Водень в природі (0,9% в Земній корі)

Водень (Н) дуже легкий хімічний елемент, з вмістом в Земній корі 0,9% по масі, а в воді 11,19%.

Характеристика водню

За легкістю він перший серед газів. При нормальних умовах несмачний, безбарвний, і абсолютно без запаху. При попаданні в термосферу відлітає в космос через малу вагу.

У цілому світові це найчисленніший хімічний елемент (75% від всієї маси речовин). Настільки, що багато зірок в космічному просторі складаються повністю з нього. Наприклад, Сонце. Його основний компонент – водень. А тепло і світло це підсумок виділення енергії при злитті ядер матеріалу. Так само в космосі є цілі хмари з його молекул різної величини, щільності і температури.

Фізичні властивості

Висока температура і тиск значно змінюють його якості, але при звичайних умовах він:

  • має високу теплопровідність, якщо порівнювати з іншими газами,
  • нетоксичний і погано розчинний у воді,
  • з щільністю 0,0899 г / л при 0 ° С і 1 атм.,
  • перетворюється в рідину при температурі -252,8 ° С
  • стає твердим при -259,1 ° С.,
  • питома теплота згоряння 120,9 • 106 Дж / кг.

Для перетворення в рідину або тверде стан потрібні високий тиск і дуже низькі температури. У зрідженому стані він текучий і легкий.

Хімічні властивості водню

Під тиском і при охолодженні (-252,87 гр. С) водень знаходить рідкий стан, яке за вагою легше будь-аналога. У ньому він займає менше місця, ніж в газоподібному вигляді.

Він типовий неметалл. У лабораторіях його отримують шляхом взаємодії металів (наприклад, цинку або заліза) з розведеними кислотами. При звичайних умовах малоактивний і вступає в реакцію тільки з активними неметалами. Водень може відокремлювати кисень з оксидів, і відновлювати метали з сполук. Він і його суміші утворюють водневий зв’язок з деякими елементами.

Газ добре розчиняється в етанолі і в багатьох металах, особливо в паладії. Срібло його розчиняє. Водень може окислюватися під час спалювання в кисні або на повітрі, і при взаємодії з галогенами.

Під час з’єднання з киснем, утворюється вода. Якщо температура при цьому звичайна, то реакція йде повільно, якщо вище 550 ° С – з вибухом (перетворюється в гримучий газ).

Знаходження водню в природі

Хоча водню дуже багато на нашій планеті, але в чистому вигляді його знайти нелегко. Трохи можна виявити при виверженні вулканів, під час видобутку нафти і в місці розкладання органічних речовин.

Більше половини всієї кількості знаходиться в складі з водою. Так само він входить в структуру нафти, різної глини, горючих газів, тварин і рослин (присутність в кожній живій клітині 50% по числу атомів).

Кругообіг водню в природі

Щороку в водоймах і грунті розкладається колосальну кількість (мільярди тонн) залишків рослин і це розкладання вихлюпує в атмосферу величезну масу водню. Так само він виділяється при будь-якому бродінні, що викликається бактеріями, спалюванні і нарівні з киснем бере участь у кругообігу води.

Області застосування водню

Елемент активно використовується людством у своїй діяльності, тому ми навчилися отримувати його в промислових масштабах для:

  • метеорології, хімвиробництва;
  • виробництва маргарину;
  • як пальне для ракет (рідкий водень);
  • електроенергетики для охолодження електричних генераторів;
  • зварювання і різання металів.

Маса водню використовується при виробництві синтетичного бензину (для поліпшення якості палива низької якості), аміаку, хлороводню, спиртів, і інших матеріалів. Атомна енергетика активно використовує його ізотопи.

Препарат «перекис водню» широко застосовують в металургії, електронної промисловості, целюлозно-паперовому виробництві, при відбілюванні лляних і бавовняних тканин, для виготовлення фарб для волосся і косметики, полімерів і в медицині для обробки ран.

«Вибуховий» характер цього газу може стати згубним зброєю – водневою бомбою. Її вибух супроводжується викидом величезної кількості радіоактивних речовин і згубно для всього живого.

Зіткнення рідкого водню і шкірних покривів загрожує сильним і болісним обмороженням.

Посилання на основну публікацію