy (obl.)	25 (53) pm
Promień kowalencyjny	37 pm
Promień van der Waalsa	120 pm
Konfiguracja elektronowa	1s1
e- na poziom energetyczny	1
Stopień utlenienia	1
Własności kwasowe tlenków	amfoteryczne
Struktura krystaliczna	heksagonalna
Własności fizyczne
Stan skupienia	gazowy
Temperatura topnienia	14,025 K (-259,13°C)
Temperatura wrzenia	20,268 K (-252,88°C)
Temperatura krytyczna	33,25 K (-239,9°C)
Ciśnienie krytyczne	1,3 MPa (13 atm)
Objętość molowa	11,42×10-6 m³/mol
Ciepło parowania	0,44936 kJ/mol
Ciepło topnienia	0,05868 kJ/mol
Ciśnienie pary nasyconej	209 Pa (23 K)
Prędkość dźwięku	1270 m/s (298,15 K)
Pozostałe dane
Elektroujemność	2,20 (Pauling) 2,20 (Allred)
Ciepło właściwe	14304 J/(kg*K)
Przewodność właściwa	13,8×106 S/m
Przewodność cieplna	0,1815 W/(m*K)
Potencjał jonizacyjny	1312 kJ/mol
Najbardziej stabilne izotopy*
izotop wyst. o.p.r. s.r. e.r. MeV p.r. 1H 99,985% stabilny izotop z zerową liczbą neutronów 2H 0,015% stabilny izotop z 1 neutronem 3H {syn.} 12,33 lat β- 0,019 3He 4H {syn.} 9,93696x10-23 s n 2,910 3H
Tam, gdzie nie jest zaznaczone inaczej, użyte są jednostki SI i warunki normalne.
*Wyjaśnienie skrótów: l.a.=liczba atomowa wyst.=występowanie w przyrodzie, o.p.r.=okres połowicznego rozpadu, s.r.=sposób rozpadu, e.r.=energia rozpadu, p.r.=produkt rozpadu

Wodór (H, łac. hydrogenium) – pierwiastek chemiczny, niemetal z bloku s układu okresowego. Jest to najprostszy możliwy pierwiastek o liczbie atomowej 1, składający się z jednego protonu i jednego elektronu.

Rozpoczyna układ okresowy. Jest wyznacznikiem w szeregu aktywności metali, który oddziela metale wypierające wodór i na niewypierające go.

Istnieje w postaci dwóch stabilnych izotopów ¹H (prot) i ²H (deuter, D) oraz niestabilnego – ³H (tryt, T).

Spis treści 1 Występowanie 2 Kation wodorowy 3 Serie widmowe 4 Historia 5 Otrzymywanie 6 Izotopy wodoru 7 Zastosowanie 8 Związki wodoru 9 Zobacz też

edytuj Występowanie

Wodór jest najpowszechniej występującym pierwiastkiem we Wszechświecie. Występuje w gwiazdach i obłokach międzygwiazdowych.

W stanie wolnym występuje w postaci gazowych cząsteczek dwuatomowych H₂ tworząc wodór cząsteczkowy, na Ziemi w tej postaci występuje w górnej warstwie atmosfery (0,9%).

W postaci związanej wchodzi w skład wielu związków nieorganicznych (np.: wody, kwasów, zasad, wodorotlenków) oraz związków organicznych (węglowodory i ich pochodne).

edytuj Kation wodorowy

Kation wodorowy H⁺ jest w istocie równoważny protonowi. W stanie wolnym występuje on w próżni, plazmie i górnych warstwach atmosfery ziemskiej (promienie UV jonizują atomy wodoru). W roztworach wodnych kation ten jest natychmiast solwatowany do jonu hydroniowego H₃O⁺:

H⁺ + H₂O → H₃O⁺

Czasami, w równaniach dysocjacji elektrolitycznej podaje się uproszczenie H₃O⁺ i piszę się po prostu H⁺, co zupełnie mija się z prawdą. Z tego względu należy pamiętać, że skala pH jest miarą stężenia jonów hydroniowych, a nie wodorowych.

edytuj Serie widmowe

Wodór ma charakterystyczne serie widmowe:

1. seria Lymana
2. seria Balmera
3. seria Paschena
4. seria Bracketta
5. seria Pfunda
6. seria Humpreysa

edytuj Historia

Prawdopodobnie pierwszą osobą, która opisała otrzymywanie wodoru w stanie czystym był alchemik Paracelsus żyjący w latach 1493–1541. Paracelsus wykonywał eksperymenty polegające na wrzucaniu metali do kwasów i zbieraniu do naczyń gazowych produktów tych reakcji, co do dzisiaj stanowi najprostszy sposób otrzymywania tego pierwiastka w warunkach laboratoryjnych. Prawdopodobne jest jednak, że podobne eksperymenty wykonywano już wcześniej.

