Hydrogen– ang unang elemento ng kemikal ng Periodic Table mga elemento ng kemikal DI. Mendeleev. Ang kemikal na elemento ng hydrogen ay matatagpuan sa unang pangkat, ang pangunahing subgroup, ang unang panahon ng Periodic System.

Kamag-anak atomic mass hydrogen = 1.

Ang hydrogen ay may pinakasimpleng atomic na istraktura; ito ay binubuo ng isang elektron, na matatagpuan sa perinuclear space. Ang nucleus ng isang hydrogen atom ay binubuo ng isang proton.

Ang hydrogen atom ay maaaring magbigay o makakuha ng isang electron sa mga kemikal na reaksyon, na bumubuo ng dalawang uri ng mga ion:

H0 + 1ē → H1− H0 – 1ē → H1+.

Hydrogen– ang pinakakaraniwang elemento sa Uniberso. Ito ay bumubuo ng halos 88.6% ng lahat ng mga atomo (mga 11.3% ay mga helium atoms, ang bahagi ng lahat ng iba pang elementong pinagsama ay humigit-kumulang 0.1%). Kaya, ang hydrogen ang pangunahing sangkap mga bituin at interstellar gas. Sa interstellar space, ang elementong ito ay umiiral sa anyo ng mga indibidwal na molekula, atomo at ion at maaaring bumuo ng mga molekular na ulap na malaki ang pagkakaiba sa laki, density at temperatura.

Ang mass fraction ng hydrogen sa crust ng lupa ay 1%. Ito ang ikasiyam na pinakakaraniwang elemento. Ang kahalagahan ng hydrogen sa mga prosesong kemikal na nagaganap sa Earth ay halos kasing-husay ng oxygen. Hindi tulad ng oxygen, na umiiral sa Earth sa parehong bound at free states, halos lahat ng hydrogen sa Earth ay nasa anyo ng mga compound; Isang napakaliit na halaga ng hydrogen sa anyo ng isang simpleng sangkap lamang ang nakapaloob sa atmospera (0.00005% sa dami para sa tuyong hangin).

Ang hydrogen ay matatagpuan sa halos lahat organikong bagay at naroroon sa lahat ng buhay na selula.

Mga pisikal na katangian ng hydrogen

Ang isang simpleng sangkap na nabuo ng elementong kemikal na hydrogen ay may istrukturang molekular. Ang komposisyon nito ay tumutugma sa formula H2. Tulad ng elemento ng kemikal, ang simpleng sangkap ay tinatawag ding hydrogen.

Hydrogen– isang walang kulay na gas, walang amoy at walang lasa, halos hindi matutunaw sa tubig. Sa temperatura ng silid at normal presyon ng atmospera ang solubility ay 18.8 ml ng gas bawat 1 litro ng tubig.

Hydrogen– ang pinakamagaan na gas, ang density nito ay 0.08987 g/l. Para sa paghahambing: ang density ng hangin ay 1.3 g/l.

Ang hydrogen ay maaaring matunaw sa mga metal, halimbawa, hanggang 850 volume ng hydrogen ang maaaring matunaw sa isang volume ng palladium. Dahil sa napakaliit nitong molekular na sukat, ang hydrogen ay may kakayahang mag-diffusion sa maraming materyales

Tulad ng ibang mga gas, hydrogen mababang temperatura namumuo sa walang kulay malinaw na likido, ito ay nangyayari sa isang temperatura - 252.8°C. Kapag ang temperatura ay umabot sa -259.2°C, ang hydrogen ay nagki-kristal sa anyo ng mga puting kristal, katulad ng niyebe.

Hindi tulad ng oxygen, ang hydrogen ay hindi nailalarawan sa pamamagitan ng allotropy

Mga aplikasyon ng hydrogen

Ginagamit ang hydrogen sa iba't ibang industriya industriya. Maraming hydrogen ang ginagamit upang makagawa ng ammonia (NH3). Ang mga nitrogen fertilizers, synthetic fibers at plastic, at mga gamot ay nakukuha mula sa ammonia.

Sa industriya ng pagkain, ang hydrogen ay ginagamit sa paggawa ng margarine, na naglalaman ng mga solidong taba. Upang makuha ang mga ito mula sa mga likidong taba, ang hydrogen ay ipinapasa sa kanila.

Kapag nasusunog ang hydrogen sa oxygen, malapit na ang temperatura ng apoy 2500°C. Sa temperatura na ito, ang mga refractory metal ay maaaring matunaw at ma-welded. Kaya, ang hydrogen ay ginagamit sa hinang.

Ang pinaghalong likidong hydrogen at oxygen ay ginagamit bilang rocket fuel.

Sa kasalukuyan, maraming mga bansa ang nagsimula ng pagsasaliksik sa pagpapalit ng hindi nababagong mga mapagkukunan ng enerhiya (langis, gas, karbon) ng hydrogen. Kapag nasusunog ang hydrogen sa oxygen, nabubuo ang isang environment friendly na produkto - tubig, hindi carbon dioxide nagiging sanhi ng greenhouse effect.

Iminumungkahi ng mga siyentipiko na sa kalagitnaan ng ika-21 siglo dapat itong magsimula maramihang paggawa mga sasakyang hydrogen. Ang mga cell ng gasolina sa bahay, na ang operasyon ay batay din sa oksihenasyon ng hydrogen na may oxygen, ay malawakang gagamitin.

Sa pagtatapos ng ika-19 - simula ng ika-20 siglo, sa bukang-liwayway ng panahon ng aeronautics, napuno ang hydrogen Mga lobo, airship at balloon, dahil mas magaan ito kaysa hangin. Gayunpaman, ang panahon ng mga airship ay nagsimulang mabilis na lumabo sa nakaraan pagkatapos ng kalamidad na nangyari sa airship Hindenburg. Mayo 6, 1937 airship, napuno ng hydrogen, nasunog ito, na nagresulta sa pagkamatay ng dose-dosenang mga pasahero nito.

Ang hydrogen ay sobrang sumasabog sa isang tiyak na proporsyon na may oxygen. Ang pagkabigong sumunod sa mga regulasyon sa kaligtasan ay humantong sa pag-aapoy at pagsabog ng airship.

