HYDROGEN: KASAYSAYAN, ISTRAKTURA, MGA KATANGIAN AT GAMIT - CHEMISTRY - 2024

Ang hydrogen ay isang elemento ng kemikal na kinakatawan ng simbolo na H. Ang atom ay ang pinakamaliit sa lahat at ito ang nagsisimula sa pana-panahong talahanayan, kahit na kung saan nakaposisyon. Binubuo ito ng isang walang kulay na gas na binubuo ng mga diatomic H _{2 na mga} molekula , hindi nakahiwalay na H atoms; tulad ng mga marangal na gas na Siya, Ne, Ar, bukod sa iba pa.

Sa lahat ng mga elemento, marahil ang pinaka-emblematic at natitirang, hindi lamang para sa mga katangian nito sa mga terrestrial o drastic na kondisyon, ngunit para sa napakalawak na kasaganaan at iba't ibang mga compound nito. Ang hydrogen ay isang gas, bagaman walang pagkakamali sa kawalan ng sunog, nasusunog at mapanganib; habang ang tubig, H ₂ O, ay unibersal at pantunaw sa buhay.

Ang mga pulang cylinder na ginamit upang mag-imbak ng hydrogen. Pinagmulan: Famartin

Sa pamamagitan ng kanyang sarili, ang hydrogen ay hindi nagpapakita ng anumang mga visual peculiarities na karapat-dapat sa paghanga, pagiging simpleng gas na nakaimbak sa mga cylinders o pulang bote. Gayunpaman, ito ay mga katangian at kakayahang makipag-ugnay sa lahat ng mga elemento, na ginagawang espesyal ang hydrogen. At ang lahat ng ito, sa kabila ng katotohanan na mayroon lamang itong isang valence electron.

Kung ang hydrogen ay hindi nakaimbak sa kani-kanilang mga cylinders, makatakas ito sa espasyo habang ang karamihan sa mga ito ay tumugon sa pag-akyat. At bagaman ito ay may napakababang konsentrasyon sa hangin na ating hininga, sa labas ng Earth at sa natitirang Uniberso, ito ang pinaka sagana na elemento, na matatagpuan sa mga bituin at itinuturing na yunit ng konstruksyon nito.

Sa Earth, sa kabilang banda, ito ay kumakatawan sa halos 10% ng kabuuang misa nito. Upang mailarawan kung ano ang ibig sabihin nito, dapat itong isaalang-alang na ang ibabaw ng planeta ay praktikal na sakop ng mga karagatan at ang hydrogen ay matatagpuan sa mga mineral, sa langis ng krudo at sa anumang organikong compound, bilang karagdagan sa pagiging bahagi ng lahat ng nabubuhay na nilalang.

Tulad ng carbon, ang lahat ng mga biomolecules (karbohidrat, protina, enzymes, DNA, atbp.) Ay mayroong mga hydrogen atoms. Samakatuwid, maraming mga mapagkukunan upang kunin o makagawa ito; gayunpaman, kakaunti ang kumakatawan sa tunay na kapaki-pakinabang na pamamaraan ng paggawa.

Kasaysayan

Pagkilala at pangalan

Bagaman noong 1671 ay unang nasaksihan ni Robert Boyle ang isang gas na nabuo kapag ang mga pag-filing ng bakal ay umepekto sa mga asido, ito ang siyentipikong British na si Henry Cavendish, noong 1766, na nakilala ito bilang isang bagong sangkap; ang "nasusunog na hangin".

Natagpuan ni Cavendish na kapag ang nasusunog na hangin na ito ay sinusunog, nabuo ang tubig. Batay sa kanyang trabaho at mga resulta, ang chemist ng Pranses na si Antoine Lavoisier ay nagbigay sa gas na ito ng pangalan ng hydrogen noong 1783. Etymologically ang kahulugan nito ay nagmula sa mga salitang Greek na 'hydro' at 'genes': bumubuo ng tubig.

Elektrolisis at gasolina

Di-nagtagal, noong 1800, natuklasan ng mga siyentipikong Amerikano na sina William Nicholson at Sir Anthony Carlisle na ang tubig ay maaaring mabulok sa hydrogen at oxygen; natagpuan nila ang electrolysis ng tubig. Nang maglaon, noong 1838, ipinakilala ng Swiss chemist na si Christian Friedrich Schoenbein ang ideya na samantalahin ang pagkasunog ng hydrogen upang makabuo ng koryente.

