ஹைட்ரஜனின் வேதியியல் எதிர்வினைகள். ஆலசன்களின் வேதியியல் பண்புகள்

ஹைட்ரஜன் என்பது பிரபஞ்சத்தில் மிக அதிகமான இரசாயன உறுப்பு ஆகும். அவர்தான் நட்சத்திரங்களின் எரியக்கூடிய பொருளின் அடிப்படையை உருவாக்குகிறார்.

மெண்டலீவின் கால அட்டவணையில் ஹைட்ரஜன் முதல் வேதியியல் உறுப்பு ஆகும். அதன் அணு எளிமையான அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது: ஒரு எலக்ட்ரான் அடிப்படை துகள் "புரோட்டான்" (அணுவின் கரு) சுற்றி சுழலும்:

இயற்கை ஹைட்ரஜன் மூன்று ஐசோடோப்புகளைக் கொண்டுள்ளது: புரோட்டியம் 1 எச், டியூட்டிரியம் 2 எச் மற்றும் டிரிடியம் 3 எச்.

பணி 12.1.இந்த ஐசோடோப்புகளின் அணுக்களின் கருக்களின் கட்டமைப்பைக் குறிக்கவும்.

வெளிப்புற மட்டத்தில் ஒரு எலக்ட்ரானைக் கொண்டிருப்பதால், ஒரு ஹைட்ரஜன் அணு அதன் சாத்தியமான வேலன்சி I ஐ வெளிப்படுத்தும்:

கேள்வி.ஹைட்ரஜன் அணு எலக்ட்ரான்களை ஏற்றுக்கொள்ளும் போது ஒரு முழுமையான வெளிப்புற நிலை உருவாகுமா?

எனவே, ஹைட்ரஜன் அணு ஏற்றுக்கொள்ளவும் கொடுக்கவும் முடியும் ஒன்றுஎலக்ட்ரான், அதாவது, ஒரு பொதுவான உலோகம் அல்லாதது. AT ஏதேனும்ஒரு ஹைட்ரஜன் அணுவைச் சேர்க்கிறது ஒன்றுகாதலர்.

எளிய பொருள் "ஹைட்ரஜன்" எச் 2- நிறமற்ற மற்றும் மணமற்ற வாயு, மிகவும் ஒளி. இது தண்ணீரில் மோசமாக கரையக்கூடியது, ஆனால் பல உலோகங்களில் மிகவும் கரையக்கூடியது. எனவே, பல்லேடியத்தின் ஒரு தொகுதி Рdஹைட்ரஜனை 900 தொகுதிகள் வரை உறிஞ்சுகிறது.

திட்டம் (1) ஹைட்ரஜன் ஒரு ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவராகவும் மற்றும் குறைக்கும் முகவராகவும் இருக்கலாம், செயலில் உள்ள உலோகங்கள் மற்றும் பல உலோகங்கள் அல்லாதவற்றுடன் வினைபுரிகிறது:

பணி 12.2.எந்த வினைகளில் ஹைட்ரஜன் ஒரு ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் அதை குறைக்கும் முகவர் என்பதைத் தீர்மானிக்கவும். என்பதை கவனிக்கவும் ஒரு ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறு இரண்டு அணுக்களால் ஆனது.

ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனின் கலவையானது "வெடிக்கும் வாயு" ஆகும், ஏனெனில் அது பற்றவைக்கப்படும் போது, ​​ஒரு வலுவான வெடிப்பு ஏற்படுகிறது, இது பல உயிர்களைக் கொன்றது. எனவே, ஹைட்ரஜன் வெளியிடப்படும் சோதனைகள் நெருப்பிலிருந்து விலகிச் செய்யப்பட வேண்டும்.

பெரும்பாலும், ஹைட்ரஜன் வெளிப்படுத்துகிறது மறுசீரமைப்பு பண்புகள், இது தூய உலோகங்களை அவற்றின் ஆக்சைடுகளிலிருந்து பெறப் பயன்படுகிறது *:

* அலுமினியம் ஒத்த பண்புகளை வெளிப்படுத்துகிறது (பாடம் 10 - அலுமினோதெர்மியைப் பார்க்கவும்).

ஹைட்ரஜன் மற்றும் கரிம சேர்மங்களுக்கு இடையில் பல்வேறு எதிர்வினைகள் நடைபெறுகின்றன. எனவே, ஹைட்ரஜனைச் சேர்ப்பதால் ( ஹைட்ரஜனேற்றம்) திரவ கொழுப்புகள் திடமானவைகளாக மாறும் (பாடம் 25 இல் மேலும்).

ஹைட்ரஜனை பல்வேறு வழிகளில் பெறலாம்:

• அமிலங்களுடன் உலோகங்களின் தொடர்பு:

பணி 12.3. ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்துடன் அலுமினியம், தாமிரம் மற்றும் துத்தநாகம். எந்த சந்தர்ப்பங்களில் எதிர்வினை நடக்காது? ஏன்? சிரமம் இருந்தால், பாடங்கள் 2.2 மற்றும் 8.3 ஐப் பார்க்கவும்;

• தண்ணீருடன் செயலில் உள்ள உலோகங்களின் தொடர்பு:

பணி 12.4.அத்தகைய எதிர்வினைகளுக்கான சமன்பாடுகளை எழுதுங்கள் சோடியம், பேரியம், அலுமினியம், இரும்பு, ஈயம். எந்த சந்தர்ப்பங்களில் எதிர்வினை நடக்காது? ஏன்? சிரமம் இருந்தால், பாடம் 8.3 ஐப் பார்க்கவும்.

தொழில்துறை அளவில், நீரின் மின்னாற்பகுப்பு மூலம் ஹைட்ரஜன் பெறப்படுகிறது:

சூடான இரும்புத் தாவல்கள் வழியாக நீராவியைக் கடக்கும் போது:

பிரபஞ்சத்தில் ஹைட்ரஜன் மிக அதிகமாக உள்ள தனிமம். இது நட்சத்திரங்களின் வெகுஜனத்தின் பெரும்பகுதியை உருவாக்குகிறது மற்றும் தெர்மோநியூக்ளியர் ஃப்யூஷனில் ஈடுபட்டுள்ளது - இந்த நட்சத்திரங்கள் கதிர்வீச்சு ஆற்றல் மூலமாகும்.

ஆக்ஸிஜன்

ஆக்ஸிஜன் நமது கிரகத்தில் மிகவும் பொதுவான இரசாயன உறுப்பு ஆகும்: பூமியின் மேலோட்டத்தில் உள்ள அணுக்களில் பாதிக்கும் மேற்பட்டவை ஆக்ஸிஜன் ஆகும். ஆக்ஸிஜன் O 2 என்பது நமது வளிமண்டலத்தில் 1/5 ஆகும், மற்றும் வேதியியல் உறுப்பு ஆக்ஸிஜன் ஹைட்ரோஸ்பியரின் (கடல்கள்) 8/9 ஆகும்.

மெண்டலீவின் கால அமைப்பில், ஆக்ஸிஜன் வரிசை எண் 8 ஐக் கொண்டுள்ளது மற்றும் இரண்டாவது காலகட்டத்தின் குழு VI இல் உள்ளது. எனவே, ஆக்ஸிஜன் அணுவின் அமைப்பு பின்வருமாறு:

வெளிப்புற மட்டத்தில் 6 எலக்ட்ரான்கள் இருப்பதால், ஆக்ஸிஜன் ஒரு பொதுவான உலோகம் அல்ல, அதாவது, அது இணைகிறது. இரண்டுவெளிப்புற நிலை முடியும் வரை எலக்ட்ரான்:

எனவே, அதன் சேர்மங்களில் ஆக்ஸிஜன் வேலன்ஸ் வெளிப்படுத்துகிறது IIமற்றும் ஆக்சிஜனேற்ற நிலை –2 (பெராக்சைடுகளைத் தவிர்த்து).

எலக்ட்ரான்களை ஏற்றுக்கொள்வதன் மூலம், ஆக்ஸிஜன் அணு ஒரு ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவரின் பண்புகளை வெளிப்படுத்துகிறது. ஆக்ஸிஜனின் இந்த பண்பு மிகவும் முக்கியமானது: சுவாசம், வளர்சிதை மாற்றத்தின் போது ஆக்ஸிஜனேற்ற செயல்முறைகள் நிகழ்கின்றன; எளிய மற்றும் சிக்கலான பொருட்களின் எரிப்பு போது ஆக்ஸிஜனேற்ற செயல்முறைகள் ஏற்படுகின்றன.

