پایه هیدروژن است. هیدروژن در طبیعت (0.9٪ در پوسته زمین)

خواص شیمیایی هیدروژن

در شرایط عادی، هیدروژن مولکولی نسبتا فعال است، به طور مستقیم به طور مستقیم با فعال ترین غیر فلزات (با فلوئور، و در نور و با کلر) متصل می شود. با این حال، هنگامی که گرم می شود، به واکنش با بسیاری از عناصر وارد می شود.

هیدروژن به واکنش ها با مواد ساده و پیچیده وارد می شود:

- تعامل هیدروژن با فلزات این منجر به تشکیل مواد پیچیده - هیدرید، در فرمول های شیمیایی که اتم فلزی همیشه در ابتدا ایستاده است:


در دمای بالا، هیدروژن به طور مستقیم واکنش نشان می دهد با برخی از فلزات (قلیایی، زمین قلیایی و دیگران)، تشکیل مواد بلورین سفید - هیدرید فلزی (Li H، Na N، KN، San 2، و غیره):

H 2 + 2LI \u003d 2LIH

هیدرید های فلزی به راحتی با آب تشکیل می شود با تشکیل آلکالی مناسب و هیدروژن:

sa H 2 + 2N 2 O \u003d CA (OH) 2 + 2n 2

- هنگامی که تعامل هیدروژن با غیر فلزات کاهش ترکیبات هیدروژن تشکیل شده است. در فرمول شیمیایی یک ترکیب هیدروژنی پروازی، یک اتم هیدروژن می تواند در هر دو محل اول و دوم قرار بگیرد، بسته به محل در PSHE (نگاه کنید به صفحه در اسلاید):

1). با اکسیژنهیدروژن فرم آب:

ویدئو "Gores هیدروژن"

2n 2 + O 2 \u003d 2n 2 O + Q

در دمای طبیعی، واکنش به آرامی، بیش از 550 درجه سانتیگراد - با انفجار ادامه می یابد (مخلوط 2 حجم H 2 و 1 حجم O 2 نامیده می شود گاز Razchim) .

ویدئو "انفجار گاز رادیو"

ویدئو "آماده سازی و انفجار مخلوط تراکم"

2). با هالوژن هیدروژن فرم های هالوژن را تشکیل می دهد، به عنوان مثال:

H 2 + CL 2 \u003d 2NSL

در همان زمان با فلوئور، هیدروژن منفجر می شود (حتی در تاریکی و در دمای 252 درجه سانتیگراد)، با کلر و بروم تنها زمانی که روشن یا گرما و با ید تنها زمانی که گرم می شود واکنش نشان می دهد.

3). با نیتروژن هیدروژن با تشکیل آمونیاک مواجه می شود:

Zn 2 + n 2 \u003d 2nn 3

فقط در کاتالیزور و در دمای بالا و فشار.

چهار) هنگامی که گرم می شود، هیدروژن به شدت واکنش نشان می دهد با خاکستری:

H 2 + S \u003d H 2 S (سولفید هیدروژن)،

سلنیوم و تلخ بسیار مشکل تر است.

5). با کربن خالص هیدروژن می تواند بدون کاتالیزور تنها در دمای بالا واکنش نشان دهد:

2n 2 + C (آمورف) \u003d CH 4 (متان)


- هیدروژن وارد جایگزینی واکنش با اکسید های فلزات می شود در عین حال، آب در محصولات تشکیل می شود و فلز بازسازی می شود. هیدروژن - خواص عامل کاهش دهنده را نشان می دهد:


هیدروژن استفاده می شود برای بازگرداندن فلزات بسیاریاز آنجا که اکسیژن از اکسید آنها طول می کشد:

Fe 3 O 4 + 4H 2 \u003d 3FE + 4N 2 O، و غیره

استفاده از هیدروژن

ویدئو "استفاده از هیدروژن"

در حال حاضر هیدروژن در مقادیر زیاد به دست می آید. این سنتز آمونیاک، هیدروژناسیون چربی ها و هیدروکربن های زغال سنگ، روغن و هیدروکربن ها بسیار بزرگ است. علاوه بر این، هیدروژن برای سنتز اسید هیدروکلریک، متیل الکل، آبی اسید، با جوشکاری و فلزات جعلی، و همچنین در تولید لامپ های رشته ای و سنگ های قیمتی استفاده می شود. برای فروش، هیدروژن وارد سیلندر تحت فشار بیش از 150 دستگاه خودپرداز می شود. آنها در یک رنگ سبز تیره رنگ شده اند و با کتیبه قرمز "هیدروژن" عرضه می شوند.

هیدروژن برای تبدیل چربی های مایع به جامدات جامد (هیدروژناسیون)، تولید سوخت مایع توسط هیدروژنه شدن روغن زغال سنگ و سوخت استفاده می شود. در متالورژی، هیدروژن به عنوان عامل کاهش اکسید یا کلرید برای به دست آوردن فلزات و غیر فلزات (آلمان، سیلیکون، گالیم، زیرکونیوم، هافنیوم، مولیبدن، تنگستن و غیره) استفاده می شود.

استفاده عملی از هیدروژن متنوع است: آنها معمولا توپ های توپ را پر می کنند، در صنایع شیمیایی، آن را به عنوان یک ماده خام برای به دست آوردن بسیاری از محصولات بسیار مهم (آمونیاک، و غیره)، در غذا - برای تولید چربی های جامد، و بنابراین، دمای بالا (تا 2600 درجه سانتیگراد)، با سوزاندن هیدروژن در اکسیژن به دست می آید، برای ذوب فلزات نسوز، کوارتز و غیره استفاده می شود. هیدروژن مایع یکی از کارآمدترین سوخت های جت است. مصرف جهانی سالانه هیدروژن بیش از 1 میلیون تن است.

شبیه سازی

№2. هیدروژن

وظایف برای تعمیر

شماره کار 1
معادله واکنش های واکنش هیدروژن را با مواد زیر انجام دهید: F 2، CA، Al 2 O 3، اکسید جیوه (II)، اکسید تنگستن (VI). نام محصولات واکنش، انواع واکنش ها را مشخص کنید.

شماره کار 2
تغییر طرح:
H 2 O -\u003e H 2 -\u003e H 2 S -\u003e SO 2

شماره کار 3
محاسبه جرم آب، که می تواند هنگام سوزاندن 8 گرم هیدروژن به دست آید؟

  • تاریخچه کشف هیدروژن

    اگر این رایج ترین عنصر شیمیایی بر روی زمین باشد، هیدروژن شایع ترین عنصر در سراسر جهان است. ما (و ستاره های دیگر) حدود نیمی از هیدروژن تشکیل شده و به عنوان گاز بین ستاره ای، از 90 درصد از اتم های هیدروژن تشکیل شده است. محل قابل توجهی این عنصر شیمیایی بر روی زمین اشغال می شود، زیرا اکسیژن آن بخشی از آب است و نام آن "هیدروژن" آن از دو کلمه یونانی باستانی است: "آب" و "Gignify". علاوه بر آب، هیدروژن در اکثر مواد ارگانیک و سلول ها وجود دارد، بدون آن، به عنوان بدون اکسیژن، زندگی خود را غیر قابل تصور است.