Ang katanyagan ng hydrogen ay tulad na kahit na ang manunulat na si Jules Verne ay tinukoy ito bilang isang gasolina ng hinaharap sa kanyang aklat na The Mysterious Island (1874).

Paghihiwalay

Noong 1899, ang chemist na taga-Scotland na si James Dewar ang unang nag-ihiwalay ng hydrogen bilang isang likidong gas, na siya mismo ang nakapagpapalamig ng sapat upang makuha ito sa solidong yugto nito.

Dalawang channel

Mula sa puntong ito, ang kasaysayan ng hydrogen ay nagtatanghal ng dalawang mga channel. Sa isang banda, ang pag-unlad nito sa loob ng larangan ng mga gasolina at baterya; at sa kabilang banda, ang pag-unawa sa istraktura ng atom nito at kung paano nito kinakatawan ang elemento na nagbukas ng mga pintuan sa pisika ng dami.

Istraktura at pagsasaayos ng elektronik

Molekyul na diatomic hydrogen. Pinagmulan: Benjah-bmm27

Ang mga hydrogen atom ay napakaliit at may isang elektron lamang upang mabuo ang mga c bonent bond. Kapag ang dalawa sa mga atom na ito ay sumali, nagbibigay sila ng isang diatomic molekula, H ₂ ; ito ay molekular na hydrogen gas (tuktok na imahe). Ang bawat puting globo ay tumutugma sa isang indibidwal na H atom, at ang pandaigdigang globo sa mga molekular na molekular.

Sa gayon, ang hydrogen ay talagang binubuo ng napakaliit na H ₂ molekula na nakikipag-ugnay sa pamamagitan ng mga pwersang nagkakalat ng London, dahil kulang sila ng isang dipole moment dahil homonuklear sila. Samakatuwid, ang mga ito ay napaka "hindi mapakali" at mabilis na kumalat sa kalawakan dahil walang sapat na lakas na intermolecular na puwersa upang pabagalin sila.

Ang pagsasaayos ng elektron ng hydrogen ay 1s ^{1 lamang} . Ang orbital na ito, 1s, ay ang produkto ng paglutas ng sikat na Schrödinger equation para sa hydrogen atom. Sa H _{2, ang} dalawang 1s orbitals na magkakapatong upang mabuo ang dalawang molekular na orbital: ang isang bonding at ang isa pang anti-bonding, ayon sa teolohikal na orbital teorya (TOM).

Pinapayagan o ipinaliwanag ng mga orbit na ito ang pagkakaroon ng mga ion H ₂ ⁺ o H ₂ ^- ; gayunpaman, ang kimika ng hydrogen ay tinukoy sa ilalim ng normal na mga kondisyon ng H ₂ o H ⁺ o H ^- ions .

Mga numero ng oksihenasyon

Mula sa pagsasaayos ng elektron para sa hydrogen, 1s ¹ , napakadaling mahulaan ang posibleng mga numero ng oksihenasyon; tandaan, siyempre, na ang mas mataas na enerhiya na orbital na 2s ay hindi magagamit para sa mga bono ng kemikal. Kaya, sa basal state, ang hydrogen ay mayroong isang bilang ng oksihenasyon na 0, H ⁰ .

Kung natatalo ang nag-iisang elektron na ito, ang orbital ng 1s ay nananatiling walang laman at ang hydrogen cation o ion, H ⁺ , ay nabuo nang may malaking kadaliang kumilos sa halos anumang likidong daluyan; lalo na ang tubig. Sa kasong ito, ang numero ng oksihenasyon nito ay +1.

At kapag ang kabaligtaran ay nangyayari, iyon ay, ang pagkakaroon ng isang elektron, ang orbital ay magkakaroon ng dalawang elektron at magiging 1s ² . Pagkatapos ang bilang ng oksihenasyon ay nagiging -1, at tumutugma sa anion ng hydride, H ^- . Ito ay nagkakahalaga na tandaan na ang H ^- ay isoelectronic sa marangal na gas helium, Siya; iyon ay, ang parehong mga species ay may parehong bilang ng mga electron.