எரிப்பு - எளிய மற்றும் சிக்கலான பொருட்களின் ஆக்சிஜனேற்றம்ஒளி மற்றும் வெப்ப வெளியீட்டுடன் சேர்ந்து. கிட்டத்தட்ட அனைத்து உலோகங்களும் அல்லாத உலோகங்களும் ஆக்ஸிஜன் வளிமண்டலத்தில் எரிகின்றன அல்லது ஆக்ஸிஜனேற்றப்படுகின்றன. இந்த வழக்கில், ஆக்சைடுகள் உருவாகின்றன:

* இன்னும் துல்லியமாக, Fe 3 O 4 .

எரியும் போதுஆக்ஸிஜனில் சிக்கலான பொருட்கள்ஆக்சைடுகள் உருவாகின்றன இரசாயன கூறுகள், அசல் பொருளில் சேர்க்கப்பட்டுள்ளது. நைட்ரஜன் மற்றும் ஆலசன்கள் மட்டுமே எளிய பொருட்களாக வெளியிடப்படுகின்றன:

இந்த எதிர்வினைகளில் இரண்டாவது மீத்தேன் இருந்து, அன்றாட வாழ்க்கை மற்றும் தொழில்துறையில் வெப்பம் மற்றும் ஆற்றலின் ஆதாரமாக பயன்படுத்தப்படுகிறது சிஎச் 4இயற்கை எரிவாயுவில் சேர்க்கப்பட்டுள்ளது.

ஆக்ஸிஜன் பல தொழில்துறை மற்றும் உயிரியல் செயல்முறைகளை தீவிரப்படுத்துகிறது. பெரிய அளவில், ஆக்ஸிஜன் காற்றில் இருந்து பெறப்படுகிறது, அதே போல் நீரின் மின்னாற்பகுப்பு (அதே போல் ஹைட்ரஜன்). சிறிய அளவுகளில், சிக்கலான பொருட்களின் சிதைவு மூலம் பெறலாம்:

பணி 12.5.இங்கே கொடுக்கப்பட்டுள்ள எதிர்வினை சமன்பாடுகளில் குணகங்களை வரிசைப்படுத்தவும்.

தண்ணீர்

தண்ணீரை எதனாலும் மாற்ற முடியாது - இது நமது கிரகத்தில் காணப்படும் மற்ற எல்லா பொருட்களிலிருந்தும் வேறுபடுகிறது. தண்ணீரை தண்ணீரால் மட்டுமே மாற்ற முடியும். தண்ணீர் இல்லாமல் வாழ்க்கை இல்லை: எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, பூமியில் நீர் தோன்றியபோது உயிர்கள் எழுந்தன. உயிர்கள் தண்ணீரில் தோன்றின, ஏனென்றால் அது இயற்கையானது கரைப்பான். இது கரைந்து, எனவே, தேவையான அனைத்து ஊட்டச்சத்துக்களையும் அரைத்து, உயிரினங்களின் உயிரணுக்களுடன் அவர்களுக்கு வழங்குகிறது. மற்றும் அரைக்கும் விளைவாக, இரசாயன மற்றும் உயிர்வேதியியல் எதிர்வினைகளின் வேகம் கூர்மையாக அதிகரிக்கிறது. மேலும், முன் கலைப்பு இல்லாமல், 99.5% (ஒவ்வொரு 200 இல் 199) எதிர்வினைகள் ஏற்படாது! (பாடம் 5.1 ஐயும் பார்க்கவும்.)

ஒரு வயது வந்தவர் ஒரு நாளைக்கு 2.5-3 லிட்டர் தண்ணீரைப் பெற வேண்டும் என்று அறியப்படுகிறது, அதே அளவு உடலில் இருந்து வெளியேற்றப்படுகிறது: அதாவது, மனித உடலில் நீர் சமநிலை உள்ளது. அது மீறப்பட்டால், ஒரு நபர் வெறுமனே இறக்கலாம். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு நபரால் 1-2% தண்ணீரை மட்டுமே இழப்பது தாகத்தை ஏற்படுத்துகிறது, மேலும் தெர்மோர்குலேஷனை மீறுவதால் 5% உடல் வெப்பநிலையை அதிகரிக்கிறது: இதயத் துடிப்பு ஏற்படுகிறது, மாயத்தோற்றம் ஏற்படுகிறது. உடலில் 10% அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட நீர் இழப்புடன், ஏற்கனவே மாற்ற முடியாத மாற்றங்கள் ஏற்படுகின்றன. ஒரு நபர் நீரிழப்பு காரணமாக இறந்துவிடுவார்.

நீர் ஒரு தனித்துவமான பொருள். அதன் கொதிநிலை -80 °C (!) ஆக இருக்க வேண்டும், ஆனால் அது +100 °C ஆகும். ஏன்? ஏனெனில் துருவ நீர் மூலக்கூறுகளுக்கு இடையில் உருவாகின்றன ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகள்:

எனவே, பனி மற்றும் பனி இரண்டும் தளர்வானவை, திரவ நீரை விட பெரிய அளவை ஆக்கிரமித்துள்ளன. இதன் விளைவாக, பனி நீரின் மேற்பரப்பில் உயர்ந்து, நீர்த்தேக்கங்களில் வசிப்பவர்களை உறைபனியிலிருந்து பாதுகாக்கிறது. புதிதாக விழுந்த பனி நிறைய காற்றைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் ஒரு சிறந்த வெப்ப இன்சுலேட்டராகும். பனி பூமியை ஒரு தடிமனான அடுக்குடன் மூடினால், விலங்குகள் மற்றும் தாவரங்கள் இரண்டும் மிகவும் கடுமையான உறைபனியிலிருந்து காப்பாற்றப்பட்டன.

கூடுதலாக, நீர் அதிக வெப்ப திறன் கொண்டது மற்றும் ஒரு வகையான வெப்பக் குவிப்பான் ஆகும். எனவே, கடல்கள் மற்றும் பெருங்கடல்களின் கரையோரங்களில், காலநிலை லேசானது, மற்றும் நன்கு பாய்ச்சப்பட்ட தாவரங்கள் வறண்டதை விட உறைபனியால் குறைவாக பாதிக்கப்படுகின்றன.

தண்ணீர் இல்லாமல் சாத்தியமற்றது நீராற்பகுப்பு, புரதங்கள், கொழுப்புகள் மற்றும் கார்போஹைட்ரேட்டுகளின் உறிஞ்சுதலுடன் அவசியமான ஒரு வேதியியல் எதிர்வினை கட்டாயம்நமது உணவின் கூறுகள். நீராற்பகுப்பின் விளைவாக, இந்த சிக்கலான கரிமப் பொருட்கள் குறைந்த மூலக்கூறு எடைப் பொருட்களாக சிதைவடைகின்றன, அவை உண்மையில் ஒரு உயிரினத்தால் உறிஞ்சப்படுகின்றன (மேலும் விவரங்களுக்கு, பாடங்கள் 25-27 ஐப் பார்க்கவும்). நீராற்பகுப்பு செயல்முறைகள் பாடம் 6 இல் எங்களால் விவாதிக்கப்பட்டது. நீர் பல உலோகங்கள் மற்றும் அல்லாத உலோகங்கள், ஆக்சைடுகள், உப்புகளுடன் வினைபுரிகிறது.

பணி 12.6.எதிர்வினை சமன்பாடுகளை எழுதுங்கள்:

1. சோடியம் + தண்ணீர் →
2. குளோரின் + தண்ணீர் →
3. கால்சியம் ஆக்சைடு + தண்ணீர் →
4. சல்பர் ஆக்சைடு (IV) + தண்ணீர் →
5. துத்தநாக குளோரைடு + நீர் →
6. சோடியம் சிலிக்கேட் + தண்ணீர் →

இது ஊடகத்தின் (pH) எதிர்வினையை மாற்றுமா?

தண்ணீர் ஆகும் தயாரிப்புபல எதிர்வினைகள். உதாரணமாக, ஒரு நடுநிலைப்படுத்தல் எதிர்வினை மற்றும் பல OVR களில், நீர் அவசியம் உருவாகிறது.

