Kemijski element · referenčna stran

Vodik

Vodik je kemijski element z atomskim številom 1 (H), v 1. periodi, 1. skupini in bloku s. Referenčno agregatno stanje pri sobni temperaturi: plinasto. Elektronska konfiguracija: 1s1.

Atomsko število1

Standardna atomska masa[1.00784, 1.00811]

Skupina1

Perioda1

Bloks

Elektronska konfiguracija1s1

Elektronska zgradba

Kaj usmerja kemijsko obnašanje

Vodik ima konfiguracijo 1s¹. Ima le en elektron, zato po nekaterih lastnostih spominja na alkalijske kovine, po drugih pa na halogene; njegove kemije ni smiselno obravnavati kot kemijo običajne alkalijske kovine.

Elektronska konfiguracija atoma je 1s1. Število in energija valenčnih elektronov vplivata na tvorbo vezi, pogosta oksidacijska stanja in podobnost s sosednjimi elementi.

Kemijske oblike

Spojine, ioni in materiali

Prosti vodik tvori molekule H₂. V spojinah ima najpogosteje oksidacijsko število +1, v kovinskih hidridih pa tudi −1; sestavlja vodo, kisline in zelo veliko organskih snovi.

Fizikalno obnašanje

Agregatno stanje in fazni prehodi

Pri sobni temperaturi je referenčno agregatno stanje plinasto. Gostota je navedena kot 0.0899 g/L. Tališče je 13.84 K (-259.3 °C). Vrelišče je 20.27 K (-252.9 °C). Na izmerjene vrednosti lahko vplivajo tlak, čistost vzorca in kristalna zgradba.

Pojavljanje in uporaba

Kje se element pojavlja in čemu služi

V praksi se s tem elementom srečujemo predvsem na področjih: Voda in kemija življenja, Proizvodnja gnojil in Rafiniranje nafte.

V praksi

Konkretni primeri uporabe

Voda in kemija življenja

Vodik se na tem področju uporablja zaradi kombinacije svojih fizikalnih in kemijskih lastnosti. Konkretna vloga je odvisna od oblike elementa, čistosti in zahtev posamezne uporabe.

Proizvodnja gnojil

Vodik ali njegove spojine sodelujejo v kemijskih procesih kot reagent, katalitsko aktivna sestavina ali surovina. Njihov pomen izhaja iz reaktivnosti in stabilnosti pri danih pogojih.

Rafiniranje nafte

Vodik ali njegove spojine sodelujejo v kemijskih procesih kot reagent, katalitsko aktivna sestavina ali surovina. Njihov pomen izhaja iz reaktivnosti in stabilnosti pri danih pogojih.

Položaj v periodnem sistemu

Kaj pokažejo sosednji elementi

Element leži v 1. periodi in 1. skupini. Med njegovimi dejanskimi sosedi v periodnem sistemu so na primer: Vodik, Litij, Berilij. Primerjava sosedov pomaga razumeti spremembe atomskega polmera, ionizacijske energije, valenčnih elektronov in načina vezave.

Referenčni podatki

Fizikalne in atomske lastnosti

Razvrstitevdvoatomska nekovina

Agregatno stanje pri sobni temperaturiplinasto

Elektronske lupine1

Gostota0.0899 g/L

Tališče13.84 K (-259.3 °C)

Vrelišče20.27 K (-252.9 °C)

Elektronegativnost po Paulingu2.2

Prva ionizacijska energija1 312 kJ/mol

Elektronska afiniteta72.77 kJ/mol

Vrednosti se nanašajo na element ali nevtralni atom, kjer je to smiselno. Fizikalni podatki so lahko odvisni od alotropske oblike, tlaka in pogojev merjenja.

Zgodovina

Odkritje in prepoznavanje

Odkritje oziroma prepoznavanje elementa z imenom Vodik je povezano z imenom Henry Cavendish. Prepoznavanje elementa, priprava čistega vzorca in poznejša določitev njegovega atomskega števila niso nujno potekali istočasno.

Izotopi in atomska masa

Kako izotopska sestava spreminja številke

Standardna atomska masa je podana kot interval [1.00784, 1.00811]. Naravni vzorci se lahko nekoliko razlikujejo v izotopski sestavi, zato ena sama decimalna vrednost ne bi prikazala dejanske raznolikosti.

Vodik ima vsaj en stabilen izotop. Izotopi imajo enako število protonov in zato pripadajo istemu elementu, razlikujejo pa se v številu nevtronov in atomski masi.

Varnost

Ravnanje in izpostavljenost

Nevarnosti so odvisne od kemijske oblike elementa, odmerka in načina izpostavljenosti. Čisti element, njegovi ioni in spojine imajo lahko zelo različne biološke in okoljske učinke, zato je treba preveriti podatke za dejansko uporabljeno snov.