Unsur kimia · halaman rujukan

Hidrogen

Hidrogen ialah unsur kimia dengan nombor atom 1 dan simbol H. Unsur ini terletak pada kala 1, kumpulan 1, blok s. Pada suhu bilik keadaan rujukannya gas, dan konfigurasi elektronnya 1s1.

Nombor atom1

Berat atom piawai[1.00784, 1.00811]

Kumpulan1

Kala1

Bloks

Konfigurasi elektron1s1

Struktur elektron

Apa yang mengawal kimianya

Hidrogen mempunyai satu elektron pada orbital 1s. Struktur ringkas ini membolehkan atom kehilangan elektron menjadi H⁺, menerima elektron menjadi hidrida, atau berkongsi elektron dalam pelbagai ikatan kovalen.

Konfigurasi elektronnya ialah 1s1. Walaupun berada dalam kumpulan 1, hidrogen bukan logam alkali biasa; tingkah lakunya sangat bergantung pada pasangan ikatan dan persekitaran kimia.

Bentuk kimia

Sebatian, ion dan bahan

Hidrogen membentuk molekul H₂, ikatan kovalen dengan banyak unsur, ion H⁺ dalam kimia asid-bes dan hidrida apabila menerima elektron daripada unsur yang lebih elektropositif. Kepelbagaian ini menerangkan mengapa hidrogen muncul dalam air, molekul organik, asid, bahan api dan pelbagai proses industri.

Sifat fizikal

Keadaan dan perubahan fasa

Keadaan rujukan pada suhu bilik ialah gas. Ketumpatan yang disenaraikan ialah 0.0899 g/L. Takat leburnya 13.84 K (-259.3 °C). Takat didihnya 20.27 K (-252.9 °C). Tekanan, ketulenan, struktur kristal dan alotrop boleh mengubah nilai fizikal yang diukur, maka keadaan pengukuran sentiasa penting.

Kewujudan dan kegunaan

Di mana Hidrogen ditemui dan digunakan

Dalam amalan, Hidrogen ditemui dalam aplikasi yang berkaitan dengan air dan kimia kehidupan, pengeluaran baja dan penapisan minyak. Sifat yang digunakan boleh datang daripada unsur tulen, aloi, sebatian atau isotop tertentu; oleh itu bentuk kimia sentiasa penting apabila membincangkan kegunaan sebenar.

Dalam amalan

Contoh kegunaan sebenar

Air dan kimia kehidupan

Hidrogen ialah sebahagian daripada air dan rangka karbon–hidrogen yang terdapat di seluruh kimia biologi.

Pengeluaran baja

Hidrogen ialah bahan suapan untuk penghasilan ammonia; ammonia kemudiannya digunakan untuk menghasilkan banyak baja nitrogen.

Penapisan minyak

Hidrogen digunakan dalam langkah pemangkin dan pemprosesan hidrogen untuk menyingkirkan bendasing serta meningkatkan mutu bahan api dalam penapisan minyak.

Kedudukan berkala

Apa yang ditunjukkan unsur jiran

Hidrogen terletak pada kala 1, kumpulan 1. Unsur jiran yang dipaparkan ialah Litium; Berilium. Kedudukan ini membolehkan perbandingan langsung saiz atom, tenaga pengionan, keadaan pengoksidaan dan kecenderungan ikatan dengan unsur bersebelahan dalam jadual berkala.

Data rujukan

Sifat fizikal dan atom

Pengelasanbukan logam dwiatom

Fasa pada suhu bilikgas

Petala elektron1

Ketumpatan0.0899 g/L

Takat lebur13.84 K (-259.3 °C)

Takat didih20.27 K (-252.9 °C)

Keelektronegatifan Pauling2.2

Tenaga pengionan pertama1 312 kJ/mol

Afiniti elektron72.77 kJ/mol

Nilai menerangkan unsur atau atom neutral apabila sesuai. Data fizikal boleh bergantung pada alotrop, tekanan, ketulenan dan keadaan pengukuran.

Sejarah

Penemuan dan pengenalpastian

Penemuan Hidrogen dikaitkan dengan Henry Cavendish. Pemerhatian pertama, pengasingan sampel tulen dan penentuan nombor atom moden tidak semestinya berlaku pada masa yang sama, jadi sejarah unsur ini perlu difahami sebagai beberapa peringkat.

Isotop dan berat atom

Bagaimana isotop mempengaruhi nilai

Berat atom piawai Hidrogen dinyatakan sebagai julat [1.00784, 1.00811]. Perkadaran isotop dalam bahan semula jadi boleh berubah, jadi satu angka perpuluhan tidak semestinya mewakili semua sampel.

Hidrogen mempunyai sekurang-kurangnya satu isotop stabil. Semua isotop mempunyai bilangan proton yang sama tetapi bilangan neutron yang berbeza, lalu jisim atomnya juga berbeza.

Keselamatan

Pengendalian dan pendedahan

Risiko Hidrogen bergantung pada bentuk kimia, dos dan laluan pendedahan. Unsur bebas, ion dan sebatiannya boleh mempunyai kesan biologi serta alam sekitar yang sangat berbeza, jadi helaian data keselamatan bagi bahan khusus perlu dirujuk.