Водород - онлайн пъзели

Водород

Водородът е химичен елемент, отбелязван със символа H и има атомен номер 1 в периодичната система. С атомна маса 1,00794 u той е най-лекият химичен елемент, а неговата едноатомна форма (H) е най-разпространеното химично вещество, формирайки около 75% от барионната маса на Вселената. Некомпактните звезди са съставени главно от водород в плазмено състояние.

При стандартни температура и налягане водородът е безцветен, безвкусен, нетоксичен, неметален и леснозапалим двуатомен газ с молекулна формула H2. Основната част от водорода на Земята е свързан в молекули, като тези на водата и органичните съединения, тъй като той лесно образува ковалентни съединения с повечето неметални елементи.

Водородът играе особено важна роля в неутрализационните процеси, в които при множество реакции се разменят протони между разтворими молекули. В йонни съединения той може да формира както отрицателно заредени аниони (H−), така и положително заредени катиони (H+). На пръв поглед водородните катиони приличат на самостоятелни протони, но в действителност те винаги представляват по-сложни структури.

Най-често срещаният изотоп на водорода е протият (1H), който съдържа един протон и никакви неутрони. Този най-прост водороден атом има голямо значение за теоретичната физика. Например той е единственият неутрален атом с аналитично решение на уравнението на Шрьодингер и изследването на енергиите и връзките в него изиграват важна роля в развитието на квантовата механика. Другите изотопи на водорода са деутерий (2Н) (тежък водород) с един неутрон, често отбелязван с D, който има маса 2,015 и тритий (3Н) (свръхтежък водород) с два неутрона, отбелязван и със знака T, като масата му е 3,017 .

Водороден газ е получен за пръв път по изкуствен път в началото на XVI век чрез смесването на метали и киселини. През 1766 – 1781 година англичанинът Хенри Кавендиш пръв го идентифицира като отделно вещество и установява, че при изгарянето му се образува вода – оттам идва и името на елемента. Антиматериалното съответствие на водорода – антиводород – е получено за пръв път в лабораторни условия през 1996 година.

Промишленото производство на водород най-често се извършва в процеса на преработка на природен газ, по-рядко при по-енергоемки технологии, като електролиза на вода. По-голямата част от водорода се използва в близост до мястото на производство, като двете му най-големи области на приложение са крекингът при преработка на изкопаеми горива и синтезът на амоняк, главно за производство на изкуствени торове. При излагане на водород много метали увеличават крехкостта си, което е особен проблем при конструирането на тръбопроводи и резервоари.