«Ջրածին»–ի խմբագրումների տարբերություն
չ կետադրական, փոխարինվեց: : → ։ (100) |
|||
Տող 40. | Տող 40. | ||
| բյուրեղացանցի տվյալներ = a=3,780 c=6,167 |
| բյուրեղացանցի տվյալներ = a=3,780 c=6,167 |
||
}} |
}} |
||
'''Ջրածին'''ը (''H'') [[պարբերական համակարգ]]ի առաջին տարրն |
'''Ջրածին'''ը (''H'') [[պարբերական համակարգ]]ի առաջին տարրն է։ Առաջին անգամ մաքուր վիճակում ստացել է [[Հենրի Կավենդիշ]]ը [[1766]] թվականին։ Այն [[տիեզերք]]ում ամենատարածված [[Քիմիական տարրեր|տարր]]ն է։ Երկրի վրա այն գտնվում է հիմնականում միացությունների ձևով։ Ջրածինը միացություններում միավալենտ է։ |
||
Ջրածնի [[ատոմ]]ը կազմված է մեկ [[պրոտոն]] ունեցող միջուկից և մեկ [[էլեկտրոն]] |
Ջրածնի [[ատոմ]]ը կազմված է մեկ [[պրոտոն]] ունեցող միջուկից և մեկ [[էլեկտրոն]]ից։ Հանդես է գալիս H<sub>2</sub> պարզ [[նյութ]]ի ձևով։ |
||
== Պատմություն == |
== Պատմություն == |
||
Ջրածինը հայտնաբերվել է [[16-րդ դար]]ի կեսերին [[Պարացելս]]ի կողմից, որը ստացել է [[երկաթ]]ի վրա [[ծծմբական թթու]] |
Ջրածինը հայտնաբերվել է [[16-րդ դար]]ի կեսերին [[Պարացելս]]ի կողմից, որը ստացել է [[երկաթ]]ի վրա [[ծծմբական թթու]] ազդելով։ [[1766]] թվականին [[Կավենդիշ]]ը հաստատել է նրա հատկությունները և ցույց է տվել նրա տարբերությունը մյուս գազերից և անվանել է «այրվող օդ»։ [[Լավուազիե]]ն [[1783]] թվականին առաջին անգամ ջրածին ստացավ ջրից և ապացուցեց, որ [[ջուր]]ը ջրածնի և [[թթվածն]]ի քիմիական միացությունն է և նրան անվանեց «''հիդրոգենիում''», որը նշանակում է ջուր ծնող։ Ջրածինը երկրի վրա հանդես է գալիս միացություններում՝ ջրում, նավթում, կենդանի [[հյուսվածքներ]]ում, իսկ ազատ վիճակում՝ շատ չնչին քանակներով [[մթնոլորտ]]ի վերին շերտերում։ |
||
Ջրածին անջատվում է նաև հրաբխային ժայթքումների |
Ջրածին անջատվում է նաև հրաբխային ժայթքումների ժամանակ։ Սպեկտրոսկոպի օգնությամբ ջրածին հայտնաբերվել է արեգակի և աստղերի վրա։ |
||
[[Տիեզերք]]ի նյութը ժամանակակից պատկերացումներով կազմված է 30-50%-ի չափով ազատ ջրածնից, որի ատոմը հանդիսանում է [[տիեզերք]]ի կառուցման հիմնական |
[[Տիեզերք]]ի նյութը ժամանակակից պատկերացումներով կազմված է 30-50%-ի չափով ազատ ջրածնից, որի ատոմը հանդիսանում է [[տիեզերք]]ի կառուցման հիմնական աղյուսիկը։ |
||
Բացի ջրածնից՝ 1 ատոմական զանգվածով, հայտնի են նաև 2 և 3 ատոմական զանգվածներով ջրածիններ՝ ծանր ջրածիններ՝ [[դեյտերիում]] (D) և [[տրիտիում]] (T), որոնք թթվածնի հետ առաջացնում են ծանր ջուր՝ (M=2Օ) |
Բացի ջրածնից՝ 1 ատոմական զանգվածով, հայտնի են նաև 2 և 3 ատոմական զանգվածներով ջրածիններ՝ ծանր ջրածիններ՝ [[դեյտերիում]] (D) և [[տրիտիում]] (T), որոնք թթվածնի հետ առաջացնում են ծանր ջուր՝ (M=2Օ)։ |
||
== Անվան ծագում == |
== Անվան ծագում == |
||
[[1787]] թվականին Ա․ Լավուազիեն «այրվող գազը» դասակարգեց [[քիմիական տարրեր]]ի շարքը և անվանեց ջրածին ''hydrogène'' ({{lang-grc|ὕδωρ}} - «ջուր» և {{lang-grc2|''γεννάω''}} - «ծնում եմ») - «ջուր ծնող» |
[[1787]] թվականին Ա․ Լավուազիեն «այրվող գազը» դասակարգեց [[քիմիական տարրեր]]ի շարքը և անվանեց ջրածին ''hydrogène'' ({{lang-grc|ὕδωρ}} - «ջուր» և {{lang-grc2|''γεννάω''}} - «ծնում եմ») - «ջուր ծնող»։ |
||
[[1801]] թվականին Ա․ Լավուազիեն հետևորդ ակադեմիկոս Վ. Մ. Սևերգինը ջրածինը անվանեց «ջրաստեղծ նյութ», նա գրել է<ref>''Севергин В. М.'' Пробирное искусство, или руководство к химическому испытанию металлических руд и других ископаемых тел. СПб.: Издание Имп. АН, 1801. C. 2.</ref>. |
[[1801]] թվականին Ա․ Լավուազիեն հետևորդ ակադեմիկոս Վ. Մ. Սևերգինը ջրածինը անվանեց «ջրաստեղծ նյութ», նա գրել է<ref>''Севергин В. М.'' Пробирное искусство, или руководство к химическому испытанию металлических руд и других ископаемых тел. СПб.: Издание Имп. АН, 1801. C. 2.</ref>. |
||
Տող 63. | Տող 63. | ||
[[Պատկեր:Saturnringe.jpg|մինի|Սատուրն: Մոլորակը բաղկացած է հիմնականում ջրածնից և հելիումից:]] |
[[Պատկեր:Saturnringe.jpg|մինի|Սատուրն: Մոլորակը բաղկացած է հիմնականում ջրածնից և հելիումից:]] |
||
=== Տիեզերքում === |
=== Տիեզերքում === |
||
Ջրածինը ամենատարածված տարրն է [[տիեզերք]]ում<ref name=autogenerated1>[http://www.chemister.ru/Chemie/records.htm Книга рекордов Гиннесса для химических веществ<!-- Заголовок добавлен ботом -->]</ref>․ կազմում է [[աստղեր]]ի և արևի զանգվածի մոտ կեսը (պլազմայի ձևով), արեգակի մթնոլորտի 84 %-ը, միջաստղային միջավայրի և միգամածությունների հիմնական |
Ջրածինը ամենատարածված տարրն է [[տիեզերք]]ում<ref name=autogenerated1>[http://www.chemister.ru/Chemie/records.htm Книга рекордов Гиннесса для химических веществ<!-- Заголовок добавлен ботом -->]</ref>․ կազմում է [[աստղեր]]ի և արևի զանգվածի մոտ կեսը (պլազմայի ձևով), արեգակի մթնոլորտի 84 %-ը, միջաստղային միջավայրի և միգամածությունների հիմնական մասը։ Աստղերի ընդերքում՝ ջրածնի ատոմների միջուկներից՝ [[պրոտոններ]]ից սինթեզվում են [[հելիում]]ի ատոմի միջուկներ (ջերմամիջուկային սինթեզ), անջատվում է ահռելի քանակներով էներգիա։ |
||
Ջրածինը հայտնաբերվել է նաև այլ մոլորակների մթնոլորտում (H<sub>2</sub>, CH<sub>4</sub>, NH<sub>3</sub>, OH<sup>-</sup>, SiH<sup>-</sup>, PH<sup>-</sup> և այլն) |
