ไฮโดรเจน

ไฮโดรเจนเป็นธาตุเคมีที่มีสัญลักษณ์ Hและเลขอะตอม  1. ด้วยน้ำหนักอะตอมมาตรฐานของ1.008ไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบที่มีน้ำหนักเบาที่สุดในตารางธาตุ ไฮโดรเจนเป็นสารเคมีที่มีอยู่มากที่สุดในจักรวาลโดยมีมวลประมาณ 75% ของมวลแบริโอนิกทั้งหมด [7] [หมายเหตุ 1]ลงไม่มีเศษเล็กเศษน้อย ดาวส่วนใหญ่ประกอบด้วยไฮโดรเจนในรัฐพลาสม่า ที่พบมากที่สุดไอโซโทปของไฮโดรเจนที่เรียกว่าโปรเทียม (ชื่อที่ไม่ค่อยได้ใช้สัญลักษณ์1 H), มีหนึ่งโปรตอนและไม่มีนิวตรอน

ไฮโดรเจน  1 H
หลอดปล่อยไฮโดรเจน. jpg
เรืองแสงสีม่วงในสถานะพลาสมา
ไฮโดรเจน
ลักษณะก๊าซไม่มีสี
น้ำหนักอะตอมมาตรฐานA r, std (H) [1.007 841.008 11 ] ธรรมดา: 1.008
ไฮโดรเจนในตารางธาตุ
ไฮโดรเจน ฮีเลียม
ลิเธียม เบริลเลียม โบรอน คาร์บอน ไนโตรเจน ออกซิเจน ฟลูออรีน นีออน
โซเดียม แมกนีเซียม อลูมิเนียม ซิลิคอน ฟอสฟอรัส กำมะถัน คลอรีน อาร์กอน
โพแทสเซียม แคลเซียม Scandium ไทเทเนียม วานาเดียม โครเมียม แมงกานีส เหล็ก โคบอลต์ นิกเกิล ทองแดง สังกะสี แกลเลียม เจอร์เมเนียม สารหนู ซีลีเนียม โบรมีน คริปทอน
รูบิเดียม สตรอนเทียม อิตเทรียม เซอร์โคเนียม ไนโอเบียม โมลิบดีนัม Technetium รูทีเนียม โรเดียม แพลเลเดียม เงิน แคดเมียม อินเดียม ดีบุก พลวง เทลลูเรียม ไอโอดีน ซีนอน
ซีเซียม แบเรียม แลนทานัม ซีเรียม พราโซไดเมียม นีโอดิเมียม โพรมีเทียม ซาแมเรียม ยูโรเปี้ยม แกโดลิเนียม เทอร์เบียม ดิสโพรเซียม โฮลเมียม เออร์เบียม ทูเลี่ยม อิตเทอร์เบียม ลูเทเทียม แฮฟเนียม แทนทาลัม ทังสเตน รีเนียม ออสเมียม อิริเดียม แพลตตินั่ม ทอง ปรอท (ธาตุ) แทลเลียม ตะกั่ว บิสมัท พอโลเนียม แอสทาทีน เรดอน
แฟรนเซียม เรเดียม แอกทิเนียม ทอเรียม Protactinium ยูเรเนียม เนปจูน พลูโตเนียม อเมริเนียม คูเรียม เบอร์คีเลียม แคลิฟอร์เนียม ไอน์สไตเนียม เฟอร์เมียม Mendelevium โนบีเลียม Lawrencium รัทเทอร์ฟอร์ด Dubnium ซีบอร์เกียม Bohrium ฮัสเซียม Meitnerium ดาร์มสตัดเทียม เรินต์เกเนียม โคเปอร์นิเซียม ไนโฮเนียม เฟลโรเวียม มอสโคเวียม ลิเวอร์โมเรียม Tennessine Oganesson
-

H

Li
- ← ไฮโดรเจนฮีเลียม
เลขอะตอม ( Z )1
กลุ่ม1 : H และโลหะอัลคาไล
ระยะเวลาช่วงที่ 1
บล็อก  s- บล็อก
การกำหนดค่าอิเล็กตรอน1 วินาที1
อิเล็กตรอนต่อเปลือก1
คุณสมบัติทางกายภาพ
เฟสที่  STPแก๊ส
จุดหลอมเหลว(H 2 ) 13.99  K (−259.16 ° C, −434.49 ° F)
จุดเดือด(H 2 ) 20.271 K (−252.879 ° C, −423.182 ° F)
ความหนาแน่น (ที่ STP)0.08988 กรัม / ลิตร
เมื่อของเหลว (ที่  mp )0.07 ก. / ซม. 3 (ทึบ: 0.0763 ก. / ซม. 3 ) [1]
เมื่อของเหลว (ที่  bp )0.07099 ก. / ซม. 3
จุดสาม13.8033 พัน 7.041 กิโลปาสคาล
จุดวิกฤต32.938 K, 1.2858 MPa
ความร้อนของฟิวชั่น(H 2 ) 0.117  กิโลจูล / โมล
ความร้อนของการกลายเป็นไอ(H 2 ) 0.904 กิโลจูล / โมล
ความจุความร้อนกราม(H 2 ) 28.836 J / (โมล· K)
ความดันไอ
P  (ป่า) 1 10 100 1 ก 10 ก 100 พัน
ที่  T  (K) 15 20
คุณสมบัติของอะตอม
สถานะออกซิเดชัน−1 , +1แอมโฟเทอริกออกไซด์)
อิเล็กโทรเนกาติวิตีขนาด Pauling: 2.20
พลังงานไอออไนเซชัน
  • ที่ 1: 1312.0 kJ / mol
รัศมีโควาเลนต์31 ± 5 
Van der Waals รัศมี120 น
เส้นสีในช่วงสเปกตรัม
เส้นสเปกตรัมของไฮโดรเจน
คุณสมบัติอื่น ๆ
เกิดขึ้นตามธรรมชาติดึกดำบรรพ์
โครงสร้างคริสตัลหกเหลี่ยม
โครงสร้างผลึกหกเหลี่ยมสำหรับไฮโดรเจน
ความเร็วของเสียง1310 m / s (แก๊ส 27 ° C)
การนำความร้อน0.1805 วัตต์ / (m⋅K)
การสั่งซื้อแม่เหล็กไดอะแมกเนติก[2]
ความไวต่อแม่เหล็กกราม−3.98 × 10 −6  ซม. 3 / โมล (298 K) [3]
หมายเลข CAS12385-13-6
1333-74-0 (ชม2 )
ประวัติศาสตร์
การค้นพบเฮนรีคาเวนดิช[4] [5] (1766)
ตั้งชื่อโดยอองตวนลาวัวซิเยร์[6] (พ.ศ. 2326)
ไอโซโทปหลักของไฮโดรเจน
ไอโซโทป ความอุดมสมบูรณ์ ครึ่งชีวิต( t 1/2 ) โหมดสลายตัว สินค้า
1 H 99.98% มั่นคง
2 H 0.02% มั่นคง
3 H ติดตาม 12.32 ปี β - 3เขา
ประเภท หมวดหมู่: ไฮโดรเจน
| การอ้างอิง

