الماء وكيمياء الحياة
يدخل الهيدروجين في تركيب الماء وفي روابط الكربون–هيدروجين الموجودة في عدد هائل من الجزيئات الحيوية.
Mendeleev
الجدول الدوري
جميع العناصر
العربيةAR⌄
اللغات
EnglishENFrançaisFRDeutschDEEspañolESItalianoITPortuguêsPTNederlandsNLPolskiPLSvenskaSVČeštinaCSDanskDANorskNOSuomiFITürkçeTRРусскийRUУкраїнськаUK中文ZH日本語JAБългарскиBGCatalàCAΕλληνικάELEestiETHrvatskiHRMagyarHULëtzebuergeschLBLietuviųLTLatviešuLVRomânăROSlovenčinaSKSlovenščinaSLСрпскиSR한국어KOTiếng ViệtVIBahasa IndonesiaIDBahasa MelayuMSالعربيةARहिन्दीHIไทยTHעבריתHEÍslenskaIS
عنصر كيميائي · صفحة مرجعية
1H
هيدروجين
هيدروجين عنصر كيميائي عدده الذري 1 ورمزه H. يقع في الدورة 1، المجموعة 1 ضمن القطاع s. حالته المرجعية عند درجة حرارة الغرفة هي غاز، وتوزيعه الإلكتروني 1s1.
العدد الذري1
الكتلة الذرية القياسية[1.00784, 1.00811]
المجموعة1
الدورة1
القطاعs
التوزيع الإلكتروني1s1
البنية الإلكترونية
ما الذي يتحكم في كيميائه؟
للهيدروجين إلكترون واحد فقط ولا يملك غلافاً إلكترونياً داخلياً. يمكنه مشاركة هذا الإلكترون في رابطة تساهمية، أو فقده مكوّناً H⁺، أو اكتساب إلكترون مكوّناً هيدريد H⁻ في مركبات مناسبة.
توزيعه الإلكتروني هو 1s1. وجود إلكترون تكافؤ واحد يفسر وضعه فوق المجموعة 1، لكن كيمياء الهيدروجين ليست ببساطة كيمياء فلز قلوي؛ فهي تعتمد بقوة على الشريك في الرابطة والوسط الكيميائي.
الأشكال الكيميائية
المركبات والأيونات والمواد
يوجد هيدروجين غالباً في مركبات أيونية مثل الأكاسيد والهيدروكسيدات والهاليدات والكربونات أو الكبريتات. يكون الفلز الحر أكثر تفاعلاً، لذلك تعكس كيمياؤه الطبيعية ميله إلى تكوين كاتيونات مستقرة.
السلوك الفيزيائي
الحالة وتحولات الطور
الحالة المرجعية عند درجة حرارة الغرفة هي غاز. الكثافة المدرجة هي 0.0899 g/L. نقطة الانصهار هي 13.99 K (-259.2 °C). نقطة الغليان هي 20.27 K (-252.9 °C). يمكن أن تغير الضغوط والنقاوة والبنية البلورية والمتآصلات القيم المقاسة، لذلك تبقى شروط القياس جزءاً مهماً من قراءة البيانات الفيزيائية.
الوجود والاستخدامات
أين يوجد هيدروجين وكيف يُستخدم؟
عملياً يظهر هيدروجين في تطبيقات مرتبطة بـالماء وكيمياء الحياة، إنتاج الأسمدة وتكرير النفط. وقد تأتي الخاصية المستغلة من العنصر النقي أو سبيكة أو مركب أو نظير محدد، لذلك تبقى الصورة الكيميائية مهمة عند تفسير الاستخدام الحقيقي.
عملياً
أمثلة على استخدامات حقيقية
إنتاج الأسمدة
يُستخدم الهيدروجين مادة أولية لإنتاج الأمونيا، ثم تُستخدم الأمونيا في تصنيع كثير من الأسمدة النيتروجينية.
تكرير النفط
يُستخدم الهيدروجين في عمليات حفزية وهدرجة تساعد على إزالة الشوائب وتحسين خصائص الوقود أثناء تكرير النفط.
الموقع الدوري
ماذا تخبرنا العناصر المجاورة؟
يقع هيدروجين في الدورة 1 والمجموعة 1. العناصر المجاورة المعروضة هي: ليثيوم؛ بيريليوم. يسمح هذا الموقع بمقارنة حجم الذرة وطاقة التأين وحالات الأكسدة واتجاهات الروابط مباشرة مع العناصر القريبة في الجدول الدوري.
بيانات مرجعية
الخواص الفيزيائية والذرية
التصنيفلافلز ثنائي الذرة
الحالة عند درجة حرارة الغرفةغاز
الأغلفة الإلكترونية1
الكثافة0.0899 g/L
نقطة الانصهار13.84 K (-259.3 °C)
نقطة الغليان20.27 K (-252.9 °C)
الكهرسلبية على مقياس باولنغ2.2
طاقة التأين الأولى1 312 kJ/mol
الألفة الإلكترونية72.77 kJ/mol
تصف القيم العنصر أو الذرة المتعادلة حيثما ينطبق ذلك. وقد تعتمد البيانات الفيزيائية على المتآصل والضغط والنقاوة وظروف القياس.
التاريخ
الاكتشاف والتعرّف
يرتبط اكتشاف هيدروجين بأعمال هنري كافنديش. ولم تحدث الملاحظة الأولى والعزل النقي وتحديد العدد الذري الحديث بالضرورة في الوقت نفسه، لذلك يتكون تاريخ العنصر من عدة مراحل متتابعة.
النظائر والكتلة الذرية
كيف يغير تركيب النظائر القيم؟
تُعطى الكتلة الذرية القياسية لـهيدروجين على شكل المجال [1.00784, 1.00811]. يمكن أن تختلف نسب النظائر بين العينات الطبيعية، لذلك قد يخفي رقم عشري واحد اختلافاً حقيقياً بين المواد.
لـهيدروجين نظير مستقر واحد على الأقل. تمتلك جميع النظائر العدد نفسه من البروتونات، لكنها تختلف في عدد النيوترونات وبالتالي في الكتلة الذرية.
السلامة
المناولة والتعرض
تعتمد مخاطر هيدروجين على الصورة الكيميائية والجرعة وطريق التعرض. قد تختلف التأثيرات الحيوية والبيئية للعنصر الحر وأيوناته ومركباته اختلافاً كبيراً، ولذلك يجب الرجوع إلى بيانات سلامة المادة المحددة.