Në tabelën periodike të Mendelejevit në numrin 1 është elementi më i zakonshëm në univers - hidrogjeni. Shpërndarja e saj, në përqindje, i afrohet 75%. Përmbajtja më e ulët e tij vërehet në shtresat e atmosferës - 0,0001%. Korja e Tokës përmban 1% gaz në masë. Sasia më e madhe e tij vërehet në ujë: 12%. Në planetin tonë, është elementi i tretë kimik më i zakonshëm.
Përshkrimi i artikullit
Molekula e hidrogjenit, formula e së cilës është H-H ose H2, është e pajisur me veti fizike dhe kimike.
Hidrogjeni është një gaz që nuk ka as ngjyrë as erë. Vendndodhja e hidrogjenit në tabelë në vendin e parë është për faktin se në kushte të ndryshme ky element mund të shfaqet si metal ose si gaz. Ai ka 1 elektron në orbitalin e tij të jashtëm, të cilin hidrogjeni mund ta dhurojë (veti metalike) ose të pranojë një tjetër (cilësi gazi).
Diametri i një molekule hidrogjeni është 27 nm.
Diametri i një atomi hidrogjeni është 1A, rrezja është 0,41 A.
Properties
Fizike përfshin sa vijon:
- Pika e vlimit– 256oS.
- Pika e shkrirjes -259,2oC.
- Pesha e ajrit (D) - 0,069.
- Hidrogjeni është pak i tretshëm në ujë.
Vetitë kimike janë:
- Lidhja jopolare midis grimcave të një molekule ka një energji prej 436 kJ/mol.
- Temperatura e disociimit termik është 2000oC.
- Reagon me:
- halogjene;
- oksigjen;
- gri;
- azoti;
- oksid nitrik;
- metale aktive.
Në natyrë, hidrogjeni gjendet si në formën e tij natyrore ashtu edhe në formën e izotopeve: protium, deuterium dhe tritium.
Struktura e molekulës
Molekula e një elementi ka një strukturë të thjeshtë. Përbërja e molekulës së hidrogjenit përfaqësohet nga dy atome, të cilët, duke u afruar, formojnë një lidhje kovalente jopolare, si dhe një çift elektronik. Struktura e një atomi është: 1 bërthamë e ngarkuar pozitivisht, rreth së cilës lëviz 1 elektron i ngarkuar negativisht. Ky elektron ndodhet në orbitalën 1s.
H - 1e=H+ ky jon hidrogjeni është pozitiv.
Kjo shprehje tregon se hidrogjeni ka parametra të ngjashëm me elementët e Grupit 1 në Tabelën Periodike, të cilët janë metale alkali (litium, natrium, kalium) që dhurojnë elektronin e tyre të vetëm në orbitën e jashtme.
H + 1e=H– jon negativ hidrogjeni.
Ky ekuacion tregon se hidrogjeni lidhet me elementë të ngjashëm nga grupi i 7-të, të cilët janë gaz dhe janë në gjendje të pranojnë elektronet që mungojnënë nivelin e tij të jashtëm elektronik. Këto gazra përfshijnë: fluorin, klorin, bromin, etj.
Përbërja e molekulës së hidrogjenit është paraqitur grafikisht më poshtë.
Distanca midis atomeve të hidrogjenit është r=0.74 A, ndërsa shuma e rrezeve orbitale është 1.06 A. Kjo ndikon në thellësinë e mbivendosjes së reve elektronike dhe një lidhje të fortë hidrogjeni të qëndrueshme.
Atomi i hidrogjenit është atomi më elementar në natyrë. Madhësia e një protoni atomik është 10,5 A dhe diametri i një atomi është 0,1 nm.
Molekulat e izotopit kanë një strukturë të veçantë. Bërthama atomike e protiumit përbëhet nga vetëm një proton. Izotopi është caktuar: 1N.
Struktura bërthamore duket si një kompleks i një protoni dhe një neutroni (2H).
3Н - tritium - në strukturën e tij atomike është i pajisur me një bërthamë me 1 proton dhe dy neutrone.
Meshë
Në shkencë, ka formula që llogarisin sa është masa e një molekule hidrogjeni. Në lidhje me elementin, përcaktoni masën molekulare dhe atomike.
Masa molare e një molekule hidrogjeni llogaritet me formulën e përgjithshme:
M=m / n, ku m është masa e substancës, n është sasia e saj.
Masa e një atomi është 1,008 amu. Rrjedhimisht, masa relative e molekulës do të jetë gjithashtu e barabartë me 1.008. Meqenëse molekula e hidrogjenit përbëhet nga dy atome, pesha relative atomike është 2.016 a.u. m. Masa e një molekule hidrogjeni shprehet në gram për mol (g/mol).
Vlera nënatyra
Substanca më domethënëse në natyrë që formon hidrogjenin në kombinim me oksigjenin është uji. Uji është burimi i jetës, kështu që hidrogjeni është një element jetik.
Nga 100% e të gjithë elementëve kimikë që përbëjnë mjedisin e organizmit, 1/10 pjesë, ose 10%, është hidrogjen. Përveç ujit, ai është në gjendje të mbajë një strukturë proteine kuaternare, e cila mundësohet nga lidhja hidrogjenore.
Parimi i komplementaritetit të acidit nukleik ndodh edhe me veprimin e molekulës së hidrogjenit. Në një qelizë bimore, H merr pjesë në procesin e fotosintezës, biosintezës dhe në transferimin e energjisë përmes kanaleve të membranës.
Aplikacion
Në industrinë kimike, hidrogjeni përdoret gjerësisht. Ai shtohet në prodhimin e produkteve plastike, në prodhimin e sapunit, si dhe në prodhimin e amoniakut dhe mentolit.
Industria ushqimore: në prodhimin e ushqimit, hidrogjeni shtohet si aditiv ushqimor E949. Një komponent i tillë mund të shihet në paketimin e margarinës, vajrave bimore. Aditivi E949 lejohet nga industria ushqimore e Federatës Ruse.
Hidrogjeni dikur përdorej edhe në industrinë e aeronautikës, pasi substanca është më e lehtë se ajri. Pra, në vitet 30 të shekullit të kaluar, me këtë lloj gazi mbusheshin balonat dhe aeroplanët. Pavarësisht nga çmimi i lirë dhe lehtësia e përdorimit, hidrogjeni u braktis shpejt si një mbushës pasi shpërthimet e avionëve u bënë më të shpeshta.
Sot, gazi përdoret sikarburanti i përdorur në industrinë hapësinore. Sidoqoftë, po merren parasysh metodat e përdorimit të tij për funksionimin e motorëve të makinave dhe kamionëve, pasi elementi nuk lëshon papastërti të dëmshme në atmosferë gjatë djegies, dhe për këtë arsye është miqësor me mjedisin.
Izotopet e hidrogjenit janë një komponent integral i shumë ilaçeve. Deuteriumi përdoret në kërkimet farmakologjike për të përcaktuar sjelljen dhe efektet e një ilaçi në trup. Tritiumi përdoret në radiodiagnostikë si një element që përcakton reaksionet biokimike të metabolizmit të enzimës. Hidrogjeni është pjesë e peroksidit, i cili është një dezinfektues.
