ہائیڈروجن کی جسمانی خصوصیات. پراپرٹیز اور ہائیڈروجن کے استعمال

ہائیڈروجن H - کیمیائی عنصر، ہماری کائنات میں سب سے زیادہ عام میں سے ایک. معاملے کی تشکیل میں ایک عنصر کے طور پر ہائیڈروجن کے بڑے پیمانے پر ایک اور قسم کے ایٹم کی کل مواد کا 75 فیصد ہے. پانی - انہوں نے سیارے پر سب سے زیادہ اہم اور اہم کنکشن داخل ہوتا ہے. ہائیڈروجن کی ایک مخصوص خصوصیت یہ بھی ایک حقیقت ہے کہ وہ کیمیائی عناصر D. I. Mendeleeva کے متواتر ٹیبل میں پہلا عنصر ہے.

ڈسکوری اور تحقیق

سولہویں صدی واپس Paracelsus تاریخ کی تحریروں میں ہائیڈروجن کا پہلا ذکر. لیکن ہوا اور جولنشیل خواص تحقیق کے ایک گیس مرکب سے اس کی تنہائی سترہویں صدی کے سائنسدانوں Lemaire میں بنایا گیا ہے. ہائیڈروجن اچھی طرح کو empirically ثابت ہوا جس میں انگریزی کیمسٹ اور طبیعات کے سائنسدان ہنری Cavendish، تعلیم حاصل کی کہ دوسری گیسوں کے مقابلے میں سب سے کم ہائیڈروجن کے بڑے پیمانے پر. سائنس کی ترقی کے بعد کے مراحل میں، بہت سے سائنسدانوں طرح Lavoisier، یہ کہا جاتا ہے کے طور پر، اس کے ساتھ کام کیا "پیدا کی پانی."

صورتحال PSKHE پر نمایاں

عنصر، دوری جدول D. I. Mendeleeva کھولنے - ہائیڈروجن ہے. مکمل طور پر بھرا ہوا ویلنس شیل کی صورت میں، یعنی استقبالیہ - ایٹم کے جسمانی اور کیمیائی خصوصیات جو ایک دھات کے طور پر برتاؤ کرتی ہے اور کیمیائی رد عمل اور ساتویں کے عمل میں ایک الیکٹران دیتا ہے تو، ہائیڈروجن بیک وقت پہلے گروپ، مرکزی ذیلی گروپ سے تعلق رکھتے ہیں، کیونکہ بعض Duality کی نمائش ایک halogen کے لئے اسی طرح کے طور پر اس کی خاصیت جس منفی ذرات،.

عنصر کی الیکٹرانک ڈھانچے کی خصوصیات

کی خصوصیات ہائیڈروجن ایٹم پیچیدہ مادہ کی جس میں یہ شامل ہے کے لئے، اور ن ₂ کی ایک سادہ مادہ بنیادی طور پر ہائیڈروجن کی الیکٹرانک ترتیب کی طرف سے مقرر کیا جاتا ہے. ذرہ Z کے ساتھ ایک الیکٹران ہے = (-1)، جس میں ایک اکائی ماس اور مثبت چارج (+1) کے ساتھ ایک پروٹان پر مشتمل مرکز کے ارد گرد اس کے مدار میں گھما. اس کی الیکٹرانک ترتیب 1s اور صرف ہائیڈروجن ایس orbitals کے کے پہلے کے لئے اپنے آپ میں ایک منفی ذرہ کی موجودگی کی طرف اشارہ کرتا ہے جس میں ¹ کے طور پر ریکارڈ ^کیا.

تنہائی یا پیچھے ہٹنا الیکٹران اور عنصر کے ایٹم یہ دھاتیں حاصل کی تعلیم کے ساتھ ایک کرتا ہے کہ جائیداد ہے جب. بنیادی طور پر ہائیڈروجن آئن - مثبت بنیادی ذرہ ہے. لہذا، الیکٹران ہائیڈروجن سے مبرا صرف ایک پروٹون بلایا.

جسمانی خصوصیات

بیان جب کی طبعی خصوصیات مختصرا ہائیڈروجن، یہ 2 کا ایک رشتہ دار جوہری کمیت، ہوا کے مقابلے میں 14.5 گنا ہلکا، -252،8 ڈگری سینٹی گریڈ ددریکرن درجہ حرارت کے ساتھ ایک بیرنگ، کفایت گھلنشیل گیس ہے.