Sa buod, ang mga bilang ng oksihenasyon para sa hydrogen ay: +1, 0 at -1 at ang molekula ng H ₂ ay mayroong pagkakaroon ng dalawang hayogen ng hydrogen H ⁰ .

Mga phase

Ang ginustong yugto ng hydrogen, hindi bababa sa mga kondisyon ng terestrial, ay ang gasgas, dahil sa mga kadahilanang nakalantad na dati. Gayunpaman, kapag ang mga temperatura ay bumababa sa pagkakasunud-sunod ng -200 ° C, o kung ang presyur ay nagdaragdag ng daan-daang libong beses na sa atmospera ng isa, ang hydrogen ay maaaring mapahamak o mag-crystallize sa isang likido o solidong yugto, ayon sa pagkakabanggit.

Sa ilalim ng mga kondisyong ito, ang mga molekulang H ₂ ay maaaring nakahanay sa iba't ibang paraan upang tukuyin ang mga pattern ng istruktura. Ang mga pwersang nagkakalat ng London ngayon ay naging lubos na itinuro at samakatuwid ang mga geometry o simetrya na pinagtibay ng H _{2 na} pares ay lilitaw .

Halimbawa, dalawang pares H ₂ , ito ay katumbas ng pagsulat (H ₂ ) ₂ tukuyin ang isang simetriko o asymmetric square. Samantala, tatlong H ₂ , o (H ₂ ) _{3 na mga} pares ang nagpapahiwatig ng isang heksagon, na halos kapareho ng mga carbon sa mga grapikong kristal. Sa katunayan, ang hexagonal phase na ito ay ang pangunahing o pinaka-matatag na yugto para sa solidong hydrogen.

Ngunit paano kung ang solid ay binubuo hindi ng mga molekula kundi ng H atoms? Pagkatapos ay haharapin namin ang metalikong haydrodyen. Ang mga H atoms na ito, naalala ang mga puting spheres, ay maaaring tukuyin ang parehong isang likido na phase at isang metal na solid.

Ari-arian

Pisikal na hitsura

Ang hydrogen ay walang kulay, walang amoy, at walang lasa na gas. Samakatuwid, ang pagkakaroon ng isang tumagas ay kumakatawan sa isang peligro ng pagsabog.

Punto ng pag-kulo

-253 ° C

Temperatura ng pagkatunaw

-259 ° C

Flash point at katatagan

Sumasabog ito sa halos anumang temperatura kung mayroong isang spark o init na mapagkukunan na malapit sa gas, kahit na ang sikat ng araw ay maaaring mag-apoy ng hydrogen. Gayunpaman, hangga't maayos na nakaimbak ito ay isang hindi maganda reaktibong gas.

Density

0.082 g / L. Ito ay 14 na beses na mas magaan kaysa sa hangin.

Solubility

1.62 mg / L sa 21 ºC sa tubig. Ito ay, sa pangkalahatan ay nagsasalita, hindi matutunaw sa karamihan ng mga likido.

Presyon ng singaw

1.24 · 10 ⁶ mmHg sa 25 ° C. Ang halagang ito ay nagbibigay ng isang ideya kung paano sarado ang mga cylinder ng hydrogen upang maiwasan ang pagtakas ng gas.

Temperatura ng Autoignition

560v ° C

Elektronegorya

2.20 sa scale ng Pauling.

Init ng pagkasunog

-285.8 kJ / mol.

Init ng singaw

0.90 kJ / mol.

Init ng pagsasanib

0.117 kJ / mol.

Mga Isotopes

Ang "normal" na hydrogen atom ay protium, ¹ H, na bumubuo ng halos 99.985% ng hydrogen. Ang iba pang dalawang isotopes para sa elementong ito ay deuterium, ² H, at tritium, ³ H. Ang mga ito ay magkakaiba sa bilang ng mga neutron; Ang deuterium ay may isang neutron, habang ang dalawa ay may tritium.

Spin isomer

Mayroong dalawang uri ng molekular hydrogen, H ₂ : ortho at para. Sa una, ang dalawang spins (ng proton) ng mga H atoms ay nakatuon sa parehong direksyon (magkatulad sila); habang sa pangalawa, ang dalawang spins ay nasa kabaligtaran ng mga direksyon (sila ay antiparallel).