    تاریخچه کشف هیدروژن

    اولین در میان دانشمندان، هیدروژن، کیمیاگر بزرگ و سنین قرون وسطی، پاراسال های تئوفراست، متوجه شدند. در آزمایشات الکمیایی خود، به امید پیدا کردن "سنگ فیلسوف" مخلوط کردن با اسیدهای پاراسل، یک ناشناخته خاصی را به عنوان گاز قابل احتراق دریافت کرد. درست است که این گاز را از هوا جدا کرد.

    فقط پس از یک قرن پس از پاراکلا، شیمیدان فرانسوی Lemerie توانست هیدروژن را از هوا جدا کند و اشتعال آن را ثابت کند. True Lecheri نمی دانست که گاز به دست آمده توسط آنها هیدروژن خالص است. به طور موازی، دانشمند روسی Lomonosov نیز در چنین تجربیات شیمیایی مشغول به کار بود، اما پیشرفت واقعی در مطالعه هیدروژن توسط شیمیدان بریتانیا Henry Cavendish ساخته شده است، که به طور قانونی به عنوان یک کشف هیدروژنی در نظر گرفته شده است.

    در سال 1766، Cavendish موفق به گرفتن هیدروژن خالص، که او "هوا قابل اشتعال" نامیده می شود. پس از 20 سال، شیمیدان با استعداد فرانسوی Antoine Lavoisier می تواند آب را سنتز کند و این بیشتر "هوا قابل اشتعال" را از آن تخصیص دهد - هیدروژن. و به هر حال، Lavoisier نام خود را هیدروژن - "هیدروژنیوم"، او "هیدروژن" است.

    Antoine Lavauzier با همسرش، که به او کمک کرد، آزمایش های شیمیایی را انجام داد، از جمله سنتز هیدروژن.

    اساس محل عناصر شیمیایی در سیستم دوره ای مندلیوف وزن اتمی آنها است که نسبت به وزن اتمی هیدروژن محاسبه شده است. به عبارت دیگر، هیدروژن و وزن اتمی آن سنگ بنای جدول مندلیف، نقطه حمایت است، بر اساس آن شیمیدان بزرگ سیستم خود را ایجاد کرد. بنابراین، تعجب آور نیست که در جدول مندلیف، هیدروژن یک مکان شایسته را اشغال می کند.

    علاوه بر این، هیدروژن دارای ویژگی هایی است:

    • توده اتمی هیدروژن 1.00795 است.
    • در هیدروژن، سه ایزوتوپ وجود دارد که هر کدام دارای خواص فردی هستند.
    • هیدروژن یک عنصر سبک وزن دارای تراکم کوچک است.
    • هیدروژن دارای خواص ترمیم و اکسیداتیو است.
    • هنگام ورود به فلزات، هیدروژن الکترون خود را می گیرد و عامل اکسید کننده می شود. چنین ترکیبات هیدراتا نامیده می شوند.

    هیدروژن گاز است، مولکول آن شامل دو اتم است.

    بنابراین به صورت طرح به نظر می رسد مولکول هیدروژن.

    هیدروژن مولکولی، تشکیل شده از چنین مولکول های انحرافی، منفجر شده با یک بازی سوختگی به ارمغان می آورد. مولکول هیدروژن در طی انفجار اتم ها را تجزیه می کند، که به هسته هلیوم تبدیل می شوند. به این ترتیب که در خورشید و ستاره های دیگر اتفاق افتاد - به دلیل فروپاشی ثابت مولکول های هیدروژنی، چراغ ما، ما را گرم می کند و گرما خود را گرم می کند.

    خواص فیزیکی هیدروژن

    در هیدروژن در حضور خواص فیزیکی زیر:

    • نقطه جوش هیدروژن 252.76 درجه سانتیگراد است؛
    • و در دمای 259.14 درجه سانتیگراد، آن را در حال حاضر شروع به ذوب شدن.
    • در آب، هیدروژن ضعیف حل می شود.
    • هیدروژن خالص یک انفجار بسیار خطرناک و سوخت است.
    • هیدروژن سبکتر از هوا 14.5 برابر است.

    خواص شیمیایی هیدروژن

    از آنجا که هیدروژن می تواند در موقعیت های مختلف و عامل اکسید کننده و عامل کاهش دهنده برای واکنش ها و سنتز استفاده شود.

    خواص اکسیداتیو هیدروژن با فلزات فعال (معمولا قلیایی و قلیایی) ارتباط برقرار می کند، نتیجه این تعاملات، تشکیل هیدرید ها - ترکیبات ابریشم است. با این حال، هیدرید ها در واکنش های هیدروژن با فلزات کم فعال تشکیل می شوند.

    خواص کاهش دهنده هیدروژن توانایی بازگرداندن فلزات را به مواد ساده از اکسید های آنها می دهد، این قهرمانان هیدروژن در صنعت نامیده می شود.

    چگونه برای دریافت هیدروژن؟

    در میان ابزار صنعتی به دست آوردن هیدروژن می تواند اختصاص داده شود:

    • گازسیون زغال سنگ
    • تبدیل بخار متان،
    • الکترولیز

    در آزمایشگاه، هیدروژن می تواند به دست آید:

    • با هیدرولیز هیدرید فلزی،
    • هنگامی که واکنش ها با فلزات قلیایی و فلزات قلیایی زمین،
    • در تعامل اسیدهای رقیق شده با فلزات فعال.

    استفاده از هیدروژن

    از آنجا که هیدروژن 14 برابر سبک تر از هوا است، پس در روزهای قدیمی آنها بالن ها و هواپیما ها را آغاز کردند. اما پس از مجموعه ای از بلایای طبیعی که با هواپیما رخ داد، طراحان باید به دنبال هیدروژن برای جایگزینی (یادآوری، هیدروژن خالص - یک ماده منفجره، و کوچکترین جرقه به اندازه کافی برای انفجار بود).

    انفجار هوایی Hindenburg در سال 1937 علت انفجار فقط به آتش سوزی هیدروژن تبدیل شد (به دلیل اتصال کوتاه)، که این هواپیما بزرگ را پرواز کرد.

    بنابراین، شروع به استفاده از هلیوم به جای هیدروژن برای چنین هواپیما به جای هیدروژن، که همچنین سبک تر از هوا است، دریافت هلیوم بسیار دشوار است، اما آن را به عنوان هیدروژن بسیار انفجاری نیست.

    همچنین با هیدروژن، انواع مختلف سوخت، به ویژه بر اساس محصولات نفت و نفت، تمیز می شوند.

    هیدروژن، ویدئو

    و در پایان فیلم آموزشی در مقاله ما.


