Najlakši plin u svijetu i njegove karakteristike

18. 4. 2019.

Plin je jedan od agregatna stanja tvari. U tom obliku najčešće postoje u svemiru, tvoreći maglice, zvijezde i međuzvjezdanu materiju. Zemlja nije bez plina. Oni ulaze sastav zraka prisutni u živim organizmima. A koji je najlakši plin? Koje značajke ima? Da saznamo.

Najlakši plin

Kemijski element čije molekule tvore najlakši plin je vodik. U periodičnom sustavu, on je označen simbolom H i na prvom je mjestu. Jedinstvena je u prirodi, jer može biti opasna, ali je u isto vrijeme izuzetno potrebna svakom živom biću.

Vodik je najlakši plin kada se njegova dva atoma udruže u molekulu, tvoreći H 2 . U lakoći nadmašuje zrak za 14,5 puta. Može eksplodirati kada se pomiješa s kisikom ili zrakom. Ali ako kombiniramo njegova dva atoma s atomom kisika, dobivamo običnu vodu, koja nam je potrebna. Na to ukazuje latinski naziv Hydrogenium, koji se može prevesti kao "generiranje vode".

najlakši plin

Ako kombinirate dva atoma vodika i dva atoma kisika, tada će se osloboditi druga tvar. Oni tvore vodikov peroksid - bezbojnu tekućinu, koja se koristi za dezinfekciju rana, izbjeljivanje kose, kao i za raketno gorivo.

Stanja i svojstva tvari vodika

Najlakši kemijski plin u normalnim uvjetima nema boju, okus i miris. Njegova gustoća po kubičnom centimetru iznosi samo 0,0000899 grama. Vrelište je 252,6 ° C. U slobodnom stanju u prirodi, nalazi se u obliku plina H2.

Vodik je savršeno topljiv u mnogim metalima (paladij, titan, niobij, platina, nikal) i difundira s njima. Također je topljiv u etanolu, ali se ne miješa sa srebrom.

Ima visoku toplinsku provodljivost, koja je sedam puta veća od zračne. Tekući vodik je također lagan i bezbojan. Tijekom ukapljivanja, njegov volumen se smanjuje, a tvar dobiva kriogena svojstva. U ovom obliku, to je opasno za ljude - može uzrokovati ozebline kože, a njegovi pare uzrokuju plućni edem.

U čvrstom stanju, supstanca izgleda kao snježna bijela masa. Topi se na temperaturi od -259,2 ° C i ima gotovo najmanju gustoću među krutim jednostavnim tvarima - 0.08667 g / cm3. Sa tlakom od 300 GPa, on se pretvara u metalno stanje. Pretpostavlja se da je metalni vodik u jezgri nekih planeta, na primjer, Saturn i Jupiter.

koji plin je najlakši

Reakcije s vodikom

Sam po sebi najlakši plin je neaktivan. Međutim, kad se zagrije, može reagirati s različitim tvarima, kao što su dušik, kisik, sumpor itd. Spaljivanje vodika popraćeno je otpuštanjem vode, koju je u 18. stoljeću otkrio kemičar Lavoisier, koji je dao svoje ime plinu.

Miješa se s kisikom i oksidira. No, na običnoj temperaturi, reakcija je spora i nenametljiva sa strane. Ipak, mješavina je nazvana "eksplozivom", jer eksplodira kad se zagrijava, popraćena glasnim praskom. Za aktiviranje smjese dovoljna je čak i jedna iskra.

vodik je najlakši plin

Uz sudjelovanje svjetlosti i topline reagira s mnogim metalima i ne-metalima. S klorom stvara klorovodik - stabilan plin s izraženim mirisom. Otapa se u vodi i puši u vlažnom zraku. Amonijak tvori dušik sa sumporom, sumporovodik snažno miriše sumporom.

Na normalnim temperaturama najlakši plin reagira samo s fluorom i vrlo aktivnim alkalijskim metalima, kao što je kalcij. S fluorom je vrlo eksplozivan i reagira čak i na nultoj temperaturi iu mraku.

Kod oksida, on uzima kisik i ponaša se kao reducirajući agens. Tako se bakar i voda formiraju iz CuO na izlazu, te iz WO 3 - volframa i 3H20.

Raširiti u prirodi

Vodik je najčešći element u svemiru, ali na Zemlji ustupa mjesto superiornosti kisika. U svemiru, najlakši plin prisutan u međuzvjezdanom materijalu tvori maglice, zvijezde i jezgre planeta.

Na suncu i drugim zvijezdama temperatura je previsoka, pa vodik postaje plazma. Njime se u njima javljaju termonuklearne reakcije praćene oslobađanjem ogromne količine energije. To je spaljivanje vodika i njegove transformacije koje dopuštaju da zvijezde sjaje i odaju toplinu.

Na Zemlji, vodik je prvenstveno u vezanom obliku. U slobodnom stanju, samo 0,00005% tog plina se nalazi u suhom zraku. Prisutna je u gotovo svim živim stanicama. Dakle, oko 64% atoma u tijelu su vodik. Dio je proteina, masti, hormona i drugih spojeva.

Gdje se koristi?

Jednom je najlakši plin korišten za podizanje balona i zračnih brodova u zraku. Međutim, to nije bilo sigurno. Ako je na neki način primio kisik, instalacija se zapalila. Zbog paljenja najvećeg zračnog broda "Hindenburg" 1937. ubijeno je 35 ljudi. Nakon toga opasni plin zamijenjen je helijem.

najlakši kemijski plin

Vodikov klorid se sada sastoji od vodika i klorovodična kiselina kao i amonijak, potreban za proizvodnju gnojiva. S njom napravite sapun, plastiku. Kombinirajući ga s CO 2 , dobivamo sintezni plin za proizvodnju energije. Prolazeći kroz njega tekuće biljne masti, dobivajte tvrtku od koje margarin.

Svojstva redukcije vodika pomažu pri proizvodnji čistih metala iz njihovih oksidi (bakar, volfram, molibden i slično. d.). Kada gori, stvaraju se vrlo visoke temperature (3000-4000 stupnjeva), a pomoću njih se kuhaju vatrostalni metali.

Ušteda goriva

Vodik ima visoku ogrjevnu vrijednost i nije štetan za okoliš, a kada gori, kisik i voda se ispuštaju u atmosferu. To bi lako moglo zamijeniti skupo naftu i plin, ugljen, kao i zaustaviti ispuštanje štetnog ugljičnog dioksida, koji je neizbježan tijekom njihove obrade.

Znanstvenici sada razmišljaju o ovom pitanju. Programi za energiju vodika već su izrazili Island, SAD, Japan, Južna Afrika, Indija i Južna Koreja. U Italiji, tvrtka Enel već je pokrenula elektranu na tom plinu, Japan je rekao da će otvoriti svoju postaju 2018. godine. Auto tvrtke već su dugo predstavile svoje vodikove modele.

kemijski element najlakši plin

Možda bi takvo gorivo moglo riješiti neke probleme. Međutim, može generirati nove. Još nije poznato kako učinkovito proizvoditi vodik, trošiti najmanje novca i ne narušavati prirodnu ravnotežu. Stoga su sve ideje o korištenju najlakšeg plina u razvoju.