Kimyasal element · referans sayfası

Hidrojen

Hidrojen, atom numarası 1 ve sembolü H olan kimyasal elementtir. Periyot 1, grup 1, s bloğunda yer alır. Oda sıcaklığında referans hâli gazdır. Elektron dizilimi 1s1 biçimindedir.

Atom numarası1

Standart atom ağırlığı[1.00784, 1.00811]

Grup1

Periyot1

Bloks

Elektron dizilimi1s1

Elektronik yapı

Kimyasını ne belirler?

Bir hidrojen atomunda yalnızca bir elektron vardır. Bu elektron kovalent bağa katılabilir, H⁺ oluşurken uzaklaştırılabilir veya uygun bileşiklerde H⁻ hidrür iyonu oluşacak biçimde elektron alınabilir.

1s1 dizilimi hidrojeni periyodik tabloda özel bir konuma yerleştirir: 1. grup elementleri gibi tek değerlik elektronuna sahiptir, ancak kimyası alkali metallerin basit bir devamı değildir.

Kimyasal biçimler

Bileşikler, iyonlar ve malzemeler

Serbest hidrojen çoğunlukla H₂ molekülleri hâlindedir. Bileşiklerinde su, hidrokarbonlar, asitler, metal hidrürler ve çok sayıda organik molekülde bulunur; yükseltgenme basamağı +1, 0 veya −1 olabilir.

Fiziksel davranış

Hâl ve faz değişimleri

Oda sıcaklığında referans hâli gazdır. Verilen yoğunluk 0.0899 g/L. Erime noktası 13.84 K (-259.3 °C). Kaynama noktası 20.27 K (-252.9 °C). Basınç, saflık ve kristal yapı ölçülen fiziksel değerleri etkileyebilir.

Bulunuş ve kullanım

Hidrojen nerede bulunur ve nasıl kullanılır?

Dünya’da hidrojen başlıca su ve organik moleküller gibi bileşiklerde bulunur. Endüstriyel hidrojen amonyak üretiminde, petrol rafinasyonunda ve yakıt hücreleri dâhil enerji sistemlerinde kullanılır.

Pratikte

Gerçek kullanım örnekleri

Su ve yaşamın kimyası

Hidrojen suyun bileşimindedir; karbon–hidrojen bağları biyolojik moleküllerin büyük bölümünde bulunur.

Gübre üretimi

Hidrojen, amonyak üretiminin temel hammaddelerinden biridir; amonyaktan çok sayıda azotlu gübre üretilir.

Petrol rafinasyonu

Hidrojen, katalitik ve hidrojenleme süreçlerinde safsızlıkları gidermek ve yakıt özelliklerini iyileştirmek için kullanılır.

Periyodik konum

Komşu elementler ne anlatır?

Hidrojen, periyot 1 ve grup 1 içinde, s bloğunda yer alır ve iki atomlu ametal olarak sınıflandırılır. Aynı gruptaki komşular değerlik elektron düzeni ve yaygın tepkime türleri açısından karşılaştırma sağlar. Periyotta yatay karşılaştırma ise atom yarıçapı, iyonlaşma enerjisi, elektronegatiflik ve bağlanmadaki düzenli değişimleri gösterir.

Referans verileri

Fiziksel ve atomik özellikler

Sınıflandırmaiki atomlu ametal

Oda sıcaklığındaki hâligaz

Elektron katmanları1

Yoğunluk0.0899 g/L

Erime noktası13.84 K (-259.3 °C)

Kaynama noktası20.27 K (-252.9 °C)

Pauling elektronegatifliği2.2

Birinci iyonlaşma enerjisi1 312 kJ/mol

Elektron ilgisi72.77 kJ/mol

Değerler, uygun olduğu yerde elementi veya nötr atomu tanımlar. Fiziksel veriler allotropa, basınca, saflığa ve ölçüm koşullarına bağlı olarak değişebilir.

Tarihçe

Keşif ve tanımlama

Hidrojen elementinin keşfi Henry Cavendish ile ilişkilendirilir. Elementin fark edilmesi, saf örneğinin ayrılması ve modern atom numarasının belirlenmesi her zaman aynı tarihte gerçekleşmemiştir.

İzotoplar ve atom ağırlığı

İzotop bileşimi sayıları nasıl değiştirir?

Standart atom ağırlığı [1.00784, 1.00811] aralığıyla verilir. Doğal örneklerde izotop oranları az da olsa değişebildiği için tek bir ondalık değer gerçek değişkenliği gizleyebilir.

Hidrojen en az bir kararlı izotopa sahiptir. İzotopların proton sayısı ve dolayısıyla element kimliği aynıdır; nötron sayıları ve atom kütleleri farklıdır.

Güvenlik

Kullanım ve maruziyet

Hidrojen ile ilgili tehlikeler kimyasal biçime, doza ve maruziyet yoluna bağlıdır. Saf element, iyonlar ve bileşikler biyolojik ve çevresel olarak çok farklı davranabilir; bu nedenle somut maddenin güvenlik verileri esas alınmalıdır.