استعمال میں، آپ کو آسانی سے دیکھ سکتے ہیں کہ ایچ ₂ سب سے آسان ہے. ہائیڈروجن، کاربن ڈائی آکسائیڈ، عام طور پر ہوا - - اور بیک وقت ہاتھ سے ان کی رہائی یہ تین گیندوں مختلف چیزوں کو بھرنے کے لئے کافی ہے. سب سے تیز H ₂ اور چھت کے لئے تمام عروج پر مشتمل ہوا مرکب پھونکا قطرے بعد CO ₂ سے بھرا ہوا ہے جس میں زمین، تک پہنچ جاتا ہے.

ایک چھوٹا سا وزن اور ذرات ہائیڈروجن کا سائز مختلف مواد کے ذریعے گھسنا کرنے کی صلاحیت کا جواز پیش. وہ خود deflates بعد صرف گیس ربڑ سے گزر جائے گا کے طور پر یہ آسان میں ایک ہی گیند کی مثال پر دن کے ایک جوڑے بنانے کے لئے. اس کے علاوہ، ہائیڈروجن بعض دھاتیں (پیلیڈیم یا پلاٹینیم) کی ساخت میں جمع کر سکتے ہیں، اور اس سے evaporate کرنے کا درجہ حرارت بڑھا دی جاتی ہے جب.

پراپرٹی ہائیڈروجن کفایت اس تنہائی کے طریقہ کار کے بے گھر کے لئے لیبارٹری میں استعمال پانی. جسمانی خصوصیات ہائیڈروجن کی (مندرجہ ذیل ٹیبل سچتر بنیادی پیرامیٹرز پر مشتمل ہے) درخواست اور تیاری کے طریقوں میں سے اس کے دائرہ کار کی وضاحت.

isotopic ساخت

صفر اور یونٹ انچارج بڑے پیمانے پر کے ساتھ ذرات - کیمیائی عناصر کی متواتر نظام کے بہت سے دیگر ارکان کی طرح، ہائیڈروجن کئی قدرتی جاء، مرکزے میں پروٹانوں کی ایک ہی تعداد کے ساتھ یعنی ایٹموں، لیکن تعدیلوں کے مختلف تعداد ہے. آکسیجن، کاربن، کلورین، bromine اور طرح، تابکار بھی شامل ہے - اسی طرح کی جائیداد رکھنے ایٹموں کی مثالیں.

ہائیڈروجن ¹ H، اس گروپ کے نمائندوں کے سب سے زیادہ وسیع پیمانے پر کی جسمانی خصوصیات اس کے ساتھیوں کی خصوصیات میں سے ان لوگوں سے بہت حد تک مختلف ہیں. خاص طور پر، مادہ کے مختلف خصوصیات کے جس میں وہ تعلق رکھتے ہیں. مثبت اور uncharged: دو ابتدائی ذرات کے ساتھ آاسوٹوپ - اس طرح، صرف ایک پروٹان ڈیوٹیریم ² H کے ساتھ ایک ہائیڈروجن ایٹم کے بجائے اس کی ساخت میں استعمال ایک باقاعدہ اور deuterated پانی نہیں ہے. یہ آاسوٹوپ جو انہوں تشکیل مرکبات کی خصوصیات میں بنیادی فرق کی وضاحت کرتا ہے جس میں ہائیڈروجن کے معمول سے دو گنا بھاری ہے. ڈیوٹیریم کی نوعیت 3200 بار ہائیڈروجن سے زیادہ نایاب میں پایا. تیسری نمائندے - tritium کے، ³ H، کور میں یہ دو پروٹون اور ایک نیوٹرون ہے.

تیاری اور الگ تھلگ لئے طریقے

لیبارٹری اور صنعتی طریقوں ہائیڈروجن پیدا کرنے کے کافی مختلف ہیں. اس طرح، گیس کی تھوڑی مقدار معدنیات، اور تیزی سے نامیاتی ترکیب استعمال کر کے بڑے پیمانے پر پیداوار شامل رد عمل کی طرف سے بنیادی طور پر تیار کیا جاتا ہے.

