Što je vodik? Svojstva i vrijednost

8. 3. 2020.

Najčešći kemijski element u svemiru je vodik. To je svojevrsna polazna točka, jer je u periodnom sustavu njezin atomski broj jednak jednom. Čovječanstvo se nada da će moći naučiti više o tome kao o jednom od mogućih vozila u budućnosti. Vodik je najjednostavniji, najjednostavniji, najčešći element, svugdje ga ima puno - sedamdeset pet posto ukupne mase tvari. On je u bilo kojoj zvijezdi, osobito mnogo vodika u plinskim divovima. Njegova uloga u reakcijama zvjezdane sinteze je ključna. Bez vodika nema vode, što znači da nema života. Svatko pamti da molekula vode sadrži jedan atom kisika, a dva atoma u njemu su vodik. To je dobro poznata formula H20.

vodik je

Kako ga koristimo

Vodik je 1766. otkrio Henry Cavendish kada je analizirao reakciju oksidacije metala. Nakon nekoliko godina promatranja, shvatio je da se u procesu sagorijevanja vodika formira voda. Ranije su znanstvenici identificirali taj element, ali ga nisu smatrali neovisnim. Godine 1783. vodik je dobio ime vodik (u grčkom "hidro" je voda, a "gen" je roditi). Element koji stvara vodu je vodik. To je plin čija je molekularna formula H2. Ako je temperatura blizu sobne temperature, a tlak je normalan, ovaj element je neprimjetan. Vodik ne može čak ni uhvatiti ljudska osjetila - neukusan je, nema boje, nema mirisa. Ali pod pritiskom i na temperaturi od -252,87 C (vrlo velika hladnoća!), Ovaj plin se ukapljuje. Tako se pohranjuje, jer u obliku plina zauzima mnogo više prostora. To je tekući vodik koji se koristi kao raketno gorivo.

Vodik može postati čvrst, metalik, ali za to je potreban prekomjeran pritisak, što i danas čine najistaknutiji znanstvenici - fizičari i kemičari. Ovaj element već služi kao alternativno gorivo za prijevoz. Njegova primjena je slična onome kako radi motor s unutarnjim izgaranjem: kad se spaljuje vodik, oslobađa se mnogo njegove kemijske energije. Praktično je razvijena i metoda stvaranja gorivnih ćelija na njoj: u kombinaciji s kisikom dolazi do reakcije, te se kroz nju stvaraju voda i struja. Možda će se promet umjesto "benzina" uskoro "promijeniti", dok će masa proizvođača automobila biti zainteresirana za stvaranje alternativnih zapaljivih materijala, a tu su i uspjesi. No, čisto vodik motor je još uvijek u perspektivi, postoje mnoge poteškoće. Međutim, prednosti su takve da je stvaranje spremnika za gorivo sa čvrstim vodikom u punom zamahu, a znanstvenici i inženjeri se neće povući.

volumena vodika

Osnovne informacije

Hidrogenium (lat.) - vodik, prvi redni broj u periodnom sustavu, označen je s N. Vodikov atom ima masu od 1.0079, plin koji u normalnim uvjetima nema ni okus, ni miris, niti boju. Kemičari iz šesnaestog stoljeća opisali su izvjesni zapaljivi plin, označavajući ga na različite načine. Ali ispalo je sve pod istim uvjetima - kada je metal izložen kiselini. Vodik, čak i sam Cavendish, već se godinama jednostavno naziva "zapaljivim zrakom". Tek je 1783. godine Lavoisier dokazao da voda ima složenu kompoziciju, kroz sintezu i analizu, a četiri godine kasnije dao je i “zapaljiv zrak” njegovo moderno ime. Korijen ove složene riječi naširoko se koristi kada je potrebno imenovati vodikove spojeve i sve procese u kojima sudjeluje. Na primjer, hidrogeniranje, hidrid i slično. Rusko ime predloženo 1824. godine M. Solovyov.