Ang hydrogen-para ay mas matatag sa dalawang isomer; Ngunit habang tumataas ang temperatura, ang ortho: para ratio ay nagiging 3: 1, na nangangahulugan na ang hydrogen-ortho isomer ay namumuno sa iba pa. Sa napakababang temperatura (malayong malapit sa ganap na zero, 20K), maaaring makuha ang purong mga sample ng hydrogen-para.

Pangngalan

Ang katawagan upang sumangguni sa hydrogen ay isa sa pinakasimpleng; bagaman hindi ito ang parehong paraan para sa mga di-organikong o organikong compound. Ang H ₂ ay maaaring tawagan ng mga sumusunod na pangalan bilang karagdagan sa 'hydrogen':

-Molecular hydrogen

-Dihydrogen

-Diatomic hydrogen molekula.

Para sa H ⁺ ion ang kanilang mga pangalan ay proton o hydrogen ion; at kung ito ay nasa isang tubig na daluyan, H ₃ O ⁺ , cation ng hydronium. Habang ang H ^- ion ay ang hydride anion.

Ang atom ng hydrogen

Ang hydrogen atom na kinakatawan ng modelong pang-planeta ni Bohr. Pinagmulan: Pixabay.

Ang atom ng hydrogen ay ang pinakasimpleng lahat at karaniwang kinakatawan bilang sa imahe sa itaas: isang nucleus na may isang solong proton (para sa ¹ H), na napapalibutan ng isang elektron na kumukuha ng isang orbit. Lahat ng mga atomic orbitals para sa iba pang mga elemento ng pana-panahong talahanayan ay itinayo at tinantya sa atom na ito.

Ang isang mas tapat na representasyon sa kasalukuyang pag-unawa sa mga atomo ay ang isang globo na ang periphery ay tinukoy ng electron at probabilistic cloud ng electron (1 orbital nito).

Kung saan hahanapin at paggawa

Isang patlang ng mga bituin: hindi masasayang mapagkukunan ng hydrogen. Pinagmulan: Pixabay.

Ang hydrogen ay, kahit na marahil sa isang mas mababang antas kumpara sa carbon, ang elemento ng kemikal na masasabing walang alinlangan na kahit saan; sa himpapawid, na bumubuo ng bahagi ng tubig na pumupuno sa dagat, karagatan at ating mga katawan, sa langis ng krudo at mineral, pati na rin sa mga organikong compound na tipunin upang magmulan ng buhay.

Laktawan lamang ang anumang library ng mga compound upang makahanap ng mga atom ng hydrogen sa kanila.

Ang tanong ay hindi gaanong magkano ngunit kung paano ito naroroon. Halimbawa, ang molekula H ₂ ay pabagu-bago ng isip at reaktibo sa saklaw ng sikat ng araw, na napakababa sa kapaligiran; samakatuwid, reaksyon na sumali sa iba pang mga elemento at sa gayon ay makakakuha ng katatagan.

Habang mas mataas sa kosmos, ang hydrogen ay nakararami na matatagpuan bilang neutral na mga atom, H.

Sa katunayan, ang hydrogen ay isinasaalang-alang, sa metallic at condensed phase, bilang yunit ng gusali ng mga bituin. Tulad ng napakaraming dami ng mga ito at, dahil sa pagiging matatag at malalaking sukat, ginagawa nila ang elementong ito na pinaka sagana sa buong uniberso. Tinatayang ang 75% ng kilalang bagay ay tumutugma sa mga hydrogen atoms.

natural

Ang pagkolekta ng mga maluwag na hydrogen atoms sa espasyo ay hindi praktikal at kunin ang mga ito mula sa mga peripheries ng Araw, o nebulae, hindi maabot. Sa Daigdig, kung saan pinipilit ng mga kundisyon ang elementong ito na umiiral bilang H ₂ , maaari itong magawa sa pamamagitan ng natural o geological na mga proseso.

Halimbawa, ang hydrogen ay may sariling likas na siklo kung saan ang ilang mga bakterya, mikrobyo, at algae ay maaaring makabuo nito sa pamamagitan ng mga photochemical reaksyon. Ang scaling ng mga natural na proseso at kahanay sa mga ito ay kasama ang paggamit ng mga bioreactors, kung saan ang mga bakterya ay kumakain sa mga hydrocarbons upang palabasin ang hydrogen na nilalaman nito.

