Vodorod


Vodorod (Hydrogenium), H—[[Mendeleyev davriy sistemasi]]ning birinchi guruhiga mansub kimyoviy element; atom massasi 1,00797. Odatdagi sharoitda rangsiz, hidsiz gaz boʻlib, taʼmi yoʻq. Metallarga kislotalar taʼsir ettirilganida yonuvchi gaz ajralishi 16- va 17-a. kimyogarlarining asarlarida koʻp eslatib oʻtiladi. 1766 y.da ingliz kimyogari Vodorod Kavendish ajralayotgan gazni yigʻib tekshirib, "alangalanuvchi havo" deb atadi va ana shu gaz flogiston boʻlsa kerak, deb oʻyladi. 1783 y.da Vodorod Lavuaze suvni analiz va sintez qilish yoʻli b-n uning tarkibi murakkab ekanini isbot etdi. 1787 y.da esa "alangalanuvchi gaz"ni yangi element deb taʼrifladi va unga hoz. hydrogene (yun. hydro—suv va gennao—tugʻdiraman) nomini berdi. Ruscha "Vodorod" nomini 1824 y.da Vodorod Vodorod Solovev taklif etgan.

Vodorod tabiatda keng tarqalgan boʻlib, Yer poʻsti (litosfera va gidrosfera) dagi miqdori ogʻirligi boʻyicha 1%, atomlar soni boʻyicha 16% ni tashkil etadi. Yerda eng koʻp tarqalgan birikma — suv (ogʻirligi boʻyicha 11,19% Vodorod) tarkibida hamda koʻmir, neft, tabiiy gazlar, tuproq, shuningdek, hayvon va oʻsimlik organizmlari (yaʼni oqsillar, nuklein kislotalar, yogʻlar, uglevodlar va b.) tarkibida uchraydi. Vodorod erkin holda juda kam, tabiiy gazlarda ozgina, atmosferada juda oz boʻladi. Yer atrofida protonlar oqimi sifatida Yerning ichki ("proton") radiatsion mintaqasini hosil qiladi. Fazoda eng koʻp tarqalgan element hisoblanadi. Plazma sifatida Quyosh va koʻpchilik yulduzlar ogʻirligining yarmini, yulduzlararo muhit hamda gaz tumanliklarining asosiy qismini tashkil etadi. Bir qator sayyoralarda N2 sifatida erkin hodda, metan SN4, ammiak NH3, suv N2O, =SN, =NH, —ON, =SiH, =RN va b. radikallar sifatida uchraydi.

Oddiy Vodorod ikki barqaror izotop: yengil Vodorod yoki protiy (‘N) va ogʻir Vodorod yoki deyteriy (2N yoki D) lardan iborat. Tabiiy birikmalarida bir atom 2N ga oʻrtacha 6800 ta ‘N toʻgʻri keladi. Radioaktiv izotopi — oʻta ogʻir Vodorod yoki tritiy (3N yoki T) sunʼiy yoʻl b-n olingan. Buning yarim yemirilish davri T1/2=12,262 y. Tabiatda tritiy kosmik nurlar neytronlarining taʼsirida azotdan hosil boʻladi. Juda beqaror izotopi 4N ham olingan. Vodorod atomi boshqa elementlarinikiga nisbatan oddiy boʻlib, yadro va bitta elektrondan iborat. Elektronning yadro b-n bogʻlanish energiyasi (ionizatsiya potensiali) 13,595 eV ga teng .

Vodorod maʼlum moddalar ichida eng yengili boʻlib (havodan 14,5 baravar yengil), zichligi 0,0899 g/l (0° va 1 atm). Vodorod — 252,6° da qaynaydi (suyuqlanadi) va — 259,1° da suyuqlanadi (qotadi). Barcha gazlar ichida Vodorod eng koʻp issiq oʻtkazuvchandir (0° va 1 atmda 4,16-10 -* kal/sm sek. grad). Vodorod suvda kam eriydi (20° va 1 atmda 0,0182 ml/g), lekin metallar (Ni, Pt, Pd va b.) da, ayniqsa palladiyda yaxshi eriydi.