Ջրածինը հայտնաբերվել է նաև այլ մոլորակների մթնոլորտում (H<sub>2</sub>, CH<sub>4</sub>, NH<sub>3</sub>, OH<sup>-</sup>, SiH<sup>-</sup>, PH<sup>-</sup> և այլն)։ |
||
=== Երկրի ընդերքում և կենդանի օրգանիզմներում === |
=== Երկրի ընդերքում և կենդանի օրգանիզմներում === |
||
Զրածնի պարունակությունը [[երկրակեղև]]ում (ըստ զանգվածի) 0,15% է, ընդհանուր պարունակությունը երկրի վրա՝ 1% (16% ըստ ատոմների թվի) |
Զրածնի պարունակությունը [[երկրակեղև]]ում (ըստ զանգվածի) 0,15% է, ընդհանուր պարունակությունը երկրի վրա՝ 1% (16% ըստ ատոմների թվի)։ Ազատ վիճակում հանդիպում է հազվադեպ՝ որոշ հրաբխային և այլ բնական գազերում, օդում՝ 1•10<sup>−4</sup>։ Մթնոլորտի վերին շերտերում ջրածնի պարունակությունը շատ ավելի մեծ է, մերձերկրյա տարածությունում առաջացնում է երկրի պրոտոնային ռադիացիոն գոտին։ |
||
Ջրածինը մտնում է ամենատարածված նյութի՝ ջրի (11, 19% ըստ զանգվածի), նաև [[Քարածուխ|քարածխի]], [[նավթ]]ի, [[բնական գազ]]երի, [[կավ]]երի, կենդանական և բուսական օրգանիզմների բաղադրության |
Ջրածինը մտնում է ամենատարածված նյութի՝ ջրի (11, 19% ըստ զանգվածի), նաև [[Քարածուխ|քարածխի]], [[նավթ]]ի, [[բնական գազ]]երի, [[կավ]]երի, կենդանական և բուսական օրգանիզմների բաղադրության մեջ։ |
||
Ջրածնի իզոտոպային բաղադրությունը տարբեր տեղերում նույնը չէ․ ծանր ջրածինի (D) պարունակությունը [[օվկիանոսներ]]ի վերին շերտերում ավելի մեծ է, քան մթնոլորտային տեղումներում և |
Ջրածնի իզոտոպային բաղադրությունը տարբեր տեղերում նույնը չէ․ ծանր ջրածինի (D) պարունակությունը [[օվկիանոսներ]]ի վերին շերտերում ավելի մեծ է, քան մթնոլորտային տեղումներում և սառցադաշտերում։ |
||
== Ստացում == |
== Ստացում == |
||
Տող 126. | Տող 126. | ||
[[Պատկեր:NASA Hydrogen spectrum.jpg|400px|thumb|left|[[Ճառագայթման սպեկտր]] ]] |
[[Պատկեր:NASA Hydrogen spectrum.jpg|400px|thumb|left|[[Ճառագայթման սպեկտր]] ]] |
||
[[Պատկեր:Emission spectrum-H.svg|400px|thumb|left|Ճառագայթման սպեկտր ջրածնի ատոմում: 4 տեսանելի գազերի սպեկտրալ գիծը Բալմերի շարքում]] |
[[Պատկեր:Emission spectrum-H.svg|400px|thumb|left|Ճառագայթման սպեկտր ջրածնի ատոմում: 4 տեսանելի գազերի սպեկտրալ գիծը Բալմերի շարքում]] |
||
Ջրածինը սովորական պայմաններում անգույն, անհամ, անհոտ [[գազ]] |
Ջրածինը սովորական պայմաններում անգույն, անհամ, անհոտ [[գազ]] է։ 14,5 անգամ թեթև է [[օդ]]ից (ամենաթեթև գազն է)։[[Ջուր|Ջրում]] քիչ է լուծվում՝ 1 լ ջրում 20°С-ում լուծվում է 18 մլ ջրածին։-252,8°С-ում 1 [[մթնոլորտ]]ային ճնշման տակ ջրածինը դառնում է շարժուն հեղուկ, որը ևս անգույն է։ |
||
Ջրածինը լավ լուծվում է որոշ մետաղներում (Ni, Pd, Pt) 1 ծավալ [[պալադիում]]ում լուծվում է 850 [[ծավալ]] ջրածին՝ տաքացնելիս այն քանակապես անջատվում |
Ջրածինը լավ լուծվում է որոշ մետաղներում (Ni, Pd, Pt) 1 ծավալ [[պալադիում]]ում լուծվում է 850 [[ծավալ]] ջրածին՝ տաքացնելիս այն քանակապես անջատվում է։ |
||
Ջրածնի դիրքը 1 և 7 րդ խմբում պայմանավորված է նրանով, որ ջրածնի ատոմը կարող է կորցնել էլեկտրոն նմանվելով [[ալկալիական մետաղներ]]ին եվ վերցնել էլեկտրոն նմանվելով [[հալոգեններ]]ին աիսպիսով ջրածնի ատոմը օժտված է վերօքս երկակիությամբ կարող է լինել և օքսիդիչ, և |
Ջրածնի դիրքը 1 և 7 րդ խմբում պայմանավորված է նրանով, որ ջրածնի ատոմը կարող է կորցնել էլեկտրոն նմանվելով [[ալկալիական մետաղներ]]ին եվ վերցնել էլեկտրոն նմանվելով [[հալոգեններ]]ին աիսպիսով ջրածնի ատոմը օժտված է վերօքս երկակիությամբ կարող է լինել և օքսիդիչ, և վերականգնիչ։ |
||
Ջրածնի ատոմը պարզագույնն է՝ բաղկացած է [[միջուկ]]ից և մեկ էլեկտրոնից, իոնացման պոտենցիալը՝ 13,595 Էվ, էլեկտրոնային խնամակցության էներգիան (հիմնական վիճակում գտնվող ատոմի և բացասական [[իոն]]ի էներգիաների տարբերությունը)՝ 0,754 |
Ջրածնի ատոմը պարզագույնն է՝ բաղկացած է [[միջուկ]]ից և մեկ էլեկտրոնից, իոնացման պոտենցիալը՝ 13,595 Էվ, էլեկտրոնային խնամակցության էներգիան (հիմնական վիճակում գտնվող ատոմի և բացասական [[իոն]]ի էներգիաների տարբերությունը)՝ 0,754 էվ։ [[Քվանտային մեխանիկա]]յի օգնությամբ հաշված են ջրածնի ատոմի հնարավոր էներգետիկ վիճակները։ |
||
Այլ գազերի հետ համեմատած ջրածինն ունի ամենամեծ տեսակարար ջերմահաղորդականությունը՝ 4,12• 10<sup> |
Այլ գազերի հետ համեմատած ջրածինն ունի ամենամեծ տեսակարար ջերմահաղորդականությունը՝ 4,12• 10<sup>−4</sup> կալ/սմ վրկ։ Ջրածինը չափազանց դժվար հեղուկացող գազ է (կրիտիկական ջերմաստիճանը՝ -240°С)։ |
||
Հեղուկ ջրածինը թեթև (70,8 կգ/մ<sup>3</sup>, -253°С), անգույն, դյուրաշարժ հեղուկ |
Հեղուկ ջրածինը թեթև (70,8 կգ/մ<sup>3</sup>, -253°С), անգույն, դյուրաշարժ հեղուկ է։ |
||
Պինդ ջրածինը բյուրեղական է, [[խտություն]]ը՝ 88 կգ/մ<sup>3</sup> |
Պինդ ջրածինը բյուրեղական է, [[խտություն]]ը՝ 88 կգ/մ<sup>3</sup>։ Սովորական պայմաններում ջրածնի մոլեկուլը երկատոմ է՝ Н<sub>2</sub> (ատոմների հեռավորությունը՝ 0,7414 А), դիսոցման էներգիան՝ 4,776 էվ (մոլ)։ |
||
== Իզոտոպներ == |
== Իզոտոպներ == |
||
Իզոտոպները <sup>1</sup></tt><sub>1</sub>H-պրոտիում (ըստ զանգվածի 99,98 %), <sup>2</sup></tt><sub>1</sub>H-դեյտերիում (ըստ զանգվածի 0,02 %) |
Իզոտոպները <sup>1</sup></tt><sub>1</sub>H-պրոտիում (ըստ զանգվածի 99,98 %), <sup>2</sup></tt><sub>1</sub>H-դեյտերիում (ըստ զանգվածի 0,02 %)։ Արհեստական եղանակով ստացվել է <sup>3</sup></tt><sub>1</sub>H տրիտիում։ |