Ang mga nabubuhay na bagay ay mga tagagawa din ng hydrogen, ngunit sa isang mas mababang antas. Kung hindi ito ang kaso, hindi posible na ipaliwanag kung paano ito bumubuo ng isa sa mga gas na sangkap ng pagkamagulo; na kung saan ay labis na napatunayan na maaaring masunog.

Sa wakas, nararapat na banggitin na sa ilalim ng mga anaerobic na kondisyon (nang walang oxygen), halimbawa sa mga layer sa ilalim ng lupa, ang mga mineral ay maaaring kumilos nang dahan-dahan sa tubig upang makabuo ng hydrogen. Ang reaksyon ni Fayelita ay nagpapatunay dito:

3Fe ₂ SiO ₄ + 2 H ₂ O → 2 Fe ₃ O ₄ + 3 SiO ₂ + 3 H ₂

Pang-industriya

Bagaman ang biohydrogen ay isang alternatibo upang makabuo ng gas na ito sa isang pang-industriya scale, ang pinaka ginagamit na pamamaraan na praktikal na binubuo ng "pagtanggal" ng hydrogen mula sa mga compound na naglalaman nito, upang ang mga atomo nito ay magkaisa at bumubuo ng H ₂ .

Ang hindi bababa sa environment friendly na paraan ng paggawa nito ay sa pamamagitan ng pag-reaksyon ng coke (o uling) na may sobrang init na singaw:

C (s) + H ₂ O (g) → CO (g) + H ₂ (g)

Gayundin, ginamit ang natural gas para sa layuning ito:

CH ₄ (g) + H ₂ O (g) → CO (g) + 3H ₂ (g)

At dahil ang dami ng coke o natural gas ay malawak, kapaki-pakinabang na makagawa ng hydrogen sa pamamagitan ng alinman sa dalawang reaksyon na ito.

Ang isa pang paraan ng pagkuha ng hydrogen ay ang mag-apply ng isang de-koryenteng paglabas sa tubig upang masira ito sa mga sangkap na sangkap (electrolysis):

2 H ₂ O (l) → 2 H ₂ (g) + O ₂ (g)

Sa laboratoryo

Ang Molekular na hydrogen ay maaaring ihanda sa maliit na dami sa anumang laboratoryo. Upang gawin ito, ang isang aktibong metal ay dapat na reaksyon na may isang malakas na acid, alinman sa isang beaker o sa isang tube tube. Ang nakikitang bubbling ay isang malinaw na tanda ng pagbuo ng hydrogen, na kinakatawan ng sumusunod na pangkalahatang equation:

M (s) + nH ⁺ (aq) → M ^{n +} (aq) + H ₂ (g)

Kung saan n ay ang valence ng metal. Halimbawa, ang reaksyon ng magnesiyo sa H ⁺ upang makagawa ng H ₂ :

Mg (s) + 2H ⁺ (aq) → Mg ²⁺ (aq) + H ₂ (g)

Mga reaksyon

Redox

Ang mga numero ng oksihenasyon sa pamamagitan ng kanilang sarili ay nag-aalok ng isang unang sulyap kung paano nakikilahok ang hydrogen sa mga reaksyon ng kemikal. Ang H ₂ kapag ang reaksyon ay maaaring manatiling hindi nagbabago, o nahati sa mga H ⁺ o H ^{- iyon} depende sa kung aling mga species na ito ay nagbubuklod; kung sila ay higit pa o mas mababa electronegative kaysa dito.

Ang H ₂ ay hindi masyadong reaktibo dahil sa lakas ng covalent bond nito, HH; gayunpaman, hindi ito isang ganap na hadlang para ito ay gumanti at bumubuo ng mga compound na halos lahat ng mga elemento sa pana-panahong talahanayan.

Ang pinakamahusay na kilalang reaksyon ay kasama ng oxygen gas upang makagawa ng mga singaw ng tubig:

H ₂ (g) + O ₂ (g) → 2H ₂ O (g)

At ganoon ang pagkakaugnay nito para sa oxygen na bumubuo ng matatag na molekula ng tubig, na maaari rin itong umepekto bilang isang O ^2- anion sa ilang mga metal oxides:

H ₂ (g) + CuO (s) → Cu (s) + H ₂ O (l)

Nag-react din ang silver oxide o "nabawasan" ng parehong reaksyon:

H ₂ (g) + AgO (s) → Ag (s) + H ₂ O (l)

Ang mga reaksyon ng hydrogen na ito ay tumutugma sa uri ng redox. Iyon ay, pagbabawas-oksihenasyon. Ang hydrogen ay nag-oxidize pareho sa pagkakaroon ng oxygen at ng mga metal oxides ng mga metal na hindi gaanong aktibo kaysa dito; halimbawa, tanso, pilak, tungsten, mercury, at ginto.

