Ūdeņradis

Izvēlne

Ūdeņradis ir nopērkams kā saspiesta gāze saspiestas gāzes balonos. Daudzās valstīs tas ir pieejams, piemēram, PanGas.

Struktūra un īpašības

Ūdeņradis (H, atomskaitlis: 1, atomu atoms) masa: 1.008) ir pirmais un vienkāršākais ķīmiskais elements periodiskajā tabulā un visplašākais Visumā. Piemēram, uz Zemes tas atrodas ūdens, visās dzīvajās būtnēs un ogļūdeņražos. Ūdeņradis parasti atrodas molekulāri, ti, saistīts ar sevi kā H2. Saule sastāv galvenokārt no ūdeņraža. Tās siltums un enerģija rodas, ūdeņradim saplūstot hēlijā. Ūdeņradis (protium) sastāv tikai no viena protona (+) un viena elektrona (-), ko tas var ziedot kā valences elektronu. Tas, izņemot deitērija (D, ar 1 neitronu) un tritija (T, ar 2 neitroniem) izotopus. Hidrīdi ir negatīvi lādēti ūdeņraža joni (H-). Tie tiek veidoti ar sārmu un sārmzemju metāliem. Piemēri ir nātrijs hidrīds (NaH) vai kalcijs hidrīds (CaH2). Ūdeņradis pastāv kā bezkrāsaina, bez smaržas un viegli uzliesmojoša gāze ar zemu Blīvums. Tas ir apolārs, praktiski nešķīst ūdens, un ir zems kušanas punkts un vārīšanās punkts. Ūdeņradis nav toksisks, bet augstākā koncentrācijā var izraisīt nosmakšanu un sprādzienus.

Reakcijas

Sakarā ar molekulārā ūdeņraža (HH) augsto saistīšanās enerģiju ķīmiskās reakcijas parasti notiek augstā temperatūrā. Skābeklis reaģē eksotermiski un eksplozīvi ar ūdeņradi. To sauc par oksihidrogēna reakciju:

  • 2 H2 (ūdeņradis) + O2 (skābeklis) 2 H2O (ūdens)

Skatīt arī sadaļā redoksreakcijas. Un otrādi, ūdeņradi un skābekli var iegūt, veicot ūdens elektrolīzi:

  • 2 H2O (ūdens) 2H2 (ūdeņradis) + O2 (skābeklis)

Kad parastie metāli nonāk saskarē ar skābi, veidojas ūdeņradis:

  • Zn (elementārais cinks) + H2SO4 (sērskābe) cinka sulfāts (ZnSO4)+H2 (ūdeņradis)

Ar halogēniem ūdeņradis veido skābes, piemēram, ar hlora gāzi (hlora oksihidrogēna reakcija):

  • H2 (ūdeņradis) + Cl2 (hlors) 2 HCl (hlorūdeņradis)

Piemērošanas jomas

Lietošanas jomas farmācijā (atlase):

  • Ūdeņradis ir lielākajā daļā aktīvo farmaceitisko sastāvdaļu un palīgvielu. Tas, izņemot dažus neorganiskus sāļi.
  • Nepiesātināto katalītiskajai hidrogenēšanai taukskābes taukos un taukainās eļļās (tā sauktā sacietēšana).
  • Skābes-bāzes reakcijās ūdeņradim ir galvenā loma.
  • Ķīmiskajām sintēzēm.

Pretēji skābeklis, ūdeņradim kā medicīniskajai gāzei nav nozīmes.