Eksperymenty te powtórzył w 1671 r. Robert Boyle, który opisał też wybuchową naturę mieszanki wodoru z powietrzem. Pierwszą osobą, która uznała wodór za pierwiastek był Henry Cavendish, który w 1766 r. zamieścił w swoich notatkach taką tezę. Jak wszystkie inne jego badania nie zostało to jednak opublikowane za jego życia. Substancja ta została uznana za pierwiastek ostatecznie pod wpływem badań Antoine Lavoisiera nad otrzymywaniem wody z wodoru i tlenu w 1783 r. Pierwotnie polska nazwa była kalką łacińskiej - "wodoród", lecz z biegiem czasu została skrócona do powszechnie dziś znanej "wodór". Jako pierwszy zaproponował nazwę - wodór - Filip Walter.

edytuj Otrzymywanie

Na skalę przemysłową wodór otrzymuje się dwiema metodami:

• Poprzez konwersję (przepuszczanie) alkanu nad parą wodną:

C_xH_2y + 2xH₂O → (2x+y)H₂ + xCO₂

• Np. metan

CH₄ + 2H₂O → 4H₂ + CO₂

Przez reakcję pary wodnej z koksem w metodzie Boscha.

C + H₂O → CO + H₂

W laboratorium można go otrzymać na kilka sposobów:

• Elektroliza wodnego roztworu soli lub wodorotlenku metalu alkalicznego bądź wody:

2H₂O → 2H₂ +O₂

• Reakcja metalu z kwasem,

np. Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑

• Spalanie magnezu w parze wodnej:

Mg + H₂O → MgO + H₂↑

• Reakcja metalu amfoterycznego z roztworem zasady,

np. 2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)₄ + 3H₂↑

Powyższe reakcje roztwarzania metali wykonywać można dogodnie w aparacie Kippa.

edytuj Izotopy wodoru

Wodór występuje w 3 różnych izotopach: prot, deuter i tryt.

• Prot (wodór ¹H)

W skład jądra wchodzi jeden proton. Nie posiada neutronów. Jest izotopem stabilnym

• Deuter (²H lub ²D)

W skład jądra wchodzi 1 proton i jeden neutron. Jest izotopem stabilnym. Ze względu na to, że deuter ma dwukrotnie większą masę od protu, różnią się one znacząco właściwościami fizycznymi, a także chemicznymi (silny efekt izotopowy).

• Tryt (³H lub ³T)

W skład jądra wchodzi jeden proton i 2 neutrony. Jest izotopem niestabilnym. Rozpada się w wyniku β^-, tworząc hel.

³₁T → ³₂He

edytuj Zastosowanie

Dawniej wodór był stosowany do napełniania balonów sterowców, lecz z powodu jego łatwości wybuchu zrezygnowano z dalszego napełniania wodorem. Gaz ten znalazł zastosowanie jako paliwo w silnikach rakietowych. Naukowcy pracują nad możliwością stworzenia ogniw paliwowych napędzanych wodorem, które mogłyby służyć jako źródło napędu dla wielu pojazdów i urządzeń. Izotop wodoru – tryt – wykorzystywany jest w reakcjach termojądrowych, które mogą potencjalnie stanowić źródło taniej i czystej energii. Inny jego izotop – deuter – wykorzystywany jest jako spowalniacz (moderator) w reaktorach atomowych.

W chemii organicznej wodór może być użyty do:

• uwodornienia alkenów w obecności katalizatora niklu:

C₂H₄ + H₂ → C₂H₆

edytuj Związki wodoru

• Wodorki
• Kwasy:
  • Beztlenowe
  • Tlenowe
• Wodorotlenki
• Właściwie wszystkie związki organiczne

edytuj Zobacz też

• deuter (izotop), deuteron
• tryt, tryton
• antywodór