• Hydrogen– ang unang elemento ng kemikal ng Periodic Table ng mga elemento ng kemikal D.I. Mendeleev
• Ang hydrogen ay matatagpuan sa pangkat I, ang pangunahing subgroup, panahon 1 ng Periodic System
• Valence ng hydrogen sa mga compound - I
• Hydrogen– walang kulay na gas, walang amoy at walang lasa, halos hindi matutunaw sa tubig
• Hydrogen- ang pinakamagaan na gas
• Ang likido at solid na hydrogen ay ginawa sa mababang temperatura
• Ang hydrogen ay maaaring matunaw sa mga metal
• Ang mga aplikasyon ng hydrogen ay iba-iba

hydrogen – espesyal na elemento, na sumasakop sa dalawang cell nang sabay-sabay sa periodic table ng Mendeleev. Matatagpuan ito sa dalawang grupo ng mga elemento na may magkasalungat na katangian, at ginagawang kakaiba ng feature na ito. Ang hydrogen ay isang simpleng sangkap at isang mahalagang bahagi ng maraming kumplikadong compounds ito ay isang organogenic at biogenic na elemento. Ito ay nagkakahalaga ng pamilyar sa iyong sarili nang detalyado sa mga pangunahing tampok at katangian nito.

Hydrogen sa periodic table ng Mendeleev

Ang mga pangunahing tampok ng hydrogen na ipinahiwatig sa:

• ang serial number ng elemento ay 1 (mayroong parehong bilang ng mga proton at electron);
• atomic mass ay 1.00795;
• Ang hydrogen ay may tatlong isotopes, na ang bawat isa ay may mga espesyal na katangian;
• Dahil sa nilalaman ng isang elektron lamang, ang hydrogen ay may kakayahang magpakita ng pagbabawas at mga katangian ng oxidizing, at pagkatapos mag-donate ng electron, ang hydrogen ay may libreng orbital na nakikibahagi sa pagbuo ng mga kemikal na bono ayon sa mekanismo ng donor-acceptor;
• ang hydrogen ay isang light element na may mababang density;
• Ang hydrogen ay isang malakas na ahente ng pagbabawas, binubuksan nito ang pangkat ng mga alkali na metal sa unang grupo sa pangunahing subgroup;
• kapag ang hydrogen ay tumutugon sa mga metal at iba pang malakas na ahente ng pagbabawas, tinatanggap nito ang kanilang elektron at nagiging isang ahente ng oxidizing. Ang mga naturang compound ay tinatawag na hydride. Ayon sa katangiang ito, ang hydrogen ay karaniwang nabibilang sa pangkat ng mga halogens (sa talahanayan ito ay ibinigay sa itaas ng fluorine sa mga bracket), kung saan ito ay katulad.

Hydrogen bilang isang simpleng sangkap

Ang hydrogen ay isang gas na ang molekula ay binubuo ng dalawa. Ang sangkap na ito ay natuklasan noong 1766 ng British scientist na si Henry Cavendish. Pinatunayan niya na ang hydrogen ay isang gas na sumasabog kapag ito ay tumutugon sa oxygen. Matapos pag-aralan ang hydrogen, natuklasan ng mga chemist na ang sangkap na ito ang pinakamagaan sa lahat ng nalalaman ng tao.

Ang isa pang siyentipiko, si Lavoisier, ay nagbigay sa elemento ng pangalang "hydrogenium," na isinalin mula sa Latin ay nangangahulugang "pagsilang ng tubig." Noong 1781, pinatunayan ni Henry Cavendish na ang tubig ay isang kumbinasyon ng oxygen at hydrogen. Sa madaling salita, ang tubig ay produkto ng reaksyon ng hydrogen na may oxygen. Ang mga nasusunog na katangian ng hydrogen ay kilala sa mga sinaunang siyentipiko: ang kaukulang mga tala ay iniwan ni Paracelsus, na nabuhay noong ika-16 na siglo.

Ang molecular hydrogen ay isang natural na nagaganap na gaseous compound na karaniwan sa kalikasan, na binubuo ng dalawang atomo at kapag dinala sa ibabaw ng isang nasusunog na splinter. Ang isang molekula ng hydrogen ay maaaring maghiwa-hiwalay sa mga atomo na nagiging helium nuclei, dahil sila ay may kakayahang lumahok sa mga reaksyong nuklear. Ang ganitong mga proseso ay regular na nagaganap sa kalawakan at sa Araw.

Hydrogen at ang mga pisikal na katangian nito

Ang hydrogen ay may mga sumusunod na pisikal na parameter:

• kumukulo sa -252.76 °C;
• natutunaw sa -259.14 °C; *sa loob ng tinukoy na mga limitasyon ng temperatura, ang hydrogen ay isang walang amoy, walang kulay na likido;
• Ang hydrogen ay bahagyang natutunaw sa tubig;
• Ang hydrogen ay maaaring theoretically pumunta sa metal na estado kung ibinigay mga espesyal na kondisyon(mababang temperatura at mataas na presyon);
• purong hydrogen ay isang paputok at nasusunog na sangkap;
• ang hydrogen ay nakakalaganap sa kapal ng mga metal, samakatuwid ito ay natutunaw nang maayos sa kanila;
• ang hydrogen ay 14.5 beses na mas magaan kaysa sa hangin;
• sa altapresyon maaaring makuha ang mala-niyebe na kristal ng solid hydrogen.

Mga kemikal na katangian ng hydrogen

Mga pamamaraan sa laboratoryo:

• pakikipag-ugnayan ng mga dilute acid na may mga aktibong metal at mga metal ng intermediate na aktibidad;
• hydrolysis ng metal hydride;
• reaksyon ng alkali at alkaline earth na mga metal sa tubig.

Mga compound ng hydrogen:

Hydrogen halides; pabagu-bago ng isip hydrogen compounds ng non-metal; hydride; hydroxides; hydrogen hydroxide (tubig); hydrogen peroxide; mga organikong compound (protina, taba, hydrocarbon, bitamina, lipid, mahahalagang langis, mga hormone). I-click upang makita ang mga ligtas na eksperimento upang pag-aralan ang mga katangian ng mga protina, taba at carbohydrates.

Upang kolektahin ang ginawang hydrogen, kailangan mong hawakan ang test tube nang nakabaligtad. Ang hydrogen ay hindi maaaring kolektahin tulad ng carbon dioxide, dahil ito ay mas magaan kaysa sa hangin. Ang hydrogen ay mabilis na sumingaw, at kapag inihalo sa hangin (o sa malalaking akumulasyon) ito ay sumasabog. Samakatuwid, ito ay kinakailangan upang baligtarin ang test tube. Kaagad pagkatapos ng pagpuno, ang tubo ay sarado na may goma stopper.

Upang subukan ang kadalisayan ng hydrogen, kailangan mong hawakan ang isang naiilawan na posporo sa leeg ng test tube. Kung ang isang mapurol at tahimik na putok ay nangyayari, ang gas ay malinis at ang mga dumi ng hangin ay minimal. Kung ang bulak ay malakas at sumisipol, ang gas sa test tube ay marumi, naglalaman ito malaking bahagi banyagang bahagi.

