شیمی هیدروژن

[^Maryam^]

هیدروژن با نماد شیمیایی H نام یک عنصر شیمیایی در جدول تناوبی با عدد اتمی ۱ است. وزن اتمی این عنصر ۱٫۰۰۷۹۴ u است. هیدروژن سبکترین عنصر در جهان است و بیش از دیگر عنصرها میتوان آن را به صورت آزاد در طبیعت پیدا کرد. میتوان گفت نزدیک به ۷۵% از جرم جهان از هیدروژن ساخته شدهاست. برخی جرمهای آسمانی مانند کوتولهٔ سفید و یا ستارههای نوترونی از حالت پلاسمای هیدروژن ساخته شدهاند. ولی در طبیعت روی زمین به سختی میتوان تک اتم هیدروژن را پیدا کرد.
ایزوتوپی از هیدروژن که بیشتر دیده میشود، پروتیوم نام دارد (بیشتر از نماد آن ۱H یاد میشود تا نام آن) این ایزوتوپ، یک پروتون دارد و نوترون ندارد و در ترکیبهای یونی میتواند بار منفی (آنیون هیدرید با نماد -H) به خود بگیرد. همچنین بار مثبت آن نیز به...

لطفا برای مشاهده کامل مطالب در انجمن ثبت نام کنید.

 

[^Maryam^]

سوختن
گاز هیدروژن (دیهیدروژن یا مولکول هیدروژن) بسیار آتشگیر است و میتواند در هوا و در بازهٔ گستردهای از غلظت، میان ۴٪ تا ۷۵٪ حجمی، بسوزد. آنتالپی استاندارد سوختن برای هیدروژن ۲۸۶ کیلوژول بر مول است:
2 H۲(g) + O۲(g) → 2 H۲O(l) + ۵۷۲ kJ (۲۸۶ kJ/mol)

اگر هیدروژن با هوا آمیخته شود و غلظت آن میان ۴ تا ۷۴ درصد باشد و یا آمیزهای از هیدروژن و کلر با درصد ۵ تا ۹۵ درصد میتواند مادهای انفجاری را پدید آورد. این آمیزههای گازی با یک جرقه، کمی گرما یا نور خورشید بی درنگ منفجر میشود. دمای خودآتشگیری هیدروژن، دمایی که هیدروژن در آن خود به خود در هوا آتش میگیرد، ۵۰۰ درجهٔ سانتیگراد یا ۹۳۲ فارنهایت است. از شعلهٔ سوختن هیدروژن-اکسیژن خالص پرتوهای فرابنفش تابیده میشود که برای چشم ناپیدایند. مانند...

لطفا برای مشاهده کامل مطالب در انجمن ثبت نام کنید.

 

[^Maryam^]

تراز انرژی الکترونی
تراز انرژی الکترون در اتم هیدروژن در پایین ترین سطح خود یا حالت صفر، ۱۳٫۶- الکترونولت است. که برابر است با یک فوتون فرابنفش با طول موجی نزدیک به ۹۲ نانومتر.
تراز انرژی هیدروژن را میتوان با کمک مدل اتمی بور، نزدیک به دقیق بدست آورد. در مدل بور فرض بر این است که الکترونها در اتم مانند زمین که به گِرد خورشید میگردد، به گِرد پروتون (هستهٔ اتم) میچرخند. البته نیروی الکترومغناطیسی میان الکترونها و پروتونها ربایش پدید میآورد مانند سیارهها که به خاطر نیروی گرانش سوی ستارهها رباییده میشوند. در دوران آغازین مکانیک کوانتوم، چنین انگار شده بود که تکانهٔ زاویهای کمیتی گسستهاست درنتیجه الکترون در مدل بور اجازه داشت در فاصلههای مشخصی از پروتون جای گیرد و درنتیجه انرژی آن هم...

لطفا برای مشاهده کامل مطالب در انجمن ثبت نام کنید.

 

[^Maryam^]

ساختار مولکولی
دو اسپین متفاوت برای همپارهای مولکول دو اتمی هیدروژن وجود دارد که در آن، تفاوت در اسپین هستهها نسبت به یکدیگر است. در ساختار راستهیدروژن (اورتوهیدروژن) اسپین دو پروتون همسو است و با عدد کوانتومی اسپین مولکول ۱ (½+½) یک حالت سه گانه میسازد. در پاراهیدروژن اسپینها ناهمسو است درنتیجه با عدد کوانتومی اسپین ۰ (½–½) یک یگانه را میسازد. در دما و فشار استاندارد، ساختار ۲۵٪ از گاز هیدروژن به صورت پارا و ۷۵٪ آن به صورت راست یا اورتو است که به آن «ساختار معمولی» هم گفته میشود. نسبت تعادلی هیدروژن پارا به راست (اورتو) به دمای آن بستگی دارد اما چون ساختار راست یک حالت برانگیخته است و تراز انرژی بالاتری نسبت به پارا دارد، ناپایدار است و نمی توان آن را پالایید. در دمای...

لطفا برای مشاهده کامل مطالب در انجمن ثبت نام کنید.

 

[^Maryam^]

حالت های گوناگون

• هیدروژن فشرده
• هیدروژن مایع
• هیدروژن دوغاب
• هیدروژن جامد
• هیدروژن فلزی

 

[ســـحرپــروانـہ]

هیدروژن با نماد شیمیایی H نام یک عنصر شیمیایی در جدول تناوبی با عدد اتمی ۱ است. وزن اتمی این عنصر ۱٫۰۰۷۹۴ u است. هیدروژن سبکترین عنصر در جهان است و بیش از دیگر عنصرها میتوان آن را به صورت آزاد در طبیعت پیدا کرد. میتوان گفت نزدیک به ۷۵% از جرم جهان از هیدروژن ساخته شدهاست. برخی جرمهای آسمانی مانند کوتولهٔ سفید و یا ستارههای نوترونی از حالت پلاسمای هیدروژن ساخته شدهاند. ولی در طبیعت روی زمین به سختی میتوان تک اتم هیدروژن را پیدا کرد.
ایزوتوپی از هیدروژن که بیشتر دیده میشود، پروتیوم نام دارد (بیشتر از نماد آن ۱H یاد میشود تا نام آن) این ایزوتوپ، یک پروتون دارد و نوترون ندارد و در ترکیبهای یونی میتواند بار منفی (آنیون هیدرید با نماد -H) به خود بگیرد. همچنین بار مثبت آن نیز به...

لطفا برای مشاهده کامل مطالب در انجمن ثبت نام کنید.