U prirodi, distribucija ovog elementa je neusporediva. Njegova masa u litosferi i hidrosferi Zemljine kore iznosi jedan posto, ali atomi vodika su šesnaest posto. Voda je najčešća na Zemlji, a 11,19% mase u njoj je vodik. Također je sigurno prisutna u gotovo svim spojevima koji čine ulje, ugljen, sve prirodne plinove i glinu. U svim organizmima biljaka i životinja nalazi se vodik - u sastavu proteina, masti, nukleinskih kiselina, ugljikohidrata i tako dalje. Slobodno stanje za vodik nije tipično i gotovo se ne događa - vrlo je malo u prirodnim i vulkanskim plinovima. Apsolutno beznačajna količina vodika u atmosferi - 0,0001%, prema broju atoma. No, cijeli protoni protona predstavljaju vodik u blizuzemaljskom prostoru, on se sastoji od unutarnjeg zračnog pojasa našeg planeta.

vodikov atom

prostor

U svemiru, niti jedan element se ne pojavljuje tako često kao vodik. Volumen vodika u sastavu elemenata Sunca je više od polovice njegove mase. Većina zvijezda tvori vodik, koji je u obliku plazme. Glavni dio raznolikih plinova maglina i međuzvjezdanog medija također se sastoji od vodika. Prisutan je u kometima, u atmosferi više planeta. Naravno, ne u čistom obliku, - kao slobodni H2, zatim kao metan CH4, zatim kao amonijak NH3, čak i kao voda H2O. Vrlo često postoje CH, NH, SiN, OH, PH i slični radikali. Kao protonska struja, vodik je dio korpuskularnog sunčevog zračenja i kozmičkih zraka.

U običnom vodiku, mješavina dvaju stabilnih izotopa je lagani vodik (ili protij 1 H) i teški vodik (ili deuterij - 2H ili D). Postoje i drugi izotopi: radioaktivni tritij - 3 N ili T, inače - super teški vodik. Također je vrlo nestabilan 4 N. U prirodi, vodikov spoj sadrži izotope u takvim omjerima: na atomu deuterija ima 6800 atoma protina. U atmosferi nastaje tritij iz dušika na koji utječu neutroni kozmičkih zraka, ali zanemarivi. Koliki je maseni broj izotopa? Brojka pokazuje da je protionska jezgra samo s jednim protonom, a za deuterij ne postoji samo proton u atomskoj jezgri, nego i neutron. Tritij ima dva neutrona u jezgri jednog protona. Ali 4 N sadrži tri neutrona po protonu. Stoga su fizikalna svojstva i kemijska svojstva izotopa vodika vrlo različita u usporedbi s izotopima svih ostalih elemenata - vrlo velike razlike mase.

interakcija s vodikom

Struktura i fizička svojstva

Po strukturi, atom vodika je najjednostavniji u usporedbi sa svim ostalim elementima: jedna jezgra - jedan elektron. Ionizacijski potencijal je energija vezanja jezgre s elektronom - 13.595 elektron volta (eV). Upravo zbog jednostavnosti te strukture, vodikov atom je prikladan kao model u kvantnoj mehanici, kada je potrebno izračunati razine energije složenijih atoma. U molekuli H2 - dva atoma povezana su kemijskom kovalentnom vezom. Energija raspadanja je vrlo visoka. Atomski vodik se može formirati u kemijskim reakcijama, kao što su cink i klorovodična kiselina. Međutim, interakcija s vodikom praktički se ne događa - atomsko stanje vodika je vrlo kratko, atomi se odmah rekombiniraju u molekule H 2 .

S fizičke točke gledišta, vodik je najlakši od svih poznatih tvari - više od četrnaest puta lakši od zraka (sjetimo se letenja balonima na blagdane - oni imaju samo vodik unutra). Međutim, može se prokuhati, rastopiti, rastopiti, otvrdnuti, a samo helij kipi i topi se na nižim temperaturama. Teško ga je rastopiti, potrebna vam je temperatura ispod -240 stupnjeva Celzija. Ali ima vrlo visoku toplinsku vodljivost. Gotovo se ne otapa u vodi, ali postoji fino međudjelovanje s metalima vodikom - otapa se u gotovo svim, najbolje od svega, u paladiju (osam stotina volumena se potroši za jedan volumen vodika). Tekući vodik je svjetlo i tekućina, a kada se otopi u metalima, često uništava slitine zbog interakcije s ugljikom (npr. Čelik), difuzijom, dekarbonizacijom se događa.

