Chemický prvek · referenční karta

Vodík

Vodík je chemický prvek s protonovým číslem 1 (H), umístěný v periodě 1, skupině 1 a bloku s. Referenční skupenství při pokojové teplotě: plyn. Elektronová konfigurace: 1s1.

Protonové číslo1

Standardní atomová hmotnost[1.00784, 1.00811]

Skupina1

Perioda1

Bloks

Elektronová konfigurace1s1

Elektronová struktura

Co řídí jeho chemické chování

Vodík má jediný elektron v orbitalu 1s. Může jej ztratit a vytvořit H⁺, ale také získat elektron v hydridových sloučeninách; jeho chemie se proto nedá jednoduše ztotožnit s chemií alkalických kovů.

Elektronová konfigurace atomu je 1s1. Počet a energie valenčních elektronů ovlivňují tvorbu vazeb, obvyklá oxidační čísla a podobnost se sousedními prvky.

Chemické formy

Sloučeniny, ionty a materiály

Volný vodík vytváří molekuly H₂. Ve sloučeninách se nejčastěji vyskytuje v oxidačním čísle +1, v hydridových sloučeninách kovů také −1; je součástí vody, kyselin i obrovského množství organických látek.

Fyzikální chování

Skupenství a fázové přeměny

Při pokojové teplotě je referenčním skupenstvím plyn. Udávaná hustota je 0.0899 g/L. Teplota tání je 13.84 K (-259.3 °C). Teplota varu je 20.27 K (-252.9 °C). Naměřené hodnoty mohou ovlivňovat tlak, čistota vzorku a krystalová struktura.

Výskyt a využití

Kde se s prvkem setkáváme a k čemu slouží

V praxi se s tímto prvkem setkáváme zejména v oblastech: Voda a chemie života, Výroba hnojiv a Rafinace ropy.

V praxi

Konkrétní příklady využití

Voda a chemie života

Vodík je v tomto kontextu důležitý jako součást vody a biologických molekul. Význam vychází z jeho vazeb v konkrétních sloučeninách, nikoli z vlastností volného prvku.

Výroba hnojiv

Vodík nebo jeho sloučeniny vstupují do chemických procesů jako reagenty, katalyticky aktivní složky nebo suroviny. Význam vychází z jejich reaktivity a stability za daných podmínek.

Rafinace ropy

Vodík nebo jeho sloučeniny vstupují do chemických procesů jako reagenty, katalyticky aktivní složky nebo suroviny. Význam vychází z jejich reaktivity a stability za daných podmínek.

Poloha v periodické tabulce

Co ukazují sousední prvky

Prvek se nachází v periodě 1 a skupině 1. V jeho skutečném okolí v periodické tabulce jsou například: Vodík, Lithium, Beryllium. Srovnání sousedů pomáhá chápat změny atomového poloměru, ionizační energie, valenčních elektronů a vazebného chování.

Referenční údaje

Fyzikální a atomové vlastnosti

Klasifikacedvouatomový nekov

Skupenství při pokojové teplotěplyn

Elektronové slupky1

Hustota0.0899 g/L

Teplota tání13.84 K (-259.3 °C)

Teplota varu20.27 K (-252.9 °C)

Paulingova elektronegativita2.2

První ionizační energie1 312 kJ/mol

Elektronová afinita72.77 kJ/mol

Hodnoty se vztahují k prvku nebo neutrálnímu atomu tam, kde je to vhodné. Fyzikální data mohou záviset na alotropické formě, tlaku a podmínkách měření.

Historie

Objev a identifikace

Objev tohoto prvku je spojován s osobou nebo týmem uvedeným v historickém záznamu: Henry Cavendish. Rozpoznání nového prvku, získání čistého vzorku a pozdější určení protonového čísla nemusely proběhnout ve stejném okamžiku.

Izotopy a atomová hmotnost

Jak izotopové složení mění čísla

Standardní atomová hmotnost se uvádí jako interval [1.00784, 1.00811]. Izotopové zastoupení přírodních vzorků se může mírně měnit, proto jediná desetinná hodnota nevystihuje skutečnou proměnlivost.

Prvek má alespoň jeden stabilní izotop. Izotopy mají stejný počet protonů, ale různý počet neutronů; zachovávají proto chemickou identitu prvku, ale liší se atomovou hmotností.

Bezpečnost

Zacházení a expozice

Riziko závisí na chemické formě, dávce a cestě expozice. Čistý prvek, jeho ionty a sloučeniny mohou mít velmi rozdílné biologické a environmentální účinky, proto je nutné vycházet z bezpečnostních údajů konkrétní látky.