பணி 12.7.அத்தகைய எதிர்வினைகளுக்கு சமன்பாடுகளை எழுதுங்கள்.

கண்டுபிடிப்புகள்

ஹைட்ரஜன் என்பது பிரபஞ்சத்தில் மிகவும் பொதுவான இரசாயன உறுப்பு ஆகும், மேலும் ஆக்ஸிஜன் பூமியில் மிகவும் பொதுவான இரசாயன உறுப்பு ஆகும். இந்த பொருட்கள் எதிர் பண்புகளை வெளிப்படுத்துகின்றன: ஹைட்ரஜன் ஒரு குறைக்கும் முகவர், மற்றும் ஆக்ஸிஜன் ஒரு ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவர். எனவே, அவை ஒருவருக்கொருவர் எளிதில் வினைபுரிந்து, பூமியில் மிகவும் அற்புதமான மற்றும் மிகவும் பொதுவான பொருளை உருவாக்குகின்றன - நீர்.

ஹைட்ரஜன் எச் என்பது ஒரு வேதியியல் உறுப்பு, இது நமது பிரபஞ்சத்தில் மிகவும் பொதுவான ஒன்றாகும். பொருட்களின் கலவையில் ஒரு தனிமமாக ஹைட்ரஜனின் நிறை மற்றொரு வகை அணுக்களின் மொத்த உள்ளடக்கத்தில் 75% ஆகும். இது கிரகத்தின் மிக முக்கியமான மற்றும் முக்கிய இணைப்பில் சேர்க்கப்பட்டுள்ளது - நீர். தனித்துவமான அம்சம்ஹைட்ரஜன் என்பது டி.ஐ. மெண்டலீவின் வேதியியல் தனிமங்களின் கால அமைப்பில் முதல் தனிமமாகும்.

கண்டுபிடிப்பு மற்றும் ஆய்வு

பாராசெல்சஸின் எழுத்துக்களில் ஹைட்ரஜனைப் பற்றிய முதல் குறிப்புகள் பதினாறாம் நூற்றாண்டைச் சேர்ந்தவை. ஆனால் அதன் தனிமை வாயு கலவைகாற்று மற்றும் எரியக்கூடிய பண்புகள் பற்றிய ஆய்வு ஏற்கனவே பதினேழாம் நூற்றாண்டில் விஞ்ஞானி லெமெரி மூலம் செய்யப்பட்டது. ஹைட்ரஜன் ஒரு ஆங்கில வேதியியலாளர், இயற்பியலாளர் மற்றும் இயற்கையியலாளர் ஆகியோரால் முழுமையாக ஆய்வு செய்யப்பட்டது, அவர் மற்ற வாயுக்களுடன் ஒப்பிடுகையில் ஹைட்ரஜனின் நிறை மிகச்சிறியது என்பதை சோதனை ரீதியாக நிரூபித்தார். அறிவியலின் வளர்ச்சியின் அடுத்தடுத்த கட்டங்களில், பல விஞ்ஞானிகள் அவருடன் பணிபுரிந்தனர், குறிப்பாக லாவோசியர், அவரை "நீரைப் பெற்றெடுத்தல்" என்று அழைத்தார்.

PSCE இல் உள்ள நிலைக்கு ஏற்ப சிறப்பியல்பு

டி.ஐ. மெண்டலீவின் கால அட்டவணையைத் திறக்கும் உறுப்பு ஹைட்ரஜன் ஆகும். அணுவின் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகள் சில இரட்டைத்தன்மையைக் காட்டுகின்றன, ஏனெனில் ஹைட்ரஜன் ஒரே நேரத்தில் முதல் குழுவிற்கு ஒதுக்கப்படுகிறது, முக்கிய துணைக்குழு, அது ஒரு உலோகத்தைப் போல நடந்துகொண்டு ஒரு வேதியியல் எதிர்வினையின் செயல்பாட்டில் ஒரு எலக்ட்ரானைக் கொடுத்தால், மற்றும் ஏழாவது - வேலன்ஸ் ஷெல் முழுமையான நிரப்புதல் வழக்கில், அதாவது, வரவேற்பு எதிர்மறை துகள், இது ஆலசன்களுக்கு ஒத்ததாக வகைப்படுத்துகிறது.

உறுப்புகளின் மின்னணு கட்டமைப்பின் அம்சங்கள்

இது சேர்க்கப்பட்டுள்ள சிக்கலான பொருட்களின் பண்புகள் மற்றும் எளிமையான பொருள் H 2 முதன்மையாக ஹைட்ரஜனின் மின்னணு கட்டமைப்பால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. துகள் Z= (-1) உடன் ஒரு எலக்ட்ரானைக் கொண்டுள்ளது, இது அணுக்கருவைச் சுற்றி அதன் சுற்றுப்பாதையில் சுழலும், அலகு நிறை மற்றும் நேர்மறை கட்டணம் (+1) கொண்ட ஒரு புரோட்டானைக் கொண்டுள்ளது. அதன் மின்னணு கட்டமைப்பு 1s 1 என எழுதப்பட்டுள்ளது, அதாவது ஹைட்ரஜனுக்கான முதல் மற்றும் ஒரே s-ஆர்பிட்டலில் ஒரு எதிர்மறை துகள் இருப்பதைக் குறிக்கிறது.

ஒரு எலக்ட்ரான் பிரிக்கப்பட்டால் அல்லது கொடுக்கப்பட்டால், இந்த தனிமத்தின் அணுவுக்கு உலோகங்களுடன் தொடர்புடைய ஒரு பண்பு இருந்தால், ஒரு கேஷன் பெறப்படுகிறது. உண்மையில், ஹைட்ரஜன் அயனி ஒரு நேர்மறை அடிப்படைத் துகள். எனவே, எலக்ட்ரான் இல்லாத ஹைட்ரஜன் வெறுமனே புரோட்டான் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

உடல் பண்புகள்

ஹைட்ரஜனை சுருக்கமாக விவரித்தால், இது நிறமற்ற, சற்று கரையக்கூடிய வாயுவாகும், இது காற்றை விட 2, 14.5 மடங்கு இலகுவான அணு நிறை மற்றும் திரவமாக்கல் வெப்பநிலை -252.8 டிகிரி செல்சியஸ் ஆகும்.

H2 மிகவும் இலகுவானது என்பதை அனுபவத்திலிருந்து எளிதாகக் காணலாம். இதைச் செய்ய, ஹைட்ரஜன், கார்பன் டை ஆக்சைடு, சாதாரண காற்று - பல்வேறு பொருட்களுடன் மூன்று பந்துகளை நிரப்பவும், அதே நேரத்தில் அவற்றை உங்கள் கையிலிருந்து விடுவிக்கவும் போதுமானது. CO 2 நிரப்பப்பட்ட ஒன்று மற்ற எவரையும் விட வேகமாக தரையை அடையும், அதன் பிறகு அது ஒரு காற்று கலவையுடன் வீங்கிவிடும், மேலும் H 2 கொண்டிருக்கும் ஒன்று உச்சவரம்புக்கு உயரும்.

ஹைட்ரஜன் துகள்களின் சிறிய நிறை மற்றும் அளவு அதன் மூலம் ஊடுருவக்கூடிய திறனை நியாயப்படுத்துகிறது பல்வேறு பொருட்கள். அதே பந்தின் எடுத்துக்காட்டில், இதைச் சரிபார்க்க எளிதானது, ஓரிரு நாட்களில் அது தன்னைத்தானே வெளியேற்றும், ஏனெனில் வாயு வெறுமனே ரப்பர் வழியாக செல்லும். மேலும், ஹைட்ரஜன் சில உலோகங்களின் (பல்லாடியம் அல்லது பிளாட்டினம்) கட்டமைப்பில் குவிந்து, வெப்பநிலை உயரும் போது அதிலிருந்து ஆவியாகிவிடும்.

ஹைட்ரஜனின் குறைந்த கரைதிறன் பண்பு, ஹைட்ரஜன் இடப்பெயர்ச்சி முறையால் தனிமைப்படுத்த ஆய்வக நடைமுறையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது (கீழே உள்ள அட்டவணையில் முக்கிய அளவுருக்கள் உள்ளன) அதன் பயன்பாட்டின் நோக்கம் மற்றும் உற்பத்தி முறைகளை தீர்மானிக்கிறது.