Pansin! Huwag subukang ulitin ang mga eksperimentong ito sa iyong sarili!

likido

Hydrogen(lat. Hydrogenium; ipinahiwatig ng simbolo H) ay ang unang elemento ng periodic table ng mga elemento. Malawak na ipinamamahagi sa kalikasan. Ang cation (at nucleus) ng pinakakaraniwang isotope ng hydrogen, 1 H, ay ang proton. Ang mga katangian ng 1 H nucleus ay ginagawang posible ang malawakang paggamit ng NMR spectroscopy sa pagsusuri ng mga organikong sangkap.

Ang tatlong isotopes ng hydrogen ay may sariling mga pangalan: 1 H - protium (H), 2 H - deuterium (D) at 3 H - tritium (radioactive) (T).

Ang simpleng sangkap na hydrogen - H 2 - ay isang magaan na walang kulay na gas. Kapag inihalo sa hangin o oxygen, ito ay nasusunog at sumasabog. Hindi nakakalason. Natutunaw sa ethanol at isang bilang ng mga metal: iron, nickel, palladium, platinum.

Kwento

Ang paglabas ng nasusunog na gas sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng mga acid at metal ay naobserbahan noong ika-16 at XVII siglo sa bukang-liwayway ng pagbuo ng kimika bilang isang agham. Direktang itinuro din ni Mikhail Vasilyevich Lomonosov ang paghihiwalay nito, ngunit tiyak na alam na niya na hindi ito phlogiston. Sinuri ng English physicist at chemist na si Henry Cavendish ang gas na ito noong 1766 at tinawag itong “combustible air.” Kapag nasunog, ang "nasusunog na hangin" ay gumawa ng tubig, ngunit ang pagsunod ni Cavendish sa teorya ng phlogiston ay pumigil sa kanya sa pagguhit ng mga tamang konklusyon. Ang Pranses na chemist na si Antoine Lavoisier, kasama ang engineer na si J. Meunier, gamit ang mga espesyal na gasometer, noong 1783 ay nagsagawa ng synthesis ng tubig, at pagkatapos ay ang pagsusuri nito, na nabubulok ang singaw ng tubig na may mainit na bakal. Kaya, itinatag niya na ang "nasusunog na hangin" ay bahagi ng tubig at maaaring makuha mula dito.

pinagmulan ng pangalan

Binigyan ni Lavoisier ang hydrogen ng pangalang hydrogène - "nagsilang ng tubig." Ang pangalang Ruso na "hydrogen" ay iminungkahi ng chemist na si M. F. Solovyov noong 1824 - sa pamamagitan ng pagkakatulad sa "oxygen" ni Slomonosov.

Paglaganap

Ang hydrogen ay ang pinaka-masaganang elemento sa Uniberso. Ito ay nagkakahalaga ng humigit-kumulang 92% ng lahat ng mga atomo (8% ay helium atoms, ang bahagi ng lahat ng iba pang mga elementong pinagsama ay mas mababa sa 0.1%). Kaya, ang hydrogen ang pangunahing bahagi ng mga bituin at interstellar gas. Sa ilalim ng mga kondisyon ng mga stellar na temperatura (halimbawa, ang temperatura sa ibabaw ng Araw ay ~ 6000 °C), ang hydrogen ay umiiral sa anyo ng plasma sa interstellar space, ang elementong ito ay umiiral sa anyo ng mga indibidwal na molekula, mga atomo at mga ion at maaaring mabuo mga molekular na ulap na malaki ang pagkakaiba-iba sa laki, density at temperatura.

Ang crust ng lupa at mga buhay na organismo

Ang mass fraction ng hydrogen sa crust ng lupa ay 1% - ito ang ika-sampung pinaka-masaganang elemento. Gayunpaman, ang papel nito sa kalikasan ay natutukoy hindi sa pamamagitan ng masa, ngunit sa pamamagitan ng bilang ng mga atomo, ang bahagi nito sa iba pang mga elemento ay 17% (pangalawang lugar pagkatapos ng oxygen, ang bahagi ng mga atom ay ~ 52%). Samakatuwid, ang kahalagahan ng hydrogen sa mga prosesong kemikal na nagaganap sa Earth ay halos kasing-laki ng oxygen. Hindi tulad ng oxygen, na umiiral sa Earth sa parehong bound at free states, halos lahat ng hydrogen sa Earth ay nasa anyo ng mga compound; Isang napakaliit na halaga ng hydrogen sa anyo ng isang simpleng sangkap lamang ang nakapaloob sa atmospera (0.00005% sa dami).

Ang hydrogen ay bahagi ng halos lahat ng mga organikong sangkap at naroroon sa lahat ng mga buhay na selula. Sa mga buhay na selula, ang hydrogen ay bumubuo ng halos 50% ng bilang ng mga atomo.

Resibo

Pang-industriya na pamamaraan ng produksyon mga simpleng sangkap depende sa anyo kung saan matatagpuan ang kaukulang elemento sa kalikasan, iyon ay, kung ano ang maaaring maging hilaw na materyal para sa paggawa nito. Kaya, ang oxygen na magagamit sa isang libreng estado ay nakuha pisikal- paglabas mula sa likidong hangin. Halos lahat ng hydrogen ay nasa anyo ng mga compound, kaya upang makuha ito ay ginagamit nila mga pamamaraan ng kemikal. Sa partikular, maaaring gamitin ang mga reaksyon ng agnas. Ang isang paraan upang makagawa ng hydrogen ay sa pamamagitan ng agnas ng tubig sa pamamagitan ng electric current.

Ang pangunahing pang-industriya na paraan para sa paggawa ng hydrogen ay ang reaksyon ng methane, na bahagi ng natural na gas, na may tubig. Isinasagawa ito sa mataas na temperatura(madaling makita na kapag nagpapasa ng methane kahit na sa kumukulong tubig, walang reaksyon na nagaganap):

CH 4 + 2H 2 O = CO 2 + 4H 2 −165 kJ

Sa laboratoryo, upang makakuha ng mga simpleng sangkap, hindi nila kinakailangang gumamit ng natural na hilaw na materyales, ngunit piliin ang mga panimulang materyales kung saan mas madaling ihiwalay ang kinakailangang sangkap. Halimbawa, sa laboratoryo, hindi nakukuha ang oxygen mula sa hangin. Ang parehong naaangkop sa produksyon ng hydrogen. Isa sa mga pamamaraan sa laboratoryo paggawa ng hydrogen, na kung minsan ay ginagamit sa industriya, sa pamamagitan ng nabubulok na tubig sa pamamagitan ng electric current.

Karaniwan, ang hydrogen ay ginawa sa laboratoryo sa pamamagitan ng pagtugon sa zinc na may hydrochloric acid.

