Czym jest wodór? Właściwości i wartość

Najbardziej powszechnym pierwiastkiem chemicznym we wszechświecie jest wodór. Jest to swego rodzaju punkt wyjścia, ponieważ w układzie okresowym jego liczba atomowa jest równa jeden. Ludzkość ma nadzieję, że będzie mogła dowiedzieć się więcej o niej jako o jednym z najbardziej prawdopodobnych pojazdów w przyszłości. Wodór to najprostszy, najłatwiejszy, najczęstszy element, wszędzie jest go dużo - siedemdziesiąt pięć procent całkowitej masy substancji. Jest w jakiejkolwiek gwieździe, szczególnie w wodorze w gazowych gigantach. Jego rola w reakcjach syntezy gwiezdnej jest kluczowa. Bez wodoru nie ma wody, co oznacza, że ​​nie ma życia. Wszyscy pamiętają, że cząsteczka wody zawiera jeden atom tlenu, a dwa atomy to wodór. Jest to dobrze znana formuła H ₂ O.

Jak z tego korzystamy

Wodór odkrył w 1766 r. Henry Cavendish, analizując reakcję utleniania metalu. Po kilku latach obserwacji zdał sobie sprawę, że w procesie spalania wodoru tworzy się woda. Wcześniej naukowcy zidentyfikowali ten element, ale nie uważali go za niezależnego. W 1783 r. Wodór otrzymał nazwę wodór (w języku greckim "hydro" oznacza wodę, a "gen" rodzi). Pierwiastkiem, który wytwarza wodę, jest wodór. Jest to gaz, którego wzór cząsteczkowy to H2. Jeśli temperatura jest zbliżona do temperatury pokojowej, a ciśnienie jest normalne, element ten jest niedostrzegalny. Wodór nie może nawet uchwycić ludzkich zmysłów - jest bez smaku, nie ma koloru, nie ma zapachu. Ale pod ciśnieniem i w temperaturze -252,87 C (bardzo duże zimno!), Ten gaz upłynnia się. Jest więc przechowywany, ponieważ w postaci gazu zajmuje znacznie więcej miejsca. Jest to ciekły wodór, który jest używany jako paliwo rakietowe.

Wodór może stać się stały, metaliczny, ale wymaga to ogromnej presji, co robią obecnie najbardziej znani naukowcy - fizycy i chemicy. Już teraz ten element służy jako paliwo alternatywne dla transportu. Jego zastosowanie jest podobne do działania silnika o spalaniu wewnętrznym: podczas spalania wodoru uwalniana jest duża ilość energii chemicznej. Stworzono również praktyczną metodę tworzenia ogniwa paliwowego: w połączeniu z tlenem zachodzi reakcja, w której tworzy się woda i elektryczność. Być może transport wkrótce "zmieni się" zamiast benzyny na wodór - masa producentów samochodów jest zainteresowana tworzeniem alternatywnych materiałów palnych i są sukcesy. Ale czysto wodorowy silnik jest nadal w perspektywie, jest wiele trudności. Zalety są jednak takie, że powstaje zbiornik paliwa z pełnym wodorem, a naukowcy i inżynierowie nie zamierzają się wycofywać.

Podstawowe informacje

Hydrogen (łac.) - wodór, pierwsza liczba porządkowa w układzie okresowym, jest oznaczony N. Atom wodoru ma masę 1,0079, jest to gaz, który w normalnych warunkach nie ma ani smaku, ani zapachu, ani koloru. Chemicy z XVI wieku opisali pewien palny gaz, oznaczając go na różne sposoby. Ale okazało się, że wszystko w tych samych warunkach - kiedy metal jest wystawiony na działanie kwasu. Wodór, nawet przez samego Cavendisha, przez wiele lat nazywany był po prostu "łatwopalnym powietrzem". Dopiero w 1783 r. Lavoisier udowodnił, że woda ma złożony skład, poprzez syntezę i analizę, a cztery lata później nadał "palne powietrze" swoją nowoczesną nazwę. Źródło tego złożonego słowa jest szeroko stosowane, gdy konieczne jest określenie związków wodorowych i wszelkich procesów, w których uczestniczy. Na przykład uwodornienie, wodorek i tym podobne. Rosyjska nazwa zaproponowana w 1824 roku M. Sołowiow.