ஐசோடோபிக் கலவை

வேதியியல் தனிமங்களின் கால அமைப்பின் பல பிரதிநிதிகளைப் போலவே, ஹைட்ரஜனும் பல இயற்கை ஐசோடோப்புகளைக் கொண்டுள்ளது, அதாவது கருவில் உள்ள அதே எண்ணிக்கையிலான புரோட்டான்களைக் கொண்ட அணுக்கள், ஆனால் வெவ்வேறு எண்நியூட்ரான்கள் - பூஜ்ஜிய மின்னூட்டம் மற்றும் அலகு நிறை கொண்ட துகள்கள். ஆக்ஸிஜன், கார்பன், குளோரின், புரோமின் மற்றும் கதிரியக்கத்தன்மை உள்ளவை உட்பட, ஒத்த பண்புகளைக் கொண்ட அணுக்களின் எடுத்துக்காட்டுகள்.

உடல் பண்புகள்ஹைட்ரஜன் 1 எச், இந்த குழுவின் பிரதிநிதிகளில் மிகவும் பொதுவானது, அதன் சகாக்களின் அதே பண்புகளிலிருந்து கணிசமாக வேறுபடுகிறது. குறிப்பாக, அவை சேர்க்கப்பட்டுள்ள பொருட்களின் பண்புகள் வேறுபடுகின்றன. எனவே, சாதாரண மற்றும் டியூட்டரேட்டட் நீர் உள்ளது, அதன் கலவையில் ஒரு ஹைட்ரஜன் அணுவிற்கு பதிலாக ஒரு புரோட்டான், டியூட்டீரியம் 2 எச் - இரண்டு அடிப்படை துகள்கள் கொண்ட அதன் ஐசோடோப்: நேர்மறை மற்றும் சார்ஜ் செய்யப்படாதது. இந்த ஐசோடோப்பு சாதாரண ஹைட்ரஜனை விட இரண்டு மடங்கு கனமானது, இது அவை உருவாக்கும் சேர்மங்களின் பண்புகளில் உள்ள அடிப்படை வேறுபாட்டை விளக்குகிறது. இயற்கையில், டியூட்டீரியம் ஹைட்ரஜனை விட 3200 மடங்கு அரிதானது. மூன்றாவது பிரதிநிதி டிரிடியம் 3 எச், கருவில் இரண்டு நியூட்ரான்கள் மற்றும் ஒரு புரோட்டான் உள்ளது.

பெறுதல் மற்றும் தனிமைப்படுத்துவதற்கான முறைகள்

ஆய்வக மற்றும் தொழில்துறை முறைகள் மிகவும் வேறுபட்டவை. எனவே, சிறிய அளவில், வாயு முக்கியமாக எதிர்வினைகள் மூலம் பெறப்படுகிறது கனிமங்கள், மற்றும் பெரிய அளவிலான உற்பத்தி மேலும்கரிம தொகுப்பு பயன்படுத்தி.

ஆய்வகத்தில் பின்வரும் இரசாயன இடைவினைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:

தொழில்துறை நலன்களில், வாயு போன்ற முறைகள் மூலம் பெறப்படுகிறது:

1. ஒரு வினையூக்கியின் முன்னிலையில் மீத்தேன் வெப்பச் சிதைவு அதன் கூறு எளிய பொருட்களுக்கு (350 டிகிரி வெப்பநிலை போன்ற ஒரு குறிகாட்டியின் மதிப்பை அடைகிறது) - ஹைட்ரஜன் எச் 2 மற்றும் கார்பன் சி.
2. 1000 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் கோக் வழியாக ஆவியான நீரை அனுப்புகிறது கார்பன் டை ஆக்சைடு CO 2 மற்றும் H 2 (மிகவும் பொதுவான முறை).
3. 800 டிகிரியை எட்டும் வெப்பநிலையில் நிக்கல் வினையூக்கியில் வாயு மீத்தேன் மாற்றுதல்.
4. ஹைட்ரஜன் ஆகும் துணை தயாரிப்புபொட்டாசியம் அல்லது சோடியம் குளோரைடுகளின் அக்வஸ் கரைசல்களின் மின்னாற்பகுப்பில்.

இரசாயன இடைவினைகள்: பொதுவான விதிகள்

ஹைட்ரஜனின் இயற்பியல் பண்புகள் ஒன்று அல்லது மற்றொரு கலவையுடன் எதிர்வினை செயல்முறைகளில் அதன் நடத்தையை பெரிதும் விளக்குகின்றன. ஹைட்ரஜனின் வேலன்சி 1 ஆகும், ஏனெனில் இது கால அட்டவணையில் முதல் குழுவில் அமைந்துள்ளது, மேலும் ஆக்சிஜனேற்றத்தின் அளவு வேறுபட்ட ஒன்றைக் காட்டுகிறது. அனைத்து சேர்மங்களிலும், ஹைட்ரைடுகளைத் தவிர, s.o. = (1+), XH, XH 2, XH 3 - (1-) போன்ற மூலக்கூறுகளில் ஹைட்ரஜன்.

ஒரு பொதுவான எலக்ட்ரான் ஜோடியை உருவாக்குவதன் மூலம் உருவாக்கப்பட்ட ஹைட்ரஜன் வாயு மூலக்கூறு, இரண்டு அணுக்களைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் மிகவும் ஆற்றல் மிக்கதாக நிலையானது, அதனால்தான் சாதாரண நிலைமைகள்ஓரளவு செயலற்றது மற்றும் சாதாரண நிலைமைகள் மாறும்போது எதிர்வினைகளில் நுழைகிறது. மற்ற பொருட்களின் கலவையில் ஹைட்ரஜனின் ஆக்சிஜனேற்றத்தின் அளவைப் பொறுத்து, இது ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவராகவும் குறைக்கும் முகவராகவும் செயல்பட முடியும்.

ஹைட்ரஜன் வினைபுரிந்து உருவாகும் பொருட்கள்

சிக்கலான பொருட்களை உருவாக்குவதற்கான அடிப்படை இடைவினைகள் (பெரும்பாலும் உயர்ந்த வெப்பநிலையில்):

1. கார மற்றும் கார பூமி உலோகம் + ஹைட்ரஜன் = ஹைட்ரைடு.
2. ஆலசன் + எச் 2 = ஹைட்ரஜன் ஹாலைடு.
3. சல்பர் + ஹைட்ரஜன் = ஹைட்ரஜன் சல்பைடு.
4. ஆக்ஸிஜன் + எச் 2 = நீர்.
5. கார்பன் + ஹைட்ரஜன் = மீத்தேன்.
6. நைட்ரஜன் + எச் 2 = அம்மோனியா.

சிக்கலான பொருட்களுடன் தொடர்பு:

1. கார்பன் மோனாக்சைடு மற்றும் ஹைட்ரஜனில் இருந்து தொகுப்பு வாயுவைப் பெறுதல்.
2. உலோகங்களை அவற்றின் ஆக்சைடுகளிலிருந்து H 2 உடன் மீட்டெடுத்தல்.
3. நிறைவுறாத அலிபாடிக் ஹைட்ரோகார்பன்களின் ஹைட்ரஜன் செறிவு.

ஹைட்ரஜன் பிணைப்பு

ஹைட்ரஜனின் இயற்பியல் பண்புகள், எலக்ட்ரோநெக்டிவ் தனிமத்துடன் இணைந்தால், பகிரப்படாத எலக்ட்ரான் ஜோடிகளைக் கொண்ட (உதாரணமாக, ஆக்ஸிஜன், நைட்ரஜன் மற்றும் புளோரின்) அண்டை மூலக்கூறுகளிலிருந்து அதே அணுவுடன் ஒரு சிறப்பு வகை பிணைப்பை உருவாக்க அனுமதிக்கிறது. அத்தகைய நிகழ்வைக் கருத்தில் கொள்வது சிறந்தது என்பதற்கு தெளிவான உதாரணம் தண்ணீர். இது கோவலன்ட் அல்லது அயனிகளை விட பலவீனமான ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளுடன் தைக்கப்பட்டுள்ளது என்று கூறலாம், ஆனால் அவற்றில் பல இருப்பதால், அவை பொருளின் பண்புகளில் குறிப்பிடத்தக்க தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகின்றன. அடிப்படையில், ஹைட்ரஜன் பிணைப்பு என்பது ஒரு மின்னியல் தொடர்பு ஆகும், இது நீர் மூலக்கூறுகளை டைமர்கள் மற்றும் பாலிமர்களில் பிணைக்கிறது, அதன் உயர் கொதிநிலைக்கு வழிவகுக்கிறது.