||
Ատոմական համարը՝ 1, ատոմական զանգվածը՝ 1. |
Ատոմական համարը՝ 1, ատոմական զանգվածը՝ 1.008։ Ամենաթեթև տարրն է [[պարբերական համակարգ]]ում։ Երկրի կեղևի ամբողջ զանգվածի, ներառյալ ջուրը և օդը ջրածնին բաժին է ընկնում ընդամենը 1%։ Ջրածինը 14 անգամ թեթև է օդից։ |
||
<center> |
<center> |
||
{| class="wikitable" |
{| class="wikitable" |
||
Տող 174. | Տող 174. | ||
== Իզոտոպների հատկություններ == |
== Իզոտոպների հատկություններ == |
||
Իզոտոպների հատկությունները ջրածնում բերված է աղյուսակում<ref>G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot and A. H. Wapstra (2003). «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties». Nuclear Physics A 729: 3–128. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Bibcode: 2003NuPhA.729....3A.</ref><ref>G. Audi, A.H. Wapstra, and C. Thibault (2003). «The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references.». Nuclear Physics A 729: 337—676. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. Bibcode: 2003NuPhA.729..337A.</ref> |
Իզոտոպների հատկությունները ջրածնում բերված է աղյուսակում<ref>G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot and A. H. Wapstra (2003). «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties». Nuclear Physics A 729: 3–128. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Bibcode: 2003NuPhA.729....3A.</ref><ref>G. Audi, A.H. Wapstra, and C. Thibault (2003). «The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references.». Nuclear Physics A 729: 337—676. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. Bibcode: 2003NuPhA.729..337A.</ref>։ |
||
<center> |
<center> |
||
{| class="wikitable" style="text-align:center;" |
{| class="wikitable" style="text-align:center;" |
||
Տող 253. | Տող 253. | ||
== Քիմիական հատկություններ == |
== Քիմիական հատկություններ == |
||
Ջրածնի ատոմը խիստ ռեակցիոունակ է և շատ արագ առաջացնում է H<sub>2</sub> [[մոլեկուլ]] |
Ջրածնի ատոմը խիստ ռեակցիոունակ է և շատ արագ առաջացնում է H<sub>2</sub> [[մոլեկուլ]]ը։ Ատոմական ջրածնով աշխատող այրիչը ստեղծում է 4000 °С բարձր [[ջերմաստիճան]], որը պայմանավորված է H<sub>2</sub>-ի կապի մեծ [[էներգիա]]յով H+H→H<sub>2</sub> ΔH=-436 կՋ է։ Բացի հիդրիդներից, որտեղ ջրածնի [[օքսիդացման աստիճան]]ը -1 է, մնացած միացություններում ունի +1 օքսիդացման աստիճան։ |
||
Տաքացնելիս ջրածինը միանում է [[ոչ մետաղներ]]ի մեծ մասի (օքսիդանում է) և ակտիվ մետաղների (վերականգնվում է) հետ, առաջացնում [[հիդրիդներ]] |
Տաքացնելիս ջրածինը միանում է [[ոչ մետաղներ]]ի մեծ մասի (օքսիդանում է) և ակտիվ մետաղների (վերականգնվում է) հետ, առաջացնում [[հիդրիդներ]]։ Ոչ մետաղների հիդրիդներն անգույն, սովորաբար տհաճ հոտով, թունավոր գազեր են, մետաղներինը՝ սպիտակ, բյուրեղական (իոնական) նյութեր։ |
||
Ջրածնի և հալոգենների խառնուրդները պայթուցիկ են․ [[ֆտոր]]ի հետ անմիջապես, [[քլոր]]ի հետ պայթում է լուսավորելիս, անգամ -252 |
Ջրածնի և հալոգենների խառնուրդները պայթուցիկ են․ [[ֆտոր]]ի հետ անմիջապես, [[քլոր]]ի հետ պայթում է լուսավորելիս, անգամ -252 °C-ում [[բրոմ]]ի և [[յոդ]]ի հետ՝ տաքացնելիս։ Առաջանում են հալոգենաջրածիններ՝ ֆաորաջրածին (HF), քլորաջրածին (НСl), բրոմաջրածին (HBr) և յոդաջրածին (HI), որոնց ջրային լուծույթներն ուժեղ [[թթուներ]] են։ |
||
Սովորական պայմաններում թթվածնի հետ ջրածինը միանում է դանդաղ, տաքացնելիս՝ |
Սովորական պայմաններում թթվածնի հետ ջրածինը միանում է դանդաղ, տաքացնելիս՝ պայթյունով։ Պայթուցիկ են 4-94 ծավավալ % H<sub>2</sub> պարունակող խառնուրդները՝ [[Թթվածին|թթվածնի]] և 4-74% Н<sub>2</sub> պարունակող խառնուրդները օդի հետ։ |
||
Ջրածինը թթվածնի հետ առաջացնում է նաև [[ջրածնի պերօքսիդ]]՝ H<sub>2</sub>0<sub>2</sub> |
Ջրածինը թթվածնի հետ առաջացնում է նաև [[ջրածնի պերօքսիդ]]՝ H<sub>2</sub>0<sub>2</sub>։ Տաքացնելիս ջրածինը ծծմբի հետ միանում է հեշտությամբ, [[սելեն]]ի և [[տելուր]]ի հետ՝ դժվարությամբ։ Առաջանում են ծծմբաջրածին՝ H<sub>2</sub>S, սելենաջրածին՝ H<sub>2</sub>Se, և տելուրաջրածին՝ H<sub>2</sub>Te, որոնք տհաճ հոտով ջրում լուծելի գազեր են ([[լուծույթներ]]ը թթուներ են)։ |
||
Ջրածինը [[ազոտ]]ի հետ միանում է [[կատալիզատոր]]ի առկայությամբ՝ |
Ջրածինը [[ազոտ]]ի հետ միանում է [[կատալիզատոր]]ի առկայությամբ՝ տաքացնելիս։ Ստացվում է [[ամոնիակ]], NH<sub>3</sub>, որի ելքը մեծանում է ճնշումը բարձրացնելիս։ Ազոտի մյուս միացությունները ջրածնի հետ՝ հիդրազինը (N<sub>2</sub>H<sub>4</sub>), և ազոտաջրածնական թթուն (NH<sub>3</sub>), [[հեղուկներ]] են։ |
||
Ատոմական ջրածինը միանում է [[ֆոսֆոր]]ի, [[արսեն]]ի և անտիմոնի |
Ատոմական ջրածինը միանում է [[ֆոսֆոր]]ի, [[արսեն]]ի և անտիմոնի հետ։ Առաջանում են [[ֆոսֆին]]՝ PH<sub>3</sub>, արսին՝ AsH<sub>3</sub>, և ստիբին՝ SbH<sub>3</sub>, որոնք տհաճ հոտով, խիստ թունավոր գազեր են։ |
||
[[Ածխածին]]ը ջրածնի հետ միանում է բարձր ջերմաստիճաններում՝ առաջացնելով (կատալիզատորի բացակայությամբ) [[մեթան]]՝ CH<sub>4</sub>, որը [[ածխաջրածիններ]]ի պարզագույն ներկայացուցիչն |
