Хімічний елемент · довідкова сторінка

Гідроген

Гідроген (H) — хімічний елемент з атомним номером 1. Він розташований у періоді 1, групі 1, s-блоці. За кімнатної температури проста речовина є газом. Атомний номер дорівнює числу протонів у ядрі й однозначно визначає елемент. У назві простої речовини часто вживають слово «водень».

Атомний номер1

Стандартна атомна маса[1.00784, 1.00811]

Група1

Період1

Блокs

Електронна конфігурація1s1

Електронна будова

Що визначає хімічні властивості

Атом елемента «Гідроген» має лише один електрон. Він може брати участь у ковалентному зв’язку, віддаватися з утворенням H⁺ або приєднуватися з утворенням гідрид-йона H⁻.

Конфігурація 1s1 робить Гідроген особливим: формально він має один валентний електрон, як елементи групи 1, але його хімія не є простим продовженням хімії лужних металів.

Хімічні форми

Сполуки, йони та матеріали

Проста речовина водень існує переважно у вигляді молекул H₂. У сполуках Гідроген входить до складу води, вуглеводнів, кислот, гідридів металів і великої кількості органічних молекул; можливі ступені окиснення +1, 0 та −1.

Фізичні властивості

Стан і фазові переходи

За кімнатної температури проста речовина перебуває у газоподібному стані. Густина: 0.0899 g/L. Температура плавлення: 13.84 K (-259.3 °C). Температура кипіння: 20.27 K (-252.9 °C). Вимірювані фізичні величини можуть залежати від тиску, чистоти зразка та кристалічної структури.

Поширення та застосування

Де трапляється і як застосовується Гідроген?

На практиці елемент «Гідроген» або його сполуки використовують у таких напрямах: Вода та хімія життя, Виробництво добрив та Нафтопереробка. Конкретна роль залежить від хімічної форми та властивості, яку потрібно використати.

На практиці

Приклади реального застосування

Вода та хімія життя

У цій сфері елемент «Гідроген» або його сполуки застосовують завдяки відповідним хімічним, фізичним чи ізотопним властивостям; конкретна роль залежить від матеріалу та конструкції.

Виробництво добрив

Нафтопереробка

Елемент «Гідроген» або його сполуки можуть прискорювати реакції чи брати участь у ключових стадіях хімічного виробництва та синтезу.

Положення в періодичній системі

Що показують сусідні елементи

Елемент «Гідроген» розташований у періоді 1, групі 1 та s-блоці; класифікація: двоатомний неметал. Порівняння з елементами тієї самої групи показує подібність валентної електронної будови, а рух уздовж періоду — закономірні зміни радіуса, енергії йонізації, електронегативності та характеру зв’язків.

Довідкові дані

Фізичні та атомні властивості

Класифікаціядвоатомний неметал

Стан за кімнатної температуригазоподібний стан

Електронні оболонки1

Густина0.0899 g/L

Температура плавлення13.84 K (-259.3 °C)

Температура кипіння20.27 K (-252.9 °C)

Електронегативність за Полінгом2.2

Перша енергія йонізації1 312 kJ/mol

Спорідненість до електрона72.77 kJ/mol

Значення стосуються елемента або нейтрального атома там, де це доречно. Фізичні величини можуть залежати від алотропної форми, тиску, чистоти та умов вимірювання.

Історія

Відкриття та ідентифікація

Історія вивчення елемента «Гідроген» охоплює розпізнавання його хімічної індивідуальності, виділення або одержання речовини та подальший точний опис як елемента з атомним номером 1.

Ізотопи та атомна маса

Як ізотопний склад впливає на значення

Стандартну атомну масу задають інтервалом [1.00784, 1.00811]. Ізотопний склад природних зразків може трохи відрізнятися, тому одне десяткове значення приховувало б реальну варіабельність.

Елемент «Гідроген» має принаймні один стабільний ізотоп. Усі ізотопи мають однакову кількість протонів, але різняться кількістю нейтронів і масою атома.

Безпека

Поводження та вплив

Ризики під час роботи з елементом «Гідроген» залежать від хімічної форми, дози та шляху впливу. Проста речовина, йони та сполуки можуть істотно різнитися за біологічною й екологічною дією, тому слід орієнтуватися на дані для конкретної речовини.