Molecule de hidrogen: diametru, formulă, structură. Care este masa moleculei de hidrogen?

În tabelul periodic al lui Mendeleev numărul 1 este cel mai comun element din univers - hidrogen. Distribuția sa, în procente, este aproape de 75%. Cel mai mic conținut a fost observat în straturile atmosferice - 0,0001%. Crusta Pământului conține 1% din gazul de masă. Cea mai mare cantitate este observată în apă: 12%. Pe planeta noastră, acesta este cel de-al treilea element chimic al răspândirii.

Descriere articol

O moleculă de hidrogen, a cărei formulă este H-H sau H2, este înzestrată cu proprietăți fizice și chimice.

Hidrogenul este un gaz care nu este înzestrat cu culoare sau miros. Localizarea hidrogenului în tabel la 1 loc se datorează faptului că, în condiții diferite, acest element se poate manifesta ca metal sau drept gaz. Pe orbita sa exterioară există un electron pe care hidrogenul îl poate da (proprietăți metalice) sau poate lua altul (calitatea gazului).

Diametrul moleculei de hidrogen este de 27 nm.

Diametrul atomului de hidrogen este 1A, raza este de 0, 41 A.

proprietăţi

Materialele fizice includ următoarele:

1. Punct de fierbere - 256^despreS.
2. Punct de topire -259,2^despreS.
3. Greutate pe aer (D) - 0,069.
4. Hidrogenul este slab solubil în apă.

Proprietățile chimice sunt după cum urmează:

1. Legătura nepolară dintre particulele moleculei are o energie de 436 kJ / mol.
2. Temperatura disocierii termice este de 2000^despreS.
3. Reacționează cu:

• halogeni;
• oxigen;
• sulf;
• azot;
• oxidul nitric;
• metale active.

În condiții naturale, hidrogenul se găsește atât în ​​forma sa naturală, cât și sub formă de izotopi: protium, deuteriu și tritiu.

Structura moleculei

Molecula elementului are o structură simplă. Compoziția moleculei de hidrogen este reprezentată de doi atomi, care, apropiindu-se, formează o legătură covalentă nepolară, precum și o pereche electronică. Structura unui atom este: 1 un nucleu încărcat pozitiv în jurul căruia se deplasează 1 electron încărcat negativ. Acest electron este situat pe orbita 1s.

H-le = H + acest ion de hidrogen este pozitiv.

Această expresie indică faptul că hidrogenul are parametri asemănători cu elementele din grupa 1 din sistemul periodic, care sunt metale alcaline (litiu, sodiu, potasiu), dând singurul lor electron orbitalilor externi.

H + 1e = H - ionul de hidrogen este negativ.

Această ecuație arată că hidrogenul este legat de elementele analoage din grupa a 7-a, care sunt gaze și sunt capabile să scoată electronii lipsă la nivelul lor electronic extern. Astfel de gaze includ: fluor, clor, brom, etc.

Compoziția moleculei de hidrogen este prezentată grafic mai jos.

Distanța dintre atomii de hidrogen este r = 0,74 A, în timp ce suma razei orbitale este de 1,06 A. Aceasta afectează adâncimea suprapunerii norii electronilor și legătura puternică și stabilă a hidrogenului.

Atomul de hidrogen este cel mai elementar atom din natură. Dimensiunea protonului atomic este de 10,5 A, iar diametrul unui atom este de 0,1 nm.

Moleculele izotopice au o structură specială. Nucleul atomic al lui protium constă dintr-un singur proton. Izotopul este desemnat: 1H.

Structura nucleară arată ca un complex de protoni și neutroni (2H).

3H - tritiu - în structura sa atomică este înzestrat cu un nucleu de 1 proton și doi neutroni.

greutate

În știință, există formule care calculează ce este egal cu masa unei molecule de hidrogen. În ceea ce privește elementul, se determină masele moleculare și atomice.

Masa molară a unei molecule de hidrogen este calculată din formula generală:

M = m / n, unde m este masa substanței, n este cantitatea acesteia.

Masa atomului este de 1.008 amu. În consecință, masa relativă a moleculei va fi, de asemenea, egală cu 1,008. Deoarece molecula de hidrogen constă din doi atomi, greutatea atomică relativă este de 2.016 a. Masa moleculei de hidrogen este exprimată în grame pe mol (g / mol).

Importanța în natură

Cea mai importantă substanță din natură, care formează hidrogen într-un complex cu oxigen, este apa. Apa este sursa vieții, prin urmare hidrogenul este un element vital.

Din 100% din toate elementele chimice care alcătuiesc mediul înconjurător, 1/10 parte sau 10% este hidrogen. În afară de apă, este capabil să mențină o structură proteică cuaternară, care este posibilă, datorită legăturii de hidrogen.

Principiul complementarității acizilor nucleici are loc și cu acțiunea moleculei de hidrogen. În celula de plante, H participă la procesul de fotosinteză, biosinteză, în transferul de energie prin canalele membranare.

cerere

În industria chimică, hidrogenul este utilizat pe scară largă. Se adaugă în fabricarea produselor din plastic, în fabricarea săpunurilor, precum și în producția de amoniac și mentol.

Industria alimentară: în producția de alimente, se adaugă hidrogen ca supliment alimentar E949. O astfel de componentă poate fi văzută pe ambalajul margarinei, uleiuri vegetale. Aditivul E949 este permis de industria alimentară din Federația Rusă.

Hidrogenul a fost odată implicat în industria aeronautică, deoarece substanța este mai ușoară decât aerul. Astfel, în anii 30 ai secolului trecut, acest tip de gaz a fost umplut cu baloane și aeronave. În ciuda lacunelor și a ușurinței de utilizare, hidrogenul a încetat în curând să fie folosit ca umplutură, deoarece au existat cazuri frecvente de explozie a aeronavelor.

În zilele noastre, gazul este utilizat ca combustibil utilizat în industria spațială. Cu toate acestea, sunt luate în considerare metodele de utilizare a acesteia pentru funcționarea motoarelor de autovehicule și de camioane, deoarece elementul nu emite impurități nocive în atmosferă în timpul arderii și, prin urmare, este ecologic.

O componentă integrală a izotopilor de hidrogen se află în compoziția multor medicamente. Deuteriul este utilizat în studiile farmacologice pentru a determina comportamentul și efectele unui medicament în organism. Tritiumul este utilizat în radiodiagnosticarea ca element care determină reacțiile biochimice ale metabolismului enzimelor. Hidrogenul face parte din peroxid, care este un dezinfectant.