[[Ածխածին]]ը ջրածնի հետ միանում է բարձր ջերմաստիճաններում՝ առաջացնելով (կատալիզատորի բացակայությամբ) [[մեթան]]՝ CH<sub>4</sub>, որը [[ածխաջրածիններ]]ի պարզագույն ներկայացուցիչն է։ |
||
Սիլիցիումաջրածինները և բորաջրածինները՝ В<sub>2</sub>Н<sub>6</sub>, В<sub>4</sub>Н<sub>10</sub>, В<sub>5</sub>Н<sub>9</sub>, В<sub>5</sub>Н<sub>11</sub> և այլն, ստացվում են [[մագնեզիում]]ի սիլիցիդի կամ բորիդի և թթուների |
Սիլիցիումաջրածինները և բորաջրածինները՝ В<sub>2</sub>Н<sub>6</sub>, В<sub>4</sub>Н<sub>10</sub>, В<sub>5</sub>Н<sub>9</sub>, В<sub>5</sub>Н<sub>11</sub> և այլն, ստացվում են [[մագնեզիում]]ի սիլիցիդի կամ բորիդի և թթուների փոխազդեցությամբ։ Տաքացնելիս ջրածինն իրենց օքսիդներից վերականգնում է բազմաթիվ [[մետաղներ]] (Mo, W, Cr, Fe, Си և այլն) և ոչ մետաղներ (Сl, Տ, N, Si և այլն)։ |
||
Ածխածնի (II) օքսիդը (СО) կատալիզատորի առկայությամբ Ջրածնով վերականգնելով ստանում են օրգանական նյութեր (НСНО, СН<sub>3</sub>ОН և այլն) |
Ածխածնի (II) օքսիդը (СО) կատալիզատորի առկայությամբ Ջրածնով վերականգնելով ստանում են օրգանական նյութեր (НСНО, СН<sub>3</sub>ОН և այլն)։ |
||
Ջրածինը միանում է [[չհագեցած ածխաջրածիններ]]ի հետ, վերականգնում օրգանական |
Ջրածինը միանում է [[չհագեցած ածխաջրածիններ]]ի հետ, վերականգնում օրգանական միացությունները։ Ալկալիական, հողալկալիական և մի քանի այլ մետաղների հետ ջրածինը միանում է բարձր ջերմաստիճաններում առաջացնելով մետաղների հիդրիդներ՝ LiH, NaH, CaH<sub>2</sub>, ВеН<sub>2</sub> և այլն։ Այդ հիդրիդները կայուն են, հալվում են առանց քայքայվելու, ջրի առկայությամբ [[հիդրոլիզ]]վում են՝ անջատելով ջրածին, ուժեղ վերականգնիչներ են։ Նրանց հալույթները էլեկտրոլիտներ են, ենթարկվում են [[էլեկտրոլիզ]]ի (անոդի վրա անջատվում է ջրածին)։ |
||
Ջրածինը լավ է լուծվում բազմաթիվ մետաղներում (Pd, Pt, Ni և այլն)՝ առաջացնելով ներդրման պինդ |
Ջրածինը լավ է լուծվում բազմաթիվ մետաղներում (Pd, Pt, Ni և այլն)՝ առաջացնելով ներդրման պինդ լուծույթներ։ Մետաղներում լուծվելու ունակության շնորհիվ ջրածինը․ թափանցում է մետաղների միջով ([[դիֆուզիա]]), [[կոռոզիա]]յի է ենթարկում պողպատը (դեկարբոնացում)։ |
||
*[[Լույս]]ի կամ ջերմության ազդեցությամբ H<sub>2</sub> միանում է [[հալոգեններ]]ի և այլ [[ոչ մետաղներ]]ի |
*[[Լույս]]ի կամ ջերմության ազդեցությամբ H<sub>2</sub> միանում է [[հալոգեններ]]ի և այլ [[ոչ մետաղներ]]ի հետ։ |
||
:: <math>\mathsf{H_2 + Cl_2 \rightarrow 2HCl}</math> |
:: <math>\mathsf{H_2 + Cl_2 \rightarrow 2HCl}</math> |
||
Տող 284. | Տող 284. | ||
:: <math>\mathsf{3H_2 + N_2 \rightarrow 2NH_3}</math> (400-500°С,p,Fe) |
:: <math>\mathsf{3H_2 + N_2 \rightarrow 2NH_3}</math> (400-500°С,p,Fe) |
||
*Ջրածինը միանում է թթվածնի հետ՝ հսկայական քանակի [[էներգիա]]յի անջատմամբ (ջրածնաթթվածնային բոցի ջերմաստիճանը հասնում է 3000° |
*Ջրածինը միանում է թթվածնի հետ՝ հսկայական քանակի [[էներգիա]]յի անջատմամբ (ջրածնաթթվածնային բոցի ջերմաստիճանը հասնում է 3000°С։ |
||
:: <math>\mathsf{2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O + Q}</math> |
:: <math>\mathsf{2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O + Q}</math> |
||
այս գազերի |
այս գազերի 2։1 հարաբերությունը կոչվում է շառաչող գազ, քանի որ ավարտվում է պայթյունով։ |
||
*Ջրածինը ուժեղ վերականգնիչ է, այն վերականգնում է շատ մետաղներ իրենց օքսիդներից. |
*Ջրածինը ուժեղ վերականգնիչ է, այն վերականգնում է շատ մետաղներ իրենց օքսիդներից. |
||
Տող 300. | Տող 300. | ||
:: <math>\mathsf{2NO_2 + 4H_2 \rightarrow N_2 + 4H_2O}</math> |
:: <math>\mathsf{2NO_2 + 4H_2 \rightarrow N_2 + 4H_2O}</math> |
||
*Մետաղների հետ ջրածինը առաջացնում է հիդրիդներ, որոնք պինդ նյութեր են և կարծես ջրածնի շտեմարան լինեն, որովհետև ջրի հետ՝ տալիս են ջրածին, որը հնարավոր է ապագայում օգտագործել որպես վառելիք՝ [[բենզին]]ի |
*Մետաղների հետ ջրածինը առաջացնում է հիդրիդներ, որոնք պինդ նյութեր են և կարծես ջրածնի շտեմարան լինեն, որովհետև ջրի հետ՝ տալիս են ջրածին, որը հնարավոր է ապագայում օգտագործել որպես վառելիք՝ [[բենզին]]ի փոխարեն։ |
||
:: <math>\mathsf{H_2 + 2Na \rightarrow 2NaH}</math> |
:: <math>\mathsf{H_2 + 2Na \rightarrow 2NaH}</math> |
||
Տող 306. | Տող 306. | ||
:: <math>\mathsf{Ca + H_2 \rightarrow CaH_2}</math> |
:: <math>\mathsf{Ca + H_2 \rightarrow CaH_2}</math> |
||
*[[Օրգանական քիմիա]]կան [[ռեակցիա]]ներում ջրածինը օգտագործում են հիդրացնելու |
*[[Օրգանական քիմիա]]կան [[ռեակցիա]]ներում ջրածինը օգտագործում են հիդրացնելու համար։ |
||
<math>\mathsf{R\!\!-\!\!CH\!\!=\!\!CH\!\!-\!\!R'+H_2}\rightarrow\mathsf{R\!\!-\!\!CH_2\!\!-\!\!CH_2\!\!-\!\!R'}</math> |
<math>\mathsf{R\!\!-\!\!CH\!\!=\!\!CH\!\!-\!\!R'+H_2}\rightarrow\mathsf{R\!\!-\!\!CH_2\!\!-\!\!CH_2\!\!-\!\!R'}</math> |
||
== Կիրառություն == |
== Կիրառություն == |
||
Ջրածինը կիրառվում է դիրիժաբլների լցման համար, որպես թեթև գազ, վեր բարձրացնող ուժ, ավտոգեն զոդման ժամանակ բոցի ջերմաստիճանը հասնում է 2000 ° |