مندرجہ ذیل کیمیائی رد عمل لیبارٹری میں استعمال کیا جاتا ہے:

1. پانی سے کنر اور alkaline زمین دھاتوں کے رد عمل کنر اور مطلوبہ گیس بنانے کے لئے.
2. آکسیجن - anode کے اوپر ایک پانی الیکٹرولائٹ حل کا electrolysis ایچ ₂ ↑، اور کیتھوڈ جاری کی گئی ہے.
3. سڑن hydrides کنر دھاتیں کے پانی، کنر کے ساتھ اور مصنوعات بالترتیب گیس ایچ ₂ ↑ ہیں.
4. نمک اور H ₂ ↑ تشکیل کے لئے دھاتوں کے ساتھ کمزور تیزاب ردعمل.
5. سلکان، ایلومینیم اور زنک پر کنر کی کارروائی بھی پیچیدہ نمک کی تشکیل کے متوازی میں ہائیڈروجن کی رہائی کے لئے حصہ ہے.

صنعتی گیس فائدہ کے طور پر اس طرح کی تکنیک کی طرف سے حاصل میں:

1. ہائیڈروجن H ₂ اور کاربن C. ↑ - اس کے اتحادی ابتدائی مادہ کے لئے ایک اتپریرک کی موجودگی میں میتھین کے تھرمل سڑن (350 ڈگری کے درجہ حرارت کے طور پر ایسی پیرامیٹر کی قدر تک پہنچ)
2. 1000 ° C میں کوک کے ذریعے پانی وانپ کی ٹرانسمیشن کاربن ڈائی آکسائیڈ CO ₂ اور ایچ ₂ ↑ (سب سے زیادہ عام طریقہ) کی تشکیل کرنے کے لئے.
3. 800 ڈگری تک درجہ حرارت پر نکل اتپریرک پر میتھین گیس کے تبادلوں.
4. ہائیڈروجن پوٹاشیم کلورائد یا سوڈیم کے پانی کے حل کا electrolysis کے دوران ایک byproduct ہے.

کیمیائی تعاملات: جنرل دفعات

ہائیڈروجن کی جسمانی خصوصیات بڑی حد تک ایک خاص کمپاؤنڈ کے ساتھ جواب کے عمل میں اس کے رویے کی وضاحت. کیونکہ یہ سب سے پہلے گروپ میں متواتر ٹیبل میں واقع ہے ہائیڈروجن کے Valency، 1 ہے، اور ایک مختلف آکسیکرن ریاست دکھایا. تمام مرکبات میں، hydrides سوائے ہائیڈروجن SD = (1+) قسم CNS، CN _2، CN ₃ کے سالموں میں - (1).

ہائیڈروجن گیس کا ایک مالیکیول، عام حالات کے رد عمل میں اکری کے تحت اس کی وجہ سے عام برقیہ جوڑی، شانہ بشانہ دو جوہری اور منصفانہ مستحکم مشتمل، فراہم کی طرف سے قائم کیا جاتا ہے اور عام حالات کی تبدیلی میں داخل ہوتا ہے. دوسرے مادے کے طور پر ہائیڈروجن کی آکسیکرن کی ڈگری کی بنیاد پر، یہ ایک oxidant اور ایک reductant طور پر دونوں کی خدمت کر سکتے ہیں.

ہائیڈروجن کی تشکیل کرنے کے لئے رد عمل کا اظہار جس مادہ اور

ایک پیچیدہ مادہ (اکثر بلند درجہ حرارت پر) کی تشکیل کے لئے بنیادی بات چیت:

1. کنر اور alkaline زمین دھات + H = hydride کی.
2. ہیلوجن + H ₂ = ہائیڈروجن ہالادی.
3. سلفر + = ہائیڈروجن سلفائڈ.
4. آکسیجن + _H2O = پانی.
5. کاربن + H = میتھین.
6. نائٹروجن + H ₂ = امونیا.

پیچیدہ مادہ کے ساتھ تعامل:

1. کاربن مونوآکسائڈ اور ہائیڈروجن سے ترکیب گیس کی تیاری.
2. H ₂ کے ساتھ ان کے آکسائڈ سے دھاتوں کی _وصولی.
3. اسنترپت aliphatic ہائڈروکاربن کے ہائیڈروجن سنترپتی.

