Atomul de hidrogen este cel mai simplu element

Hidrogenul este element chimic, cea mai simplă în structura sa și cea mai comună în natură. Conform unor date științifice, acest element reprezintă peste nouăzeci la sută din toți atomii. Cel mai important compus în care este prezent hidrogenul este apa. Formula sa chimică este scrisă după cum urmează: H2O. Atomul de hidrogen constă dintr-un proton reprezentând nucleul și un electron. Acesta este singurul element care este un gaz combustibil.

Cum se află atomul de hidrogen în tabelul periodic?

Acest element este situat în partea de sus a primului grup. Acest lucru se face din motivul că atomul de hidrogen, pierzându-și electronul, formează un ion pozitiv cu o singură încărcare. Cu toate acestea, în anumite condiții, hidrogenul poate obține proprietăți metalice. În condiții normale, aceasta prezintă numai proprietăți caracteristice pentru metale. Hidrogenul are diferențe semnificative față de alte elemente aparținând primului grup.

Cum să obțineți hidrogen într-un laborator?

Hidrogenul poate fi produs prin acțiunea acizilor neconcentrați pe metale: Zn (zinc în stare solidă) + 2HCl (soluție apoasă de acid clorhidric) = ZnCl2 (soluție apoasă oxid de zinc) + H2 (gaz)

Producția de hidrogen prin hidroliză: 2H3O- + 2e- = H2 (gaz) + 2H2O (apă.)

Producția de hidrogen este posibilă prin acțiunea alcalinei pe aluminiu sau zinc. Aceste metale pot reacționa cu soluții apoase hidroxid de potasiu sau natrii. În acest caz, se formează hidrogen:
Zn (zinc) + 2OH- + 2H2O = (Zn (OH) 4) 2- (tetrahidroxiclic)] + H2 (gaz)
Al (aluminiu) + 2OH- + 6H2O = (Al (OH) 4) - (tetrahidroaluminat ion) + H2 (gaz).

Acest element chimic poate fi de asemenea obținut prin hidroliza soluțiilor apoase: CaH2 (hidrură de calciu) + 2H2O (apă) = Ca (OH) 2 (hidroxid de calciu) + 2H2 (hidrogen).

Izotopii hidrogenului

Există trei forme izotopice ale acestui element chimic: protium, deuteriu și tritiu. În același timp, hidrogenul natural conține aproximativ 99% contraum, restul este deuteriu. Al treilea izotop este un izotop radioactiv și instabil. Din acest motiv, se găsește în natură numai sub forma unor urme. Tritiumul emite particule radioactive, iar timpul de înjumătățire este de 12,3 ani.

Formele izotopice de hidrogen au aproape aceleași proprietăți chimice, dar ele diferă semnificativ în ceea ce privește proprietățile fizice. Pentru fiecare compus hidrogen există un analog de deuteriu. Cel mai important dintre acestea este oxidul de deuteriu (sau apa grea). Această substanță este utilizată în reactoarele nucleare. Treci prin electroliza apelor.

Proprietăți chimice ale hidrogenului

Elementul chimic avută în vedere poate restabili nemetalele din grupele 4-7, oxizii și compușii nesaturați organici, oxidând metalele, formând astfel hidruri.

Compuși hidrogen

Acestea sunt hidruri ionice, complexe și covalente, precum și hidruri cum ar fi compuși de intercalare.

Producerea de hidrogen

- procesul Bohr;

- din gaze naturale sau nafta (nafta);

- prin cracarea și reformarea hidrocarburilor;

- prin electroliza unei saramuri (adică, o soluție apoasă de clorură de sodiu).

Atomul de hidrogen din mecanica cuantică

Atomul de hidrogen este important în mecanica cuantică, deoarece pentru el problema de două corpuri are o valoare analitică aproximativă sau exactă. Aceste soluții pot fi utilizate pentru diferiți izotopi de hidrogen, dar cu o corecție adecvată. Atomul de hidrogen din mecanica cuantică este descris de funcția de două particule de unde. De asemenea, este considerat ca un electron neparticipant în camp electrostatic atom nucleu greu.

Atomul atomului de hidrogen Bohr

În 1913, Bohr Nils și-a propus modelul atomului de hidrogen. Are multe simplificări și ipoteze. În ciuda faptului că modelul nu a fost corect, Bohr a dedus spectrul de radiație din acesta și a obținut valorile corecte ale nivelurilor energetice ale atomului.