Hidrogén molekula: átmérő, formula, szerkezet. Mekkora a hidrogén molekula tömege?

Az 1. számú Mendelejev periódusos rendszerébentalálható az univerzum leggyakoribb eleme - hidrogén. Eloszlása, százalékban kifejezve, megközelíti a 75% -ot. Legkisebb tartalmát az atmoszféra rétegeiben észlelik - 0,0001%. A földkéreg 1 tömeg% gázt tartalmaz. Legnagyobb mennyisége a vízben található: 12%. Ez a harmadik legelterjedtebb kémiai elem bolygónkon.

Elem Leírás

A hidrogénmolekula, amelynek képlete H-H vagy H2, fizikai és kémiai tulajdonságokkal rendelkezik.

A hidrogén olyan gáz, amely nincs felruházvaszín, nincs szaga. A hidrogén elhelyezkedése a táblázatban az 1. helyen annak a ténynek köszönhető, hogy különböző körülmények között ez az elem fémként vagy gázként nyilvánulhat meg. Külső pályáján 1 elektron található, amelyet a hidrogén adhat (fémes tulajdonságok), vagy felvehet egy másikat (gázminőség).

A hidrogénmolekula átmérője 27 nm.

A hidrogénatom átmérője 1A, a sugara 0,41 A.

tulajdonságok

Fizikai a következők:

1. Forráspont - 256^{körülbelül}S.
2. Olvadáspont -259,2^{körülbelül}S.
3. Légtömeg (D) - 0,069.
4. A hidrogén rosszul oldódik vízben.

A kémiai tulajdonságok a következők:

1. A molekula részecskéi közötti nem poláris kötés energiája 436 kJ / mol.
2. A termikus disszociációs hőmérséklet 2000 ° C^{körülbelül}S.
3. Reagál:

• halogének;
• oxigén;
• szürke;
• nitrogén;
• nitrogén-oxid;
• aktív fémek.

Természetes körülmények között a hidrogén természetes úton és izotópok formájában is előfordul: protium, deutérium és trícium.

Molekuláris szerkezet

Az elem molekulája egyszerű felépítésű.A hidrogénmolekula összetételét két atom képviseli, amelyek közeledve kovalens nem poláros kötést, valamint egy elektronpárt alkotnak. Egy atom szerkezete: 1 pozitív töltésű mag, amely körül 1 negatív töltésű elektron mozog. Ez az elektron az 1s pályán helyezkedik el.

H - 1e = H + ez a hidrogénion pozitív.

Ez a kifejezés azt jelzi, hogy hidrogénhasonló paraméterekkel rendelkezik, mint a periodikus rendszer 1. csoportjának elemei, amelyek alkálifémek (lítium, nátrium, kálium), egyetlen elektront adnak a külső pályán.

Н + 1е = Н– negatív hidrogénion.

Ez az egyenlet azt mutatja, hogy a hidrogén aza 7. csoport analóg elemeihez kapcsolódnak, amelyek gázok és képesek a hiányzó elektronokat a külső elektronikus szintjükre fogadni. Ezek a gázok a következők: fluor, klór, bróm stb.

A hidrogénmolekula összetételét az alábbiakban grafikusan mutatjuk be.

A hidrogénatomok közötti távolság r = 0,74 A, cmíg a pályasugarak összege 1,06 A. Ez befolyásolja az elektronfelhők átfedésének mélységét és az erős, stabil hidrogénkötést.

A hidrogénatom a legelemibb atom a természetben. Az atom proton mérete 10,5 A, és egy atom átmérője 0,1 nm.

Az izotópmolekulák sajátos szerkezettel rendelkeznek. A protium atommagja csak egy protonból áll. Az izotóp jelölése: 1H.

A nukleáris szerkezet úgy néz ki, mint egy proton és egy neutron (2H) komplexe.

A 3H - trícium - atomszerkezetében 1 protonnal és két neutronnal rendelkező sejtmaggal rendelkezik.

Súly

A tudományban vannak olyan képletek, amelyek kiszámítják a hidrogén molekula tömegét. Az elemhez viszonyítva meghatározzuk a molekuláris és az atom tömegét.

A hidrogénmolekula moláris tömegét az alábbi általános képlettel számolják:

M = m / n, ahol m az anyag tömege, n annak mennyisége.

Az atom tömege 1,008 amu.Ezért a molekula relatív tömege is megegyezik 1,008-mal. Mivel a hidrogénmolekula két atomból áll, a relatív atomtömeg 2,016 amu. pl. a hidrogénmolekula tömegét grammban fejezzük ki mol / g-ban (g / mol).

Jelentőség a természetben

A természetben a legjelentősebb anyag, amely az oxigénnel komplexben hidrogént képez, a víz. A víz az élet forrása, ezért a hidrogén létfontosságú elem.

Az összes kémiai elem 100% -aa szervezeti környezet 1/10 része vagy 10% -a hidrogén. A víz mellett képes kvaterner fehérjeszerkezet fenntartására, ami a hidrogénkötés miatt lehetséges.

A nukleinsavak komplementaritásának elvehidrogénmolekula hatására is bekövetkezik. Növényi sejtben H részt vesz a fotoszintézis, a bioszintézis folyamatában és az energia membráncsatornákon keresztül történő átvitelében.

kérelem

A hidrogént széles körben használják a vegyiparban. Hozzáadják a műanyag termékek gyártásához, a szappangyártáshoz, valamint az ammónia és a mentol gyártásához.

Élelmiszeripar:az élelmiszer-előállításban a hidrogént adják hozzá E949 élelmiszer-adalékanyagként. Ilyen komponens látható a margarin, növényi olajok csomagolásán. Az E949 adalékot az Orosz Föderáció élelmiszeripara hagyta jóvá.

Hidrogént egyszer használtakrepüléstechnika, mert az anyag könnyebb, mint a levegő. Tehát a múlt század 30-as éveiben léggömböket és léghajókat töltöttek meg ilyen típusú gázzal. Alacsony költsége és egyszerű használata ellenére a hidrogént hamarosan felhagyták töltőanyagként, mivel a repülőgépek robbanásai egyre gyakoribbá váltak.

A gázt ma üzemanyagként használjákaz űriparban használják. Megfontolják azonban a személygépkocsik és teherautók motorjainak használatára vonatkozó módszereket, mivel az elem égés során nem bocsát ki káros szennyeződéseket a légkörbe, ezért környezetbarát.

A hidrogén izotópok szerves alkotóelemeszámos gyógyszer részeként hat. A deutériumot farmakológiai kutatásokban használják a gyógyszer viselkedésének és hatásának meghatározására a szervezetben. A tríciumot a radiodiagnosztikában olyan elemként használják, amely meghatározza az enzimanyagcsere biokémiai reakcióit. A hidrogén a peroxid része, amely fertőtlenítőszer.