கனிம சேர்மங்களின் கலவையில் ஹைட்ரஜன்

அனைத்திலும் அடங்கும் கனிம அமிலங்கள்புரோட்டானை உள்ளடக்கியது - ஹைட்ரஜன் போன்ற ஒரு அணுவின் கேஷன். அமில எச்சம் (-1) ஐ விட அதிக ஆக்சிஜனேற்ற நிலையைக் கொண்ட ஒரு பொருள் பாலிபாசிக் கலவை என்று அழைக்கப்படுகிறது. இது பல ஹைட்ரஜன் அணுக்களைக் கொண்டுள்ளது, இது விலகலை உருவாக்குகிறது நீர் தீர்வுகள்பலநிலை. ஒவ்வொரு அடுத்தடுத்த புரோட்டானும் மீதமுள்ள அமிலத்திலிருந்து மேலும் மேலும் கடினமாக உடைகிறது. நடுத்தர ஹைட்ரஜன்களின் அளவு உள்ளடக்கத்தின் படி, அதன் அமிலத்தன்மை தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

மனித நடவடிக்கைகளில் பயன்பாடு

ஒரு பொருளைக் கொண்ட சிலிண்டர்கள், அதே போல் ஆக்ஸிஜன் போன்ற பிற திரவமாக்கப்பட்ட வாயுக்கள் கொண்ட கொள்கலன்கள் ஒரு குறிப்பிட்டவை. தோற்றம். அவை பிரகாசமான சிவப்பு "ஹைட்ரஜன்" எழுத்துடன் அடர் பச்சை நிறத்தில் வரையப்பட்டுள்ளன. சுமார் 150 வளிமண்டலங்களின் அழுத்தத்தின் கீழ் ஒரு சிலிண்டரில் எரிவாயு செலுத்தப்படுகிறது. ஹைட்ரஜனின் இயற்பியல் பண்புகள், குறிப்பாக ஒருங்கிணைக்கும் வாயு நிலையின் லேசான தன்மை, ஹீலியம் கலந்த பலூன்கள், பலூன்கள் போன்றவற்றை நிரப்ப பயன்படுகிறது.

ஹைட்ரஜன், பல ஆண்டுகளுக்கு முன்பு மக்கள் பயன்படுத்தக் கற்றுக்கொண்ட இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகள், தற்போது பல தொழில்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இதில் பெரும்பகுதி அம்மோனியா உற்பத்திக்கு செல்கிறது. ஹைட்ரஜன் ஆக்சைடுகளில் இருந்து (ஹாஃப்னியம், ஜெர்மானியம், காலியம், சிலிக்கான், மாலிப்டினம், டங்ஸ்டன், சிர்கோனியம் மற்றும் பிற) பங்கேற்கிறது, எதிர்வினையில் குறைக்கும் முகவராக, ஹைட்ரோசியானிக் மற்றும் ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலங்கள் மற்றும் செயற்கை திரவ எரிபொருளாக செயல்படுகிறது. காய்கறி எண்ணெய்களை திட கொழுப்புகளாக மாற்ற உணவுத் தொழில் இதைப் பயன்படுத்துகிறது.

கொழுப்புகள், நிலக்கரி, ஹைட்ரோகார்பன்கள், எண்ணெய்கள் மற்றும் எரிபொருள் எண்ணெய் ஆகியவற்றின் ஹைட்ரஜனேற்றம் மற்றும் ஹைட்ரஜனேற்றத்தின் பல்வேறு செயல்முறைகளில் ஹைட்ரஜனின் வேதியியல் பண்புகள் மற்றும் பயன்பாட்டை நாங்கள் தீர்மானித்தோம். அதன் உதவியுடன், விலைமதிப்பற்ற கற்கள், ஒளிரும் விளக்குகள் தயாரிக்கப்படுகின்றன, உலோக பொருட்கள் போலியானவை மற்றும் ஆக்ஸிஜன்-ஹைட்ரஜன் சுடரின் செல்வாக்கின் கீழ் பற்றவைக்கப்படுகின்றன.

தொடர்பு ஹைட்ரஜன்உடன் ஆக்ஸிஜன், சர் ஹென்றி கேவென்டிஷ் நிறுவியபடி, நீர் உருவாவதற்கு வழிவகுக்கிறது. அதை தொடரலாம் எளிய உதாரணம்எப்படி இசையமைப்பது என்று கற்றுக்கொள்ளுங்கள் இரசாயன எதிர்வினைகளின் சமன்பாடுகள்.
என்ன இருந்து வருகிறது ஹைட்ரஜன்மற்றும் ஆக்ஸிஜன், எங்களுக்கு ஏற்கனவே தெரியும்:

H 2 + O 2 → H 2 O

இரசாயன எதிர்வினைகளில் உள்ள வேதியியல் கூறுகளின் அணுக்கள் மறைந்துவிடாது மற்றும் ஒன்றுமில்லாமல் தோன்றாது, ஒன்றோடொன்று மாறாது என்பதை இப்போது கணக்கில் எடுத்துக்கொள்கிறோம், ஆனால் புதிய சேர்க்கைகளில் இணைக்கவும்புதிய மூலக்கூறுகளை உருவாக்க. இதன் பொருள் ஒவ்வொரு வகை அணுக்களின் இரசாயன எதிர்வினையின் சமன்பாட்டில் ஒரே எண் இருக்க வேண்டும் முன்எதிர்வினைகள் ( விட்டுசம அடையாளத்திலிருந்து) மற்றும் பிறகுஎதிர்வினையின் முடிவு ( வலதுபுறம்சம அடையாளத்திலிருந்து), இது போன்றது:

2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O

அது தான் எதிர்வினை சமன்பாடு - பொருட்கள் மற்றும் குணகங்களின் சூத்திரங்களைப் பயன்படுத்தி நடந்துகொண்டிருக்கும் இரசாயன எதிர்வினையின் நிபந்தனை பதிவு.

இதன் பொருள் மேலே உள்ள வினையில் இரண்டு மச்சங்கள் ஹைட்ரஜன்உடன் எதிர்வினையாற்ற வேண்டும் ஒரு மோல் மூலம் ஆக்ஸிஜன், மற்றும் விளைவு இருக்கும் இரண்டு மச்சங்கள் தண்ணீர்.

தொடர்பு ஹைட்ரஜன்உடன் ஆக்ஸிஜன்- ஒரு எளிய செயல்முறை அல்ல. இது இந்த தனிமங்களின் ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகளில் மாற்றத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. அத்தகைய சமன்பாடுகளில் குணகங்களைத் தேர்ந்தெடுக்க, ஒருவர் வழக்கமாக முறையைப் பயன்படுத்துகிறார் " மின்னணு சமநிலை".

ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனில் இருந்து நீர் உருவாகும்போது, ​​இதன் பொருள் ஹைட்ரஜன்இருந்து அதன் ஆக்சிஜனேற்ற நிலையை மாற்றியது 0 முன் +ஐ, ஏ ஆக்ஸிஜன்- இருந்து 0 முன் −II. அதே நேரத்தில், பல (n)எலக்ட்ரான்கள்:

ஹைட்ரஜன் தானம் செய்யும் எலக்ட்ரான்கள் இங்கு சேவை செய்கின்றன குறைக்கும் முகவர், மற்றும் ஆக்ஸிஜனை ஏற்றுக்கொள்ளும் எலக்ட்ரான்கள் - ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவர்.

ஆக்ஸிஜனேற்ற மற்றும் குறைக்கும் முகவர்கள்

இப்போது எலக்ட்ரான்களை கொடுக்கும் மற்றும் பெறும் செயல்முறைகள் தனித்தனியாக எப்படி இருக்கும் என்று பார்ப்போம். ஹைட்ரஜன், "கொள்ளைக்காரனை" சந்தித்த பிறகு - ஆக்ஸிஜன், அதன் அனைத்து சொத்துகளையும் இழக்கிறது - இரண்டு எலக்ட்ரான்கள், மற்றும் அதன் ஆக்சிஜனேற்ற நிலை சமமாகிறது +ஐ:

எச் 2 0 - 2 இ− = 2N + I

நடந்தது ஆக்சிஜனேற்றம் அரை-எதிர்வினைச் சமன்பாடுஹைட்ரஜன்.