W naturze rozkład tego elementu jest niezrównany. Jego masa w litosferze i hydrosferze skorupy ziemskiej wynosi jeden procent, ale atomy wodoru to aż szesnaście procent. Woda występuje najczęściej na Ziemi, a 11,19% jej masy to wodór. Z pewnością występuje również w prawie wszystkich związkach, które składają się z ropy naftowej, węgla, wszystkich gazów naturalnych i gliny. We wszystkich organizmach roślin i zwierząt występuje wodór - w składzie białek, tłuszczów, kwasów nukleinowych, węglowodanów i tak dalej. Wolny stan wodoru nie jest typowy i prawie nie występuje - jest bardzo mały w gazach naturalnych i wulkanicznych. Całkowicie nieistotna ilość wodoru w atmosferze - 0,0001%, pod względem liczby atomów. Ale całe przepływy protonów reprezentują wodór w przestrzeni bliskiej Ziemi, składa się z wewnętrznego pasma promieniowania naszej planety.

Kosmos

W kosmosie żaden pierwiastek nie występuje tak często jak wodór. Objętość wodoru w składzie pierwiastków Słońca wynosi ponad połowę jego masy. Większość gwiazd tworzy wodór, który ma postać plazmy. Główna część różnorodnych gazów mgławic i ośrodka międzygwiezdnego również składa się z wodoru. Jest obecny w kometach, w atmosferze wielu planet. Naturalnie, nie w postaci czystej, jako wolny H2, następnie jako metan CH4, a następnie jako amoniak NH3, nawet jako woda H20. Bardzo często występuje CH, NH, SiN, OH, PH i podobne rodniki. Jako strumień protonów wodór jest częścią korpuskularnego promieniowania słonecznego i promieni kosmicznych.

W zwykłym wodorze mieszaniną dwóch stabilnych izotopów jest lekki wodór (lub proton ¹ H) i ciężki wodór (lub deuter - ² H lub D). Istnieją inne izotopy: radioaktywny tryt - ³ N lub T, w przeciwnym razie - super ciężki wodór. Jest także bardzo niestabilny ⁴ N. W naturze związek wodoru zawiera izotopy w takich proporcjach: na atom deuteru jest 6800 atomów protu. Tryt powstaje w atmosferze z azotu, na który wpływają neutrony promieni kosmicznych, ale nieistotny. Jaka jest masa izotopów? Liczba ta wskazuje, że jądro protu ma tylko jeden proton, a dla deuteru istnieje nie tylko proton w jądrze atomowym, ale także neutron. Tryt ma dwa neutrony w jądrze jednego protonu. Ale ⁴ N zawiera trzy neutrony na proton. Dlatego właściwości fizyczne i właściwości chemiczne izotopów wodoru są bardzo różne w porównaniu z izotopami wszystkich innych pierwiastków - bardzo duża różnica masy.

Struktura i właściwości fizyczne

Według struktury atom wodoru jest najprostszy w porównaniu do wszystkich innych pierwiastków: jednego jądra - jednego elektronu. Potencjał jonizacji to energia wiązania jądra z elektronem - 13,595 woltów elektronowych (eV). Właśnie ze względu na prostotę tej struktury atom wodoru jest wygodny jako model w mechanice kwantowej, gdy konieczne jest obliczenie poziomów energetycznych bardziej złożonych atomów. W cząsteczce H2 - dwa atomy, które są połączone chemicznym wiązaniem kowalencyjnym. Energia rozpadu jest bardzo wysoka. Atomowy wodór może powstawać w reakcjach chemicznych, takich jak cynk i kwas chlorowodorowy. Jednak interakcja z wodorem praktycznie nie występuje - atomowy stan wodoru jest bardzo krótki, atomy natychmiast rekombinują się w cząsteczki H2.

