Περιεχόμενο
Το υδρογόνο είναι το πρώτο στοιχείο του περιοδικού πίνακα με ένα πρωτόνιο και ένα ηλεκτρόνιο. Αυτό το κάνει επίσης το ελαφρύτερο στοιχείο στον περιοδικό πίνακα με βάρος μόνο 1.0079 amu (μονάδες ατομικής μάζας). Είναι επίσης το πιο άφθονο στοιχείο του σύμπαντος.
Διαβάστε περισσότερα για τη σημασία του υδρογόνου.
Το υδρογόνο είναι επίσης πολύ εύφλεκτο και μπορεί εύκολα να καεί ή να εκραγεί ακόμα και σε χαμηλές συγκεντρώσεις.
Ιδιότητες υδρογόνου
Το υδρογόνο έχει ένα πρωτόνιο και ένα ηλεκτρόνιο στον πυρήνα του. Το πιο συνηθισμένο ισότοπο του υδρογόνου δεν έχει νετρόνια.
Αυτό κάνει το υδρογόνο ένα από τα καλύτερα στοιχεία στη διαμόρφωση ομοιοπολικούς δεσμούς με άλλα μόρια και στοιχεία. Στην πραγματικότητα, μπορεί να σχηματίσει έναν ομοιοπολικό δεσμό με σχεδόν οποιοδήποτε στοιχείο στον περιοδικό πίνακα λόγω του μοναδικού πρωτονίου και ηλεκτρονίου του.
Αυτό σημαίνει επίσης ότι τα μεμονωμένα άτομα υδρογόνου είναι εξαιρετικά σπάνια. Συχνά σχηματίζεται αέριο υδρογόνο, η οποία είναι μια διατομική μορφή υδρογόνου (Η2).
Υπό κανονικές συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης της Γης, το υδρογόνο δεν έχει οσμή, είναι μη τοξικό, άγευστο, άχρωμο και μη μεταλλικό. Το υδρογόνο έχει πυκνότητα 0,89 g / L (λιγότερο πυκνό από τον αέρα) και έχει σημείο τήξης περίπου -259 ° C και σημείο βρασμού περίπου -252,9 ° C.
Είναι το υδρογόνο εύφλεκτο;
Έτσι, το μεγάλο ερώτημα: Είναι το υδρογόνο εύφλεκτο; Η σύντομη απάντηση είναι Ναί είναι πολύ εύφλεκτο, αλλά υπάρχουν μερικά πράγματα για να ξεκαθαρίσετε με αυτή την απάντηση.
Όταν λέγεται ότι το υδρογόνο είναι εύφλεκτο, δεν σημαίνει τη στοιχειακή μορφή του υδρογόνου. Είναι το διατομικό αέριο υδρογόνο που είναι εξαιρετικά εύφλεκτο. Πολλές εύφλεκτες ουσίες πρέπει να είναι σε υψηλή συγκέντρωση για να καούν ή να πιάσουν φωτιά, αλλά αυτό δεν συμβαίνει με το υδρογόνο. Το υδρογόνο θα καεί σε συγκεντρώσεις τόσο χαμηλές όσο 4 τοις εκατό έως 75 τοις εκατό.
Η αντίδραση αυτής της καύσης είναι:
2Η2(Αέριο) + Ο2 (Αέριο) = 2Η2Ο (Υγρή) + 572 kJ ενέργεια (286kJ / mol Η2)
Εκρήξεις και καύση υδρογόνου μπορεί να συμβεί με απλή σπίθα και αυξημένη θερμότητα. Ωστόσο, φαίνεται ότι καίγεται όταν εκτίθεται στο φως του ήλιου και ακόμη και πολύ μικρές αυξήσεις της θερμοκρασίας εξαιτίας του εξαιρετικά αντιδραστικού χαρακτήρα του.
Καύσιμο υδρογόνου
Παρά την εξαιρετικά εκρηκτική και εύφλεκτη ποιότητα του αερίου υδρογόνου, οι άνθρωποι έχουν βρει πολλές χρήσεις για το υδρογόνο που σχετίζονται άμεσα με την ευφλεκτότητα τους.
Ίσως το πιο κοινό είναι του υδρογόνου και των κυψελών καυσίμου. Το υδρογόνο συνδυάζει υδρογόνο και οξυγόνο για τη δημιουργία ηλεκτρικής ενέργειας και υδρογόνου.
Το καύσιμο υδρογόνου είναι συναρπαστικό επειδή είναι μια "καθαρή" πηγή ενέργειας που παράγει μόνο νερό και ενέργεια όταν αντιδρά (όπως μπορείτε να δείτε στην παραπάνω εξίσωση καύσης). Άλλες πηγές καυσίμων όπως το φυσικό αέριο και το πετρέλαιο παράγουν επιβλαβή αέρια και εκπομπές επιβλαβείς για το περιβάλλον. Οι άνθρωποι έχουν βρει χρήσεις για να φέρουν την υδρογόνο σε κατοικίες, αυτοκίνητα, φορητές πηγές ενέργειας και πολλά άλλα.
Διαβάστε περισσότερα σχετικά με τα καύσιμα υδρογόνου έναντι των ορυκτών καυσίμων.
Άλλες χρήσεις για το υδρογόνο
Το αέριο υδρογόνου χρησιμοποιείται επίσης σε πολλές βιομηχανικές και κατασκευαστικές διεργασίες, ιδιαίτερα εκείνες που χρησιμοποιούν πετρέλαιο καθώς και εκείνες που απαιτούν υδρογόνωση προϊόντων όπως τα υδρογονωμένα έλαια.
Άλλες κοινές χρήσεις για το υδρογόνο περιλαμβάνουν:
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν τη δύναμη της καύσης υδρογόνου και τις άλλες ιδιότητες του υδρογόνου και χρησιμοποίησαν αυτές τις πληροφορίες για να δημιουργήσουν βόμβες υδρογόνου, οι οποίες ονομάζονται επίσης βόμβες σύντηξης. Αυτές οι βόμβες υποχρεώνουν πολλούς πυρήνες υδρογόνου να συνδυαστούν σε άτομα ηλίου σε μια διαδικασία που ονομάζεται σύντηξη.
Αυτό συμβαίνει σε υψηλές θερμοκρασίες και έχει ως αποτέλεσμα μια τεράστια παραγωγή ενέργειας, η οποία είναι γνωστή ως έκρηξη. Το υδρογόνο χρησιμοποιείται σε αυτές τις βόμβες σύντηξης, δεδομένου ότι είναι πολύ ελαφρύ και έχει τη μικρότερη αντίσταση της σύνδεσης των πυρήνων (αυτό όμως δεν μειώνει τη δύναμη της βόμβας υδρογόνου).