Ջրածինը կիրառվում է դիրիժաբլների լցման համար, որպես թեթև գազ, վեր բարձրացնող ուժ, ավտոգեն զոդման ժամանակ բոցի ջերմաստիճանը հասնում է 2000 °C–ի։ Քիմիական արդյունաբերությունում որպես վերականգնիչ հատկապես Ni, Pt, Pd-ի առկայությամբ, 1 ծավալ Pd-ի մեջ լուծվում Է 850 [[ծավալ]] ջրածին։ Օգտագործվում է [[քարածուխ]]ից արհեստական [[բենզին]]ի ստացման համար, [[ամոնիակ]]ի, [[սպիրտներ]]ի, հալոգենաջրածինների սինթեզում։ |
||
Անգլիացի քիմիկոս [[Ջոն Դալտոն]]ը [[19-րդ դար]]ի սկզբին առաջարկել է ջրածնի ատոմի [[զանգված]]ը, որպես ամենաթեթև տարր, ընդունել որպես ատոմական զանգվածի |
Անգլիացի քիմիկոս [[Ջոն Դալտոն]]ը [[19-րդ դար]]ի սկզբին առաջարկել է ջրածնի ատոմի [[զանգված]]ը, որպես ամենաթեթև տարր, ընդունել որպես ատոմական զանգվածի միավոր։ [[1815]] թվականին անգլիացի գիտնական Պրաուտր հայտնել է այն միտքր, որ բոլոր տարրերի ատոմները կառուցված են ջրածնի '''n''' ատոմներից։ |
||
[[Արեգակ]]ի վրա հայտնաբերվել է 69 [[քիմիական տարր]]՝ ջրածնի |
[[Արեգակ]]ի վրա հայտնաբերվել է 69 [[քիմիական տարր]]՝ ջրածնի գերակշռությամբ։ Ջրածինը 5.1 անգամ շատ է, քան հելիումը և 10 հազար անգամ ավելի, քան բոլոր մետաղները միասին վերցրած (վերցրած ոչ թե կշռով, այլ ատոմների թվով)։ Այդ ջրածինը ծախսվում է ոչ միայն էներգիա արտադրելու վրա։ Ջերմա- միջուկային պրոցեսների ընթացքում նրանից առաջանում են նոր քիմիական տարրեր, իսկ արագացված [[պրոտոն]]ները արտանետվում են՝ մերձարեգակնային քամի։ Այս երևույթը հայտնաբերվել է վերջերս՝ կոսմիկական տարածքն ուսումնասիրելու ժամանակ՝ արհեստական արբանյակների օգնությամբ։ |
||
Այն որոշակի վտանգ է ներկայացնում տիեզերագնացների |
Այն որոշակի վտանգ է ներկայացնում տիեզերագնացների համար։ Բացի այդ՝ պրոտոնների հոսքն առաջ է բերում երկրորդային կոսմիկական ճառագայթում, որը հասնում է մինչև երկրի մակերևույթ։ Առաջացող մագնիսային փոթորիկները կարող են ազդել կենսագործունեության պրոցեսների վրա և երկրի մագնիսային դաշտի կողմից կլանված ջրածնի միջուկը չի կարող չազդել կոսմոսի հետ նրա զանգվածափոխանակության վրա։ |
||
Մեծ քանակությամբ ջրածին կիրառվում է [[ամոնիակ]], [[HCl]] սինթեզելու համար, հեղուկ [[ճարպ]]երի հիդրոգենացման |
Մեծ քանակությամբ ջրածին կիրառվում է [[ամոնիակ]], [[HCl]] սինթեզելու համար, հեղուկ [[ճարպ]]երի հիդրոգենացման համար։ Որպես թեթև [[գազ]] [[հելիում]]ի հետ լցնում էին օդապարիկները։ Ջրածինը օգտագործում են բարձր [[ջերմաստիճան]] ստանալու համար (3000-4000°С)։ Սակայն ջրածնի ամենալուրջ խնդիրը՝ միջուկային այս ռեակցիան է <sup>2</sup></tt><sub>1</sub>H+<sup>3</sup></tt><sub>1</sub>H=<sup>4</sup></tt><sub>2</sub>He+n+17,6 կՋ |
||
Այս ռեակցիան ընթանում է 10 մլն աստիճանում, եթե հնարավոր լիներ կառավարել այս ռեակցիան, մարդկությունը կլուծեր էներգիայի |
Այս ռեակցիան ընթանում է 10 մլն աստիճանում, եթե հնարավոր լիներ կառավարել այս ռեակցիան, մարդկությունը կլուծեր էներգիայի պրոբլեմը։ |
||
Կարևոր է նաև պինդ վիճակում ջրածնի ստացումը (մետաղական ջրածին), որը օժտված է |
Կարևոր է նաև պինդ վիճակում ջրածնի ստացումը (մետաղական ջրածին), որը օժտված է գերհաղորդականությամբ։ |
||
== Հետաքրքիր փաստեր == |
== Հետաքրքիր փաստեր == |
||
Ջրածնի խորվաթական անունը՝ ''Vodik'', շրջանառության մեջ է մտցրել բանասեր Բոգոսլև |
Ջրածնի խորվաթական անունը՝ ''Vodik'', շրջանառության մեջ է մտցրել բանասեր Բոգոսլև Շուլեկը։ |
||
== Տես նաև == |
== Տես նաև == |
||
Տող 338. | Տող 338. | ||
== Գրականություն == |
== Գրականություն == |
||
* Մոլորակի աղյուսները, հեղինակ՝ Մ. Գ. Զալինյան, էջեր՝ 7-8 |
* Մոլորակի աղյուսները, հեղինակ՝ Մ. Գ. Զալինյան, էջեր՝ 7-8 |
||
* Начала химии. Современный курс для поступающих в |
* Начала химии. Современный курс для поступающих в вузы։ Учебное пособие для вузов /Н. Е. Кузьменко, В. В. Еремин, В. А. Попков. — М.։ Издательство «Экзамен»,2005. |
||
* Учебный справочник школьника. Учебное издание. — М. |
* Учебный справочник школьника. Учебное издание. — М.։ Дрофа, 2001. |
||
* Дигонский С. В., Тен В. В. Неизвестный водород. — |
* Дигонский С. В., Тен В. В. Неизвестный водород. — СПб։ Наука, 2006 ISBN 5-02-025114-3 |
||
* {{cite book| title=Chart of the Nuclides| edition=17th| publisher= Knolls Atomic Power Laboratory|date=2010| url=http://www.nuclidechart.com/|isbn=978-0-9843653-0-2}} |
* {{cite book| title=Chart of the Nuclides| edition=17th| publisher= Knolls Atomic Power Laboratory|date=2010| url=http://www.nuclidechart.com/|isbn=978-0-9843653-0-2}} |
||
* {{cite journal| last=Ferreira-Aparicio| first=P| first2=M. J.|last2=Benito|first3=J. L. |last3=Sanz| date=2005| title=New Trends in Reforming Technologies: from Hydrogen Industrial Plants to Multifuel Microreformers| journal=Catalysis Reviews| volume=47| pages=491–588|doi=10.1080/01614940500364958| issue=4}} |
* {{cite journal| last=Ferreira-Aparicio| first=P| first2=M. J.|last2=Benito|first3=J. L. |last3=Sanz| date=2005| title=New Trends in Reforming Technologies: from Hydrogen Industrial Plants to Multifuel Microreformers| journal=Catalysis Reviews| volume=47| pages=491–588|doi=10.1080/01614940500364958| issue=4}} |
||
Տող 357. | Տող 357. | ||
{{Փոքր պարբերական աղյուսակ}} |
{{Փոքր պարբերական աղյուսակ}} |
||
{{ՀՍՀ}} |
{{ՀՍՀ}} |
||
[[Կատեգորիա:Ոչ մետաղներ]] |
[[Կատեգորիա:Ոչ մետաղներ]] |
||
[[Կատեգորիա:Սննդային հավելումներ]] |