  • ساخت و خواص فیزیکی هیدروژنهیدروژن - Dihomanny Gaz H2. این هیچ رنگی ندارد، بویایی ندارد این ساده ترین گاز است. با توجه به این ویژگی، آن را در Aerostats، هواپیما و دستگاه های مشابه مورد استفاده قرار گرفت، اما خطر انفجار آن در مخلوط با هوا با استفاده گسترده از هیدروژن مواجه شد.

    مولکول های هیدروژن غیر قطبی و بسیار کوچک هستند، بنابراین تعامل کمی بین آنها وجود دارد. در این راستا، دارای نقاط ذوب بسیار کم (-259 درجه سانتیگراد) و جوش (-253 درجه سانتیگراد) است. هیدروژن عملا در آب حل نشده است.

    هیدروژن دارای 3 ایزوتوپ است: طبیعی 1H، دوتریوم 2H یا D، و ایزوتوپ های سنگین رادیو اکتیو 3n یا T. هیدروژن سنگین در آن سنگین تر از هیدروژن معمولی در 2 یا حتی 3 بار منحصر به فرد است! به همین دلیل است که جایگزینی هیدروژن معمولی بر دیتریم یا تریتیوم به طور قابل توجهی تحت تاثیر خواص ماده (به همین ترتیب، نقطه جوش هیدروژن هیدروژن H2 و Deuterium D2 با 3.2 درجه متفاوت است). تعامل هیدروژن با مواد ساده هیدروژن - غیر فلزات منفی برق متوسط. بنابراین، آن نیز در خواص اکسیداتیو و توانبخشی ذاتی است.

    خواص اکسیداتیو هیدروژن در واکنش های با فلزات معمولی - عناصر زیر گروه های اصلی گروه I-II جدول Mendeleev ظاهر می شود. فعال ترین فلزات (زمین قلیایی و قلیایی) هنگام گرم شدن با هیدروژن هیدروژن - مواد جامد سالین حاوی هیدرید یون یون یون در شبکه کریستال. 2NA + H2 \u003d 2NA ; Ca + H2 \u003d SAN2 خواص کاهش هیدروژن در واکنش ها با غیر فلزات معمولی بیشتر از هیدروژن ظاهر می شود: 1) تعامل با هالوژن H2 + F2 \u003d 2HF

    به طور مشابه، تعامل با آنالوگ فلوئور - کلر، برم، ید. همانطور که فعالیت هالوژن کاهش می یابد، شدت واکنش کاهش می یابد. واکنش با فلوئور در شرایط نرمال با انفجار رخ می دهد، برای واکنش با کلر نیاز به نورپردازی یا گرما دارد و واکنش با ید تنها با گرمایش قوی و برگشت پذیر است. 2) تعامل با اکسیژن2N2 + O2 \u003d 2N2O واکنش با انتشار حرارت بالا، گاهی اوقات با انفجار ادامه می یابد. 3) تعامل با خاکستری H2 + S \u003d H2S گوگرد - بسیار غیر فعال غیر فعال از اکسیژن، و تعامل با تولید هیدروژن به آرامی. 4) تعامل با نیتروژن واکنش 3H2 + N2↔ 2NH3 برگشت پذیر است، به میزان قابل توجهی در حضور یک کاتالیزور، زمانی که حرارت و تحت فشار است، به میزان قابل توجهی ادامه می دهد. محصول آمونیاک نامیده می شود. 5) همکاری با کربن واکنش C + 2N2↔ CH4 در یک قوس الکتریکی یا در دمای بسیار بالا ادامه می یابد. سایر هیدروکربن ها به عنوان محصولات جانبی تشکیل می شوند. 3. تعامل هیدروژن با مواد پیچیده هیدروژن نشان می دهد خواص کاهش دهنده و در واکنش های با مواد پیچیده: 1) بازسازی اکسید های فلزی روبرو شده با ردیف الکتروشیمیایی تنش به سمت راست آلومینیوم، و همچنین اکسید های غیر فلزی: Fe2O3 + 2H2 2FE + 3H2O ; CuO + H2 Cu + H2ocarrow به عنوان عامل کاهش دهنده برای استخراج فلزات از سنگ معدن اکسید استفاده می شود. واکنش ها هنگامی که حرارت داده می شوند، به مواد بی نظیر ارگانیک متصل شوند. C2H4 + H2 (T؛ P) → واکنش های C2H6 در حضور یک کاتالیزور و تحت فشار پردازش می شود. ما هنوز به سایر واکنش های هیدروژن مربوط نمی شود. 4. گرفتن هیدروژندر صنعت، هیدروژن با پردازش مواد خام هیدروکربن - گاز طبیعی و مرتبط، کک و غیره به دست می آید. روش های آزمایشگاهی برای تولید هیدروژن:


    1) تعامل فلزات در ردیف الکتروشیمیایی ولتاژ های فلزی به سمت چپ هیدروژن، اسیدها. LI K BA SRA CA Na Mg AL MN ZN CR FE CD CO NI SN SN PB (H2) Cu HG Ag PT MG + 2HCL \u003d MGCL2 + H22) تعامل فلزات در ردیف الکتروشیمیایی ولتاژ های فلزی به سمت چپ منیزیم، آب سرد. همچنین قلیایی را تشکیل می دهد.

    2NA + 2H2O \u003d 2naOH + H2 فلز، که در ردیف الکتروشیمیایی ولتاژ های فلزی به سمت چپ منگنز است، قادر به نمایش هیدروژن از آب تحت شرایط خاص (منیزیم - از آب گرم، آلومینیوم - تحت شرایطی که فیلم اکسید از سطح حذف شده است).

    Mg + 2H2O Mg (OH) 2 + H2

    فلز، واقع در ردیف الکتروشیمیایی تنش های فلزات به کبالت چپ، قادر به نمایش هیدروژن از بخار آب است. این همچنین اکسید را تشکیل می دهد.

    3FE + 4H2OPAR FE3O4 + 4H23) واکنش فلزی، هیدروکسید آمفوترن ها، با راه حل های قلیایی.

    فلزات، هیدروکسید هایی که آمفوترن هستند، هیدروژن را از راه حل های قلیایی فشار می دهند. شما باید 2 این فلز را بدانید - آلومینیوم و روی:

    2Al + 2naoh + 6H2O \u003d 2NA + + 3H2

    Zn + 2koh + 2H2O \u003d K2 + H2

    در عین حال، نمک های پیچیده تشکیل می شوند - هیدروکسیلومینات ها و هیدروکسیتوسیت ها.

