Zawartość
Wodór jest pierwszym pierwiastkiem w układzie okresowym z jednym protonem i jednym elektronem. Dzięki temu jest to również najlżejszy element układu okresowego o wadze zaledwie 1,0079 amu (jednostki masy atomowej). Jest to także najliczniejszy element we wszechświecie.
Przeczytaj więcej o znaczeniu wodoru.
Wodór jest również wysoce łatwopalny i łatwo się pali lub eksploduje nawet w niskich stężeniach.
Właściwości wodoru
Wodór ma jeden proton i jeden elektron w swoim jądrze. Najczęstszy izotop wodoru nie ma neutronów.
Dzięki temu wodór jest jednym z najlepszych pierwiastków w formowaniu wiązania kowalencyjne z innymi cząsteczkami i pierwiastkami. W rzeczywistości może tworzyć wiązanie kowalencyjne z prawie każdym elementem układu okresowego ze względu na swój pojedynczy proton i elektron.
Oznacza to również, że pojedyncze atomy wodoru są niezwykle rzadkie. Zwykle tworzy się wodór, który jest dwuatomową formą wodoru (H2).
W normalnych warunkach temperaturowych i ciśnieniowych Ziemi wodór nie ma zapachu, jest nietoksyczny, bez smaku, bezbarwny i niemetaliczny. Wodór ma gęstość 0,89 g / l (mniej gęsty niż powietrze) i ma temperaturę topnienia około -259 ° C i temperaturę wrzenia około -252,9 ° C.
Czy wodór jest łatwopalny?
Wielkie pytanie: czy wodór jest łatwopalny? Krótka odpowiedź brzmi tak jest wysoce łatwopalny, ale z tą odpowiedzią należy wyjaśnić kilka rzeczy.
Kiedy mówi się, że wodór jest łatwopalny, nie oznacza to pierwiastkowej formy wodoru. To jest wodór dwuatomowy to jest wyjątkowo łatwopalne. Wiele łatwopalnych substancji musi mieć wysokie stężenie, aby faktycznie spalić się lub zapalić, ale nie jest tak w przypadku wodoru. Wodór będzie się palił w stężeniach od 4 do 75 procent.
Reakcja dla tego spalania jest następująca:
2H2(Gaz) + O2 (Gaz) = 2H2O (ciecz) + energia 572 kJ (286 kJ / mol H.2)
Wybuchy i spalanie wodoru mogą nastąpić za pomocą prostej iskry i podwyższonego ciepła. Jednak zaobserwowano również, że pali się pod wpływem światła słonecznego, a nawet bardzo niewielkiego wzrostu temperatury z powodu swojej wysoce reaktywnej natury.
Paliwo wodorowe
Pomimo wysoce wybuchowej i łatwopalnej jakości wodoru, ludzie znaleźli wiele zastosowań wodoru, które są bezpośrednio związane z jego palnością.
Być może najczęstszym jest paliwo wodorowe i ogniwa paliwowe. Paliwo wodorowe łączy wodór i tlen w celu wytworzenia elektryczności i energii wodoru.
Paliwo wodorowe jest ekscytujące, ponieważ jest „czystym” źródłem energii, które wytwarza wodę i energię tylko w reakcji (jak widać w powyższym równaniu spalania). Inne źródła paliwa, takie jak gaz i olej, wytwarzają szkodliwe gazy i emisje szkodliwe dla środowiska. Ludzie znaleźli zastosowania do dostarczania energii wodoru do domów, samochodów, przenośnych źródeł energii i nie tylko.
Przeczytaj więcej o paliwie wodorowym a paliwach kopalnych.
Inne zastosowania wodoru
Wodór jest również wykorzystywany w wielu procesach przemysłowych i produkcyjnych, zwłaszcza tych, które wykorzystują ropę naftową, a także tych, które wymagają uwodornienia produktów takich jak uwodornione oleje.
Inne popularne zastosowania wodoru obejmują:
Naukowcy odkryli moc spalania wodoru i inne właściwości wodoru i wykorzystali tę informację do stworzenia bomb wodorowych, zwanych także bombami fuzyjnymi. Bomby te zmuszają wiele jąder wodoru do łączenia się w atomy helu w procesie zwanym połączenie.
Dzieje się tak w wysokich temperaturach i powoduje ogromny wydatek energii, który jest znany jako eksplozja. W tych bombach fuzyjnych stosuje się wodór, ponieważ są one bardzo lekkie i mają najmniejszy opór łączących jądra (nie zmniejsza to jednak mocy bomby wodorowej).