vodik može

Kemijska svojstva

U većini spojeva, vodik pokazuje oksidacijsko stanje (valencija) +1, poput natrija i drugih alkalnih metala. Smatra se svojim kolegom koji je na čelu prve skupine Mendeljejeva sustava. Međutim, ion vodika u metalnim hidridima je negativno nabijen, s oksidacijskim stanjem -1. Taj je element također blizak halogenima, koji su čak sposobni zamijeniti ih organskim spojevima. Stoga se vodik može pripisati sedmoj skupini periodičkog sustava. U normalnim uvjetima, molekule vodika se ne razlikuju u djelovanju, a kombiniraju se samo s najaktivnijim nemetalima: dobrim s fluorom, a ako su lagani - s klorom. Ali kada se zagrije, vodik postaje drugačiji - reagira s mnogim elementima. U usporedbi s molekularnim atomskim vodikom, vrlo je kemijski aktivan, tako da se voda stvara zajedno s kisikom, a energija i toplina se istovremeno oslobađaju. Na sobnoj temperaturi ova reakcija je vrlo spora, ali kada se zagrije iznad petsto i pedeset stupnjeva, dobije se eksplozija.

Vodik se koristi za smanjenje metala, jer iz svojih oksida uzima kisik. S fluorom, vodik tvori eksploziju čak iu mraku i na minus dvjesto pedeset dva stupnja Celzija. Klor i brom pobuđuju vodik samo kada se zagrijavaju ili osvjetljavaju, a jod se zagrijava. Vodik s dušikom tvori amonijak (većina gnojiva se proizvodi na ovaj način). Kada se zagrijava, vrlo je aktivno u interakciji sa sumporom, a ispostavlja se vodikov sulfid. Kod telurija i selena teško je izazvati reakciju vodika, a kod čistog ugljika reakcija se odvija na vrlo visokim temperaturama, a dobiva se metan. C ugljikov monoksid oblici vodika različiti organski spojevi Tlak, temperatura, katalizatori, i sve to je od velike praktične važnosti ovdje. Općenito, uloga vodika, kao i njegovih spojeva, izuzetno je velika, jer daje kiselinska svojstva protonskim kiselinama. Kod mnogih elemenata nastaje vodikova veza koja utječe na svojstva anorganskih i organskih spojeva.

vodikovu kiselinu

Priprema i uporaba

Vodik se dobiva u industrijskim razmjerima od prirodnih plinova - zapaljivih, koksnih plinova i naftnog plina. Također se može dobiti elektrolizom gdje struja nije preskupa. Međutim, najvažnija metoda za proizvodnju vodika je katalitička interakcija ugljikovodika, uglavnom metana, s vodenom parom, kada se dobije konverzija. Također se široko koristi i metoda oksidacije ugljikovodika s kisikom. Proizvodnja vodika iz prirodnog plina je najjeftiniji način. Druga dva - korištenje plina koksne peći i rafiniranog plina - vodika oslobađaju se kada se preostale komponente ukapljuju. Oni su lakše podložni ukapljivanju, a za vodik, kao što se sjećamo, trebate -252 stupnja.

Vodikov peroksid je vrlo popularan u uporabi. Liječenje ovom otopinom vrlo često se koristi. Malo je vjerojatno da će molekularnu formulu H 2 O 2 nazvati svi ti milijuni ljudi koji žele biti plavokosi i osvijetliti kosu, kao i oni koji vole čistu kuhinju. Čak i oni koji rukuju ogrebotinama iz igre s mačićem, najčešće ne shvaćaju da koriste tretman vodikom. Ali svatko zna priču: od 1852. vodik se već dugo koristi u aeronautici. Zrakoplov koji je izumio Henry Giffard temeljio se na vodiku. Zvali su ih cepelini. Cepelini su istjerani s neba zbog brzog razvoja konstrukcije zrakoplova. Godine 1937. dogodila se velika nesreća kada je izgorjela. Zrakoplov "Hindenburg". Nakon tog incidenta, cepelini se više nikada nisu koristili. No, krajem osamnaestog stoljeća, raširenost balona napunjenih vodikom bila je raširena. Osim proizvodnje amonijaka, danas je potrebno proizvesti vodik metil alkohol i drugi alkoholi, benzin, hidrogenirana teška tekuća goriva i kruta goriva. Ne radite bez vodika tijekom zavarivanja, prilikom rezanja metala - to može biti kisik-vodik i atomsko-vodik. I tricij i deuterij daju život atomskoj energiji. To je, kao što se sjećamo, izotopi vodika.

masa vodika

Neumyvakin

Vodik kao kemijski element je toliko dobar da nije mogao imati svoje obožavatelje. Ivan Pavlovich Neumyvakin - dr. Med., Profesor, dobitnik državne nagrade i mnoge druge nagrade i priznanja. Kao liječnik tradicionalne medicine, proglašen je najboljim narodnim iscjeliteljem u Rusiji. On je razvio mnoge metode i načela za pružanje medicinske pomoći astronautima koji su u bijegu. On je stvorio jedinstvenu bolnicu - bolnicu na svemirskom brodu. Istovremeno je bio državni koordinator smjera kozmetičke medicine. Kozmos i kozmetika. Njegova strast za vodikom nije usmjerena na stvaranje velikog novca, kao što je sada slučaj u domaćoj medicini, već naprotiv - naučiti ljude da liječe bilo što doslovno sredstvima bez dodatnih posjeta ljekarnama.