    تمام روش های ذکر شده تا کنون بر اساس همان فرآیند - اکسیداسیون فلزی در اتم هیدروژن در درجه اکسیداسیون +1:

    M0 + NN + \u003d Mn + + N / 2 H2

    4) تعامل هیدرید فلزات فعال فلزات:

    SAN2 + 2N2O \u003d SA (IT) 2 + 2N2

    این فرآیند بر اساس تعامل هیدروژن به درجه اکسیداسیون -1 با هیدروژن به درجه اکسیداسیون +1:

    5) الکترولیز از راه حل های قلیایی آبی، اسیدها، برخی از نمک:

    2N2O 2N2 + O2

    5. ترکیبات هیدروژندر این جدول، سلول های عناصر تشکیل شده با هیدروژن هیدرید در سایه سمت چپ جدا شده اند. این مواد در ترکیب هیدرید هیدرید یون N- هستند. آنها مواد جامد ساحلی بی رنگ هستند و با آب با انتشار هیدروژن واکنش نشان می دهند.

    عناصر زیر گروه های اصلی گروه های IV-VII با ترکیبات هیدروژنی ساختار مولکولی شکل می گیرند. گاهی اوقات آنها نیز به نام هیدرید ها نامیده می شوند، اما نادرست است. در ترکیب آنها هیچ هیدرید یون وجود ندارد، آنها از مولکول ها تشکیل شده است. به عنوان یک قاعده، ساده ترین ترکیبات هیدروژن این عناصر گازهای بی رنگ است. استثناء - آب، که مایع و فلوراید فلوراید است، که در دمای اتاق گازی، اما در شرایط عادی - مایع است.

    سلول های تاریک عناصر را مشخص می کنند که با ترکیبات هیدروژن نشان دادند که خواص اسید را نشان می دهد.

    سلول های تیره با یک صلیب، عناصر تشکیل شده با ترکیبات هیدروژن هستند که خواص اساسی را نشان می دهند.

    =================================================================================

    29). ویژگی های کلی خواص عناصر زیر گروه اصلی 7G. کلر خواص لورا اسید هیدروکلریک.در زیر گروه هالوژن، فلوئور، کلر، بروم، ید و آستات (Astat یک عنصر رادیواکتیو است، کمی مورد مطالعه قرار گرفته است). این ها عناصر P گروه VII سیستم دوره ای D.I. Imendeev هستند. در سطح انرژی خارجی، اتم های آنها دارای الکترونهای 7 NS2NP5 هستند. این توضیح مشترکات خواص آنها را توضیح می دهد.

    آنها به راحتی به یک الکترون پیوستند، درجه اکسیداسیون را نشان می دهند. چنین درجه ای از اکسیداسیون هالوژن ها در ترکیبات با هیدروژن و فلزات است.

    با این حال، اتم هالوژن، به جز فلوراید، همچنین می تواند درجه های مثبت اکسیداسیون را نشان دهد: +1، +3، +5، +7. مقادیر احتمالی اکسیداسیون توسط ساختار الکترونی توضیح داده می شود که در اتم های فلوئور می تواند نمایان شود

    به عنوان عنصر الکترونگاتیک، فلوئور تنها می تواند یک الکترون را بر روی یک زیرمجموعه 2R مصرف کند. این یک الکترون بی نظیر است، بنابراین فلوراید تنها یکنواخت است و درجه اکسیداسیون همیشه -1 است.

    ساختار الکترونیکی اتم کلر توسط طرح اتم کلر یک الکترون بی نظیر بر روی یک پیشگام 3P و حالت معمولی (غیر منتظره) کلر مونوالنت بیان می شود. اما از آنجایی که کلر در دوره سوم قرار دارد، او دارای پنج زیرمجموعه 3D بیشتر است که در آن 10 الکترون می تواند جایگزین شود.

    فلوئور دارای مداری آزاد نیست و بنابراین، با واکنش های شیمیایی، الکترون جفت شده در اتم جدا نمی شود. بنابراین، در طی بررسی هالوژن، همیشه لازم است که ویژگی های فلوئور و ترکیبات را در نظر بگیریم.

    محلول های آبی از ترکیبات هیدروژن هالوژن اسید عبارتند از: هیدروژن هیدروژن HF - فلوراید (لوله کشی)، HCl - کلرید (هیدروژن)، HBR - بروملین، Ni - Iodium.

    کلر (Lat.Chlorum)، CL، عنصر شیمیایی گروه VII گروهی از سیستم Mendeleev دوره ای، تعداد اتمی 17، وزن اتمی 35،453؛ به خانواده هالوژن اشاره دارد. در شرایط عادی (0 درجه سانتیگراد، 0.1 mn / m2، یا 1 کیلوگرم / سانتی متر)، گاز زرد سبز با بوی شدید آزار دهنده. کلر طبیعی شامل دو ایزوتوپ پایدار است: 35SL (75.77٪) و 37Cl (24.23٪).

    خواص شیمیایی کلر. پیکربندی الکترونیکی خارجی از اتم CL 3S2ZP5. مطابق با این، کلر در ترکیبات درجه اکسیداسیون -1، + 1، +3، +4، +5، +6 و +7 را نشان می دهد. شعاع کووالانتی اتم 0.99Å، شعاع یون CL-1.82Å، وابستگی اتم کلر به الکترون 3.65 EV است، انرژی یونیزاسیون 12.97 eV است.

    شیمیایی کلر بسیار فعال است، به طور مستقیم با تقریبا تمام فلزات (با تنها در حضور رطوبت یا گرما) و با غیر فلزات (به جز کربن، نیتروژن، اکسیژن، گازهای غیر مستقیم)، تشکیل کلرید های مناسب، با بسیاری از ترکیبات واکنش نشان می دهد ، جایگزین هیدروژن در محدود کردن هیدروکربن ها و ترکیب ترکیبات غیر اشباع می شود. کلر را از ترکیبات خود با هیدروژن و فلزات برمن می کند؛ از ترکیبات کلر با این عناصر، آن را با فلوئور جایگزین شده است. فلزات قلیایی در حضور رطوبت با کلر با احتراق ارتباط برقرار می کنند، اکثر فلزات با کلر خشک واکنش نشان می دهند تنها زمانی که فسفر گرم می شود، فسفر در اتمسفر کلر قابل اشتعال است، تشکیل PCL3 و با کلرینگ بیشتر - RSL5؛ گوگرد کلر هنگام گرم شدن به S2Cl2، SCL2 و دیگر SNCLM می دهد. آرسنیک، آنتیموان، بیسموت، استرانسیم، تلورور به شدت با کلر تعامل می کند. مخلوطی از کلر با هیدروژن با یک شعله آبی رنگ یا زرد سبز با تشکیل کلرید هیدروژن روشن می شود (این یک واکنش زنجیره ای است). با اکسیژن کلر اکسید: CL2O، CLO2، CL2O6، CL2O7، CL2O8، و همچنین هیپوکلریت ها (نمک اسید کلروتیک)، کلریت، کلرات و پروتئین. تمام ترکیبات اکسیژن کلر مخلوط مخلوط های انفجاری را با مواد به راحتی اکسید کننده تشکیل می دهند. کلر در آب هیدرولیز شده است، تشکیل یک اسید کلرور و هیدروکلریک: CL2 + H2O \u003d NCLO + HCL. هنگامی که محلول های آبی کلرید، هیپوکلریت ها و کلرید ها توسط قلیایی تشکیل می شوند: 2naOH + CL2 \u003d Naclo + NaCl + H2O، و هنگامی که گرما کلسیم است. کلر هیدروکسید کلسیم توسط آهک کلر به دست می آید. در تعامل آمونیاک با کلر، سه نیتروژن کلرید تشکیل شده است. کلر در کلرینگ از ترکیبات آلی، کلر جایگزین هیدروژن یا به چندین پیوند متصل می شود، تشکیل ترکیبات ارگانیک حاوی کلر کلر. کلر ترکیبات بین زمین را با سایر هالوژن ها تشکیل می دهد. CLF فلوراید، CLF3، CLF3 بسیار واکنشی است؛ به عنوان مثال، در فضای CLF3، پشم شیشه ای خود پیشنهاد است. ترکیبات کلر شناخته شده با اکسیژن و فلورینولین - کلر اکسید فلوئورید: CLO3F، CLO2F3، CLOF، CLOF3 و فلوئور پرکلرات FCLO4. اسید هیدروکلریک (کلرید هیدروژن، کلرید هیدروژن، کلرید هیدروژن) - HCl، محلول کلرید هیدروژن در آب؛ اسید تکاملی قوی. بدون رنگ (اسید هیدروکلریک فنی به علت ناخالصی Fe، CL2، و غیره)، "سیگار کشیدن" در هوا، مایع سوزاننده است. حداکثر غلظت در دمای 20 درجه سانتیگراد 38 درصد وزن است. نمک هیدروکلریک اسید کلرید نامیده می شود.