மற்றும் கொள்ளைக்காரன் ஆக்ஸிஜன் சுமார் 2, துரதிர்ஷ்டவசமான ஹைட்ரஜனில் இருந்து கடைசி எலக்ட்ரான்களை எடுத்துக்கொண்டதால், அவர் மிகவும் மகிழ்ச்சியடைந்தார் புதிய பட்டம்ஆக்சிஜனேற்றம் -II:

O 2 + 4 இ- = 2O - II

இது குறைப்பு அரை-எதிர்வினைச் சமன்பாடுஆக்ஸிஜன்.

"கொள்ளைக்காரன்" மற்றும் அவனுடைய "பாதிக்கப்பட்டவன்" இருவரும் தங்கள் இரசாயன அடையாளத்தை இழந்துள்ளனர் மற்றும் எளிய பொருட்களிலிருந்து - டையடோமிக் மூலக்கூறுகள் கொண்ட வாயுக்கள் என்று சேர்க்க வேண்டும். எச் 2மற்றும் சுமார் 2ஒரு புதிய இரசாயனப் பொருளின் கூறுகளாக மாறியது - தண்ணீர் எச் 2 ஓ.

மேலும், நாங்கள் பின்வருமாறு வாதிடுவோம்: ரிடக்டண்ட் எத்தனை எலக்ட்ரான்களை ஆக்ஸிஜனேற்ற கொள்ளைக்காரருக்குக் கொடுத்தது, அதுதான் அவர் எவ்வளவு பெற்றார். குறைக்கும் முகவரால் வழங்கப்படும் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை, ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவரால் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கைக்கு சமமாக இருக்க வேண்டும்..

எனவே உங்களுக்குத் தேவை எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையை சமப்படுத்துகிறதுமுதல் மற்றும் இரண்டாவது பாதி எதிர்வினைகளில். வேதியியலில், அரை-எதிர்வினைகளின் சமன்பாடுகளை எழுதும் பின்வரும் நிபந்தனை வடிவம் ஏற்றுக்கொள்ளப்படுகிறது:

இங்கே, சுருள் அடைப்புக்குறியின் இடதுபுறத்தில் உள்ள எண்கள் 2 மற்றும் 1 ஆகியவை கொடுக்கப்பட்ட மற்றும் பெறப்பட்ட எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை சமமாக இருப்பதை உறுதிப்படுத்த உதவும் காரணிகளாகும். அரை-எதிர்வினைகளின் சமன்பாடுகளில் 2 எலக்ட்ரான்கள் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன, மேலும் 4 ஏற்றுக்கொள்ளப்படுகின்றன என்பதை நாங்கள் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்கிறோம், பெறப்பட்ட மற்றும் கொடுக்கப்பட்ட எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையை சமப்படுத்த, குறைந்த பொதுவான பல மற்றும் கூடுதல் காரணிகள் காணப்படுகின்றன. எங்கள் விஷயத்தில், குறைவான பொதுவான மடங்கு 4 ஆகும். ஹைட்ரஜனுக்கு (4: 2 = 2), மற்றும் ஆக்ஸிஜனுக்கு - 1 (4: 4 = 1) கூடுதல் காரணிகள் 2 ஆக இருக்கும்.
இதன் விளைவாக வரும் பெருக்கிகள் எதிர்கால எதிர்வினை சமன்பாட்டின் குணகங்களாக செயல்படும்:

2H 2 0 + O 2 0 \u003d 2H 2 + I O -II

ஹைட்ரஜன் ஆக்ஸிஜனேற்றப்பட்டதுசந்திக்கும் போது மட்டுமல்ல ஆக்ஸிஜன். ஹைட்ரஜனில் தோராயமாக அதே விளைவு மற்றும் புளோரின் F2, ஆலசன் மற்றும் பிரபலமான "கொள்ளையர்", மற்றும் வெளித்தோற்றத்தில் பாதிப்பில்லாதது நைட்ரஜன் N 2:

இதன் விளைவாக ஹைட்ரஜன் புளோரைடு எச்.எஃப்அல்லது அம்மோனியா NH3.

இரண்டு சேர்மங்களிலும், ஆக்சிஜனேற்ற நிலை ஹைட்ரஜன்சமமாகிறது +ஐ, ஏனென்றால் அவர் மற்றவரின் எலக்ட்ரானிக் பொருட்களுக்காக "பேராசை" மூலக்கூறில் பங்குதாரர்களைப் பெறுகிறார், அதிக எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டியுடன் - புளோரின் எஃப்மற்றும் நைட்ரஜன் என். மணிக்கு நைட்ரஜன்எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டி மதிப்பு மூன்று வழக்கமான அலகுகளுக்கு சமமாக கருதப்படுகிறது, மேலும் y புளோரின்பொதுவாக, அனைத்து வேதியியல் தனிமங்களுக்கிடையில் மிக உயர்ந்த எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டி நான்கு அலகுகள் ஆகும். எனவே அவர்கள் எந்த மின்னணு சூழலும் இல்லாமல் ஏழை ஹைட்ரஜன் அணுவை விட்டுச் செல்வதில் ஆச்சரியமில்லை.

ஆனால் ஹைட்ரஜன்இருக்கலாம் மீட்டமை- எலக்ட்ரான்களை ஏற்றுக்கொள். ஹைட்ரஜனை விட எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டி குறைவாக இருக்கும் கார உலோகங்கள் அல்லது கால்சியம் அதனுடன் எதிர்வினையில் ஈடுபட்டால் இது நிகழ்கிறது.

இரசாயன பண்புகள்ஹைட்ரஜன்

சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ், மூலக்கூறு ஹைட்ரஜன் ஒப்பீட்டளவில் செயலற்றது, நேரடியாக மிகவும் செயலில் உள்ள உலோகங்களுடன் (ஃவுளூரின் மற்றும் ஒளியில் குளோரின் உடன்) மட்டுமே இணைகிறது. இருப்பினும், சூடாகும்போது, ​​அது பல தனிமங்களுடன் வினைபுரிகிறது.

ஹைட்ரஜன் எளிய மற்றும் சிக்கலான பொருட்களுடன் வினைபுரிகிறது:

மணிக்கு உயர் வெப்பநிலைஹைட்ரஜன் நேரடியாக வினைபுரிகிறது சில உலோகங்களுடன்(கார, கார பூமி மற்றும் பிற), வெள்ளை படிகப் பொருட்களை உருவாக்குதல் - உலோக ஹைட்ரைடுகள் (Li H, Na H, KH, CaH 2, முதலியன):

H 2 + 2Li = 2LiH

உலோக ஹைட்ரைடுகள் அதனுடன் தொடர்புடைய காரம் மற்றும் ஹைட்ரஜனை உருவாக்குவதன் மூலம் தண்ணீரால் எளிதில் சிதைக்கப்படுகின்றன:

சா H 2 + 2H 2 O \u003d Ca (OH) 2 + 2H 2

1). ஆக்ஸிஜனுடன்ஹைட்ரஜன் தண்ணீரை உருவாக்குகிறது:

வீடியோ "ஹைட்ரஜன் எரிப்பு"

2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O + Q

சாதாரண வெப்பநிலையில், எதிர்வினை மிகவும் மெதுவாக தொடர்கிறது, 550 ° C க்கு மேல் - ஒரு வெடிப்புடன் (H 2 இன் 2 தொகுதிகள் மற்றும் O 2 இன் 1 தொகுதிகளின் கலவை அழைக்கப்படுகிறது வெடிக்கும் வாயு) .

வீடியோ "வெடிக்கும் வாயு வெடிப்பு"

வீடியோ "ஒரு வெடிப்பு கலவையை தயாரித்தல் மற்றும் வெடித்தல்"

2). ஆலசன்களுடன்ஹைட்ரஜன் ஹைட்ரஜன் ஹைலைடுகளை உருவாக்குகிறது, எடுத்துக்காட்டாக:

H 2 + Cl 2 \u003d 2HCl

ஹைட்ரஜன் ஃவுளூரைனுடன் வெடிக்கிறது (இருட்டில் மற்றும் -252 ° C இல் கூட), ஒளிரும் போது அல்லது சூடாக்கப்படும் போது மட்டுமே குளோரின் மற்றும் புரோமினுடன் வினைபுரிகிறது, மேலும் சூடாக்கப்படும் போது மட்டுமே அயோடினுடன் வினைபுரிகிறது.

