يحتل الهيدروجين المركز الأول بين عناصر الجدول الدوري ويمكنك تحديد موقعه بسهولة في الزاوية اليسرى العليا. ومن ناحية أخرى، فهو لا يحتوي على خصائص أو خصائص تصنفه في مجموعات أو سلاسل كيميائية. إنه جزء من عائلة الذكاء الاصطناعي، على الرغم من أنه عادة ما يكون لديه مجموعته الخاصة. تعرف على المزيد حول هذا العنصر أدناه، وما هي خصائصه، ومن اكتشفه، من بين معلومات أخرى.
ما هو الهيدروجين؟
وهو العنصر الكيميائي الأكثر شهرة، وعدده الذري 1 وكتلة ذرية 1.00784. وهو غاز خفيف، عديم الرائحة، عديم اللون، قابل للاشتعال وغير قابل للذوبان ويتواجد بشكل عام في شكل جزيئي. بالإضافة إلى ذلك، فهو جزء من المجموعة غير المعدنية. يحتوي على إلكترون واحد في غلافه العلوي أو غلاف التكافؤ.
رمز الهيدروجين
H يأتي الاسم من مزيج من الكلمتين اليونانيتين هيدروس ، وتعني الماء، وجينوس ، والولادة. وينتج عن هذا الاتحاد اللفظ الذي ينتج الماء أو يولده أو يولده . على ما يبدو، هذه جملة تشير إلى مساهمتها في جزيء H₂O.
خصائص الهيدروجين
وينتج هذا الغاز حلقة طاقة متجددة غير ضارة بالبيئة. وبالإضافة إلى ذلك، فإن كثافته أقل بـ 14 مرة من كثافة الهواء. وبالمثل، في درجات الحرارة العادية يحتوي على القليل من التفاعل، ولكن عند مستوى حراري مرتفع يكون تفاعليًا جدًا بشكل عام. اكتشف خصائص أخرى أدناه:
- المتآصلة : ويقدم نوعين من المتآصلة، الهيدروجين الجزيئي أو H 2 والمعادن.
- طيع : يتسم بالهشاشة ويفتقر إلى الليونة والقوة واللمعان، فلا يمكن تسويته إلى خلق أو مده إلى خيوط.
- المغناطيسية : ذرة الهيدروجين ذات مغناطيسية عكسية.
- الصلابة : لا تحتوي على بيانات صلابة المعادن على مقياس بوهس.
- اللون : هذا غير المعدن عديم اللون.
- الحالة : حالتها العادية أو الطبيعية هي غازية، مع إمكانية تحولها إلى الحالة الصلبة والسائلة.
- الطعم والرائحة : لا طعم له ولا رائحة له.
- الذوبان : وهو غير قابل للذوبان في الماء، ولكن يمكن أن يذوب في التحول، والمعادن غير المتبلورة والبلورية.
- القابلية للاشتعال : يتفاعل تلقائياً مع العناصر المؤكسدة وهي الكلور والأكسجين والفلور، ويندمج عموماً في مركبات قابلة للاحتراق مثل الهيدروكربونات.
- الاستدامة البيئية : لا تنتج انبعاثات ضارة أو أمطار حمضية أو تستنزف طبقة الأوزون.
الخصائص الكيميائية والفيزيائية للهيدروجين
- العدد الذري : 1
- المجموعة : 1
- الفترة : 1
- كتلة : س
- الوزن الذري : 1.00784
- الكثافة : 0.0899 كجم/م3
- الحالة : غاز
- أكسيد : مذبذب
- حالات الأكسدة : -1، 1، 0
- نقطة الانصهار : -259 درجة مئوية
- نقطة الغليان : -253 درجة مئوية
- السالبية الكهربية : 2.2
- متوسط نصف القطر : 25 ساعة
- نصف القطر التساهمي : 37 ساعة
- نصف القطر الذري : 53 ساعة
- الإلكترونات لكل قذيفة : 1
- التكوين الإلكتروني : 1S 1
- الحرارة النوعية : 1.4304-10 4 جول/(ك-كجم)
أصل الهيدروجين
تم وصف الهيدروجين الجزيئي أو H2 لأول مرة بواسطة الكيميائي ت. فون هوهنهايم، المعروف أيضًا باسم باراسيلسوس، عن طريق خلط المعادن بشكل مصطنع مع الأحماض القوية. لاحقًا، وصف روبرت بويل التفاعلات التي تكونت بين الأحماض المخففة ورواسب الحديد في عام 1671. وفي النهاية أنتج غاز الهيدروجين.
لكن الذي اكتشف الهيدروجين في صورته النقية هو الفيزيائي هنري كافنديش عام 1766، كما أنه اعترف به على أنه مادة منفصلة. وكانت تجربته عبارة عن وضع حمض على معادن معينة، ثم لاحظ خروج غاز غير معروف وقابل للاشتعال. وفي وقت لاحق، قام أنطوان لافوازييه بتسمية العنصر.
ما هو الهيدروجين المستخدم ل؟
تتمثل وظيفة الهيدروجين في المساهمة في الكيمياء المطبقة على الأسمدة والهيدروكربونات والوقود الفضائي. أيضا مع الفيزياء أثناء إنتاج الكهرباء والمجال الدوائي والنقل. الاستخدامات الأخرى للهيدروجين هي:
- التعامل مع الوقود الأحفوري.
- تصنيع الميثانول وتحويل الدهون والزيوت غير المشبعة وغير الصحية إلى دهون مشبعة كعامل هدرجة.
- تحضير الأمونيا لمنتجات التنظيف المنزلية.
- معايرة موازين الحرارة بنقطة الثلاثية.
- إنشاء قنابل هيدروجينية وإصدار إشعاعات في لوحات مضيئة باستخدام نظير التريتيوم المشع.
- يعمل كمبرد في المولدات الكهربائية.
- يعمل كغاز وقائي عند لحام الهيدروجين الذري.
- يقلل من المعادن المعدنية.
مزيد من المعلومات حول الهيدروجين
أين يوجد الهيدروجين؟
وهو العنصر الرئيسي الأكثر وفرة في الكون، حيث أن 70٪ من المادة تتكون من هذا الغاز. بالإضافة إلى ذلك، يوجد بشكل عام كعنصر نقي داخل النجوم الشابة وفي الغلاف الجوي للكواكب الغازية. وأيضاً على شكل آثار من سطح الأرض والعديد من المركبات العضوية وغير العضوية الموجودة في البيئة.
نظائر الهيدروجين
يحتوي على ثلاثة أنواع ذرية، أي نظائر من الأقل إلى الأعلى وزنًا: الأول يسمى البروتيوم، وهو نسخة شائعة من العنصر، والذي يحتوي على بروتون وشحنة كهربائية موجبة. أما الثاني فيُعرف بالديوتيريوم، وهو يشتمل على نيوترون مرتبط بالبروتون في نواته. وأخيراً التريريو، بجانب البروتون نيوترونان.
باختصار، الهيدروجين هو العنصر الكيميائي الأكثر وفرة في الكون، فهو موجود في الحالة الغازية ويقع في المرتبة الأولى في الجدول الدوري. يوصف بأنه عنصر عديم الرائحة، عديم اللون، لا طعم له وغير قابل للذوبان. وبالإضافة إلى ذلك، فهو يتفاعل مع العناصر المؤكسدة، ويمكن أن يكون متفاعلاً، وهو أخف من الهواء.