การเกิดขึ้นทั่วไปของอะตอมไฮโดรเจนเกิดขึ้นครั้งแรกในช่วงยุคการรวมตัวกันใหม่ ( บิ๊กแบง ) ที่อุณหภูมิและความดันมาตรฐานไฮโดรเจนเป็นไม่มีสี , ไม่มีกลิ่น , รสจืด , ปลอดสารพิษ, อโลหะสูงที่ติดไฟ diatomic ก๊าซที่มีสูตรโมเลกุล H 2 ตั้งแต่ไฮโดรเจนพร้อมรูปแบบโควาเลนต์สารประกอบที่มีธาตุอโลหะส่วนใหญ่มากที่สุดของไฮโดรเจนบนโลกที่มีอยู่ในรูปแบบโมเลกุลเช่นน้ำหรืออินทรีย์สาร ไฮโดรเจนมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในปฏิกิริยากรด - เบสเนื่องจากปฏิกิริยากรด - เบสส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนโปรตอนระหว่างโมเลกุลที่ละลายน้ำได้ ในสารประกอบไอออนิกไฮโดรเจนสามารถใช้รูปแบบของค่าใช้จ่ายเชิงลบ (เช่นไอออน ) เมื่อมันเป็นที่รู้จักกันเป็นไฮไดรด์หรือเป็นประจุบวก (เช่นไอออนบวก ) ชนิดแทนด้วยสัญลักษณ์ H + ไอออนบวกของไฮโดรเจนเขียนเหมือนกับว่าประกอบด้วยโปรตอนเปล่า ๆ แต่ในความเป็นจริงแล้วไฮโดรเจนไอออนบวกในสารประกอบไอออนิกนั้นซับซ้อนกว่าเสมอ ในฐานะที่เป็นอะตอมที่เป็นกลางเท่านั้นซึ่งSchrödingerสมการจะสามารถแก้ไขได้วิเคราะห์, [8]การศึกษาของ energetics และพันธะของอะตอมไฮโดรเจนมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาของกลศาสตร์ควอนตัม

ก๊าซไฮโดรเจนถูกผลิตขึ้นครั้งแรกในช่วงต้นศตวรรษที่ 16 โดยปฏิกิริยาของกรดกับโลหะ ในปี พ.ศ. 2309–241 เฮนรีคาเวนดิชเป็นคนแรกที่รับรู้ว่าก๊าซไฮโดรเจนเป็นสารที่ไม่ต่อเนื่อง[9]และผลิตน้ำได้เมื่อถูกเผาซึ่งเป็นคุณสมบัติที่ได้รับการตั้งชื่อในภายหลัง: ในภาษากรีกไฮโดรเจนหมายถึง "อดีตของน้ำ" .

การผลิตภาคอุตสาหกรรมเป็นส่วนใหญ่มาจากการปฏิรูปไอน้ำก๊าซธรรมชาติและน้อยมักจะมาจากวิธีการใช้พลังงานอย่างเข้มข้นมากขึ้นเช่นกระแสไฟฟ้าจากน้ำ [10]ไฮโดรเจนส่วนใหญ่ถูกใช้ใกล้กับแหล่งผลิตโดยสองชนิดที่ใหญ่ที่สุดคือการแปรรูปเชื้อเพลิงฟอสซิล (เช่นการทำไฮโดรแครค ) และการผลิตแอมโมเนียซึ่งส่วนใหญ่ใช้สำหรับตลาดปุ๋ย ไฮโดรเจนเป็นปัญหาในด้านโลหะวิทยาเพราะสามารถทำให้โลหะหลายชนิดแตกตัวได้[11]ทำให้การออกแบบท่อและถังเก็บมีความซับซ้อน [12]

Combustion

Combustion of hydrogen with the oxygen in the air. When the bottom cap is removed, allowing air to enter at the bottom, the hydrogen in the container rises out of top and burns as it mixes with the air.