3). நைட்ரஜனுடன்அம்மோனியாவின் உருவாக்கத்துடன் ஹைட்ரஜன் வினைபுரிகிறது:

ZN 2 + N 2 \u003d 2NH 3

ஒரு வினையூக்கி மற்றும் உயர்ந்த வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தங்களில் மட்டுமே.

4) சூடாக்கும்போது, ​​ஹைட்ரஜன் தீவிரமாக வினைபுரிகிறது கந்தகத்துடன்:

H 2 + S \u003d H 2 S (ஹைட்ரஜன் சல்பைடு),

செலினியம் மற்றும் டெலூரியத்துடன் மிகவும் கடினமானது.

5). தூய கார்பனுடன்ஹைட்ரஜன் அதிக வெப்பநிலையில் மட்டுமே வினையூக்கி இல்லாமல் செயல்பட முடியும்:

2H 2 + C (உருவமற்ற) = CH 4 (மீத்தேன்)

- ஹைட்ரஜன் உலோக ஆக்சைடுகளுடன் ஒரு மாற்று எதிர்வினைக்குள் நுழைகிறது , தயாரிப்புகளில் நீர் உருவாகும்போது மற்றும் உலோகம் குறைக்கப்படுகிறது. ஹைட்ரஜன் - குறைக்கும் முகவரின் பண்புகளை வெளிப்படுத்துகிறது:

ஹைட்ரஜன் பயன்படுத்தப்படுகிறது பல உலோகங்களை மீட்டெடுப்பதற்காக, இது அவற்றின் ஆக்சைடுகளிலிருந்து ஆக்ஸிஜனை எடுத்துக்கொள்வதால்:

Fe 3 O 4 + 4H 2 \u003d 3Fe + 4H 2 O, முதலியன.

ஹைட்ரஜன் பயன்பாடு

வீடியோ "ஹைட்ரஜன் பயன்பாடு"

தற்போது, ​​ஹைட்ரஜன் அதிக அளவில் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. அம்மோனியாவின் தொகுப்பு, கொழுப்புகளின் ஹைட்ரஜனேற்றம் மற்றும் நிலக்கரி, எண்ணெய்கள் மற்றும் ஹைட்ரோகார்பன்களின் ஹைட்ரஜனேற்றம் ஆகியவற்றில் மிகப் பெரிய பகுதி பயன்படுத்தப்படுகிறது. கூடுதலாக, ஹைட்ரஜன் ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம், மெத்தில் ஆல்கஹால், ஹைட்ரோசியானிக் அமிலம், வெல்டிங் மற்றும் போலி உலோகங்கள், அத்துடன் ஒளிரும் விளக்குகள் மற்றும் உற்பத்தி ஆகியவற்றில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. விலையுயர்ந்த கற்கள். ஹைட்ரஜன் 150 ஏடிஎம்க்கு மேல் அழுத்தத்தில் சிலிண்டர்களில் விற்பனைக்கு வருகிறது. அவை அடர் பச்சை நிறத்தில் வர்ணம் பூசப்பட்டு "ஹைட்ரஜன்" என்ற சிவப்பு கல்வெட்டுடன் வழங்கப்படுகின்றன.

ஹைட்ரஜன் திரவ கொழுப்புகளை திட கொழுப்புகளாக (ஹைட்ரஜனேற்றம்) மாற்றவும், நிலக்கரி மற்றும் எரிபொருள் எண்ணெயை ஹைட்ரஜனேற்றம் செய்வதன் மூலம் திரவ எரிபொருளை உற்பத்தி செய்யவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. உலோகவியலில், உலோகங்கள் மற்றும் உலோகங்கள் அல்லாத (ஜெர்மேனியம், சிலிக்கான், காலியம், சிர்கோனியம், ஹாஃப்னியம், மாலிப்டினம், டங்ஸ்டன் போன்றவை) உற்பத்தி செய்ய ஆக்சைடுகள் அல்லது குளோரைடுகளுக்கு ஹைட்ரஜன் குறைக்கும் முகவராகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

ஹைட்ரஜனின் நடைமுறை பயன்பாடு வேறுபட்டது: இது பொதுவாக பலூன்களால் நிரப்பப்படுகிறது, இரசாயனத் தொழிலில் இது பல மிக முக்கியமான பொருட்களின் (அம்மோனியா, முதலியன) உற்பத்திக்கான மூலப்பொருளாக செயல்படுகிறது, உணவுத் துறையில் - திடமான உற்பத்திக்கு. தாவர எண்ணெய்கள், முதலியவற்றிலிருந்து வரும் கொழுப்புகள். அதிக வெப்பநிலை (2600 °C வரை), ஆக்ஸிஜனில் உள்ள ஹைட்ரஜனை எரிப்பதன் மூலம் பெறப்படுகிறது, இது பயனற்ற உலோகங்கள், குவார்ட்ஸ் போன்றவற்றை உருகப் பயன்படுகிறது. திரவ ஹைட்ரஜன் மிகவும் திறமையான ஜெட் எரிபொருள்களில் ஒன்றாகும். ஹைட்ரஜனின் ஆண்டு உலக நுகர்வு 1 மில்லியன் டன்களை தாண்டியுள்ளது.

சிமுலேட்டர்கள்

எண் 2. ஹைட்ரஜன்

வலுவூட்டலுக்கான பணிகள்

ஹைட்ரஜன் என்றால் என்ன என்று பார்ப்போம். இந்த உலோகம் அல்லாத இரசாயன பண்புகள் மற்றும் உற்பத்தி ஆகியவை பள்ளியில் கனிம வேதியியலின் போக்கில் ஆய்வு செய்யப்படுகின்றன. இந்த உறுப்புதான் மெண்டலீவின் கால அமைப்புக்கு தலைமை தாங்குகிறது, எனவே விரிவான விளக்கத்திற்கு தகுதியானது.

ஒரு உறுப்பைத் திறப்பது பற்றிய சுருக்கமான தகவல்

ஹைட்ரஜனின் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளைக் கருத்தில் கொள்வதற்கு முன், இந்த முக்கியமான உறுப்பு எவ்வாறு கண்டுபிடிக்கப்பட்டது என்பதைக் கண்டுபிடிப்போம்.

பதினாறாம் மற்றும் பதினேழாம் நூற்றாண்டுகளில் பணியாற்றிய வேதியியலாளர்கள் தங்கள் எழுத்துக்களில் அமிலங்கள் செயலில் உள்ள உலோகங்களுக்கு வெளிப்படும் போது வெளிப்படும் எரியக்கூடிய வாயுவை மீண்டும் மீண்டும் குறிப்பிட்டுள்ளனர். பதினெட்டாம் நூற்றாண்டின் இரண்டாம் பாதியில், ஜி. கேவென்டிஷ் இந்த வாயுவைச் சேகரித்து பகுப்பாய்வு செய்ய முடிந்தது, அதற்கு "எரியக்கூடிய வாயு" என்று பெயரிடப்பட்டது.

அந்த நேரத்தில் ஹைட்ரஜனின் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகள் ஆய்வு செய்யப்படவில்லை. பதினெட்டாம் நூற்றாண்டின் இறுதியில், A. Lavoisier இந்த வாயுவை நீர் பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம் பெற முடியும் என்பதை பகுப்பாய்வு மூலம் நிறுவ முடிந்தது. சிறிது நேரம் கழித்து, அவர் புதிய தனிமத்தை ஹைட்ரஜன் என்று அழைக்கத் தொடங்கினார், அதாவது "நீரைப் பெற்றெடுப்பது". ஹைட்ரஜன் அதன் நவீன ரஷ்ய பெயருக்கு எம்.எஃப். சோலோவியோவுக்கு கடன்பட்டுள்ளது.

இயற்கையில் இருப்பது

ஹைட்ரஜனின் இரசாயன பண்புகள் இயற்கையில் அதன் மிகுதியின் அடிப்படையில் மட்டுமே பகுப்பாய்வு செய்ய முடியும். இந்த உறுப்பு ஹைட்ரோ மற்றும் லித்தோஸ்பியரில் உள்ளது, மேலும் இது கனிமங்களின் ஒரு பகுதியாகும்: இயற்கை மற்றும் தொடர்புடைய வாயு, கரி, எண்ணெய், நிலக்கரி, எண்ணெய் ஷேல். ஹைட்ரஜன் தண்ணீரின் ஒருங்கிணைந்த பகுதி என்பதை அறியாத ஒரு வயது வந்தவரை கற்பனை செய்வது கடினம்.