    تعامل با عوامل اکسید کننده قوی (پرمنگنات پتاسیم، دی اکسید منگنز) با انتشار کلر گازی:

    تعامل با آمونیاک با تشکیل دود سفید ضخیم شامل کوچکترین کریستال کلرید آمونیوم:

    واکنش با کیفیت بالا به اسید هیدروکلریک و نمک آن، تعامل آن با نیترات نقره است که در آن اشکال رسوب کلرید نقره ای در اسید نیتریک حل نشده است:

    ===============================================================================

    هیدروژن در نیمه دوم دانشمندان انگلیسی قرن هجدهم در زمینه فیزیک و شیمی کاویند، افتتاح شد. او توانست ماده را در حالت خالص خود برجسته کند، او آن را مطالعه کرد و خواص را توصیف کرد.

    چنین تاریخ افتتاح هیدروژن است. در طی آزمایشات، محقق تصمیم گرفت که این یک گاز قابل احتراق است، احتراق که در هوا آب می دهد. این منجر به تعریف ترکیب آب با کیفیت بالا شد.

    هیدروژن چیست؟

    در مورد هیدروژن، به عنوان یک ماده ساده، برای اولین بار، شیمیدان فرانسوی A. Lavoisier در سال 1784، از آنجایی که مشخص شد که اتم های یک گونه بخشی از مولکول آن بودند.

    نام عنصر شیمیایی لاتین به نظر می رسد مانند هیدروژن (خواندن "هیدروژن")، که به معنی "تغذیه آب" است. این نام به واکنش احتراق اشاره دارد، به عنوان یک نتیجه از آن آب تشکیل شده است.

    مشخصه هیدروژن

    تعیین هیدروژن N. mendeleev این عنصر شیمیایی اولین عدد توالی را تعیین کرد، قرار دادن آن در زیر گروه اصلی گروه اول و اولین دوره و شرطی در زیر گروه اصلی گروه هفتم بود.

    وزن اتمی (وزن اتمی) هیدروژن 1.00797 است. وزن مولکولی H 2 2 است. e توده مولر به صورت عددی برابر با او است.

    سه ایزوتوپ را ارائه می دهد که دارای نام خاصی هستند: شایع ترین رژیم غذایی (H)، دوتریوم شدید (D)، تریتیوم رادیواکتیو (T).

    این اولین عنصر است که می تواند به طور کامل به ایزوتوپ ها تقسیم شود. این بر اساس تفاوت بالا استادان ایزوتوپ ها است. این روند ابتدا در سال 1933 اجرا شد. این واقعیت توضیح داده شده است که تنها در سال 1932 یک ایزوتوپ با یک توده 2 نشان داده شد.

    مشخصات فیزیکی

    در شرایط عادی، یک ماده ساده هیدروژن به شکل مولکول های دوبعدی گاز، بدون رنگ است که هیچ طعم و بوی ندارد. محلول در آب و سایر حلال ها.

    دمای کریستالیزاسیون - 259.2 درجه سانتیگراد، نقطه جوش - 252.8 O C. قطر مولکول های هیدروژن بسیار کوچک است که آنها توانایی کاهش انتشار را از طریق تعدادی از مواد (لاستیک، شیشه، فلزات) دارند. این ملک استفاده می کند زمانی که لازم است هیدروژن را از ناخالصی های گازی تمیز کند. با n y هیدروژن دارای تراکم برابر با 0.09 کیلوگرم در متر مکعب است.

    آیا می توان هیدروژن را به فلز تبدیل کرد به طرز مشابه با عناصر واقع در گروه اول؟ دانشمندان تأسیس کرده اند که هیدروژن در شرایطی که فشار به 2 میلیون اتمسفر نزدیک می شود، شروع به جذب اشعه مادون قرمز می کند که نشان دهنده قطبش مولکول های ماده است. شاید با فشار حتی بالاتر، هیدروژن تبدیل به یک فلز شود.

    جالبه: فرضیه ای وجود دارد که در سیارات-غول ها، مشتری و زحل، هیدروژن به شکل یک فلز است. فرض بر این است که هیدروژن جامد فلزی نیز در ترکیب هسته های زمینی وجود دارد، به دلیل فشار فوق العاده تولید شده توسط گوشته زمین.

    خواص شیمیایی

    در تعامل شیمیایی با هیدروژن، هر دو مواد ساده و پیچیده وارد می شوند. اما فعالیت کوچک هیدروژن برای افزایش ایجاد شرایط مناسب - افزایش دما، استفاده از کاتالیزورها و غیره مورد نیاز است.

    هنگامی که به واکنش با هیدروژن گرم می شود، چنین مواد ساده مانند اکسیژن (O 2)، کلر (CL 2)، نیتروژن (N 2)، گوگرد (S) وارد می شوند.

    اگر آتش سوزی را برای تمیز کردن هیدروژن در انتهای لوله گاز در هوا تنظیم کنید، آن را به راحتی می سوزاند، اما به سختی قابل توجه است. اگر لوله تغذیه گاز را به اتمسفر اکسیژن خالص بفرستید، احتراق با تشکیل قطرات آب بر روی دیوارهای کشتی، به عنوان نتیجه واکنش ادامه خواهد داد:

    سوزاندن آب با انتشار مقدار زیادی از گرما همراه است. این یک واکنش ترکیبی اگزوترمی است که در فرایند هیدروژن توسط اکسیژن اکسید شده است تا اکسید H 2 را تشکیل دهد. این نیز یک واکنش بازسازی شده است که هیدروژن اکسید شده است و اکسیژن بازسازی می شود.

