Cheminis elementas · informacinis puslapis

Vandenilis

Vandenilis yra cheminis elementas, kurio atominis skaičius 1, o simbolis H; jis yra 1 periode, 1 grupėje ir s bloke. Etaloninė būsena kambario temperatūroje – dujinė. Elektronų konfigūracija: 1s1.

Atominis skaičius1

Standartinė atominė masė[1.00784, 1.00811]

Grupė1

Periodas1

Blokass

Elektronų konfigūracija1s1

Elektroninė sandara

Kas lemia jo chemiją

Vandenilis turi vieną elektroną ir neturi vidinio elektronų sluoksnio. Jis gali dalytis elektronu kovalentiniuose ryšiuose, stipriai jonizuojančiomis sąlygomis jį prarasti ir sudaryti H⁺ arba tinkamuose junginiuose prisijungti elektroną ir sudaryti hidridą H⁻. Šis lankstumas paaiškina vandenilio buvimą vandenyje, rūgštyse, angliavandeniliuose ir daugelyje biologinių molekulių.

Konfigūracija 1s¹ daro vandenilį ypatingu periodinės lentelės atveju. Jis rašomas virš 1 grupės, nes turi vieną valentinį elektroną, tačiau jo chemija nėra tiesiog šarminio metalo chemija.

Cheminės formos

Junginiai, jonai ir medžiagos

Elementinis vandenilis įprastai egzistuoja H₂ molekulių pavidalu. Junginiuose jis yra vandenyje, angliavandeniliuose, rūgštyse, metalų hidriduose ir daugybėje organinių molekulių. Oksidacijos laipsnis, priklausomai nuo ryšio partnerio, gali būti +1, 0 arba −1.

Fizikinės savybės

Agregatinė būsena ir fazių virsmai

Etaloninė būsena kambario temperatūroje yra dujinė. Nurodytas tankis yra 0.0899 g/L. Lydymosi temperatūra yra 13.84 K (-259.3 °C). Virimo temperatūra yra 20.27 K (-252.9 °C). Slėgis, grynumas ir kristalinė sandara gali pakeisti išmatuotas fizikines savybes.

Paplitimas ir panaudojimas

Kur aptinkamas ir naudojamas vandenilis

Žemėje vandenilis daugiausia yra junginiuose, pavyzdžiui, vandenyje ir organinėse molekulėse. Pramoninis vandenilis naudojamas amoniakui gaminti, naftai perdirbti ir kaip energijos nešiklis, įskaitant kuro elementus.

Praktikoje

Tikri panaudojimo pavyzdžiai

Vanduo ir gyvybės chemija

Vandenilis yra vandens ir visoje biologinėje chemijoje paplitusio anglies–vandenilio karkaso dalis.

Trąšų gamyba

Vandenilis yra žaliava amoniakui gaminti; iš amoniako vėliau gaminama daug azotinių trąšų.

Naftos perdirbimas

Vandenilis naudojamas kataliziniuose arba vandeniliu pagrįstuose naftos apdorojimo etapuose priemaišoms šalinti ir degalų savybėms gerinti.

Vieta periodinėje sistemoje

Ką parodo kaimyniniai elementai

Vandenilis yra 1 periode ir 1 grupėje. Čia parodytoje aplinkoje: Toje pačioje grupėje tiesiai apačioje yra litis. Šios pozicijos leidžia su gretimais elementais palyginti atomo dydį, jonizacijos energiją ir cheminio ryšio pobūdį.

Etaloniniai duomenys

Fizikinės ir atominės savybės

Klasifikacijadviatominis nemetalas

Būsena kambario temperatūrojedujinė

Elektronų sluoksniai1

Tankis0.0899 g/L

Lydymosi temperatūra13.84 K (-259.3 °C)

Virimo temperatūra20.27 K (-252.9 °C)

Elektroneigiamumas pagal Paulingą2.2

Pirmoji jonizacijos energija1 312 kJ/mol

Elektronų giminingumas72.77 kJ/mol

Kai taikoma, pateiktos vertės apibūdina elementą arba neutralų atomą. Fizikiniai duomenys gali priklausyti nuo alotropinės atmainos, slėgio ir matavimo sąlygų.

Istorija

Atradimas ir identifikavimas

Elemento atradimas siejamas su Henry Cavendish. Elemento atpažinimas, gryno mėginio išskyrimas ir šiuolaikinio atominio skaičiaus priskyrimas nebūtinai įvyko tuo pačiu metu.

Izotopai ir atominė masė

Kaip izotopinė sudėtis keičia skaitines vertes

Standartinė atominė masė pateikiama intervalu [1.00784, 1.00811]. Natūraliuose mėginiuose izotopų santykiai gali šiek tiek skirtis, todėl viena universali dešimtainė vertė paslėptų tikrus medžiagų skirtumus.

Vandenilis turi bent vieną stabilų izotopą. Skirtingi izotopai turi vienodą protonų skaičių ir todėl priklauso tam pačiam elementui, tačiau skiriasi neutronų skaičiumi ir atomine mase.

Sauga

Darbas su medžiaga ir poveikis

Šio elemento keliami pavojai priklauso nuo cheminės formos, dozės ir poveikio kelio. Grynas elementas, jo jonai ir junginiai gali turėti labai skirtingą biologinį bei aplinkos poveikį, todėl reikia tikrinti konkrečios naudojamos medžiagos saugos duomenis.