Víz és az élet kémiája
A hidrogén a víz alkotóeleme, és része a biológiai kémiában mindenütt jelen lévő szén–hidrogén váznak.
Mendeleev
Periódusos rendszer
Összes elem
MagyarHU⌄
Nyelvek
EnglishENFrançaisFRDeutschDEEspañolESItalianoITPortuguêsPTNederlandsNLPolskiPLSvenskaSVČeštinaCSDanskDANorskNOSuomiFITürkçeTRРусскийRUУкраїнськаUK中文ZH日本語JAБългарскиBGCatalàCAΕλληνικάELEestiETHrvatskiHRMagyarHULëtzebuergeschLBLietuviųLTLatviešuLVRomânăROSlovenčinaSKSlovenščinaSLСрпскиSR한국어KOTiếng ViệtVIBahasa IndonesiaIDBahasa MelayuMSالعربيةARहिन्दीHIไทยTHעבריתHEÍslenskaIS
Kémiai elem · adatlap
1H
Hidrogén
A hidrogén 1 rendszámú kémiai elem (H), az 1. periódus 1. csoportjában, az s-mezőben található. Szobahőmérsékleten a referencia szerinti halmazállapot: gáz. Elektronkonfigurációja: 1s1.
Rendszám1
Standard atomtömeg[1.00784, 1.00811]
Csoport1
Periódus1
Mezős
Elektronkonfiguráció1s1
Elektronszerkezet
Mi határozza meg a kémiai viselkedését
A hidrogénnek egy elektronja van, belső elektronhéja nincs. Ezt az elektront kovalens kötésben megoszthatja, erősen ionizáló körülmények között leadhatja és H⁺-iont képezhet, vagy megfelelő vegyületekben egy elektront felvéve H⁻ hidridaniont alkothat. Ez a rugalmasság magyarázza, hogy a hidrogén vízben, savakban, szénhidrogénekben és sok biológiai molekulában is jelen van.
Az 1s¹ konfiguráció miatt a hidrogén különleges helyet foglal el a periódusos rendszerben. Az 1. csoport fölött szerepel, mert egy vegyértékelektronja van, kémiája azonban nem egyszerűen egy alkálifém kémiája.
Kémiai formák
Vegyületek, ionok és anyagok
Az elemi hidrogén rendszerint H₂-molekulák formájában fordul elő. Vegyületeiben megtalálható a vízben, szénhidrogénekben, savakban, fémhidridekben és számtalan szerves molekulában. Oxidációs száma a kötőpartnertől függően +1, 0 vagy −1 lehet.
Fizikai viselkedés
Halmazállapot és fázisátalakulások
A referencia szerinti halmazállapot szobahőmérsékleten gáz. A megadott sűrűség 0.0899 g/L. Az olvadáspont 13.84 K (-259.3 °C). A forráspont 20.27 K (-252.9 °C). A nyomás, a tisztaság és a kristályszerkezet módosíthatja a mért fizikai tulajdonságokat.
Előfordulás és felhasználás
A hidrogén előfordulása és felhasználása
A Földön a hidrogén főként vegyületekben, például vízben és szerves molekulákban fordul elő. Ipari hidrogént ammóniagyártásra, kőolaj-finomításban és energiahordozóként, például üzemanyagcellákban használnak.
A gyakorlatban
Konkrét felhasználási példák
Műtrágyagyártás
A hidrogén az ammóniagyártás alapanyaga; az ammóniából számos nitrogénműtrágyát állítanak elő.
Kőolaj-finomítás
A hidrogén katalitikus és hidrogénezési eljárásokban használható szennyezők eltávolítására és az üzemanyagok minőségének javítására.
Helye a periódusos rendszerben
Mit mutatnak a szomszédos elemek
A hidrogén az 1. periódus 1. csoportjában található. A bemutatott környezetben lítium közvetlenül alatta található ugyanabban a csoportban. Ezek a helyzetek lehetővé teszik az atomméret, az ionizációs energia és a kötési viselkedés összehasonlítását a közeli elemekkel.
Referenciaadatok
Fizikai és atomi tulajdonságok
Besoroláskétatomos nemfém
Halmazállapot szobahőmérsékletengáz
Elektronhéjak1
Sűrűség0.0899 g/L
Olvadáspont13.84 K (-259.3 °C)
Forráspont20.27 K (-252.9 °C)
Pauling-féle elektronegativitás2.2
Első ionizációs energia1 312 kJ/mol
Elektronaffinitás72.77 kJ/mol
Az értékek az elemre, illetve ahol értelmezhető, a semleges atomra vonatkoznak. A fizikai adatok függhetnek az allotróp módosulattól, a nyomástól és a mérési körülményektől.
Történet
Felfedezés és azonosítás
A hidrogén felfedezését Henry Cavendish nevéhez kötik. Az elem felismerése, tiszta mintájának izolálása és modern rendszámának meghatározása nem feltétlenül ugyanabban az időpontban történt.
Izotópok és atomtömeg
Hogyan befolyásolja az izotópösszetétel az értékeket
A standard atomtömeg a következő intervallummal adható meg: [1.00784, 1.00811]. A természetes minták izotóparányai kissé eltérhetnek, ezért egyetlen univerzális tizedes érték elfedné az anyagok közötti valós különbségeket.
A hidrogén legalább egy stabil izotóppal rendelkezik. Az izotópok protonszáma azonos, ezért ugyanahhoz az elemhez tartoznak, neutronszámuk és atomtömegük azonban különbözik.
Biztonság
Kezelés és expozíció
A hidrogén veszélyei a kémiai formától, a dózistól és az expozíció útjától függenek. Az elemi hidrogén, ionjai és vegyületei nagyon eltérő biológiai és környezeti hatásúak lehetnek, ezért mindig a ténylegesen kezelt anyagra vonatkozó biztonsági adatokat kell ellenőrizni.