Физические свойства водорода

Водород – самый первый элемент в периодической таблице химических элементов, имеет атомный номер 1 и относительную атомную массу 1,0079. Каковы физические свойства водорода?

Физические свойства водорода

В переводе с латыни водород означает «рождающий воду». Еще в 1766 году английский ученый Г. Кавендиш собрал «горючий воздух», выделяющийся при действии кислот на металлы, и начал изучать его свойства. В 1787 году А. Лавуазье определил этот «горючий воздух» как новый химический элемент, входящий в состав воды.

Физические свойства водорода

Рис. 1. А. Лавуазье.

У водорода существуют 2 стабильных изотопа – протий и дейтерий, а также радиоактивный – тритий, количество которого на нашей планете очень мало.

Водород — самый распространенный элемент в космосе. Солнце и большинство звезд имеют водород в качестве основного элемента. Этот газ также содержится в воде, нефти и природном газе. Общее содержание водорода на Земле составляет 1%.

Физические свойства водорода

Рис. 2. Формула водорода.

Атом этого вещества содержит ядро ​​и один электрон. Когда водород теряет электрон, он образует положительно заряженный ион, что означает, что он обладает металлическими свойствами. Но атом водорода также способен не только терять, но и приобретать электрон. В этом он очень похож на галогены. Следовательно, в таблице Менделеева водород принадлежит как к I, так и к VII группам. Неметаллические свойства водорода более выражены.

Молекула водорода состоит из двух атомов, связанных между собой ковалентной связью

В обычных условиях водород представляет собой бесцветный газообразный элемент, не имеющий запаха и вкуса. Он в 14 раз легче воздуха, а температура его кипения составляет -252,8 градуса Цельсия.

Таблица «Физические свойства водорода»

состояние в нормальных условиях газ без цвета, запаха и вкуса
растворимость практически нерастворим в воде
плотность самый легкий газ, в 14,5 раз легче воздуха
температура кипения -253 градуса Цельсия
температура плавления -259,1 градуса Цельсия

Помимо физических свойств, водород обладает также рядом химических свойств. Водород при нагревании или под воздействием катализаторов реагирует с металлами и неметаллами, серой, селеном, теллуром, а также способен восстанавливать оксиды многих металлов.

Получение водорода

Из промышленных способов получения водорода (кроме электролиза водных растворов солей) следует отметить следующие:

  • пропускают водяной пар через горячий уголь при температуре 1000 градусов:
С+Н2О=СО+Н2
  • конверсия метана паром при температуре 900 градусов:
CH4+2H2O=CO2+4H2

Физические свойства водорода

Рис. 3. Паровая конверсия метана.
  • разложение метана в присутствии катализатора (Ni) при температуре 400 градусов:
СН4=С+2Н2
  • метод глажки паром:
3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2

Что мы узнали?

Водород — бесцветный газ без запаха, который кипит при -253 градусах и плавится при -259,1 градусах. В статье представлен обзор физических и химических свойств водорода, а также способов его получения.