Pierwiastek chemiczny · karta referencyjna

Wodór

Wodór to pierwiastek o liczbie atomowej 1 (H), położony w okresie 1, grupie 1 i bloku s. Stan odniesienia w temperaturze pokojowej: gaz. Konfiguracja elektronowa: 1s1.

Liczba atomowa1

Standardowa masa atomowa[1.00784, 1.00811]

Grupa1

Okres1

Bloks

Konfiguracja elektronowa1s1

Budowa elektronowa

Co steruje jego chemią

Wodór ma jeden elektron, ale nie zachowuje się po prostu jak typowy metal alkaliczny. Może oddawać elektron, tworzyć wiązania kowalencyjne albo przyjmować elektron w wodorkach.

Konfiguracja elektronowa atomu to 1s1. Liczba i energia elektronów walencyjnych wpływają na tworzenie wiązań, typowe stopnie utlenienia oraz podobieństwa z sąsiednimi pierwiastkami.

Formy chemiczne

Związki, jony i materiały

W stanie wolnym wodór tworzy cząsteczki H₂. W związkach może występować zarówno na stopniu utlenienia +1, jak i −1; tworzy wodę, kwasy, wodorki oraz ogromną liczbę związków organicznych.

Zachowanie fizyczne

Stan skupienia i przemiany fazowe

W temperaturze pokojowej stanem odniesienia jest gaz. Podawana gęstość wynosi 0.0899 g/L. Temperatura topnienia wynosi 13.84 K (-259.3 °C). Temperatura wrzenia wynosi 20.27 K (-252.9 °C). Ciśnienie, czystość próbki i struktura krystaliczna mogą wpływać na mierzone właściwości fizyczne.

Występowanie i zastosowania

Gdzie występuje i do czego jest używany

W praktyce najważniejsze konteksty występowania i zastosowań to: Woda i chemia życia, Produkcja nawozów oraz Rafinerie ropy.

W praktyce

Konkretne przykłady zastosowań

Woda i chemia życia

Wodór wchodzi w skład wody i ogromnej liczby związków biologicznych; wiązania z wodorem są podstawowe dla struktury i reaktywności wielu cząsteczek życia.

Produkcja nawozów

Pierwiastek lub jego związki uczestniczą w procesach biologicznych albo dostarczają składników potrzebnych organizmom i roślinom; znaczenie zależy od dawki i formy chemicznej.

Rafinerie ropy

Pierwiastek lub jego związki mogą przyspieszać reakcje albo umożliwiać ich prowadzenie w łagodniejszych warunkach, nie będąc przy tym zużywane w takim samym stopniu jak reagenty.

Położenie w układzie okresowym

Co mówią sąsiednie pierwiastki

Pierwiastek znajduje się w okresie 1 i grupie 1. W jego rzeczywistym otoczeniu w układzie okresowym widać między innymi: Wodór, Lit, Beryl. Porównanie tych pozycji pomaga zrozumieć zmiany promienia atomowego, energii jonizacji, elektronów walencyjnych i sposobów tworzenia wiązań.

Dane referencyjne

Właściwości fizyczne i atomowe

Klasyfikacjaniemetal dwuatomowy

Stan w temperaturze pokojowejgaz

Powłoki elektronowe1

Gęstość0.0899 g/L

Temperatura topnienia13.84 K (-259.3 °C)

Temperatura wrzenia20.27 K (-252.9 °C)

Elektroujemność Paulinga2.2

Pierwsza energia jonizacji1 312 kJ/mol

Powinowactwo elektronowe72.77 kJ/mol

Wartości opisują pierwiastek lub atom obojętny tam, gdzie ma to zastosowanie. Dane fizyczne mogą zależeć od odmiany alotropowej, ciśnienia i warunków pomiaru.

Historia

Odkrycie i identyfikacja

Odkrycie pierwiastka wiąże się z osobą lub zespołem: Henry Cavendish. Rozpoznanie nowego pierwiastka, uzyskanie czystej próbki i późniejsze przypisanie współczesnej liczby atomowej nie zawsze następowały w tym samym czasie.

Izotopy i masa atomowa

Jak skład izotopowy zmienia liczby

Standardowa masa atomowa jest podawana jako przedział [1.00784, 1.00811]. Udziały izotopów w naturalnych próbkach mogą się nieznacznie różnić, dlatego pojedyncza wartość dziesiętna nie oddawałaby rzeczywistej zmienności.

Pierwiastek ma co najmniej jeden trwały izotop. Izotopy mają tę samą liczbę protonów, lecz różną liczbę neutronów, dlatego zachowują tożsamość chemiczną pierwiastka, ale różnią się masą atomową.

Bezpieczeństwo

Postępowanie i narażenie

Ryzyko zależy od postaci chemicznej, dawki i drogi narażenia. Czysty pierwiastek, jego jony i związki mogą mieć bardzo różne działanie biologiczne i środowiskowe, dlatego należy korzystać z danych bezpieczeństwa dla konkretnej substancji.