ہائیڈروجن بانڈ

ہائیڈروجن کی جسمانی خصوصیات اس طرح اس کی اجازت ہے کہ اشتراک ختم الیکٹران جوڑوں (جیسے، آکسیجن، نائٹروجن اور فلورین) ہونے ملحقہ انووں کے اسی ایٹم کے سلسلے کی ایک خاص قسم کی تشکیل کرنے کے لئے ایک سے Electronegative عنصر کے سلسلے میں ہونے کی وجہ سے، ہے. اس کی واضح ترین مثال اس رجحان میں ایک بہتر نظر ہے - یہ پانی ہے. یہ سلی ہائیڈروجن بانڈ کووالانٹ یا اوناک مقابلے میں کمزور ہیں کہا جا سکتا ہے، لیکن حقیقت کی وجہ سے ان میں سے بہت سے مادہ کی خصوصیات پر ایک اہم اثر و رسوخ ہے. اصل میں، ہائیڈروجن بانڈ - dimers اور پولیمر میں پانی کے انووں باندی ہے کہ اس کے اعلی نقطہ کھولاؤ ثابت ہے electrostatic بات چیت، ہے.

معدنی مرکبات کی ساخت میں ہائیڈروجن

مثلا ہائیڈروجن تعلیم ایٹم - غیر نامیاتی تیزاب کی تشکیل پروٹون شامل ہیں. (-1) کی نسبت بڑا آکسیکرن کی ڈگری حاصل کی ہے جس میں مادہ ایسڈ اوشیشوں polybasic کمپاؤنڈ کہا جاتا ہے. موجودہ وقت میں پانی کے حل میں کثیر ویوجن ہوتا ہے جس میں کئی ہائیڈروجن ایٹم موجود ہیں. ہر اگلی پروٹون ایسڈ اوشیشوں مشکل سے جدا. quantify کرنے کے ماحول میں ہائیڈروجن مواد اس کے املتا کی طرف سے مقرر کیا جاتا ہے.

ہائیڈروجن ہیدروایل گروپوں اور اڈوں پر مشتمل ہے. وہ باقی کنر ہمیشہ کے برابر (-1) کی آکسیکرن کی ڈگری کے نتیجے میں آکسیجن کا ہائیڈروجن ایٹم سے منسلک ہیں. اس basicity طرف سے وضاحت ایک ایسے ماحول میں ہیدروایل گروپوں کے مواد پر.

انسانی سرگرمیوں کے استعمال

مثلا آکسیجن دیگر مائع گیسوں کے ساتھ ایک مادہ کے ساتھ سلنڈر، کے طور پر بھی کنٹینرز، ایک مخصوص ظہور ہے. انہوں نے ایک روشن سرخ "ہائیڈروجن" حروف کے ساتھ ایک darkish سبز رنگ پینٹ. گیس کے بارے میں 150 سے ماحول کے دباؤ میں بیلون میں انجکشن کیا جاتا ہے. گیسیی مجموعی ریاست کے مخصوص آسانی میں ہائیڈروجن کی طبعی خصوصیات، اور، ہیلیم غبارے کے ایک مرکب کے ساتھ ان کو بھرنے کے غبارے آواز، وغیرہ کے لئے استعمال کیا جاتا ہے

ہائیڈورجن، جسمانی اور کیمیائی خصوصیات ہے جس میں لوگ کئی صنعتوں میں ملوث اس وقت کئی سال پہلے، استعمال کرنے کے لئے سیکھا ہے. اس کی اہم بڑے پیمانے پر امونیا کی پیداوار کو جاتا ہے. اس کے علاوہ ہائیڈروجن میں ملوث ہے دھاتوں کی پیداوار ایک کم کرنے ایجنٹ اور hydrocyanic ایسڈ کی ایک نمک، کے رد عمل میں بولنے، آکسائڈ کی (hafnium، جرمانیئم، گیلیم، سلکان، مولبڈینم، ٹنگسٹن، زرکونیم، اور دوسروں کو) متائل شراب، اور بھی مصنوعی مائع ایندھن. کھانے کی صنعت ٹھوس چربی میں سبزیوں کے تیل میں تبدیل کرنے کے لئے اس کا استعمال کرتا ہے.

وضاحتی کیمیائی خصوصیات اور مختلف کے hydrogenation عمل اور چربی، کوئلہ، ہائڈروکاربن، تیل اور بھاری ایندھن کے تیل کے کے hydrogenation میں ہائیڈروجن کے استعمال. اس کے ساتھ جواہرات پیدا، تاپدیپت، آکسیجن ہائیڈروجن شعلے کے زیر اثر قائم اور دھات کی مصنوعات کی ویلڈنگ کے خرچ کرتے ہیں.