Oddiy sharoitda molekula holidagi Vodorod faol emas, bunday holda faqat metallmaslar b-n (ftor, nur taʼsirida xlor b-n ham) birika oladi. Qizitilganda koʻpgina elementlar b-n birikadi. Atom holidagi Vodorod molekula holidagi Vodorodga nisbatan kimyoviy jihatdan juda faol hisoblanadi. Vodorod kislorod b-n suv hosil qiladi: N2+1/2O2=N2O; bunda 68,3174 kkal/mol issiqlik ajraladi (25° va 1 atm.). Odatdagi sharoitda reaksiya sekin, 550° dan yuqorida esa portlash b-n boradi. Vodorod-kislorod aralashmasining portlash chegaralari 4 dan 92% N2 gacha, vodorod-havo aralashmasiniki esa 4 dan 74% N2 gacha (2 hajm N2 va 1 hajm O, aralashmasi qaldiroq gaz deb ataladi). Vodorod oksidlardan kislorodni tortib ola olishi sababli koʻpgina metallarni qaytarish maqsadlarida ishlatiladi.

CuO+H,=Cu+H2O; Fe3O4+4H>3Fe+4H2OL. galogenlar b-n galogenvodorodlar hosil qiladi, mas.,N2+S12=2NS1. Bunda ftor b-n portlash orqali, xlor va brom b-n nur yoki qizdirish orqali birikadi, yod b-n esa faqat qizdirilganida reaksiyaga kirishadi. Vodorod azot b-n birikib, ammiak hosil qiladi: 3H,+N2=2NH3. Oltingugurt b-n birikkanda vodorod sulfid hosil boʻladi. Yuqori t-rada sof holdagi uglerod b-n birikib, metan beradi. Metallar b-n bevosita birikib, gidridlar hosil qiladi. H,+2Li=2LiH. Vodorod ning uglerod (I)-oksid b-n reaksiyasi amaliy ahamiyatga ega boʻlib, bunda t-ra, bosim va katalizatorga qarab turli xil organik birikma (mas., formaldegid, metanol va b.) lar olish mumkin. Toʻyinmagan uglevodorodlar Vodorod b-n reaksiyaga kirishib, toʻyingan uglevodorodlarga aylanadi (q. Gidrogenlash). Vodorod baʼzi elektromanfiy elementlar (mas., Gʻ, O, N, S, V, S1, S, R) b-n vodorod bogʻ hosil qiladi.

Vodorod sanoatda tabiiy va yulakay gazlardan, koks gazi va neftni qayta ishlashda hosil boʻluvchi gazlardan olinadi. Elektroliz yoʻli b-n suvdan ham olinadi. Metandan suv bugʻi yoki kislorod taʼsir ettirib olinishi asosiy yoʻllardan hisoblanadi.

Vodorod 18-a.dan boshlab havo sharlarini toʻldirish uchun ishlatilib kelgan. Vodorod ammiak, metil spirt, sintetik benzin (sintin) i.ch.da, qattiq va ogʻir suyuq yoqilgʻilar, yogʻlarni gidrogenlashda, xlorid kislota sintezida, neft mahsulotlarini tozalashda, metallarni kavsharlash va qirqishda ishlatiladi. Vodorod izotoplari - deyteriy va tritiy atom energetikasida keng qoʻllaniladi.

Birikmalari
  • H2O - Suv
  • HN 3 - Amiak
  • HF - Vodorod ftorid
  • HCl - Vodorod xlorid
  • NaH - Natriy gidrid
  • MgH 2 - Magniy girid
  • KH - Kaliy girid
  • BaH 2 - Bariy gidrid
Atom tuzilishi
Batafsil
Ulashing: