Kemijski element · referentna stranica

Vodik

Vodik je kemijski element s atomskim brojem 1 (H), smješten u 1. periodi, 1. skupini i bloku s. Referentno agregatno stanje pri sobnoj temperaturi: plinovito. Elektronska konfiguracija: 1s1.

Atomski broj1

Standardna atomska masa[1.00784, 1.00811]

Skupina1

Perioda1

Bloks

Elektronska konfiguracija1s1

Elektronska struktura

Što određuje kemijsko ponašanje

Vodik ima konfiguraciju 1s¹. Sa samo jednim elektronom po nekim svojstvima nalikuje alkalijskim metalima, a po drugima halogenima; njegovu kemiju zato nije dobro svoditi na kemiju običnog alkalijskog metala.

Elektronska konfiguracija atoma je 1s1. Broj i energija valentnih elektrona utječu na stvaranje veza, uobičajena oksidacijska stanja i sličnost sa susjednim elementima.

Kemijski oblici

Spojevi, ioni i materijali

Elementarni vodik tvori molekule H₂. U spojevima najčešće ima oksidacijski broj +1, a u metalnim hidridima može imati −1; sastavni je dio vode, kiselina i golemog broja organskih spojeva.

Fizikalno ponašanje

Agregatno stanje i fazni prijelazi

Pri sobnoj temperaturi referentno agregatno stanje je plinovito. Gustoća je navedena kao 0.0899 g/L. Talište je 13.84 K (-259.3 °C). Vrelište je 20.27 K (-252.9 °C). Na izmjerene vrijednosti mogu utjecati tlak, čistoća uzorka, alotropski oblik i kristalna struktura.

Pojavnost i primjene

Gdje se element nalazi i čemu služi

U praksi se s ovim elementom susrećemo ponajprije u područjima: Voda i kemija života, Proizvodnja gnojiva i Rafiniranje nafte.

U praksi

Konkretni primjeri primjene

Voda i kemija života

Vodik je sastavni dio vode i gotovo svih važnih biomolekula. Veze s vodikom sudjeluju u kiselinsko-baznoj kemiji, prijenosu protona i stabilizaciji strukture biomolekula.

Proizvodnja gnojiva

Vodik ili njegovi spojevi sudjeluju u kemijskim procesima kao reagens, katalitički aktivna sastavnica ili sirovina. Njihova važnost proizlazi iz reaktivnosti i stabilnosti u zadanim uvjetima.

Rafiniranje nafte

Vodik ili njegovi spojevi sudjeluju u kemijskim procesima kao reagens, katalitički aktivna sastavnica ili sirovina. Njihova važnost proizlazi iz reaktivnosti i stabilnosti u zadanim uvjetima.

Položaj u periodnom sustavu

Što pokazuju susjedni elementi

Element se nalazi u 1. periodi i 1. skupini. Među njegovim stvarnim susjedima u periodnom sustavu nalaze se, primjerice: Vodik, Litij, Berilij. Usporedba susjeda pomaže razumjeti promjene atomskog polumjera, energije ionizacije, valentnih elektrona i načina kemijskog vezanja.

Referentni podaci

Fizikalna i atomska svojstva

Razvrstavanjedvoatomni nemetal

Agregatno stanje pri sobnoj temperaturiplinovito

Elektronske ljuske1

Gustoća0.0899 g/L

Talište13.84 K (-259.3 °C)

Vrelište20.27 K (-252.9 °C)

Elektronegativnost po Paulingu2.2

Prva energija ionizacije1 312 kJ/mol

Elektronski afinitet72.77 kJ/mol

Vrijednosti se odnose na element ili neutralni atom gdje je to primjenjivo. Fizikalni podaci mogu ovisiti o alotropskom obliku, tlaku i uvjetima mjerenja.

Povijest

Otkriće i identifikacija

Uz otkriće ili prepoznavanje elementa Vodik u izvornoj se bilješci navodi ime Henry Cavendish. Prepoznavanje posebnog elementa, priprava dovoljno čistog uzorka i kasnije određivanje atomskog broja nisu nužno bili isti povijesni događaj.

Izotopi i atomska masa

Kako izotopski sastav mijenja brojčane vrijednosti

Standardna atomska masa navedena je kao interval [1.00784, 1.00811]. Prirodni uzorci mogu se malo razlikovati u izotopskom sastavu, pa jedna decimalna vrijednost ne bi prikazala stvarnu promjenjivost.

Vodik ima barem jedan stabilan izotop. Izotopi imaju jednak broj protona i zato pripadaju istom elementu, ali se razlikuju po broju neutrona i atomskoj masi.

Sigurnost

Rukovanje i izlaganje

Opasnost ovisi o kemijskom obliku elementa, dozi i putu izlaganja. Čisti element, njegovi ioni i spojevi mogu imati vrlo različite biološke i okolišne učinke, pa podatke treba provjeriti za konkretnu tvar koja se upotrebljava.