Sa industriya

1.Electrolysis may tubig na solusyon mga asin:

2NaCl + 2H 2 O → H 2 + 2NaOH + Cl 2

2. Pagpasa ng singaw ng tubig sa mainit na coke sa temperatura na humigit-kumulang 1000 °C:

H2O+C? H2+CO

3. Mula sa natural na gas.

Pag-convert ng singaw:

CH 4 + H 2 O ? CO + 3H 2 (1000 °C)

Catalytic oxidation na may oxygen:

2CH 4 + O 2 ? 2CO + 4H2

4. Pag-crack at pagreporma ng mga hydrocarbon sa panahon ng pagdadalisay ng langis.

Sa laboratoryo

1.Ang epekto ng dilute acids sa mga metal. Upang maisagawa ang reaksyong ito, kadalasang ginagamit ang zinc at dilute hydrochloric acid:

Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2

2.Pakikipag-ugnayan ng calcium sa tubig:

Ca + 2H 2 O → Ca(OH) 2 + H 2

3.Hydrolysis ng hydride:

NaH + H 2 O → NaOH + H 2

4.Ang epekto ng alkalis sa sink o aluminyo:

2Al + 2NaOH + 6H 2 O → 2Na + 3H 2

Zn + 2KOH + 2H 2 O → K 2 + H 2

5.Paggamit ng electrolysis. Sa panahon ng electrolysis ng mga may tubig na solusyon ng alkalis o acids, ang hydrogen ay inilabas sa cathode, halimbawa:

2H 3 O + + 2e − → H 2 + 2H 2 O

Mga katangiang pisikal

Ang hydrogen ay maaaring umiral sa dalawang anyo (mga pagbabago) - sa anyo ng ortho- at para-hydrogen. Sa isang orthohydrogen molecule o-H 2 (mp −259.10 °C, bp −252.56 °C) nuclear spins ay nakadirekta nang magkapareho (parallel), at para sa parahydrogen p-H 2 (titik ng pagkatunaw −259.32 °C, punto ng kumukulo −252.89 °C) - kabaligtaran sa bawat isa (antiparallel). Pinaghalong ekwilibriyo o-H 2 at p-H 2 sa isang ibinigay na temperatura ay tinatawag ekwilibriyong hydrogen e-H2.

Ang mga pagbabago sa hydrogen ay maaaring paghiwalayin sa pamamagitan ng adsorption sa aktibong carbon sa temperatura ng likidong nitrogen. Sa napakababang temperatura, ang equilibrium sa pagitan ng orthohydrogen at parahydrogen ay halos ganap na inilipat patungo sa huli. Sa 80 K ang ratio ng mga form ay humigit-kumulang 1:1. Kapag pinainit, ang desorbed parahydrogen ay nagiging orthohydrogen hanggang sa mabuo ang isang timpla na equilibrium sa temperatura ng silid (ortho-para: 75:25). Nang walang isang katalista, ang pagbabagong-anyo ay nangyayari nang dahan-dahan (sa ilalim ng mga kondisyon ng interstellar medium - na may mga oras ng katangian hanggang sa mga kosmolohikal), na ginagawang posible na pag-aralan ang mga katangian ng mga indibidwal na pagbabago.

Ang hydrogen ay ang pinakamagaan na gas, ito ay 14.5 beses na mas magaan kaysa sa hangin. Malinaw, mas maliit ang masa ng mga molekula, mas mataas ang kanilang bilis sa parehong temperatura. Bilang ang pinakamagagaan na molekula, ang mga molekula ng hydrogen ay gumagalaw nang mas mabilis kaysa sa mga molekula ng anumang iba pang gas at sa gayon ay maaaring maglipat ng init mula sa isang katawan patungo sa isa pa nang mas mabilis. Sinusunod nito na ang hydrogen ay may pinakamataas na thermal conductivity sa mga gaseous substance. Ang thermal conductivity nito ay humigit-kumulang pitong beses na mas mataas kaysa sa thermal conductivity ng hangin.

Ang molekula ng hydrogen ay diatomic - H2. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ito ay isang walang kulay, walang amoy, at walang lasa na gas. Density 0.08987 g/l (n.s.), boiling point −252.76 °C, tiyak na init ng combustion 120.9×10 6 J/kg, bahagyang natutunaw sa tubig - 18.8 ml/l. Ang hydrogen ay lubos na natutunaw sa maraming mga metal (Ni, Pt, Pd, atbp.), lalo na sa palladium (850 volume bawat 1 volume ng Pd). Ang solubility ng hydrogen sa mga metal ay nauugnay sa kakayahang mag-diffuse sa kanila; Ang pagsasabog sa pamamagitan ng isang carbon alloy (halimbawa, bakal) ay minsan ay sinamahan ng pagkasira ng haluang metal dahil sa pakikipag-ugnayan ng hydrogen sa carbon (tinatawag na decarbonization). Halos hindi matutunaw sa pilak.

Liquid hydrogen ay umiiral sa isang napakakitid na hanay ng temperatura mula −252.76 hanggang −259.2 °C. Ito ay isang walang kulay na likido, napakagaan (densidad sa −253 °C 0.0708 g/cm3) at likido (lagkit sa −253 °C 13.8 spuaz). Ang mga kritikal na parameter ng hydrogen ay napakababa: temperatura −240.2 °C at presyon 12.8 atm. Ipinapaliwanag nito ang mga kahirapan sa pagtunaw ng hydrogen. SA estado ng likido equilibrium hydrogen ay binubuo ng 99.79% para-H2, 0.21% ortho-H2.

Solid hydrogen, melting point −259.2 °C, density 0.0807 g/cm 3 (sa −262 °C) - mala-snow na masa, hexagonal na kristal, space group na P6/mmc, mga parameter ng cell a=3,75 c=6.12. Sa mataas na presyon, ang hydrogen ay nagbabago sa isang metal na estado.

Isotopes

Ang hydrogen ay nangyayari sa ang anyo ng tatlo isotopes na may mga indibidwal na pangalan: 1 H - protium (H), 2 H - deuterium (D), 3 H - tritium (radioactive) (T).

Ang protium at deuterium ay mga matatag na isotopes na may mass number 1 at 2. Ang kanilang nilalaman sa kalikasan ay 99.9885 ± 0.0070% at 0.0115 ± 0.0070%, ayon sa pagkakabanggit. Ang ratio na ito ay maaaring bahagyang mag-iba depende sa pinagmulan at paraan ng paggawa ng hydrogen.

Ang hydrogen isotope 3H (tritium) ay hindi matatag. Ang kalahating buhay nito ay 12.32 taon. Ang tritium ay natural na nangyayari sa napakaliit na dami.

Nagbibigay din ang literatura ng data sa hydrogen isotopes na may mass number na 4 - 7 at kalahating buhay na 10 -22 - 10 -23 s.

Ang natural na hydrogen ay binubuo ng H 2 at HD (deuterium hydrogen) na mga molekula sa ratio na 3200:1. Ang nilalaman ng purong deuterium hydrogen D 2 ay mas mababa pa. Ang ratio ng mga konsentrasyon ng HD at D 2 ay humigit-kumulang 6400:1.