கூடுதலாக, இந்த உலோகம் அல்லாத வடிவத்தில் விலங்கு உயிரினங்களில் காணப்படுகிறது நியூக்ளிக் அமிலங்கள், புரதங்கள், கார்போஹைட்ரேட்டுகள், கொழுப்புகள். நமது கிரகத்தில், இந்த உறுப்பு இலவச வடிவத்தில் மிகவும் அரிதாகவே காணப்படுகிறது, ஒருவேளை இயற்கை மற்றும் எரிமலை வாயுவில் மட்டுமே.

பிளாஸ்மா வடிவில், ஹைட்ரஜன் நட்சத்திரங்கள் மற்றும் சூரியனின் பாதி வெகுஜனத்தை உருவாக்குகிறது, மேலும் இது விண்மீன் வாயுவின் ஒரு பகுதியாகும். எடுத்துக்காட்டாக, இலவச வடிவத்திலும், மீத்தேன், அம்மோனியா வடிவத்திலும், இந்த உலோகம் அல்லாத வால்மீன்கள் மற்றும் சில கிரகங்களில் கூட உள்ளது.

உடல் பண்புகள்

ஹைட்ரஜனின் வேதியியல் பண்புகளைக் கருத்தில் கொள்வதற்கு முன், சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ் இது பல ஐசோடோபிக் வடிவங்களைக் கொண்ட காற்றை விட இலகுவான வாயுப் பொருள் என்பதை நாங்கள் கவனிக்கிறோம். இது தண்ணீரில் கிட்டத்தட்ட கரையாதது மற்றும் அதிக வெப்ப கடத்துத்திறன் கொண்டது. 1 நிறை எண் கொண்ட புரோட்டியம், அதன் லேசான வடிவமாகக் கருதப்படுகிறது. கதிரியக்க பண்புகளைக் கொண்ட டிரிடியம், நியூரான்கள் புற ஊதாக் கதிர்களுக்கு வெளிப்படும் போது வளிமண்டல நைட்ரஜனிலிருந்து இயற்கையில் உருவாகிறது.

மூலக்கூறின் கட்டமைப்பின் அம்சங்கள்

ஹைட்ரஜனின் வேதியியல் பண்புகளை கருத்தில் கொள்ள, அதன் வினைகளின் சிறப்பியல்பு, அதன் கட்டமைப்பின் அம்சங்களைப் பற்றி நாம் பேசலாம். இந்த டையட்டோமிக் மூலக்கூறு ஒரு கோவலன்ட் அல்லாத துருவ இரசாயன பிணைப்பைக் கொண்டுள்ளது. செயலில் உள்ள உலோகங்கள் அமிலக் கரைசல்களுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது அணு ஹைட்ரஜனின் உருவாக்கம் சாத்தியமாகும். ஆனால் இந்த வடிவத்தில், இந்த உலோகம் அல்லாத ஒரு சிறிய காலத்திற்கு மட்டுமே இருக்க முடியும், கிட்டத்தட்ட உடனடியாக அது ஒரு மூலக்கூறு வடிவத்தில் மீண்டும் இணைகிறது.

இரசாயன பண்புகள்

ஹைட்ரஜனின் வேதியியல் பண்புகளைக் கவனியுங்கள். இந்த வேதியியல் உறுப்பு உருவாக்கும் பெரும்பாலான சேர்மங்களில், இது +1 இன் ஆக்சிஜனேற்ற நிலையை வெளிப்படுத்துகிறது, இது செயலில் உள்ள (கார) உலோகங்களைப் போலவே செய்கிறது. ஹைட்ரஜனின் முக்கிய வேதியியல் பண்புகள், அதை ஒரு உலோகமாக வகைப்படுத்துகிறது:

• நீரை உருவாக்க ஆக்ஸிஜனுடன் தொடர்பு;
• ஆலசன்களுடன் எதிர்வினை, ஹைட்ரஜன் ஹாலைடு உருவாக்கத்துடன்;
• கந்தகத்துடன் இணைந்து ஹைட்ரஜன் சல்பைடு உற்பத்தி.

ஹைட்ரஜனின் வேதியியல் பண்புகளை வகைப்படுத்தும் எதிர்வினை சமன்பாடு கீழே உள்ளது. உலோகம் அல்லாத (ஆக்சிஜனேற்ற நிலை -1 உடன்), இது செயலில் உள்ள உலோகங்களுடனான எதிர்வினையில் மட்டுமே செயல்படுகிறது, அவற்றுடன் தொடர்புடைய ஹைட்ரைடுகளை உருவாக்குகிறது.

சாதாரண வெப்பநிலையில் உள்ள ஹைட்ரஜன் மற்ற பொருட்களுடன் தீவிரமாக தொடர்பு கொள்ளாது, எனவே பெரும்பாலான எதிர்வினைகள் முன்கூட்டியே சூடாக்கிய பின்னரே மேற்கொள்ளப்படுகின்றன.

மெண்டலீவின் வேதியியல் கூறுகளின் கால அமைப்புக்கு தலைமை தாங்கும் தனிமத்தின் சில இரசாயன தொடர்புகளைப் பற்றி மேலும் விரிவாகப் பார்ப்போம்.

நீர் உருவாக்கத்தின் எதிர்வினை 285.937 kJ ஆற்றலை வெளியிடுகிறது. மணிக்கு உயர்ந்த வெப்பநிலை(550 டிகிரி செல்சியஸுக்கு மேல்) இந்த செயல்முறை ஒரு வலுவான வெடிப்புடன் சேர்ந்துள்ளது.

தொழில்துறையில் குறிப்பிடத்தக்க பயன்பாட்டைக் கண்டறிந்த வாயு ஹைட்ரஜனின் வேதியியல் பண்புகளில், உலோக ஆக்சைடுகளுடன் அதன் தொடர்பு ஆர்வமாக உள்ளது. நவீன தொழில்துறையில் வினையூக்க ஹைட்ரஜனேற்றம் மூலம் உலோக ஆக்சைடுகள் செயலாக்கப்படுகின்றன, எடுத்துக்காட்டாக, தூய உலோகம் இரும்பு அளவிலிருந்து (கலப்பு இரும்பு ஆக்சைடு) தனிமைப்படுத்தப்படுகிறது. இந்த முறை ஸ்கிராப் உலோகத்தை திறமையான செயலாக்கத்திற்கு அனுமதிக்கிறது.

வளிமண்டல நைட்ரஜனுடன் ஹைட்ரஜனின் தொடர்புகளை உள்ளடக்கிய அம்மோனியாவின் தொகுப்பு, நவீன இரசாயனத் தொழிலிலும் தேவை உள்ளது. இந்த வேதியியல் தொடர்பு ஏற்படுவதற்கான நிபந்தனைகளில், அழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலையை நாங்கள் கவனிக்கிறோம்.

முடிவுரை

செயலற்றது ஹைட்ரஜன் ஆகும் இரசாயனசாதாரண நிலைமைகளின் கீழ். வெப்பநிலை உயரும் போது, ​​அதன் செயல்பாடு கணிசமாக அதிகரிக்கிறது. இந்த பொருள் கரிம தொகுப்பில் தேவை உள்ளது. எடுத்துக்காட்டாக, ஹைட்ரஜனேற்றம் மூலம், கீட்டோன்களை இரண்டாம் நிலை ஆல்கஹால்களாகக் குறைக்கலாம், மேலும் ஆல்டிஹைடுகளை முதன்மை ஆல்கஹால்களாக மாற்றலாம். கூடுதலாக, ஹைட்ரஜனேற்றம் மூலம், எத்திலீன் மற்றும் அசிட்டிலீன் வகுப்புகளின் நிறைவுறா ஹைட்ரோகார்பன்களை மீத்தேன் தொடரின் நிறைவுற்ற சேர்மங்களாக மாற்றலாம். நவீன இரசாயன உற்பத்தியில் ஹைட்ரஜன் ஒரு எளிய பொருளாகக் கருதப்படுகிறது.