خواص عناصر - هیدروژن

هیدرروژن
هیدرروژن سبک ترین عنصر شیمیایی با عدد اتمی1 می باشد. ایرزوتپ های آن عبارتنداز:
پروتونیوم با عدد جرمی ۱ که ۹۹.۹۸۴%
دوتریم با عدد جرمی ۲ که ۰.۰۱۶%
و تریتیم با عدد جرمی ۳ که حدود۱۰-۱۰% که فراوانی این این عنصر را تشکیل می دهند

ادامه..........

خواص:
هیدروژن گازی است بی رنگ، بی بو، بی مزه، که در دمای معمولی دو اتمی H2 می باشد
(تحت شرایط ویژه هیدروژن 1 اتمی تولید می شود) دو نوع مولکول هیدروژن تشخیص داده شده که عبارتند که هیدوروژن اورتو و هیدروژن پارا که نسبت آنها در دمای عادی 3 به 1 بوده ولی در دماهای پائین سهم هیدروژن پارا بیشتر است. اسپین هستۀ این گونه ها متفاوت می باشد در حالیکه در هیدروژن اورتو اسپین هستۀ اتم ها همسو هستند و در هیدروژن پارا در سمت مخالف همدیگر می باشند. خواص شیمیایی این دو به خلاف خواص فیزیکی کاملاً یکسان است.
به سبب وزن مولکولی کوچک هیدروژن بیشترین قدرت نفوذ را در بین همۀ گازها دارا است به طوری که فلزهایی مانند پالادیم مقدارمتناهی هیدروژن در خود حل می کنند.
هیدروژن مولکولی در دمای عادی و در غیاب کاتالیزور منحصراً با فلوئورید HF می نماید با افزایش دما هیدروژن با عناصر گوگرد و نیتروژن ترکیب و تولید هیدروژن سولفید و آمونیاک می کند. هیدروژن و کلر در دمای بالا با همدیگر ترکیب می شوند واکنش مزبور با انفجار شدید همراه بوده و به تولید هیدروژن کلرید منجر می گردد ولی خاصیت میل ترکیبی هیدروژن اتمی به مراتب بیشتر است. اما پایداری اتم های آزاد هیدروژن بیشتر از نصف ثانیه می باشد. به طوری که فوراً دوباره به مولکول تبدیل می شوند ترکیب های هیدروژن اتمی با فلزها هیدرید نامیده می شود مانند کلسیم هیدرید CaH2 قلع هیدریدSnH4 و سرب هیرید PbH4
پیدایش:
هیدروژن در طبیعت به وفور یافت می شود در ترکیب پوستۀ عظیم 17 کیلومتری زمین با 1400 گرم در تن شرکت کرد و در هر ترکیب جو نیز مقدار آن به 0.03 گرم در تن می رسد عمده ترین منبع هیدروزن آب می باشد علاوه بر این در ترکیب های مختلف آلی و همچنین در اسیدها و قلیا ها نیز وجود دارد.
تهیه:
در آزمایشگاه هیدروزن را از ترکیب برخی فلزها مانند آهن و روی با هیدرو کلریک اسید در دستگاه کیپ تهیه می کنند

هیدروژن که از این طریق حاصل می شود معمولاً دارای ناخالصی است برای تهیۀ هیدروژن خالص آن را از ترکیب کلسیم هیدرید و آب به دست می آورند.

افزون بر این، از واکنش فلزهای قلیایی یا آب هیدروژن حاصل می شود.
در صنعت هیدروژن با تجزیۀ بخار آب به وسیلۀ کک، در دمای بالاتر از 1000 درجۀ سانتیگراد تهیه می کنند در الکترولیز آب خالص هیدروژن در کاتد و اکسیژن در آنه متصاعر می شوند گاز هیدروژن در کپسول حلالی قرمز رنگ و در فشار 150 جو نگهداری می شود.
کاربرد:
هیدروژن به این موارد مختلف در مقادیر زیاد مصرف متالوژی، تهیۀ آمونیاک، هیدروژن دار کردن چربی ها و روغن ها، سنتزمتانول و فرایند هیدوکراکینگ کاربرد دارد. CaH2+ 2H2O=Ca (OH)2+2H2 2Hcl+Zn=Zncl2+H2