[[Կատեգորիա:Սննդային հավելումներ]] |
14:10, 15 Մարտի 2015-ի տարբերակ
1 | Ջրածին
|
1,0079 | |
1s1 |
| |||||
---|---|---|---|---|---|
Պարզ նյութի արտաքին տեսք | |||||
Ատոմի հատկություններ | |||||
Անվանում, սիմվոլ, կարգաթիվ | Ջրածին/ Hydrogenium (H), H, 1 | ||||
Ատոմային զանգված (մոլային զանգված) | [1,00784; 1,00811][1][2] զ. ա. մ. (գ/մոլ) | ||||
Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա | 1s1 | ||||
Ատոմի շառավիղ | 53 պմ | ||||
Քիմիական հատկություններ | |||||
Կովալենտ շառավիղ | 32 պմ | ||||
Իոնի շառավիղ | 54 (−1 e) պմ | ||||
Էլեկտրաբացասականություն | 2,20[3] (Պոլինգի սանդղակ) | ||||
Օքսիդացման աստիճաններ | 1,0, −1 | ||||
Իոնացման էներգիա (առաջին էլեկտրոն) | 1311,3 (13,595) կՋ/մոլ (էՎ) | ||||
Պարզ նյութի թերմոդինամիկական հատկություններ | |||||
Հալման ջերմաստիճան | 14,01 Կ | ||||
Եռման ջերմաստիճան | 20,28 Կ | ||||
Հալման տեսակարար ջերմունակություն | 0,117 կՋ/մոլ | ||||
Մոլյար ջերմունակություն | 28,47[4] Ջ/(Կ·մոլ) | ||||
Մոլային ծավալ | 14,1 սմ³/մոլ | ||||
Պարզ նյութի բյուրեղային ցանց | |||||
Բյուրեղացանցի կառուցվածք | հեքսագոնալ | ||||
Բյուրեղացանցի տվյալներ | a=3,780 c=6,167 | ||||
Այլ հատկություններ | |||||
Ջերմահաղորդականություն | (300 Կ) 0,1815 Վտ/(մ·Կ) | ||||
CAS համար | CAS գրանցման համար? |
Ջրածինը (H) պարբերական համակարգի առաջին տարրն է։ Առաջին անգամ մաքուր վիճակում ստացել է Հենրի Կավենդիշը 1766 թվականին։ Այն տիեզերքում ամենատարածված տարրն է։ Երկրի վրա այն գտնվում է հիմնականում միացությունների ձևով։ Ջրածինը միացություններում միավալենտ է։
Ջրածնի ատոմը կազմված է մեկ պրոտոն ունեցող միջուկից և մեկ էլեկտրոնից։ Հանդես է գալիս H2 պարզ նյութի ձևով։
Պատմություն
Ջրածինը հայտնաբերվել է 16-րդ դարի կեսերին Պարացելսի կողմից, որը ստացել է երկաթի վրա ծծմբական թթու ազդելով։ 1766 թվականին Կավենդիշը հաստատել է նրա հատկությունները և ցույց է տվել նրա տարբերությունը մյուս գազերից և անվանել է «այրվող օդ»։ Լավուազիեն 1783 թվականին առաջին անգամ ջրածին ստացավ ջրից և ապացուցեց, որ ջուրը ջրածնի և թթվածնի քիմիական միացությունն է և նրան անվանեց «հիդրոգենիում», որը նշանակում է ջուր ծնող։ Ջրածինը երկրի վրա հանդես է գալիս միացություններում՝ ջրում, նավթում, կենդանի հյուսվածքներում, իսկ ազատ վիճակում՝ շատ չնչին քանակներով մթնոլորտի վերին շերտերում։
Ջրածին անջատվում է նաև հրաբխային ժայթքումների ժամանակ։ Սպեկտրոսկոպի օգնությամբ ջրածին հայտնաբերվել է արեգակի և աստղերի վրա։
Տիեզերքի նյութը ժամանակակից պատկերացումներով կազմված է 30-50%-ի չափով ազատ ջրածնից, որի ատոմը հանդիսանում է տիեզերքի կառուցման հիմնական աղյուսիկը։
Բացի ջրածնից՝ 1 ատոմական զանգվածով, հայտնի են նաև 2 և 3 ատոմական զանգվածներով ջրածիններ՝ ծանր ջրածիններ՝ դեյտերիում (D) և տրիտիում (T), որոնք թթվածնի հետ առաջացնում են ծանր ջուր՝ (M=2Օ)։
Անվան ծագում
1787 թվականին Ա․ Լավուազիեն «այրվող գազը» դասակարգեց քիմիական տարրերի շարքը և անվանեց ջրածին hydrogène (հին հունարեն՝ ὕδωρ - «ջուր» և γεννάω - «ծնում եմ») - «ջուր ծնող»։
1801 թվականին Ա․ Լավուազիեն հետևորդ ակադեմիկոս Վ. Մ. Սևերգինը ջրածինը անվանեց «ջրաստեղծ նյութ», նա գրել է[5].
«Ջրածնային նյութերը թթվածնի հետ առաջացնում են ջուր: Այս փաստը կարելի է ապացուցել, ինչպես բանաձևով, այնպես էլ կազմությամբ:» |
Տարածվածություն
Տիեզերքում
Ջրածինը ամենատարածված տարրն է տիեզերքում[6]․ կազմում է աստղերի և արևի զանգվածի մոտ կեսը (պլազմայի ձևով), արեգակի մթնոլորտի 84 %-ը, միջաստղային միջավայրի և միգամածությունների հիմնական մասը։ Աստղերի ընդերքում՝ ջրածնի ատոմների միջուկներից՝ պրոտոններից սինթեզվում են հելիումի ատոմի միջուկներ (ջերմամիջուկային սինթեզ), անջատվում է ահռելի քանակներով էներգիա։
Ջրածինը հայտնաբերվել է նաև այլ մոլորակների մթնոլորտում (H2, CH4, NH3, OH-, SiH-, PH- և այլն)։
Երկրի ընդերքում և կենդանի օրգանիզմներում
Զրածնի պարունակությունը երկրակեղևում (ըստ զանգվածի) 0,15% է, ընդհանուր պարունակությունը երկրի վրա՝ 1% (16% ըստ ատոմների թվի)։ Ազատ վիճակում հանդիպում է հազվադեպ՝ որոշ հրաբխային և այլ բնական գազերում, օդում՝ 1•10−4։ Մթնոլորտի վերին շերտերում ջրածնի պարունակությունը շատ ավելի մեծ է, մերձերկրյա տարածությունում առաջացնում է երկրի պրոտոնային ռադիացիոն գոտին։
Ջրածինը մտնում է ամենատարածված նյութի՝ ջրի (11, 19% ըստ զանգվածի), նաև քարածխի, նավթի, բնական գազերի, կավերի, կենդանական և բուսական օրգանիզմների բաղադրության մեջ։
Ջրածնի իզոտոպային բաղադրությունը տարբեր տեղերում նույնը չէ․ ծանր ջրածինի (D) պարունակությունը օվկիանոսների վերին շերտերում ավելի մեծ է, քան մթնոլորտային տեղումներում և սառցադաշտերում։
Ստացում
- Ջրածնից փոքր իոնացման պոտենցիալներով մետաղների և թթուների փոխազդեցությունից (բացի HNO3 և խիտ H2SO4-ից).
- Ալկալիական և հողալկալիական մետաղների ու ջրի փոխազդեցությունից.
- Որոշ մետաղների կամ ոչ մետաղների և ալկալու ջրային լուծույթի փոխազդեցությունից.
- Ալկալիների, թթուների և որոշ աղերի ջրային լուծույթների էլեկտրոլիզով.
- Շիկացած ածխի և ջրային գոլորշու փոխազդեցությունից (1000°С).
- Երկաթագոլորշային եղանակով՝ շիկացած երկաթի և ջրային գոլորշու փոխազդեցությունից.
- Մեթանի կոնվերսիայով (փոխարկմամբ) (900°С).