    به طور مشابه، یک واکنش با CL 2 با تشکیل کلریدور.

    برای پیاده سازی تعامل نیتروژن با هیدروژن، درجه حرارت بالا مورد نیاز و افزایش فشار، و همچنین حضور یک کاتالیزور است. نتیجه آمونیاک است.

    به عنوان یک نتیجه از واکنش با گوگرد، سولفید هیدروژن تشکیل شده است، شناخت آن بوی مشخص تخم مرغ های فاسد را تسهیل می کند.

    درجه اکسیداسیون هیدروژن در این واکنش ها +1 و در هیدرید ها شرح داده شده در زیر، 1.

    هنگامی که واکنش ها با برخی از فلزات، هیدرید تشکیل می شود، به عنوان مثال، هیدرید سدیم - NAH. برخی از این ترکیبات پیچیده به عنوان سوخت برای موشک ها، و همچنین در انرژی هسته ای استفاده می شود.

    هیدروژن با مواد پیچیده واکنش نشان می دهد. به عنوان مثال، با اکسید مس (II)، فرمول CuO. برای انجام واکنش، هیدروژن مس بیش از اکسید مس پودر گرم شده (II) منتقل می شود. در طول تعامل، واکنش آن رنگ خود را تغییر می دهد و قرمز قهوه ای می شود و در دیواره های سرد لوله های آزمایش، قطرات آب حل می شوند.

    هیدروژن در طول واکنش اکسید شده، تشکیل آب، و مس از اکسید به یک ماده ساده (Cu) بازسازی می شود.

    زمینه های استفاده

    هیدروژن برای یک فرد اهمیت زیادی دارد و در حوزه های مختلف استفاده می کند:

    1. در تولید شیمیایی مواد خام، در سایر صنایع - سوخت است. بدون هیدروژن و شرکت های پتروشیمی و پالایش هزینه نمی کنند.
    2. در صنعت برق برق، این ماده ساده عملکرد عامل خنک کننده را انجام می دهد.
    3. هیدروژن در متالورژی سیاه و غیر آهنی، هیدروژن باید نقش عامل کاهش را داده شود.
    4. برای ایجاد یک رسانه غیر مستقیم هنگام بسته بندی محصولات.
    5. صنعت داروسازی - از هیدروژن به عنوان یک واکنش دهنده در تولید پراکسید هیدروژن استفاده می کند.
    6. این گاز نور پروب های هواشناسی را پر می کند.
    7. این عنصر را شناخته و به عنوان عامل کاهش سوخت برای موتورهای موشک شناخته شده است.

    دانشمندان به طور یکنواخت به اولین قهرمانی سوخت پالم در مهندسی برق پیشگویی می کنند.

    رسید در صنعت

    در صنعت، هیدروژن توسط الکترولیز به دست می آید، که به کلرید یا هیدروکسید های فلزی قلیایی محلول می شود. شما همچنین می توانید هیدروژن را به طور مستقیم از آب دریافت کنید.

    برای این اهداف تبدیل کک یا متان با بخار آب استفاده می شود. تجزیه متان در دمای بالا نیز هیدروژن را می دهد. مایع سازی پراکنده گاز با روش تجزیه کننده نیز برای تولید هیدروژن صنعتی استفاده می شود.

    گرفتن آزمایشگاه

    آزمایشگاه هیدروژن توسط دستگاه CYPA استفاده می شود.

    نمک یا اسید سولفوریک و روی روی به عنوان واکنش دهنده. به عنوان یک نتیجه از واکنش، هیدروژن تشکیل شده است.

    پیدا کردن هیدروژن در طبیعت

    هیدروژن اغلب در جهان اتفاق می افتد. توده اصلی ستارگان، از جمله خورشید، و دیگر اجسام کیهانی هیدروژن است.

    در پوسته زمین تنها 0.15٪ است. این در بسیاری از مواد معدنی، در تمام مواد ارگانیک، و همچنین در پوشش آب در سطح 3/4 سیاره ما وجود دارد.

    در لایه های بالایی اتمسفر، ممکن است تشخیص آثار هیدروژن در فرم خالص آن باشد. پیدا کردن آن را در تعدادی از گازهای قابل احتراق طبیعی.

    هیدروژن گازی سست ترین است و مایع ماده متراکم ترین در سیاره ماست. با هیدروژن، شما می توانید صدای صدای را تغییر دهید، اگر آن را نفس بکشید، و صحبت کنید.

    اساس قدرتمندترین بمب هیدروژن، تقسیم ساده ترین اتم است.

    روش های صنعتی به دست آوردن مواد ساده بستگی به آنچه که عنصر مربوطه در طبیعت شکل می گیرد، بستگی دارد، یعنی ممکن است مواد خام برای آماده سازی آن باشد. بنابراین، اکسیژن موجود در حالت آزاد با روش فیزیکی - جداسازی از هوا مایع به دست می آید. هیدروژن تقریبا به طور کامل به شکل ترکیبات است، بنابراین روش های شیمیایی برای به دست آوردن آن استفاده می شود. به طور خاص، واکنش تجزیه می تواند مورد استفاده قرار گیرد. یکی از روش های به دست آوردن هیدروژن، واکنش تجزیه آب توسط شوک الکتریکی است.

    روش اصلی صنعتی به دست آوردن هیدروژن یک واکنش با آب متان است که بخشی از گاز طبیعی است. این در دماهای بالا انجام می شود (آسان است مطمئن شوید که زمانی که متان عبور می کند، حتی از طریق آب جوش، هیچ واکنش رخ نمی دهد):

    CH 4 + 2N 2 0 \u003d CO 2 + 4N 2 - 165 KJ

    در آزمایشگاه، لزوما مواد خام طبیعی برای به دست آوردن مواد ساده استفاده نمی شود، بلکه مواد منبع را انتخاب می کنند، که از مواد لازم استفاده می شود. به عنوان مثال، در آزمایشگاه اکسیژن از هوا به دست نمی آید. همین امر مربوط به آماده سازی هیدروژن است. یکی از روش های آزمایشگاهی برای تولید هیدروژن، که گاهی اوقات در صنعت استفاده می شود - گسترش آب با سکته مغزی الکتریکی.

    معمولا آزمایشگاه های هیدروژن با اثر متقابل روی با اسید هیدروکلریک به دست می آیند.

    در صنعت

    1.الکترولیز نمک های آبی:

    2NACL + 2H 2 O → H 2 + 2NAOH + CL 2

    2.انتقال بخار آب بیش از کک داغ در دمای حدود 1000 درجه سانتیگراد:

    H 2 O + C ⇄ H 2 + CO

    3.از گاز طبیعی.

