Hydrogenatomet er det enkleste element

Brint er et kemisk element, det enklestei sin struktur og den mest almindelige i naturen. Ifølge nogle videnskabelige data udgør dette element mere end halvfems procent af alle atomer. Den vigtigste forbindelse, hvori hydrogen er til stede, er vand. Dens kemiske formel er skrevet som følger: H2O. Hydrogenatomet består af en proton der repræsenterer kernen og en elektron. Dette er det eneste element, der er en brændbar gas.

Hvordan er hydrogenatomet placeret i det periodiske bord?

Dette element er placeret øverst i den første gruppe. Dette er gjort af den grund, at hydrogenatomet, der taber sin elektron, danner en positiv ion med en ladning. Under visse forhold kan hydrogen imidlertid erhverve metalliske egenskaber. Under normale forhold udviser den kun egenskaber, der er karakteristiske for nonmetals. Hydrogen har signifikante forskelle fra andre elementer, der tilhører den første gruppe.

Hvordan man får hydrogen i et laboratorium?

Hydrogen kan opnås gennem actionIkke-koncentrerede syrer på metaller: Zn (zink i fast tilstand) + 2HCl (vandig opløsning af saltsyre) = ZnCl2 (vandig opløsning af zinkoxid) + H2 (gas)

Hydrogenproduktion ved hydrolyse: 2H3O- + 2e- = H2 (gas) + 2H20 (vand.)

Produktionen af ​​brint er mulig ved virkningen af ​​alkali på aluminium eller zink. Disse metaller kan reagere med vandige opløsninger af kaliumhydroxid eller kaliumhydroxid. I dette tilfælde dannes hydrogen:
Zn (zink) + 2OH- + 2H20 = (Zn (OH) 4) 2- (tetrahydroxocyklisk ion)) + H2 (gas)
Al (aluminium) + 2OH- + 6H20 = (Al (OH) 4) - (tetrahydroxoalumination) + H2 (gas).

Også aktive grundstof kan opnås ved hydrolyse af vandige opløsninger af: CaH2 (calciumhydrid) + 2H2O (vand) = Ca (OH) 2 (calciumhydroxid) + 2H2 (hydrogen).

Isotoper af hydrogen

Der er tre isotopformer af dette kemikalieelement: protium, deuterium og tritium. Samtidig indeholder naturligt hydrogen ca. 99% af protium, resten er deuterium. Den tredje isotop er en radioaktiv, ustabil isotop. Af denne grund findes den kun i naturen i form af spor. Tritium udsender radioaktive partikler, og dets halveringstid er 12,3 år.

Isotopiske former for hydrogen har praktisk tagetDe samme kemiske egenskaber, men de adskiller sig væsentligt i fysiske egenskaber. For hver hydrogenforbindelse er der en deuteriumanalog. De vigtigste af disse er deuteriumoxid (eller tungt vand). Dette stof anvendes i atomreaktorer. Det opnås ved elektrolyse af vand.

Kemiske egenskaber af hydrogen

Det pågældende kemiske element kan genoprette ikke-metaller i gruppe 4-7, oxider og organiske umættede forbindelser, oxidere metaller og danne hydrider som følge heraf.

Hydrogenforbindelser

Disse er ioniske, komplekse og kovalente hydrider såvel som hydrider, såsom interkaleringsforbindelser.

Fremstilling af hydrogen

- Bohrs proces

- fra naturgas eller naphtha (naphtha)

- ved revnedannelse og reformering af kulbrinter

- ved hjælp af elektrolyse af en saltvand (dvs. en vandig opløsning af natriumchlorid).

Hydrogenet i kvantemekanik

Hydrogenatomet er vigtigt i kvantetmekanik, da det to-kropsproblem for ham har en analytisk omtrentlig eller præcis værdi. Disse opløsninger kan anvendes til forskellige isotoper af hydrogen, men med en passende korrektion. Hydrogenatomet i kvantemekanik er beskrevet af bølge-topartikelfunktionen. Det betragtes også som en ikke-deltagende elektron i det elektrostatiske felt af en atomisk tung kerne.

The Bohr hydrogen atom

I 1913 foreslog Bohr Nils sin model af atomethydrogen. Det har mange forenklinger og antagelser. På trods af at modellen ikke var helt korrekt, udledte Bohr strålingsspektret fra det og opnåede de korrekte værdier af atomets energiniveauer.