Z fizycznego punktu widzenia wodór jest najlżejszą ze wszystkich znanych substancji - ponad czternaście razy lżejszą od powietrza (pamiętajmy o latających balonach na wakacjach - mają tylko wodór wewnątrz). Może jednak gotować, upłynniać, topić, stwardnieć, a tylko hel wrze i topi się w niższych temperaturach. Trudno jest go upłynnić, potrzebujesz temperatury poniżej -240 stopni Celsjusza. Ale ma bardzo wysokie przewodnictwo cieplne. Niemal nie rozpuszcza się w wodzie, ale istnieje delikatna interakcja z metalami wodorowymi - rozpuszcza się prawie we wszystkich, w najlepszym przypadku, w palladzie (osiemset pięćdziesiąt objętości zużywa się na jedną objętość wodoru). Ciekły wodór jest lekki i płynny, a po rozpuszczeniu w metalach często niszczy stopy w wyniku oddziaływania z węglem (na przykład stal), dyfuzji, dekarbonizacji.

Właściwości chemiczne

W związkach w przeważającej części pokazuje wodór stan utleniania (wartościowość) +1, jak sód i inne metale alkaliczne. Uważany jest za swojego odpowiednika, który stoi na czele pierwszej grupy systemu Mendelejewa. Ale jon wodorowy w wodorku metalu jest naładowany ujemnie, ze stanem utlenienia równym -1. Ten pierwiastek jest również bliski chlorowcom, które są nawet zdolne do zastąpienia go w związkach organicznych. Dlatego wodór można przypisać siódmej grupie układu okresowego. W normalnych warunkach cząsteczki wodoru nie różnią się aktywnością, łącząc się tylko z najbardziej aktywnymi niemetalami: dobrze z fluorem, a jeśli światło - z chlorem. Ale po podgrzaniu wodór staje się inny - reaguje z wieloma elementami. W porównaniu z molekularnym wodorem atomowym, jest bardzo aktywny chemicznie, więc woda tworzy się w związku z tlenem, a energia i ciepło są jednocześnie uwalniane. W temperaturze pokojowej reakcja ta przebiega bardzo wolno, ale po ogrzaniu powyżej pięćset pięćdziesięciu stopni następuje eksplozja.

Wodór służy do redukcji metali, ponieważ pobiera tlen z ich tlenków. W przypadku fluoru wodór tworzy eksplozję nawet w ciemności i minus dwieście pięćdziesiąt dwa stopnie Celsjusza. Chlor i brom podniecają wodór tylko po ogrzaniu lub oświetleniu, a jod po ogrzaniu. Wodór z azotem tworzy amoniak (większość nawozów wytwarza się w ten sposób). Po podgrzaniu bardzo aktywnie wchodzi w interakcję z siarką i okazuje się siarkowodorem. W przypadku telluru i selenu trudno jest wywołać reakcję wodoru, a przy czystym węglu reakcja zachodzi w bardzo wysokich temperaturach i otrzymuje się metan. Dzięki tlenek węgla wodór tworzy się inaczej związki organiczne ciśnienie, temperatura, katalizatory, a wszystko to ma ogromne praktyczne znaczenie. Ogólnie biorąc, rola wodoru, podobnie jak jego związków, jest wyjątkowo duża, ponieważ nadaje kwasowym właściwości kwasom protonowym. W przypadku wielu pierwiastków tworzy się wiązanie wodorowe, wpływające na właściwości związków nieorganicznych i organicznych.

