Keemiline element · teatmeleht

Vesinik

Vesinik on keemiline element aatomnumbriga 1 ja sümboliga H. See paikneb perioodis 1, rühmas 1, s-plokis. Toatemperatuuril on võrdlusolek gaasiline. Elektronkonfiguratsioon on 1s1.

Aatomnumber1

Standardne aatommass[1.00784, 1.00811]

Rühm1

Periood1

Plokks

Elektronkonfiguratsioon1s1

Elektronstruktuur

Mis määrab selle keemia

Vesinik-aatomil on üks elektron ja sisemine elektronkiht puudub. See elektron võib osaleda kovalentses sidemes, eralduda H⁺ moodustamisel või sobivates ühendites lisanduda hüdriidiooni H⁻ tekkeks.

Konfiguratsioon 1s1 teeb vesiniku perioodilisustabelis erijuhuks: tal on üks valentselektron nagu 1. rühma elementidel, kuid tema keemia ei ole lihtsalt leelismetallide keemia.

Keemilised vormid

Ühendid, ioonid ja materjalid

Vaba vesinik esineb tavaliselt H₂-molekulidena. Ühendites leidub seda vees, süsivesinikes, hapetes, metallhüdriidides ja väga paljudes orgaanilistes molekulides; oksüdatsiooniaste võib olla +1, 0 või −1.

Füüsikaline käitumine

Olek ja faasimuutused

Toatemperatuuril on võrdlusolek gaasiline. Esitatud tihedus on 0.0899 g/L. Sulamispunkt on 13.84 K (-259.3 °C). Keemispunkt on 20.27 K (-252.9 °C). Rõhk, puhtus ja kristallstruktuur võivad mõõdetud füüsikalisi väärtusi nihutada.

Leidumine ja kasutus

Kus vesinik leidub ja kasutatakse

Maal leidub vesinikku peamiselt ühendites, näiteks vees ja orgaanilistes molekulides. Tööstuslikku vesinikku kasutatakse ammoniaagi tootmisel, nafta rafineerimisel ja energiakandjana, sealhulgas kütuseelementides.

Praktikas

Näiteid tegelikust kasutusest

Vesi ja elukeemia

Vesinik kuulub vee koostisse ning süsinik–vesinik sidemed on bioloogilistes molekulides kõikjal levinud.

Väetiste tootmine

Vesinik on ammoniaagi tootmise lähteaine; ammoniaagist valmistatakse paljusid lämmastikväetisi.

Nafta rafineerimine

Vesinikku kasutatakse katalüütilistes ja hüdrogeenimisprotsessides lisandite eemaldamiseks ning kütuste omaduste parandamiseks.

Asend perioodilisustabelis

Mida naaberelemendid näitavad

Vesinik paikneb perioodis 1 ja rühmas 1. Päris naaberelementidega võrdlemine aitab uurida aatomraadiuse, ionisatsioonienergia, elektronegatiivsuse ja sidemekäitumise perioodilisi trende.

Võrdlusandmed

Füüsikalised ja aatomilised omadused

Klassifikatsioonkaheaatomiline mittemetall

Olek toatemperatuurilgaasiline

Elektronkihid1

Tihedus0.0899 g/L

Sulamispunkt13.84 K (-259.3 °C)

Keemispunkt20.27 K (-252.9 °C)

Paulingu elektronegatiivsus2.2

Esimene ionisatsioonienergia1 312 kJ/mol

Elektronafiinsus72.77 kJ/mol

Väärtused kirjeldavad elementi või neutraalset aatomit, kui see on asjakohane. Füüsikalised andmed võivad sõltuda allotroobist, rõhust ja mõõtmistingimustest.

Ajalugu

Avastamine ja tuvastamine

Vesinik avastamist seostatakse teadlase või töörühmaga Henry Cavendish. Elemendi äratundmine, puhta proovi eraldamine ja tänapäevase aatomnumbri omistamine ei pruukinud toimuda samal ajal.

Isotoobid ja aatommass

Kuidas isotoopkoostis arve mõjutab

Standardne aatommass esitatakse vahemikuna [1.00784, 1.00811]. Looduslike proovide isotoopsuhted võivad veidi erineda, seega peidaks üks universaalne kümnendväärtus tegeliku varieeruvuse.

Vesinikl on vähemalt üks stabiilne isotoop. Isotoopidel on sama prootonite arv ja seega sama elemendi identiteet, kuid erinev neutronite arv ning aatommass.

Ohutus

Käitlemine ja kokkupuude

Vesinikga seotud ohud sõltuvad keemilisest vormist, annusest ja kokkupuuteviisist. Puhas element, ioonid ja ühendid võivad bioloogiliselt ning keskkonnas väga erinevalt käituda, seetõttu tuleb lähtuda konkreetse aine ohutusandmetest.