تفاعل الهيدروجين يعتمد على حالته. الهيدروجين الجزيئي (H2) غير متفاعل نسبيًا في درجة حرارة الغرفة، لكنه يمكن أن يتفاعل مع عناصر أخرى عن طريق زيادة درجة الحرارة أو استخدام محفز. من ناحية أخرى، الهيدروجين الذري تفاعلي للغاية ويمكن أن يتحد مع معظم العناصر لتكوين عناصر هجينة.
حسنًا، كانت تلك مجرد إجابة بسيطة. ولكن هناك بعض الأشياء الإضافية التي يجب معرفتها حول هذا الموضوع والتي ستجعل مفهومك واضحًا للغاية.
لذلك دعونا ننتقل مباشرة إلى ذلك.
الوجبات السريعة الرئيسية: هل الهيدروجين تفاعلي؟
- تفاعل الهيدروجين يعتمد على حالته.
- الهيدروجين الجزيئي (H2) غير متفاعل نسبياً في درجة حرارة الغرفة بسبب رابطة HH القوية، ولكن يمكن جعله يتفاعل مع عناصر أخرى عن طريق زيادة درجة الحرارة أو استخدام محفز.
- من ناحية أخرى، الهيدروجين الذري تفاعلي للغاية ويمكن أن يتحد مع معظم العناصر لتكوين عناصر هجينة.
- يحتوي الهيدروجين الذري على طاقة أكبر من الهيدروجين الجزيئي، مما يجعله أكثر تفاعلًا، ويطلق التفاعل طاقة، مما يجعله طاردًا للحرارة.
حالة غير تفاعلية للهيدروجين
الهيدروجين الجزيئي ( H2 ) هو غاز عديم اللون والرائحة والطعم، وهو يشكل أبسط العناصر وأكثرها وفرة في الكون. الهيدروجين الجزيئي غير متفاعل نسبيا في درجة حرارة الغرفة.
في الواقع، فإن رابطة HH في الهيدروجين الجزيئي قوية جدًا، مع طاقة تفكك الرابطة تبلغ 436 كيلوجول/مول.
وهذا يعني أن كسر رابطة HH وتكوين روابط كيميائية جديدة يتطلب قدرًا كبيرًا من الطاقة.
أمثلة
هناك بعض الأمثلة لكيفية ملاحظة التفاعل المنخفض للهيدروجين الجزيئي.
على سبيل المثال، لن يتفاعل الهيدروجين الجزيئي مع الأكسجين في درجة حرارة الغرفة، على الرغم من أن الأكسجين عنصر تفاعلي للغاية.
وبالمثل، لن يتفاعل الهيدروجين الجزيئي مع الكلور أو الفلور في درجة حرارة الغرفة.
ومع ذلك، في حالة ارتفاع درجة الحرارة أو وجود محفز، يمكن للهيدروجين الجزيئي أن يتفاعل مع هذه العناصر.
يمكن أن يكون التفاعل المنخفض للهيدروجين الجزيئي عيبًا في بعض الحالات. على سبيل المثال، هذا يجعل من الصعب تخزين ونقل الهيدروجين الجزيئي.
ومع ذلك، فإن التفاعل المنخفض للهيدروجين الجزيئي قد يكون أيضًا ميزة. على سبيل المثال، هذا يجعل الهيدروجين الجزيئي وقودًا آمنًا ونظيفًا.
الحالة التفاعلية للهيدروجين
الهيدروجين الذري عبارة عن ذرة هيدروجين واحدة، بينما الهيدروجين الجزيئي عبارة عن زوج من ذرات الهيدروجين المرتبطة ببعضها البعض. الهيدروجين الذري أكثر تفاعلاً من الهيدروجين الجزيئي لأنه يحتوي على طاقة أكبر.
وذلك لأن إلكترونات ذرة الهيدروجين الذرية لا تتشارك مع ذرة أخرى، لذا فهي تتمتع بقدر أكبر من الطاقة.
عندما يتفاعل الهيدروجين الذري مع ذرة أخرى، يتم مشاركة إلكترونات ذرة الهيدروجين الذرية مع الذرة الأخرى. يؤدي هذا إلى إطلاق الطاقة، مما يجعل التفاعل طاردًا للحرارة (يطلق الحرارة).
أمثلة
وفيما يلي بعض الأمثلة على التفاعلات التي تنطوي على الهيدروجين الذري:
- هيدروجين + أكسجين -> ماء
- هيدروجين + كلور —> كلوريد الهيدروجين
- الهيدروجين + الكربون —> الميثان
- الهيدروجين + المعدن -> هيدريد المعدن
وفي كل هذه التفاعلات، تتفاعل ذرة الهيدروجين الذرية مع ذرة أخرى لتكوين مركب جديد. يطلق التفاعل طاقة، مما يجعله طاردًا للحرارة.
يمكن استخدام تفاعل الهيدروجين الذري لإنتاج منتجات مفيدة، مثل الماء والوقود.
ومع ذلك، يمكن أن يكون خطيرًا أيضًا، لأنه يمكن أن يكون متفجرًا عند مزجه بالأكسجين.
قراءة متعمقة
لماذا الهيدروجين ثنائي الذرة؟
هل الهيدروجين مركب؟
هل الهيدروجين معدن؟
هل المعادن الأرضية القلوية تفاعلية؟
لماذا لا تتفاعل الغازات النبيلة؟