Przygotowanie i stosowanie

Wodór uzyskuje się na skalę przemysłową z gazów naturalnych - palne, gaz koksowniczy i gaz ropopochodny. Można go również uzyskać przez elektrolizę, w której energia elektryczna nie jest zbyt droga. Jednak najważniejszą metodą wytwarzania wodoru jest katalityczne oddziaływanie węglowodorów, głównie metanu, z parą wodną, ​​po uzyskaniu konwersji. Również szeroko stosowany i metoda utleniania węglowodorów tlenem. Najtańszym sposobem jest produkcja wodoru z gazu ziemnego. Pozostałe dwa - użycie gazu z pieca koksowniczego i gazu rafinowanego - wodór są uwalniane, gdy pozostałe składniki ulegają upłynnieniu. Są łatwiejsze do skraplania, a dla wodoru, jak pamiętamy, potrzeba -252 stopnie.

Nadtlenek wodoru jest bardzo popularny w użyciu. Leczenie tym roztworem jest bardzo często stosowane. Nie _jest prawdopodobne, aby molekularna formuła H ₂ O _{2 została} nazwana przez te wszystkie miliony ludzi, którzy chcą być blondynami i rozjaśnić włosy, a także tych, którzy lubią czystość w kuchni. Nawet ci, którzy radzą sobie z zadrapaniami z gry z kotkiem, najczęściej nie zdają sobie sprawy, że używają leczenia wodorowego. Ale każdy zna tę historię: od 1852 r. Wodór jest od dawna używany w aeronautyce. Sterowiec, wymyślony przez Henry'ego Giffarda, był oparty na wodorze. Nazywano je zeppelinami. Zeppeliny zostały wyparte z nieba przez szybki rozwój konstrukcji samolotów. W 1937 r. Doszło do poważnego wypadku, kiedy spłonął. sterowiec "Hindenburg". Po tym incydencie zeppeliny nie były już nigdy używane. Jednak pod koniec XVIII wieku rozprzestrzenianie się balonów wypełnionych wodorem było szeroko rozpowszechnione. Oprócz produkcji amoniaku, do produkcji potrzebny jest wodór alkohol metylowy i inne alkohole, benzynę, uwodornione ciężkie paliwa ciekłe i paliwa stałe. Nie obejść się bez wodoru podczas spawania, podczas cięcia metali - może to być tlen-wodór i atomowo-wodór. A tryt i deuter dają życie energii atomowej. To, jak pamiętamy, izotopy wodoru.

Neumyvakin

Wodór jako pierwiastek chemiczny jest tak dobry, że nie mógł mieć własnych fanów. Ivan Pavlovich Neumyvakin - MD, profesor, laureat nagrody państwowej oraz wiele innych tytułów i nagród. Jako lekarz medycyny tradycyjnej jest uznawany za najlepszego uzdrowiciela ludowego w Rosji. To on opracował wiele metod i zasad udzielania pomocy medycznej astronautom, którzy są w ruchu. To on stworzył wyjątkowy szpital - szpital na pokładzie statku kosmicznego. W tym samym czasie był państwowym koordynatorem kierunku medycyny kosmetycznej. Kosmos i kosmetyki. Jego zamiłowanie do wodoru nie ma na celu zarobienia dużych pieniędzy, jak ma to miejsce obecnie w medycynie domowej, ale wręcz przeciwnie - aby nauczyć ludzi leczyć cokolwiek dosłownie za pomocą grosza, bez dodatkowych wizyt w aptekach.

Promuje leczenie lekiem, który jest dosłownie obecny w każdym domu. To jest nadtlenek wodoru. Neumyvakina można krytykować tak bardzo, jak on chce, nadal będzie nalegał na siebie: tak, rzeczywiście, wszystko można wyleczyć nadtlenkiem wodoru, ponieważ odżywia wewnętrzne komórki organizmu tlenem, niszczy toksyny, normalizuje równowagę kwasową i zasadową, a tym samym regeneruje tkanki, odmładza wszystko organizm. Nikt jeszcze nie widział utwardzonego nadtlenku wodoru, a tym bardziej go zbadano, ale Neumyvakin twierdzi, że za pomocą tego narzędzia można całkowicie pozbyć się chorób wirusowych, bakteryjnych i grzybiczych, zapobiec rozwojowi nowotworów i miażdżycy, pokonać depresję, odmłodzić ciało i nigdy nie chorować Przeziębienia i przeziębienia.