Sa lahat ng isotopes ng mga elemento ng kemikal, pisikal at Mga katangian ng kemikal Ang mga hydrogen isotopes ay higit na naiiba sa bawat isa. Ito ay dahil sa pinakamalaking kamag-anak na pagbabago sa atomic mass.

	Temperatura natutunaw, K	Temperatura kumukulo, K	Triple tuldok, K/kPa	Mapanganib tuldok, K/kPa	Densidad likido/gas, kg/m³

Ang Deuterium at tritium ay mayroon ding ortho- at para-modifications: p-D 2 , o-D 2 , p-T 2, o-T 2 . Ang heteroisotope hydrogen (HD, HT, DT) ay walang ortho- at para-modifications.

Mga katangian ng kemikal

Fraction ng dissociated hydrogen molecules

Ang mga molekula ng hydrogen H2 ay medyo malakas, at para sa reaksyon ng hydrogen, maraming enerhiya ang dapat gamitin:

H 2 = 2H − 432 kJ

Samakatuwid, sa mga ordinaryong temperatura, ang hydrogen ay tumutugon lamang sa napakaaktibong mga metal, tulad ng calcium, na bumubuo ng calcium hydride:

Ca + H 2 = CaH 2

at kasama ang tanging non-metal - fluorine, na bumubuo ng hydrogen fluoride:

Ang hydrogen ay tumutugon sa karamihan ng mga metal at di-metal sa mataas na temperatura o sa ilalim ng iba pang mga impluwensya, halimbawa, pag-iilaw:

O 2 + 2H 2 = 2H 2 O

Maaari itong "mag-alis" ng oxygen mula sa ilang mga oxide, halimbawa:

CuO + H 2 = Cu + H 2 O

Ang nakasulat na equation ay sumasalamin sa pagbabawas ng mga katangian ng hydrogen.

N 2 + 3H 2 → 2NH 3

Bumubuo ng hydrogen halides na may mga halogen:

F 2 + H 2 → 2HF, ang reaksyon ay nangyayari nang paputok sa dilim at sa anumang temperatura,

Cl 2 + H 2 → 2HCl, ang reaksyon ay nagpapatuloy nang paputok, sa liwanag lamang.

Nakikipag-ugnayan ito sa soot sa ilalim ng mataas na init:

C + 2H 2 → CH 4

Pakikipag-ugnayan sa mga metal na alkali at alkaline earth

Kapag nakikipag-ugnayan sa mga aktibong metal, ang hydrogen ay bumubuo ng mga hydride:

2Na + H 2 → 2NaH

Ca + H 2 → CaH 2

Mg + H 2 → MgH 2

Hydride- parang asin, mga solido, madaling mag-hydrolyze:

CaH 2 + 2H 2 O → Ca(OH) 2 + 2H 2

Pakikipag-ugnayan sa mga metal oxide (karaniwang d-elemento)

Ang mga oxide ay nabawasan sa mga metal:

CuO + H 2 → Cu + H 2 O

Fe 2 O 3 + 3H 2 → 2Fe + 3H 2 O

WO 3 + 3H 2 → W + 3H 2 O

Hydrogenation ng mga organikong compound

Ang molecular hydrogen ay malawakang ginagamit sa organikong synthesis pagbawi mga organikong compound. Ang mga prosesong ito ay tinatawag mga reaksyon ng hydrogenation. Ang mga reaksyong ito ay isinasagawa sa pagkakaroon ng isang katalista sa altapresyon at temperatura. Ang katalista ay maaaring maging homogenous (hal. Wilkinson Catalyst) o heterogenous (hal. Raney nickel, palladium sa carbon).

Kaya, sa partikular, sa panahon ng catalytic hydrogenation ng mga unsaturated compound tulad ng alkenes at alkynes, nabuo ang mga saturated compound - alkanes.

Geochemistry ng hydrogen

Ang libreng hydrogen H2 ay medyo bihira sa mga terrestrial na gas, ngunit sa anyo ng tubig ito ay nangangailangan ng isang napakahalagang bahagi sa mga prosesong geochemical.

Ang hydrogen ay maaaring naroroon sa mga mineral sa anyo ng ammonium ion, hydroxyl ion at mala-kristal na tubig.

Sa atmospera, ang hydrogen ay patuloy na nagagawa bilang resulta ng pagkabulok ng tubig sa pamamagitan ng solar radiation. Ang pagkakaroon ng mababang masa, ang mga molekula ng hydrogen ay may mataas na bilis ng diffusion motion (ito ay malapit sa pangalawang cosmic speed) at, kapag sila ay pumasok sa itaas na mga layer ng atmospera, maaari silang lumipad sa kalawakan.

Mga tampok ng paggamot

Ang hydrogen, kapag inihalo sa hangin, ay bumubuo ng isang paputok na halo - ang tinatawag na detonating gas. Ang gas na ito ay pinakamasabog kapag ang volume ratio ng hydrogen at oxygen ay 2:1, o hydrogen at hangin ay humigit-kumulang 2:5, dahil ang hangin ay naglalaman ng humigit-kumulang 21% na oxygen. Ang hydrogen ay isa ring panganib sa sunog. Ang likidong hydrogen ay maaaring magdulot ng matinding frostbite kung ito ay madikit sa balat.

Ang mga paputok na konsentrasyon ng hydrogen at oxygen ay nangyayari mula 4% hanggang 96% sa dami. Kapag inihalo sa hangin mula 4% hanggang 75(74)% ayon sa volume.

ekonomiya

Ang halaga ng hydrogen para sa malalaking pakyawan na mga supply ay mula sa $2-5 bawat kg.

Aplikasyon

Ang atomic hydrogen ay ginagamit para sa atomic hydrogen welding.

Industriya ng kemikal

• Sa paggawa ng ammonia, methanol, sabon at plastik
• Sa paggawa ng margarin mula sa likidong mga langis ng gulay
• Nakarehistro bilang mga additives ng pagkain E949(nag-iimpake ng gas)

Industriya ng pagkain

Industriyang panghimpapawid

Ang hydrogen ay napakagaan at palaging tumataas sa hangin. Noong unang panahon, ang mga airship at balloon ay napuno ng hydrogen. Ngunit sa 30s. XX siglo Mayroong ilang mga sakuna kung saan ang mga airship ay sumabog at nasunog. Sa ngayon, ang mga airship ay puno ng helium, sa kabila ng mas mataas na halaga nito.

panggatong

Ang hydrogen ay ginagamit bilang rocket fuel.

Ang pananaliksik ay isinasagawa sa paggamit ng hydrogen bilang panggatong para sa mga kotse at trak. Ang mga hydrogen engine ay hindi nakakadumi kapaligiran at naglalabas lamang ng singaw ng tubig.