Pagsipsip

Ang ilang mga metal ay maaaring sumipsip ng hydrogen gas upang makabuo ng mga metal hydrides, na kung saan ay itinuturing na mga haluang metal. Halimbawa, ang mga metal na paglipat tulad ng palladium ay sumisipsip ng mga makabuluhang halaga ng H _2, na katulad ng mga sponges ng metal.

Ang parehong nangyayari sa mas kumplikadong mga haluang metal na metal. Sa ganitong paraan maaaring maiimbak ang hydrogen sa pamamagitan ng iba pang mga silindro.

Pagdagdag

Ang mga organikong molekula ay maaari ding "sumipsip" ng hydrogen sa pamamagitan ng iba't ibang mga mekanismo ng molekular at / o mga pakikipag-ugnay.

Para sa mga metal, ang H ₂ molekula ay napapalibutan ng mga metal atoms sa loob ng kanilang mga kristal; habang sa mga organikong molekula, ang bono ng HH ay nabasag upang mabuo ang iba pang mga covalent bond. Sa isang mas pormal na kahulugan: ang hydrogen ay hindi hinihigop, ngunit idinagdag sa istraktura.

Ang klasikong halimbawa ay ang pagdaragdag ng H ₂ sa dobleng o triple na bono ng mga alkena o alkalina, ayon sa pagkakabanggit:

C = C + H ₂ → HCCH

C≡C + H ₂ → HC = CH

Ang mga reaksyon na ito ay tinatawag ding hydrogenation.

Pagbubuo ng hydride

Direkta ang reaksyon ng hydrogen sa mga elemento upang mabuo ang isang pamilya ng mga kemikal na compound na tinatawag na hydrides. Pangunahin ang mga ito sa dalawang uri: saline at molekular.

Gayundin, mayroong mga metalikong hydrides, na binubuo ng mga metal na haluang metal na nabanggit kapag ang mga metal na ito ay sumisipsip ng hydrogen gas; at ang mga polymeric, na may mga network o kadena ng mga bono EH, kung saan ang E ay nagsasaad ng elemento ng kemikal.

Saline

Sa saline hydrides, ang hydrogen ay nakikilahok sa ionic bonding bilang hydrion anion, H ^- . Para mabuo ito, ang sangkap ay kinakailangang maging mas mababa elektronegative; kung hindi man, hindi nito ibibigay ang mga electron nito sa hydrogen.

Samakatuwid, ang mga hydrides ng asin ay nabuo lamang kapag ang reaksyon ng hydrogen na may mataas na electropositive riles, tulad ng alkali at alkalina na metal na metal.

Halimbawa, ang reaksyon ng hydrogen na may metal na sodium upang makagawa ng sodium hydride:

2Na (s) + H ₂ (g) → 2NaH (s)

O sa barium upang makagawa ng barium hydride:

Ba (s) + H ₂ (g) → BaH ₂ (s)

Molekular

Ang mga molekular na hydrides ay mas kilala kaysa sa mga ionic. Tinatawag din silang hydrogen halides, HX, kapag ang reaksyon ng hydrogen na may isang halogen:

Cl ₂ (g) + H ₂ (g) → 2HCl (g)

Narito ang hydrogen ay nakikilahok sa covalent bond bilang H ⁺ ; mula pa, ang mga pagkakaiba sa pagitan ng mga electronegativities sa pagitan ng parehong mga atom ay hindi napakahusay.