    تبدیل توسط بخار آب: CH 4 + H 2 O ⇄ CO + 3H 2 (1000 ° C) اکسیداسیون کاتالیزوری با اکسیژن: 2Ch 4 + O 2 ⇄ 2CO + 4H 2

    4. کراكن و اصلاح هیدروکربن ها در فرآیند پالایش نفت.

    در آزمایشگاه

    1.اثر اسیدهای رقیق شده به فلزات. برای انجام چنین واکنش، روی و اسید هیدروکلریک اغلب استفاده می شود:

    Zn + 2HCL → ZNCL 2 + H 2

    2.تعامل کلسیم با آب:

    Ca + 2H 2 O → CA (OH) 2 + H 2

    3.هیدرولیک هیدرولید:

    nah + h 2 o → naoh + h 2

    4.اکشن قلیایی برای روی یا آلومینیوم:

    2AL + 2NAOH + 6H 2 O → 2NA + 3H 2 ZN + 2KOH + 2H 2 O → K 2 + H 2

    5.با کمک الکترولیز. با استفاده از الکترولیز محلول های آبی قلیایی یا اسیدها بر روی کاتد، هیدروژن آزاد می شود، به عنوان مثال:

    2H 3 O + + 2E - → H 2 + 2H 2 O

    • بیوراکتور برای تولید هیدروژن

    مشخصات فیزیکی

    هیدروژن گازی می تواند در دو شکل (اصلاحات) وجود داشته باشد - به شکل ارتو و پارا هیدروژن.

    در مولکول Orthodorod (SOP -259.10 ° C، T. کیپ. -252.56 درجه سانتیگراد) اسپین های هسته ای به طور مساوی (موازی) و در Paravodorod (M PL. -259،32 درجه سانتیگراد، T. کیپ. -252،89 درجه سانتیگراد) - مخالف یکدیگر (ضد موازی).

    ممکن است فرم های Altropy Alto هیدروژن را در یک زاویه فعال در دمای نیتروژن مایع تقسیم کنید. در دمای بسیار کم، تعادل بین ارتوپدی و ضد آب تقریبا به سمت دومی هدف قرار می گیرد. در 80 به نسبت فرم تقریبا 1: 1. پارالودین تخریب شده تحت حرارت به یک ارتدوکسید تا تشکیل تعادل در دمای اتاق مخلوط می شود (Ortho-Steam: 75:25). بدون کاتالیزور، تحول به آرامی اتفاق می افتد، که باعث می شود تا خواص فرم های مختلف آلوتروپیک را مطالعه کنید. مولکول هیدروژن Dvkhatomna - H2. در شرایط عادی، گاز بدون رنگ، بوی و طعم است. هیدروژن ساده ترین گاز است، تراکم آن چندین بار کمتر از تراکم هوا است. بدیهی است، وزن کمتر مولکول ها، سرعت آنها بالاتر از همان دما است. به عنوان ساده ترین مولکول های هیدروژن سریعتر از مولکول های هر گاز دیگر حرکت می کنند و بنابراین سریعتر می تواند گرما را از یک بدن به دیگری انتقال دهد. به این معنی است که هیدروژن دارای بالاترین هدایت حرارتی در بین مواد گازی است. هدایت حرارتی آن تقریبا هفت برابر بیشتر از هدایت حرارتی هوا است.

    خواص شیمیایی

    مولکول های هیدروژن H2 کاملا با دوام هستند، و به منظور ورود به هیدروژن باید به واکنش وارد شود، انرژی زیادی باید صرف شود: H 2 \u003d 2N - 432 KJ بنابراین، در دمای طبیعی، هیدروژن با فلزات بسیار فعال واکنش نشان می دهد، به عنوان مثال با کلسیم، تشکیل کلسیم هیدرید کلسیم: Ca + H 2 \u003d SAN 2 و با تک فلزی فلورین، تشکیل هیدروژن فلورین: F 2 + H 2 \u003d 2HF با اکثر فلزات و هیدروژن غیر فلزات واکنش نشان می دهد در دمای بالا یا با اثر متفاوت به عنوان مثال هنگام روشنایی. این می تواند اکسیژن را از برخی از اکسید ها خارج کند، مثلا: CuO + H 2 \u003d Cu + H 2 0 معادله ثبت شده نشان دهنده واکنش بهبودی است. واکنش های بهبودی فرآیندهای نامیده می شود، در نتیجه اکسیژن از ترکیب گرفته می شود؛ مواد سازگار با اکسیژن عامل های کاهش دهنده (در همان زمان خود را اکسید شده اند) نامیده می شوند. بعد، تعریف دیگری از مفاهیم "اکسیداسیون" و "بازیابی" داده خواهد شد. و این تعریف، از لحاظ تاریخی، معنی و در حال حاضر، به ویژه در شیمی آلی، حفظ می کند. پاسخ بازیابی مخالف واکنش اکسیداسیون است. هر دو این واکنش ها همیشه به عنوان یک فرایند ادامه می دهند: هنگام اکسیداسیون (بازیابی) یک ماده واحد، به طور همزمان بهبودی (اکسیداسیون) دیگری تعریف می شود.

    n 2 + 3H 2 → 2 nh 3

    با اشکال هالوژن پرورش هالوژن:

    F 2 + H 2 → 2 HF، واکنش با انفجار در تاریکی و در هر دمای، CL 2 + H 2 → 2 HCL، واکنش با یک انفجار، تنها در نور ادامه می یابد.

    با بخار با حرارت قوی ارتباط برقرار کنید:

    C + 2H 2 → CH 4

    تعامل با فلزات قلیایی و گاز زمین

    اشکال هیدروژن با فلزات فعال هیدرید:

    Na + H 2 → 2 NAH Ca + H 2 → CAH 2 Mg + H 2 → MGH 2

    هیدرید - شور، جامد، به راحتی هیدرولیز شده:

    CAH 2 + 2H 2 O → CA (OH) 2 + 2H 2

    تعامل با اکسید فلزات (معمولا عناصر D)

    اکسید ها به فلزات بازگردانده می شوند:

    CuO + H 2 → Cu + H 2 O Fe 2 O 3 + 3H 2 → 2 Fe + 3H 2 O WO 3 + 3H 2 → W + 3H 2 O

    هیدروژناسیون ترکیبات آلی

    تحت عمل هیدروژن بر روی هیدروکربن های غیر اشباع در حضور کاتالیزور نیکل و درجه حرارت بالا، یک واکنش رخ می دهد هیدروژن سازی:

    CH 2 \u003d CH 2 + H 2 → CH 3 -ch 3

    هیدروژن آلدهید ها را به الکل بازگرداند:

    CH 3 Cho + H 2 → C 2 H 5 OH.

    ژئوشیمی هیدروژن

    هیدروژن مواد اصلی ساختمان جهان است. این شایع ترین عنصر است، و تمام عناصر از آن به عنوان یک نتیجه از واکنش های هسته ای و هسته ای تشکیل شده است.