Ang mga hydrogen-oxygen fuel cell ay gumagamit ng hydrogen upang direktang mag-convert ng enerhiya kemikal na reaksyon sa electric.

"Liquid Hydrogen" Ang (“LH”) ay ang likidong estado ng hydrogen, na may mababang tiyak na densidad na 0.07 g/cm³ at mga cryogenic na katangian na may temperaturang nagyeyelong 14.01 K (−259.14 °C) at isang punto ng kumukulo na 20.28 K (−252.87 °C ). Ito ay isang walang kulay, walang amoy na likido, na kapag inihalo sa hangin ay mauuri bilang paputok na may saklaw na flammability na 4-75%. Ang spin ratio ng isomers sa likidong hydrogen ay: 99.79% - parahydrogen; 0.21% - orthohydrogen. Hydrogen expansion coefficient kapag nagbabago estado ng pagsasama-sama sa gas ay 848:1 sa 20°C.

Tulad ng anumang iba pang gas, ang liquefaction ng hydrogen ay humahantong sa pagbawas sa dami nito. Pagkatapos ng liquefaction, ang likidong likido ay iniimbak sa mga lalagyan na may thermally insulated sa ilalim ng presyon. Liquid hydrogen Liquid hydrogen, LH2, LH 2) ay aktibong ginagamit sa industriya, bilang isang paraan ng pag-iimbak ng gas, at sa industriya ng espasyo, bilang rocket fuel.

Kwento

Ang unang dokumentadong paggamit ng artipisyal na pagpapalamig ay isinagawa ng Ingles na siyentipiko na si William Cullen noong 1756, si Gaspard Monge ang unang nakakuha ng likidong estado ng sulfur oxide noong 1784, si Michael Faraday ang unang nakakuha ng liquefied ammonia, ang Amerikanong imbentor na si Oliver Evans ay ang unang gumawa ng refrigeration compressor noong 1805, si Jacob Perkins ang unang nagpa-patent ng cooling machine noong 1834 at si John Gorey ang unang nag-patent ng air conditioner sa United States noong 1851. Iminungkahi ni Werner Siemens ang konsepto ng regenerative cooling noong 1857, pinatent ni Karl Linde ang kagamitan para sa paggawa ng likidong hangin gamit ang isang cascade na "Joule-Thomson expansion effect" at regenerative cooling noong 1876. Noong 1885, inilathala ng Polish physicist at chemist na si Zygmunt Wroblewski kritikal na temperatura hydrogen 33 K, kritikal na presyon 13.3 atm. at boiling point sa 23 K. Ang hydrogen ay unang natunaw ni James Dewar noong 1898 gamit ang regenerative cooling at ang kanyang imbensyon, ang Dewar flask. Ang unang synthesis ng isang matatag na isomer ng likidong hydrogen, parahydrogen, ay isinagawa ni Paul Harteck at Carl Bonhoeffer noong 1929.

Paikutin ang mga isomer ng hydrogen

Ang hydrogen sa temperatura ng silid ay pangunahing binubuo ng isang spin isomer, orthohydrogen. Pagkatapos ng produksyon, ang likidong hydrogen ay nasa isang metastable na estado at dapat i-convert sa parahydrogen form upang maiwasan ang explosive exothermic reaction na nangyayari kapag nagbabago ito sa mababang temperatura. Ang conversion sa parahydrogen phase ay karaniwang ginagawa gamit ang mga catalyst tulad ng iron oxide, chromium oxide, Naka-activate na carbon platinum-coated asbestos, rare earth metals o sa pamamagitan ng paggamit ng uranium o nickel additives.

Paggamit

Ang likidong hydrogen ay maaaring gamitin bilang isang paraan ng pag-iimbak ng gasolina para sa mga makina panloob na pagkasunog At mga fuel cell. Ang iba't ibang mga submarino (mga proyekto "212A" at "214", Germany) at mga konsepto ng transportasyon ng hydrogen ay nilikha gamit ang pinagsama-samang anyo ng hydrogen (tingnan ang halimbawa "DeepC" o "BMW H2R"). Dahil sa lapit ng mga disenyo, ang mga gumawa ng LHV equipment ay maaaring gumamit o magbago lamang ng mga system gamit ang liquefied natural gas (LNG). Gayunpaman, dahil sa mas mababang volumetric energy density, ang combustion ay nangangailangan ng mas malaking volume ng hydrogen kaysa natural gas. Kung ang likidong hydrogen ay ginagamit sa halip na "CNG" sa mga piston engine, isang mas malaking sistema ng gasolina ang karaniwang kinakailangan. Sa direktang iniksyon, ang pagtaas ng mga pagkalugi sa intake tract ay binabawasan ang pagpuno ng silindro.

Ginagamit din ang likidong hydrogen upang palamig ang mga neutron sa mga eksperimento sa pagpapakalat ng neutron. Ang mga masa ng neutron at ng hydrogen nucleus ay halos pantay, kaya ang pagpapalitan ng enerhiya sa panahon ng isang nababanat na banggaan ay pinaka-epektibo.

Mga kalamangan

Ang bentahe ng paggamit ng hydrogen ay ang "zero emissions" ng paggamit nito. Ang produkto ng pakikipag-ugnayan nito sa hangin ay tubig.

Mga balakid

Ang isang litro ng "ZhV" ay tumitimbang lamang ng 0.07 kg. Iyon ay, ang tiyak na gravity nito ay 70.99 g/l sa 20 K. Ang likidong hydrogen ay nangangailangan ng teknolohiyang imbakan ng cryogenic, tulad ng mga espesyal na lalagyan na may thermally insulated at nangangailangan ng espesyal na paghawak, na karaniwan para sa lahat ng cryogenic na materyales. Ito ay malapit sa bagay na ito sa likidong oxygen, ngunit nangangailangan ng higit na pag-iingat dahil sa panganib ng sunog. Kahit na may mga insulated na lalagyan, mahirap itong panatilihin sa mababang temperatura na kinakailangan upang mapanatili itong likido (karaniwan itong sumingaw sa bilis na 1% bawat araw). Kapag pinangangasiwaan ito, kailangan mo ring sundin ang karaniwang pag-iingat sa kaligtasan kapag nagtatrabaho sa hydrogen - ito ay sapat na malamig upang matunaw ang hangin, na sumasabog.