Ang tubig mismo ay maaaring isaalang-alang bilang isang oxygen hydride (o hydrogen oxide), ang reaksyon ng pagbuo kung saan napag-usapan na. Ang reaksyon na may asupre ay halos kapareho sa pagbibigay ng hydrogen sulfide, isang mabaho na gas:

S (s) + H ₂ (g) → H ₂ S (g)

Ngunit sa lahat ng mga molekular na hydrides ang pinakasikat (at marahil ang pinakamahirap na synthesize) ay ammonia:

N ₂ (g) + 3H ₂ (g) → 2NH ₃ (g)

Aplikasyon

Sa nakaraang seksyon, ang isa sa mga pangunahing paggamit ng hydrogen ay na-address: bilang isang hilaw na materyal para sa pagbuo ng synt synthes, inorganic o organic. Ang pagkontrol sa gas na ito ay karaniwang walang ibang layunin kaysa gawin itong reaksyon upang lumikha ng mga compound maliban sa kung saan ito nakuha.

Raw materyal

- Ito ay isa sa mga reagents para sa synthesis ng ammonia, na siya namang walang katapusang aplikasyon sa pang-industriya, na nagsisimula sa paggawa ng mga pataba, kahit na isang materyal sa mga gamot na nitrogenate.

- Ito ay inilaan upang gumanti sa carbon monoxide at sa gayon ay napakalaking gumawa ng methanol, isang reagent na lubos na mahalaga sa mga biofuel.

Pagbabawas ng ahente

- Ito ay isang pagbabawas ng ahente para sa ilang mga metal oxides, na ang dahilan kung bakit ginagamit ito sa pagbawas ng metalurhiko (na ipinaliwanag sa kaso ng tanso at iba pang mga metal).

- Bawasan ang taba o langis upang makabuo ng margarin.

Industriya ng langis

Sa industriya ng langis, ang hydrogen ay ginagamit upang "hydrotreat" na krudo na langis sa mga proseso ng pagpipino.

Halimbawa, hinahangad nito ang fragment ng malaki at mabibigat na molekula sa maliit na molekula na may mas malaking demand sa merkado (hydrocracking); pakawalan ang mga metal na nakulong sa mga cages ng petroporphyrin (hydrodemetallization); alisin ang mga asupre ng asupre bilang H ₂ S (hydrodesulfurization); o bawasan ang dobleng mga bono upang lumikha ng mga mixture na mayaman na mayaman.

Fuel

Ang hydrogen mismo ay isang mahusay na gasolina para sa mga rocket o spacecraft, dahil ang maliit na halaga nito, kapag tumutugon sa oxygen, naglalabas ng napakaraming init o enerhiya.

Sa isang mas maliit na sukat, ang reaksyon na ito ay ginagamit upang magdisenyo ng mga selula ng hydrogen o baterya. Gayunpaman, ang mga cell na ito ay nahaharap sa mga paghihirap na hindi maiimbak nang maayos ang gas na ito; at ang hamon ng pagiging ganap na independiyenteng mula sa pagsunog ng mga fossil fuels.

Sa positibong panig, ang hydrogen na ginamit bilang naglalabas lamang ng tubig ang gasolina; sa halip ng mga gas na kumakatawan sa paraan ng polusyon para sa kapaligiran at ecosystem.

Mga Sanggunian

1. Shiver & Atkins. (2008). Diorganikong kimika. (Ikaapat na edisyon). Mc Graw Hill.
2. Hanyu Liu, Li Zhu, Wenwen Cui at Yanming Ma. (Nd). Mga Istraktura sa Silid ng Silid ng Silid ng Silid ng Hydrogen sa Mataas na Presyon. State Key Lab ng Superhard Materials, Jilin University, Changchun 130012, China.
3. Pierre-Marie Robitaille. (2011). Liquid Metallic Hydrogen: Isang Building Block para sa Liquid Sun. Kagawaran ng Radiology, The Ohio State University, 395 W. 12th Ave, Columbus, Ohio 43210, USA.
4. Ang Pangkat ng Katawan. (sf). Ang Chemistry ng Hydrogen. Nabawi mula sa: chemed.chem.purdue.edu
5. Wikipedia. (2019). Hydrogen. Nabawi mula sa: en.wikipedia.org
6. Hydrogen Europe. (2017). Mga Aplikasyon ng Hydrogen. Nabawi mula sa: hydrogeneurope.eu
7. Foist Laura. (2019). Hydrogen: Mga Katangian at Pagkakataon. Pag-aaral. Nabawi mula sa: study.com
8. Jonas James. (Enero 4, 2009). Ang kasaysayan ng hydrogen. Nabawi mula sa: altenergymag.com