Chemický prvok · referenčná karta

Vodík

Vodík je chemický prvok s protónovým číslom 1 (H), umiestnený v perióde 1, skupine 1 a bloku s. Referenčné skupenstvo pri izbovej teplote: plyn. Elektrónová konfigurácia: 1s1.

Protónové číslo1

Štandardná atómová hmotnosť[1.00784, 1.00811]

Skupina1

Perióda1

Bloks

Elektrónová konfigurácia1s1

Elektrónová štruktúra

Čo riadi jeho chemické správanie

Vodík má jediný elektrón v orbitáli 1s. Môže ho stratiť a vytvoriť H⁺, ale v hydridových zlúčeninách môže elektrón aj prijať; jeho chémiu preto nemožno jednoducho stotožniť s chémiou alkalických kovov.

Elektrónová konfigurácia atómu je 1s1. Počet a energia valenčných elektrónov ovplyvňujú tvorbu väzieb, bežné oxidačné čísla a podobnosť so susednými prvkami.

Chemické formy

Zlúčeniny, ióny a materiály

Voľný vodík tvorí molekuly H₂. V zlúčeninách sa najčastejšie vyskytuje v oxidačnom čísle +1, v hydridoch kovov aj −1; je súčasťou vody, kyselín aj obrovského množstva organických látok.

Fyzikálne správanie

Skupenstvo a fázové premeny

Pri izbovej teplote je referenčným skupenstvom plyn. Udávaná hustota je 0.0899 g/L. Teplota topenia je 13.84 K (-259.3 °C). Teplota varu je 20.27 K (-252.9 °C). Namerané hodnoty môžu ovplyvňovať tlak, čistota vzorky a kryštálová štruktúra.

Výskyt a využitie

Kde sa s prvkom stretávame a na čo slúži

V praxi sa s týmto prvkom stretávame najmä v oblastiach: Voda a chémia života, Výroba hnojív a Rafinácia ropy.

V praxi

Konkrétne príklady využitia

Voda a chémia života

Vodík je v tomto kontexte dôležitý ako súčasť vody a biologických molekúl. Význam vychádza z jeho väzieb v konkrétnych zlúčeninách, nie z vlastností voľného prvku.

Výroba hnojív

Vodík alebo jeho zlúčeniny vstupujú do chemických procesov ako reagenty, katalyticky aktívne zložky alebo suroviny. Význam vychádza z ich reaktivity a stability za daných podmienok.

Rafinácia ropy

Vodík alebo jeho zlúčeniny vstupujú do chemických procesov ako reagenty, katalyticky aktívne zložky alebo suroviny. Význam vychádza z ich reaktivity a stability za daných podmienok.

Poloha v periodickej tabuľke

Čo ukazujú susedné prvky

Prvok sa nachádza v perióde 1 a skupine 1. V jeho skutočnom okolí v periodickej tabuľke sú napríklad: Vodík, Lítium, Berýlium. Porovnanie susedov pomáha chápať zmeny atómového polomeru, ionizačnej energie, valenčných elektrónov a väzbového správania.

Referenčné údaje

Fyzikálne a atómové vlastnosti

Klasifikáciadvojatómový nekov

Skupenstvo pri izbovej teploteplyn

Elektrónové vrstvy1

Hustota0.0899 g/L

Teplota topenia13.84 K (-259.3 °C)

Teplota varu20.27 K (-252.9 °C)

Paulingova elektronegativita2.2

Prvá ionizačná energia1 312 kJ/mol

Elektrónová afinita72.77 kJ/mol

Hodnoty sa vzťahujú na prvok alebo neutrálny atóm tam, kde je to vhodné. Fyzikálne údaje môžu závisieť od alotropickej formy, tlaku a podmienok merania.

História

Objav a identifikácia

Objav tohto prvku sa spája s osobou alebo tímom uvedeným v historickom zázname: Henry Cavendish. Rozpoznanie nového prvku, získanie čistej vzorky a neskoršie určenie protónového čísla nemuseli prebehnúť v rovnakom okamihu.

Izotopy a atómová hmotnosť

Ako izotopové zloženie mení čísla

Štandardná atómová hmotnosť sa uvádza ako interval [1.00784, 1.00811]. Izotopové zastúpenie prírodných vzoriek sa môže mierne meniť, preto jediná desatinná hodnota nevystihuje skutočnú premenlivosť.

Prvok má aspoň jeden stabilný izotop. Izotopy majú rovnaký počet protónov, ale rozdielny počet neutrónov; zachovávajú chemickú identitu prvku, no líšia sa atómovou hmotnosťou.

Bezpečnosť

Zaobchádzanie a expozícia

Riziko závisí od chemickej formy, dávky a cesty expozície. Čistý prvok, jeho ióny a zlúčeniny môžu mať veľmi rozdielne biologické a environmentálne účinky, preto treba vychádzať z bezpečnostných údajov konkrétnej látky.