Panggatong ng rocket

Ang likidong hydrogen ay isang pangkaraniwang bahagi ng mga rocket fuel, na ginagamit upang itulak ang paglulunsad ng mga sasakyan at spacecraft. Sa karamihan ng likido mga rocket engine hydrogen, ito ay unang ginagamit upang muling palamigin ang nozzle at iba pang bahagi ng makina bago ito ihalo sa isang oxidizer at sunugin upang makagawa ng thrust. Ang mga modernong makina na gumagamit ng mga bahagi ng H 2 /O 2 ay kumonsumo ng pinaghalong gasolina na labis na pinayaman sa hydrogen, na humahantong sa isang tiyak na dami ng hindi nasusunog na hydrogen sa tambutso. Bilang karagdagan sa pagtaas ng tiyak na impulse ng makina sa pamamagitan ng pagbabawas ng molekular na timbang, binabawasan din nito ang pagguho ng nozzle at combustion chamber.

Ang ganitong mga hadlang sa paggamit ng LH sa ibang mga lugar, tulad ng cryogenic na kalikasan at mababang density, ay isa ring limiting factor para sa paggamit sa kasong ito. Noong 2009, mayroon lamang isang launch vehicle (Delta-4 launch vehicle), na ganap na hydrogen rocket. Karaniwan, ang "ZhV" ay ginagamit alinman sa itaas na mga yugto ng mga rocket o sa mga bloke, na gumaganap ng isang makabuluhang bahagi ng gawain ng paglulunsad ng payload sa espasyo sa isang vacuum. Bilang isa sa mga hakbang upang madagdagan ang density ng ganitong uri ng gasolina, may mga panukala na gumamit ng tulad ng putik na hydrogen, iyon ay, isang semi-frozen na anyo ng "liquid hydrogen".

DEPINISYON

Hydrogen- ang unang elemento ng Periodic Table. Pagtatalaga - H mula sa Latin na "hydrogenium". Matatagpuan sa unang yugto, pangkat IA. Tumutukoy sa mga di-metal. Ang nuclear charge ay 1.

Ang hydrogen ay isa sa mga pinaka-karaniwang elemento ng kemikal - ang bahagi nito ay humigit-kumulang 1% ng masa ng lahat ng tatlong mga shell ng crust ng lupa (atmosphere, hydrosphere at lithosphere), na, kapag na-convert sa atomic percentage, ay nagbibigay ng figure na 17.0.

Ang pangunahing halaga ng elementong ito ay matatagpuan sa estadong nakatali. Kaya, ang tubig ay naglalaman ng mga 11 wt. %, luad - mga 1.5%, atbp. Sa anyo ng mga compound na may carbon, ang hydrogen ay bahagi ng langis, mga natural na gas na nasusunog at lahat ng mga organismo.

Ang hydrogen ay isang walang kulay at walang amoy na gas (ang diagram ng atomic na istraktura ay ipinapakita sa Fig. 1). Ang mga punto ng pagkatunaw at pagkulo nito ay napakababa (-259 o C at -253 o C, ayon sa pagkakabanggit). Sa temperatura (-240 o C) at sa ilalim ng presyon, ang hydrogen ay may kakayahang magtunaw, at sa mabilis na pagsingaw ng nagresultang likido, ito ay nagiging solidong estado (transparent na mga kristal). Ito ay bahagyang natutunaw sa tubig - 2:100 sa dami. Ang hydrogen ay nailalarawan sa pamamagitan ng solubility sa ilang mga metal, halimbawa, bakal.

kanin. 1. Ang istraktura ng hydrogen atom.

Atomic at molekular na masa ng hydrogen

DEPINISYON

Relatibong atomic mass Ang elemento ay ang ratio ng mass ng isang atom ng isang partikular na elemento sa 1/12 ng mass ng isang carbon atom.

Ang relatibong atomic mass ay walang sukat at tinutukoy ng A r (ang index na "r" ay ang unang titik salitang Ingles kamag-anak, na nangangahulugang "kamag-anak"). Ang relatibong atomic mass ng atomic hydrogen ay 1.008 amu.

Ang mga masa ng mga molekula, pati na rin ang mga masa ng mga atomo, ay ipinahayag sa atomic mass units.

DEPINISYON

Molekular na timbang Ang isang sangkap ay tinatawag na masa ng isang molekula, na ipinahayag sa atomic mass units. Kamag-anak na molekular na timbang Ang mga sangkap ay tinatawag na ratio ng masa ng isang molekula ng isang naibigay na sangkap sa 1/12 ng masa ng isang carbon atom, ang masa nito ay 12 amu.

Ito ay kilala na ang hydrogen molecule ay diatomic - H 2 . Ang relatibong molecular weight ng isang hydrogen molecule ay magiging katumbas ng:

M r (H 2) = 1.008 × 2 = 2.016.

Isotopes ng hydrogen

Ang hydrogen ay may tatlong isotopes: protium 1 H, deuterium 2 H o D at tritium 3 H o T. Ang kanilang mass number ay 1, 2 at 3. Ang protium at deuterium ay stable, ang tritium ay radioactive (half-life 12.5 taon). Sa mga natural na compound, ang deuterium at protium ay nasa average sa ratio na 1:6800 (batay sa bilang ng mga atomo). Ang tritium ay matatagpuan sa kalikasan sa hindi gaanong dami.

Ang nucleus ng hydrogen atom 1 H ay naglalaman ng isang proton. Kasama sa Deuterium at tritium nuclei, bilang karagdagan sa proton, isa at dalawang neutron.

Hydrogen ions

Maaaring ibigay ng hydrogen atom ang nag-iisang electron nito upang bumuo ng positibong ion (na isang hubad na proton) o makakuha ng isang electron upang maging negatibong ion, na mayroong configuration ng helium electron.

Ang kumpletong pag-alis ng isang electron mula sa isang hydrogen atom ay nangangailangan ng paggasta ng napakataas na enerhiya ng ionization:

H + 315 kcal = H + + e.

Bilang isang resulta, kapag ang hydrogen ay nakikipag-ugnayan sa mga metalloid, hindi ionic, ngunit ang mga polar bond lamang ang lumitaw.

Ang pagkahilig ng isang neutral na atom na makakuha ng labis na elektron ay nailalarawan sa pamamagitan ng halaga ng pagkakaugnay ng elektron nito. Sa hydrogen ito ay ipinahayag nang mahina (gayunpaman, hindi ito nangangahulugan na ang gayong hydrogen ion ay hindi maaaring umiiral):

H + e = H - + 19 kcal.