    هیدروژن H 2 آزاد نسبتا به ندرت در گازهای زمین یافت می شود، اما به شکل آب، مشارکت بسیار مهمی در فرایندهای ژئوشیمیایی دارد.

    مواد معدنی هیدروژن را می توان در قالب یون آمونیوم، یون هیدروکسیل و آب بلوری قرار داد.

    در اتمسفر، هیدروژن به طور مداوم به عنوان یک نتیجه از تجزیه آب توسط تابش خورشید تشکیل شده است. این به لایه های بالایی جو مهاجرت می کند و به فضا ناپدید می شود.

    کاربرد

    • انرژی هیدروژن

    هیدروژن اتمی برای جوشکاری هیدروژنی اتمی استفاده می شود.

    در صنایع غذایی، هیدروژن به عنوان یک افزودنی غذایی ثبت می شود E949مانند گاز بسته بندی

    ویژگی های گردش خون

    هیدروژن در مخلوط با هوا یک مخلوط انفجاری تشکیل می دهد - به اصطلاح گاز موش صحرایی. این گاز دارای بزرگترین انفجار با حجم هیدروژن و اکسیژن 2: 1 یا هیدروژن و هوا حدود 2: 5 است، زیرا در هوا اکسیژن حاوی حدود 21 درصد است. همچنین هیدروژن آتش سوزی خطرناک است. هیدروژن مایع هنگام ظاهر شدن بر روی پوست می تواند موجب یخبندان شدید شود.

    غلظت انفجاری هیدروژن با اکسیژن از 4٪ تا 96٪ از حجم ها بوجود می آید. با مخلوط با هوا از 4٪ به 75 (74)٪ از حجم.

    با استفاده از هیدروژن

    در صنایع شیمیایی، هیدروژن در تولید آمونیاک، صابون و پلاستیک استفاده می شود. در صنایع غذایی با هیدروژن از روغن های گیاهی مایع باعث می شود مارگارین. هیدروژن بسیار ریه است و در هوا همیشه افزایش می یابد. هنگامی که سازمان ها و بالن ها با هیدروژن پر شده بودند. اما در 30 سالگی. قرن xx هنگامی که هواپیما منفجر شد و سوزانده شد، چندین فاجعه وحشتناک وجود داشت. امروزه هواپیما با هلیوم گاز پر شده است. هیدروژن نیز به عنوان سوخت موشک استفاده می شود. روزی هیدروژن ممکن است به طور گسترده ای به عنوان سوخت برای مسافر و کامیون استفاده شود. موتورهای هیدروژن محیط زیست را آلوده نمی کنند و تنها بخار آب را تخصیص می دهند (هرچند، هیدروژن به دست آوردن به برخی از آلودگی محیط زیست منجر می شود). خورشید ما عمدتا شامل هیدروژن است. گرمای خورشیدی و نور ناشی از انتشار انرژی هسته ای در طول ادغام هسته های هیدروژن است.

    استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت (بهره وری اقتصادی)

    مهمترین ویژگی های مواد مورد استفاده به عنوان سوخت گرما از احتراق است. از دوره شیمی عمومی شناخته شده است که واکنش تعامل هیدروژن با اکسیژن با انتشار گرما رخ می دهد. اگر شما 1 مول H 2 (2 گرم) و 0.5 مول O 2 (16 گرم) را تحت شرایط استاندارد قرار دهید و واکنش را تحریک کنید، سپس با توجه به معادله

    H 2 + 0.5 O 2 \u003d H 2 O

    پس از اتمام واکنش، 1 MOL H 2 O (18 گرم) با انتشار انرژی از 285.8 kJ / mol تشکیل شده است (برای مقایسه: گرما احتراق استیلن 1300 kJ / mol، پروپان - 2200 kJ / mol) . 1 m³ هیدروژن وزن 89.8 گرم (44.9 مول). بنابراین، 12832.4 کیلوگرم انرژی برای به دست آوردن 1 m³ هیدروژن صرف می شود. با توجه به این واقعیت که 1 کیلو وات H \u003d 3600 KJ، ما 3.56 کیلووات ساعت برق را دریافت می کنیم. دانستن تعرفه برای 1 کیلو وات برق و هزینه 1 m³ گاز، ممکن است در مورد امکان انتقال انتقال به سوخت هیدروژن، نتیجه گیری شود.

    به عنوان مثال، مدل تجربی نسل های هوندا FCX 3 با مخزن هیدروژن 156 لیتر (شامل 3.12 کیلوگرم هیدروژن تحت فشار 255 مگاپاسکال) درایو 355 کیلومتر است. بر این اساس، 123.8 کیلووات ساعت از 3.12 کیلوگرم H2 به دست می آید. در 100 کیلومتر، مصرف انرژی 36.97 کیلووات ساعت خواهد بود. دانستن هزینه برق، هزینه گاز یا بنزین، مصرف آنها برای ماشین در هر 100 کیلومتر، محاسبه اثر اقتصادی منفی انتقال خودرو به سوخت هیدروژن آسان است. بیایید بگوییم (روسیه 2008)، 10 سنت به ازای هر کیلووات ساعت برق منجر به این واقعیت می شود که 1 m³ هیدروژن منجر به قیمت 35.6 سنت می شود و با توجه به کارایی تجزیه آب 40-45 سنت، همان تعداد KWH · H از بنزین 12832،4 کیلوگرم / 42000 کیلوگرم / 0.7 کیلوگرم / L * 80Tesunts / L \u003d 34 سنت در قیمت خرده فروشی، در حالی که برای هیدروژن، ما گزینه ای کامل را بدون توجه به حمل و نقل، استهلاک تجهیزات و غیره محاسبه کردیم متان با انرژی احتراق حدود 39 مگابایت در M³ نتیجه به دلیل تفاوت در قیمت کمتر از دو تا چهار برابر خواهد بود (1M³ برای اوکراین هزینه 179 دلار، و برای اروپا 350 دلار). به عبارت دیگر، مقدار معادل متان 10 تا 20 سنت هزینه خواهد داشت.

    با این حال، ما نباید فراموش کنیم که هنگام سوزاندن هیدروژن، آب تمیز را از آن استخراج می کنیم. به این ترتیب، ما تجدید پذیر هستیم پنگ انرژی بدون آسیب رساندن به محیط زیست، در مقایسه با گاز یا بنزین، که منابع اولیه انرژی هستند.

    پی اچ پی در خط 377 هشدار: نیاز به (http: //www..php): نتواند جریان را باز کند: هیچ بسته بندی مناسب در /hsphere/local/home/winexins/sight/tab/vodorod.php در خط 377 یافت نشد ERROR: مورد نیاز (): باز کردن باز شدن مورد نیاز "http: //wwwww.php" (شامل_path \u003d ".. پی اچ پی در خط 377