կամ
Ֆիզիկական հատկություններ
Ջրածինը սովորական պայմաններում անգույն, անհամ, անհոտ գազ է։ 14,5 անգամ թեթև է օդից (ամենաթեթև գազն է)։Ջրում քիչ է լուծվում՝ 1 լ ջրում 20°С-ում լուծվում է 18 մլ ջրածին։-252,8°С-ում 1 մթնոլորտային ճնշման տակ ջրածինը դառնում է շարժուն հեղուկ, որը ևս անգույն է։
Ջրածինը լավ լուծվում է որոշ մետաղներում (Ni, Pd, Pt) 1 ծավալ պալադիումում լուծվում է 850 ծավալ ջրածին՝ տաքացնելիս այն քանակապես անջատվում է։ Ջրածնի դիրքը 1 և 7 րդ խմբում պայմանավորված է նրանով, որ ջրածնի ատոմը կարող է կորցնել էլեկտրոն նմանվելով ալկալիական մետաղներին եվ վերցնել էլեկտրոն նմանվելով հալոգեններին աիսպիսով ջրածնի ատոմը օժտված է վերօքս երկակիությամբ կարող է լինել և օքսիդիչ, և վերականգնիչ։
Ջրածնի ատոմը պարզագույնն է՝ բաղկացած է միջուկից և մեկ էլեկտրոնից, իոնացման պոտենցիալը՝ 13,595 Էվ, էլեկտրոնային խնամակցության էներգիան (հիմնական վիճակում գտնվող ատոմի և բացասական իոնի էներգիաների տարբերությունը)՝ 0,754 էվ։ Քվանտային մեխանիկայի օգնությամբ հաշված են ջրածնի ատոմի հնարավոր էներգետիկ վիճակները։
Այլ գազերի հետ համեմատած ջրածինն ունի ամենամեծ տեսակարար ջերմահաղորդականությունը՝ 4,12• 10−4 կալ/սմ վրկ։ Ջրածինը չափազանց դժվար հեղուկացող գազ է (կրիտիկական ջերմաստիճանը՝ -240°С)։
Հեղուկ ջրածինը թեթև (70,8 կգ/մ3, -253°С), անգույն, դյուրաշարժ հեղուկ է։
Պինդ ջրածինը բյուրեղական է, խտությունը՝ 88 կգ/մ3։ Սովորական պայմաններում ջրածնի մոլեկուլը երկատոմ է՝ Н2 (ատոմների հեռավորությունը՝ 0,7414 А), դիսոցման էներգիան՝ 4,776 էվ (մոլ)։
Իզոտոպներ
Իզոտոպները 11H-պրոտիում (ըստ զանգվածի 99,98 %), 21H-դեյտերիում (ըստ զանգվածի 0,02 %)։ Արհեստական եղանակով ստացվել է 31H տրիտիում։
Ատոմական համարը՝ 1, ատոմական զանգվածը՝ 1.008։ Ամենաթեթև տարրն է պարբերական համակարգում։ Երկրի կեղևի ամբողջ զանգվածի, ներառյալ ջուրը և օդը ջրածնին բաժին է ընկնում ընդամենը 1%։ Ջրածինը 14 անգամ թեթև է օդից։
Հալման ջերմաստիճան, K |
Եռման ջերմաստիճան, K |
Եռակի կետ, K / kPa |
Կրիտիկական կետ, K / kPa |
Խտություն հեղուկ / գազ, կգ/մ³ | |
---|---|---|---|---|---|
H2 | 13,96 | 20,39 | 13,96 / 7,3 | 32,98 / 1,31 | 70,811 / 1,316 |
HD | 16,65 | 22,13 | 16,6 / 12,8 | 35,91 / 1,48 | 114,0 / 1,802 |
HT | 22,92 | 17,63 / 17,7 | 37,13 / 1,57 | 158,62 / 2,31 | |
D2 | 18,65 | 23,67 | 18,73 / 17,1 | 38,35 / 1,67 | 162,50 / 2,23 |
DT | 24.38 | 19,71 / 19,4 | 39,42 / 1,77 | 211,54 / 2,694 | |
T2 | 20,63 | 25,04 | 20,62 / 21,6 | 40,44 / 1,85 | 260,17 / 3,136 |
Իզոտոպների հատկություններ
Իզոտոպների հատկությունները ջրածնում բերված է աղյուսակում[7][8]։
Իզոտոպ | Z | N | Զանգված, ա. է. մ. | Կայունություն | Սպին | Բնության մեջ, % | տեսակը և էներգիան | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1H | 1 | 0 | 1,007 825 032 07(10) | կայուն | 1⁄2+ | 99,9885(70) | ||
2H | 1 | 1 | 2,014 101 777 8(4) | կայուն | 1+ | 0,0115(70) | ||
3H | 1 | 2 | 3,016 049 277 7(25) | 12,32(2) տարի | 1⁄2+ | β− | 18,591(1) ԿէՎ | |
4H | 1 | 3 | 4,027 81(11) | 1,39(10)×10−22 վ | 2− | -n | 23,48(10) ՄէՎ | |
5H | 1 | 4 | 5,035 31(11) | ավելի քան 9,1×10−22 վ | (1⁄2+) | -nn | 21,51(11) ՄէՎ | |
6H | 1 | 5 | 6,044 94(28) | 2,90(70)×10−22 վ | 2− | −3n | 24,27(26) ՄէՎ | |
7H | 1 | 6 | 7,052 75(108) | 2,3(6)×10−23 վ | 1⁄2+ | -nn | 23,03(101) ՄէՎ |
Քիմիական հատկություններ
Ջրածնի ատոմը խիստ ռեակցիոունակ է և շատ արագ առաջացնում է H2 մոլեկուլը։ Ատոմական ջրածնով աշխատող այրիչը ստեղծում է 4000 °С բարձր ջերմաստիճան, որը պայմանավորված է H2-ի կապի մեծ էներգիայով H+H→H2 ΔH=-436 կՋ է։ Բացի հիդրիդներից, որտեղ ջրածնի օքսիդացման աստիճանը -1 է, մնացած միացություններում ունի +1 օքսիդացման աստիճան։
Տաքացնելիս ջրածինը միանում է ոչ մետաղների մեծ մասի (օքսիդանում է) և ակտիվ մետաղների (վերականգնվում է) հետ, առաջացնում հիդրիդներ։ Ոչ մետաղների հիդրիդներն անգույն, սովորաբար տհաճ հոտով, թունավոր գազեր են, մետաղներինը՝ սպիտակ, բյուրեղական (իոնական) նյութեր։
Ջրածնի և հալոգենների խառնուրդները պայթուցիկ են․ ֆտորի հետ անմիջապես, քլորի հետ պայթում է լուսավորելիս, անգամ -252 °C-ում բրոմի և յոդի հետ՝ տաքացնելիս։ Առաջանում են հալոգենաջրածիններ՝ ֆաորաջրածին (HF), քլորաջրածին (НСl), բրոմաջրածին (HBr) և յոդաջրածին (HI), որոնց ջրային լուծույթներն ուժեղ թթուներ են։
Սովորական պայմաններում թթվածնի հետ ջրածինը միանում է դանդաղ, տաքացնելիս՝ պայթյունով։ Պայթուցիկ են 4-94 ծավավալ % H2 պարունակող խառնուրդները՝ թթվածնի և 4-74% Н2 պարունակող խառնուրդները օդի հետ։
Ջրածինը թթվածնի հետ առաջացնում է նաև ջրածնի պերօքսիդ՝ H202։ Տաքացնելիս ջրածինը ծծմբի հետ միանում է հեշտությամբ, սելենի և տելուրի հետ՝ դժվարությամբ։ Առաջանում են ծծմբաջրածին՝ H2S, սելենաջրածին՝ H2Se, և տելուրաջրածին՝ H2Te, որոնք տհաճ հոտով ջրում լուծելի գազեր են (լուծույթները թթուներ են)։
Ջրածինը ազոտի հետ միանում է կատալիզատորի առկայությամբ՝ տաքացնելիս։ Ստացվում է ամոնիակ, NH3, որի ելքը մեծանում է ճնշումը բարձրացնելիս։ Ազոտի մյուս միացությունները ջրածնի հետ՝ հիդրազինը (N2H4), և ազոտաջրածնական թթուն (NH3), հեղուկներ են։
Ատոմական ջրածինը միանում է ֆոսֆորի, արսենի և անտիմոնի հետ։ Առաջանում են ֆոսֆին՝ PH3, արսին՝ AsH3, և ստիբին՝ SbH3, որոնք տհաճ հոտով, խիստ թունավոր գազեր են։
Ածխածինը ջրածնի հետ միանում է բարձր ջերմաստիճաններում՝ առաջացնելով (կատալիզատորի բացակայությամբ) մեթան՝ CH4, որը ածխաջրածինների պարզագույն ներկայացուցիչն է։ Սիլիցիումաջրածինները և բորաջրածինները՝ В2Н6, В4Н10, В5Н9, В5Н11 և այլն, ստացվում են մագնեզիումի սիլիցիդի կամ բորիդի և թթուների փոխազդեցությամբ։ Տաքացնելիս ջրածինն իրենց օքսիդներից վերականգնում է բազմաթիվ մետաղներ (Mo, W, Cr, Fe, Си և այլն) և ոչ մետաղներ (Сl, Տ, N, Si և այլն)։
Ածխածնի (II) օքսիդը (СО) կատալիզատորի առկայությամբ Ջրածնով վերականգնելով ստանում են օրգանական նյութեր (НСНО, СН3ОН և այլն)։
Ջրածինը միանում է չհագեցած ածխաջրածինների հետ, վերականգնում օրգանական միացությունները։ Ալկալիական, հողալկալիական և մի քանի այլ մետաղների հետ ջրածինը միանում է բարձր ջերմաստիճաններում առաջացնելով մետաղների հիդրիդներ՝ LiH, NaH, CaH2, ВеН2 և այլն։ Այդ հիդրիդները կայուն են, հալվում են առանց քայքայվելու, ջրի առկայությամբ հիդրոլիզվում են՝ անջատելով ջրածին, ուժեղ վերականգնիչներ են։ Նրանց հալույթները էլեկտրոլիտներ են, ենթարկվում են էլեկտրոլիզի (անոդի վրա անջատվում է ջրածին)։
Ջրածինը լավ է լուծվում բազմաթիվ մետաղներում (Pd, Pt, Ni և այլն)՝ առաջացնելով ներդրման պինդ լուծույթներ։ Մետաղներում լուծվելու ունակության շնորհիվ ջրածինը․ թափանցում է մետաղների միջով (դիֆուզիա), կոռոզիայի է ենթարկում պողպատը (դեկարբոնացում)։
- Լույսի կամ ջերմության ազդեցությամբ H2 միանում է հալոգենների և այլ ոչ մետաղների հետ։
- (400-500°С,p,Fe)
- Ջրածինը միանում է թթվածնի հետ՝ հսկայական քանակի էներգիայի անջատմամբ (ջրածնաթթվածնային բոցի ջերմաստիճանը հասնում է 3000°С։
այս գազերի 2։1 հարաբերությունը կոչվում է շառաչող գազ, քանի որ ավարտվում է պայթյունով։
- Ջրածինը ուժեղ վերականգնիչ է, այն վերականգնում է շատ մետաղներ իրենց օքսիդներից.