Molekyul at atom ng hydrogen

Ang molekula ng hydrogen ay binubuo ng dalawang atomo - H2. Narito ang ilang mga katangian na nagpapakilala sa hydrogen atom at molekula:

Mga halimbawa ng paglutas ng problema

HALIMBAWA 1

Mag-ehersisyo	Patunayan na mayroong mga hydride ng pangkalahatang formula na EN x na naglalaman ng 12.5% ​​​​hydrogen.
Solusyon	Kalkulahin natin ang masa ng hydrogen at ang hindi kilalang elemento, kunin ang masa ng sample na 100 g: m(H) = m (EN x) ×w (H); m(H) = 100 × 0.125 = 12.5 g. m(E) = m (EN x) - m(H); m(E) = 100 - 12.5 = 87.5 g. Hanapin natin ang dami ng hydrogen substance at ang hindi kilalang elemento, na tumutukoy sa molar mass ng huli bilang "x" (ang molar mass ng hydrogen ay 1 g/mol):

Ang hydrogen (papel sa pagsubaybay mula sa Latin: lat. Hydrogenium - hydro = "tubig", gen = "pagbuo"; hydrogenium - "pagbuo ng tubig"; tinutukoy ng simbolong H) ay ang unang elemento ng periodic table ng mga elemento. Malawak na ipinamamahagi sa kalikasan. Ang cation (at nucleus) ng pinakakaraniwang isotope ng hydrogen, 1 H, ay ang proton. Ang mga katangian ng 1 H nucleus ay ginagawang posible ang malawakang paggamit ng NMR spectroscopy sa pagsusuri ng mga organikong sangkap.

Ang tatlong isotopes ng hydrogen ay may sariling mga pangalan: 1 H - protium (H), 2 H - deuterium (D) at 3 H - tritium (radioactive) (T).

Ang simpleng sangkap na hydrogen - H 2 - ay isang magaan na walang kulay na gas. Kapag inihalo sa hangin o oxygen, ito ay nasusunog at sumasabog. Hindi nakakalason. Natutunaw sa ethanol at isang bilang ng mga metal: iron, nickel, palladium, platinum.

Kwento

Ang pagpapakawala ng nasusunog na gas sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng mga acid at metal ay naobserbahan noong ika-16 at ika-17 siglo sa bukang-liwayway ng pagbuo ng kimika bilang isang agham. Direktang itinuro din ni Mikhail Vasilyevich Lomonosov ang paghihiwalay nito, ngunit tiyak na alam na niya na hindi ito phlogiston. Sinuri ng English physicist at chemist na si Henry Cavendish ang gas na ito noong 1766 at tinawag itong “combustible air.” Kapag nasunog, ang "nasusunog na hangin" ay gumawa ng tubig, ngunit ang pagsunod ni Cavendish sa teorya ng phlogiston ay pumigil sa kanya sa pagguhit ng mga tamang konklusyon. Ang Pranses na chemist na si Antoine Lavoisier, kasama ang engineer na si J. Meunier, gamit ang mga espesyal na gasometer, noong 1783 ay nagsagawa ng synthesis ng tubig, at pagkatapos ay ang pagsusuri nito, na nabubulok ang singaw ng tubig na may mainit na bakal. Kaya, itinatag niya na ang "nasusunog na hangin" ay bahagi ng tubig at maaaring makuha mula dito.

pinagmulan ng pangalan

Binigyan ni Lavoisier ng hydrogen ang pangalang hydrogène (mula sa sinaunang Griyego na ὕδωρ - tubig at γεννάω - nanganak ako) - "nagsilang ng tubig". Ang pangalang Ruso na "hydrogen" ay iminungkahi ng chemist na si M. F. Solovyov noong 1824 - sa pamamagitan ng pagkakatulad sa "oxygen" ni M. V. Lomonosov.

Paglaganap

Sa Uniberso
Ang hydrogen ay ang pinakakaraniwang elemento sa Uniberso. Ito ay nagkakahalaga ng humigit-kumulang 92% ng lahat ng mga atomo (8% ay helium atoms, ang bahagi ng lahat ng iba pang mga elementong pinagsama ay mas mababa sa 0.1%). Kaya, ang hydrogen ang pangunahing bahagi ng mga bituin at interstellar gas. Sa ilalim ng mga kondisyon ng mga stellar na temperatura (halimbawa, ang temperatura sa ibabaw ng Araw ay ~ 6000 °C), ang hydrogen ay umiiral sa anyo ng plasma sa interstellar space, ang elementong ito ay umiiral sa anyo ng mga indibidwal na molekula, mga atomo at mga ion at maaaring mabuo mga molekular na ulap na malaki ang pagkakaiba-iba sa laki, density at temperatura.

Ang crust ng lupa at mga buhay na organismo
Ang mass fraction ng hydrogen sa crust ng lupa ay 1% - ito ang ika-sampung pinaka-masaganang elemento. Gayunpaman, ang papel nito sa kalikasan ay natutukoy hindi sa pamamagitan ng masa, ngunit sa pamamagitan ng bilang ng mga atomo, ang bahagi nito sa iba pang mga elemento ay 17% (pangalawang lugar pagkatapos ng oxygen, ang bahagi ng mga atom ay ~ 52%). Samakatuwid, ang kahalagahan ng hydrogen sa mga prosesong kemikal na nagaganap sa Earth ay halos kasing-laki ng oxygen. Hindi tulad ng oxygen, na umiiral sa Earth sa parehong bound at free states, halos lahat ng hydrogen sa Earth ay nasa anyo ng mga compound; Isang napakaliit na halaga ng hydrogen sa anyo ng isang simpleng sangkap lamang ang nakapaloob sa atmospera (0.00005% sa dami).
Ang hydrogen ay bahagi ng halos lahat ng mga organikong sangkap at naroroon sa lahat ng mga buhay na selula. Sa mga buhay na selula, ang hydrogen ay bumubuo ng halos 50% ng bilang ng mga atomo.

Resibo

Ang mga pamamaraang pang-industriya para sa paggawa ng mga simpleng sangkap ay nakasalalay sa anyo kung saan matatagpuan ang kaukulang elemento sa kalikasan, iyon ay, kung ano ang maaaring maging hilaw na materyal para sa paggawa nito. Kaya, ang oxygen, na magagamit sa isang libreng estado, ay nakuha sa pisikal - sa pamamagitan ng paghihiwalay mula sa likidong hangin. Halos lahat ng hydrogen ay nasa anyo ng mga compound, kaya ang mga kemikal na pamamaraan ay ginagamit upang makuha ito. Sa partikular, maaaring gamitin ang mga reaksyon ng agnas. Ang isang paraan upang makagawa ng hydrogen ay sa pamamagitan ng agnas ng tubig sa pamamagitan ng electric current.
Ang pangunahing pang-industriya na paraan para sa paggawa ng hydrogen ay ang reaksyon ng methane, na bahagi ng natural na gas, na may tubig. Isinasagawa ito sa mataas na temperatura:
CH 4 + 2H 2 O = CO 2 + 4H 2 −165 kJ

Isa sa mga pamamaraan ng laboratoryo para sa paggawa ng hydrogen, na kung minsan ay ginagamit sa industriya, ay ang agnas ng tubig sa pamamagitan ng electric current. Karaniwan, ang hydrogen ay ginawa sa laboratoryo sa pamamagitan ng pagtugon sa zinc na may hydrochloric acid.