Panaceum

Iwan Pawłowicz jest przekonany, że przy prawidłowym stosowaniu tego najprostszego leku i przy przestrzeganiu wszystkich prostych instrukcji można pokonać wiele chorób, w tym bardzo poważne. Ich lista jest ogromna: od choroby przyzębia i zapalenia migdałków po zawał serca, udar i cukrzycę. Takie drobiazgi jak antritis lub osteochondroza odlatują od pierwszych sesji leczenia. Nawet guzy nowotworowe są przerażone i uciekają przed nadtlenkiem wodoru, ponieważ układ odpornościowy jest stymulowany, aktywuje się życie ciała i jego ochrona.

Nawet dzieci mogą być traktowane w ten sposób, z tym, że kobiety w ciąży lepiej rezygnują z używania nadtlenku wodoru. Ta metoda nie jest również zalecana dla osób z przeszczepionymi narządami ze względu na możliwą niezgodność tkanek. Dawkowanie należy ściśle przestrzegać: od jednej kropli do dziesięciu, dodając jedną dziennie. Trzy razy dziennie (trzydzieści kropli trzy procentowego roztworu nadtlenku wodoru dziennie, wow!) Pół godziny przed posiłkiem. Możesz wejść do roztworu dożylnie i pod nadzorem lekarza. Czasami nadtlenek wodoru łączy się w celu uzyskania bardziej skutecznego działania z innymi lekami. Wewnątrz roztwór stosuje się tylko w postaci rozcieńczonej - z czystą wodą.

Zewnętrznie

Kompresy i płukania przed stworzeniem profesora Neumyvakina jego metody były bardzo popularne. Każdy wie, że tak jak alkohol kompresuje, nie można używać nadtlenku wodoru w czystej postaci, ponieważ dostajesz spalone tkanki, ale zmiany brodawkowe lub grzybicze są rozsmarowane lokalnie i silnym roztworem - do piętnastu procent.

W przypadku wysypki skórnej bóle głowy również powodują procedury, w których bierze udział nadtlenek wodoru. Kompres powinien być wykonany z tkaniny bawełnianej zanurzonej w roztworze dwóch łyżeczek trzyprocentowego nadtlenku wodoru i pięćdziesięciu miligramów czystej wody. Przykryj ściereczką i owinąć wełną lub ręcznikiem. Czas trwania kompresji wynosi od kwadransa do półtorej godziny rano i wieczorem, aż do wyzdrowienia.

Opinia lekarzy

Opinie są podzielone, nie każdy jest podziwiany właściwościami nadtlenku wodoru, ponadto nie tylko nie są zaufani, ale i śmieją się. Są wśród lekarzy i tych, którzy wsparli Neumyvakina, a nawet podnieśli rozwój jego teorii, ale są oni mniejszością. Większość lekarzy uważa, że ​​takie leczenie jest nie tylko nieskuteczne, ale często katastrofalne.

Rzeczywiście, nie ma oficjalnie jednego sprawdzonego przypadku, w którym pacjent byłby wyleczony nadtlenkiem wodoru. W tym samym czasie nie ma informacji o pogorszeniu stanu zdrowia w związku z użyciem tej metody. Ale cenny czas zostaje utracony, a osoba, która otrzymała jedną z najpoważniejszych chorób i całkowicie polegała na panaceum Neumyvakina, jest zagrożona spóźnieniem się na początek swojego obecnego tradycyjnego leczenia.