Promiče liječenje lijekom koji je doslovno prisutan u svakom domu. To je vodikov peroksid. Neumyvakina se može kritizirati onoliko koliko želi, on će i dalje inzistirati na svom: da, doista, sve se može izliječiti vodikovim peroksidom, jer hrani unutarnje stanice tijela kisikom, uništava toksine, normalizira ravnotežu kiselina i alkalija, te obnavlja tkiva, obnavlja sve te organizma. Nitko još nije vidio izliječeni vodikov peroksid, mnogo manje ispitan, ali Neumyvakin tvrdi da se pomoću ovog alata možete u potpunosti riješiti virusnih, bakterijskih i gljivičnih bolesti, spriječiti razvoj tumora i ateroskleroze, poraziti depresiju, pomladiti tijelo i nikada se ne razboljeti Prehlade i prehlade.

panaceja

Ivan Pavlovich je siguran da se pravilnom uporabom ovog najjednostavnijeg lijeka i poštivanjem svih jednostavnih uputa može prevladati mnoge bolesti, uključujući i vrlo ozbiljne. Njihov popis je ogroman: od parodontne bolesti i tonzilitisa do infarkta miokarda, moždanog udara i dijabetesa. Takve sitnice kao što je antritis ili osteohondroza odletio je s prvih tretmana. Čak se i tumori raka boje i bježe od vodikovog peroksida, jer se stimulira imunološki sustav, aktivira se život tijela i njegova zaštita.

Čak se i djeca mogu liječiti na ovaj način, osim što se trudnicama bolje suzdržava od korištenja vodikovog peroksida. Ova metoda se također ne preporučuje osobama s transplantiranim organima zbog moguće nespojivosti tkiva. Doza se mora strogo poštivati: od jedne do deset kapi, dodajući jednu dnevno. Tri puta dnevno (trideset kapi tri posto otopine vodikovog peroksida dnevno, wow!) Pola sata prije jela. U otopinu možete ući intravenski i pod nadzorom liječnika. Ponekad se vodik peroksid kombinira za učinkovitiji učinak s drugim lijekovima. Unutar otopine se koristi samo u razrijeđenom obliku - s čistom vodom.

tretman vodikovim peroksidom

spolja

Kompresije i ispiranje prije stvaranja profesora Neumyvakina njegove su metode bile vrlo popularne. Svi znaju da, baš kao i alkoholne obloge, ne možete koristiti vodikov peroksid u svom čistom obliku, jer dobivate opečena tkiva, ali bradavice ili gljivične lezije lokalizirane su i snažnom otopinom - do petnaest posto.

Kod kožnih osipa, glavobolje također čine postupke u kojima je uključen vodikov peroksid. Kompresiju treba obaviti pamučnom krpom namočenom u otopinu od dvije čajne žličice tri posto vodikovog peroksida i pedeset miligrama čiste vode. Pokrijte krpom i zamotajte vunom ili ručnikom. Trajanje kompresije je od četvrt sata do sat i pol ujutro i navečer do oporavka.

Mišljenje liječnika

Mišljenja su podijeljena, ne svatko se divi svojstvima vodikovog peroksida, štoviše, ne samo da im se ne vjeruje, nego im se i smiju. Među liječnicima i onima koji su podržavali Neumyvakina, pa čak je i pokrenuo razvoj njegove teorije, ali oni su manjina. Većina liječnika vjeruje da je takav tretman ne samo neučinkovit, nego često i katastrofalan.

Doista, ne postoji službeno dokazan slučaj u kojem bi se pacijent liječio vodikovim peroksidom. Istodobno nema informacija o pogoršanju zdravlja u vezi s uporabom ove metode. No, izgubljeno je dragocjeno vrijeme, a osoba koja je primila jednu od najozbiljnijih bolesti i koja se u potpunosti oslonila na Neumyvakinov lijek, u opasnosti je da kasni do svog tradicionalnog tradicionalnog liječenja.