փոխազդում է նաև որոշ ոչ մետաղների օքսիդների հետ, ստացվում է ոչ մետաղ.
- Մետաղների հետ ջրածինը առաջացնում է հիդրիդներ, որոնք պինդ նյութեր են և կարծես ջրածնի շտեմարան լինեն, որովհետև ջրի հետ՝ տալիս են ջրածին, որը հնարավոր է ապագայում օգտագործել որպես վառելիք՝ բենզինի փոխարեն։
- Օրգանական քիմիական ռեակցիաներում ջրածինը օգտագործում են հիդրացնելու համար։
Կիրառություն
Ջրածինը կիրառվում է դիրիժաբլների լցման համար, որպես թեթև գազ, վեր բարձրացնող ուժ, ավտոգեն զոդման ժամանակ բոցի ջերմաստիճանը հասնում է 2000 °C–ի։ Քիմիական արդյունաբերությունում որպես վերականգնիչ հատկապես Ni, Pt, Pd-ի առկայությամբ, 1 ծավալ Pd-ի մեջ լուծվում Է 850 ծավալ ջրածին։ Օգտագործվում է քարածուխից արհեստական բենզինի ստացման համար, ամոնիակի, սպիրտների, հալոգենաջրածինների սինթեզում։
Անգլիացի քիմիկոս Ջոն Դալտոնը 19-րդ դարի սկզբին առաջարկել է ջրածնի ատոմի զանգվածը, որպես ամենաթեթև տարր, ընդունել որպես ատոմական զանգվածի միավոր։ 1815 թվականին անգլիացի գիտնական Պրաուտր հայտնել է այն միտքր, որ բոլոր տարրերի ատոմները կառուցված են ջրածնի n ատոմներից։
Արեգակի վրա հայտնաբերվել է 69 քիմիական տարր՝ ջրածնի գերակշռությամբ։ Ջրածինը 5.1 անգամ շատ է, քան հելիումը և 10 հազար անգամ ավելի, քան բոլոր մետաղները միասին վերցրած (վերցրած ոչ թե կշռով, այլ ատոմների թվով)։ Այդ ջրածինը ծախսվում է ոչ միայն էներգիա արտադրելու վրա։ Ջերմա- միջուկային պրոցեսների ընթացքում նրանից առաջանում են նոր քիմիական տարրեր, իսկ արագացված պրոտոնները արտանետվում են՝ մերձարեգակնային քամի։ Այս երևույթը հայտնաբերվել է վերջերս՝ կոսմիկական տարածքն ուսումնասիրելու ժամանակ՝ արհեստական արբանյակների օգնությամբ։
Այն որոշակի վտանգ է ներկայացնում տիեզերագնացների համար։ Բացի այդ՝ պրոտոնների հոսքն առաջ է բերում երկրորդային կոսմիկական ճառագայթում, որը հասնում է մինչև երկրի մակերևույթ։ Առաջացող մագնիսային փոթորիկները կարող են ազդել կենսագործունեության պրոցեսների վրա և երկրի մագնիսային դաշտի կողմից կլանված ջրածնի միջուկը չի կարող չազդել կոսմոսի հետ նրա զանգվածափոխանակության վրա։
Մեծ քանակությամբ ջրածին կիրառվում է ամոնիակ, HCl սինթեզելու համար, հեղուկ ճարպերի հիդրոգենացման համար։ Որպես թեթև գազ հելիումի հետ լցնում էին օդապարիկները։ Ջրածինը օգտագործում են բարձր ջերմաստիճան ստանալու համար (3000-4000°С)։ Սակայն ջրածնի ամենալուրջ խնդիրը՝ միջուկային այս ռեակցիան է 21H+31H=42He+n+17,6 կՋ
Այս ռեակցիան ընթանում է 10 մլն աստիճանում, եթե հնարավոր լիներ կառավարել այս ռեակցիան, մարդկությունը կլուծեր էներգիայի պրոբլեմը։
Կարևոր է նաև պինդ վիճակում ջրածնի ստացումը (մետաղական ջրածին), որը օժտված է գերհաղորդականությամբ։
Հետաքրքիր փաստեր
Ջրածնի խորվաթական անունը՝ Vodik, շրջանառության մեջ է մտցրել բանասեր Բոգոսլև Շուլեկը։
Տես նաև
Ծանոթագրություններ
- ↑ Указан диапазон значений атомной массы в связи с различной распространённостью изотопов в природе.
- ↑ Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report)(անգլ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Т. 85. — № 5. — С. 1047-1078. —
- ↑ «Hydrogen: electronegativities» (անգլերեն). Webelements. Վերցված է 2010-07-15-ին.
- ↑ Редкол.:Кнунянц И. Л. (гл. ред.) Химическая энциклопедия: в 5 т. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — С. 400—402. — 623 с. — 100 000 экз.
- ↑ Севергин В. М. Пробирное искусство, или руководство к химическому испытанию металлических руд и других ископаемых тел. СПб.: Издание Имп. АН, 1801. C. 2.
- ↑ Книга рекордов Гиннесса для химических веществ
- ↑ G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot and A. H. Wapstra (2003). «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties». Nuclear Physics A 729: 3–128. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Bibcode: 2003NuPhA.729....3A.
- ↑ G. Audi, A.H. Wapstra, and C. Thibault (2003). «The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references.». Nuclear Physics A 729: 337—676. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. Bibcode: 2003NuPhA.729..337A.
Գրականություն
- Մոլորակի աղյուսները, հեղինակ՝ Մ. Գ. Զալինյան, էջեր՝ 7-8
- Начала химии. Современный курс для поступающих в вузы։ Учебное пособие для вузов /Н. Е. Кузьменко, В. В. Еремин, В. А. Попков. — М.։ Издательство «Экзамен»,2005.
- Учебный справочник школьника. Учебное издание. — М.։ Дрофа, 2001.
- Дигонский С. В., Тен В. В. Неизвестный водород. — СПб։ Наука, 2006 ISBN 5-02-025114-3
- Chart of the Nuclides (17th ed.). Knolls Atomic Power Laboratory. 2010. ISBN 978-0-9843653-0-2.
- Ferreira-Aparicio, P; Benito, M. J.; Sanz, J. L. (2005). «New Trends in Reforming Technologies: from Hydrogen Industrial Plants to Multifuel Microreformers». Catalysis Reviews. 47 (4): 491–588. doi:10.1080/01614940500364958.
- Newton, David E. (1994). The Chemical Elements. New York: Franklin Watts. ISBN 0-531-12501-7.
- Rigden, John S. (2002). Hydrogen: The Essential Element. Cambridge, Massachusetts: Harvard University Press. ISBN 0-531-12501-7.
- Romm, Joseph, J. (2004). The Hype about Hydrogen, Fact and Fiction in the Race to Save the Climate. Island Press. ISBN 1-55963-703-X.
{{cite book}}
: CS1 սպաս․ բազմաթիվ անուններ: authors list (link) - Scerri, Eric (2007). The Periodic System, Its Story and Its Significance,. New York: Oxford University Press. ISBN 0-19-530573-6.
Արտաքին հղումներ
- Basic Hydrogen Calculations of Quantum Mechanics
- Hydrogen at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)
- High temperature hydrogen phase diagram
- Wavefunction of hydrogen
- Low Energy Linear Accelerator - Monatomic Hydrogen diagram
Պարբերական աղյուսակ | |||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
H | He | ||||||||||||||||||||||||||||||
Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||||||||||
Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||
K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||||||||||
Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||||||||||
Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn |
Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից։ |