Molekula vodíku: průměr, vzorec, struktura. Jaká je hmotnost molekuly vodíku?

V periodické tabulce Mendelejev číslo 1 je nejběžnějším prvkem ve vesmíru - vodíkem. Její distribuce v procentech se blíží 75%. Nejnižší obsah byl pozorován v atmosférických vrstvách - 0,0001%. Zemská kůra obsahuje 1% hmotnostních plynu. Největší množství se pozoruje ve vodě: 12%. Na naší planetě je to třetí chemický prvek v šíření.

Položka Popis

Molekula vodíku, jejíž vzorec je H-H nebo H2, má fyzikální a chemické vlastnosti.

Vodík je plyn, který nemá barvu nebo vůni. Umístění vodíku v tabulce na 1 místě je dáno skutečností, že za různých podmínek se tento prvek může projevovat jako kov nebo jako plyn. Na jeho vnější oběžné dráze je jeden elektron, který může vodík vypustit (kovové vlastnosti) nebo jiný (kvalita plynu).

Průměr molekuly vodíku je 27 nm.

Průměr atomu vodíku je 1A, poloměr je 0, 41 A.

Vlastnosti

Fyzické obsahují následující:

1. Bod varu - 256^oC.
2. Teplota tání -259,2^oC.
3. Hmotnost vzduchem (D) - 0,069.
4. Vodík je špatně rozpustný ve vodě.

Chemické vlastnosti jsou následující:

1. Nepolární vazba mezi částicemi molekuly má energii 436 kJ / mol.
2. Teplota tepelné disociace je 2000^oC.
3. Reaguje s:

• halogeny;
• kyslík;
• šedá;
• dusík;
• oxid dusnatý;
• aktivní kovy.

V přírodních podmínkách se vodík nachází jak v jeho přirozeném stavu, tak ve formě izotopů: protium, deuterium a tritium.

Struktura molekuly

Molekula prvku má jednoduchou strukturu. Složení molekuly vodíku je reprezentováno dvěma atomy, které se blíží k formě kovalentní nepolární vazby, stejně jako jeden elektronický pár. Struktura jednoho atomu je: 1 kladně nabité jádro, kolem něhož se pohybuje 1 negativně nabitý elektron. Tento elektron je umístěn na orbitalu 1s.

H-1e = H + tento vodíkový iont je pozitivní.

Tento výraz znamená, že vodík má podobné parametry s prvky skupiny 1 periodické soustavy, které jsou s alkalickými kovy (lithium, sodík, draslík), dává jeden elektron ve vnější okružní.

H + 1e = H - vodíkový iont je negativní.

Tato rovnice ukazuje, že vodík je spojen s analogickými prvky ze 7. skupiny, které jsou plynem a jsou schopné brát chybějící elektrony na jejich vnější elektronickou úroveň. Takové plyny zahrnují: fluor, chlor, brom, atd.

Složení molekuly vodíku je graficky znázorněno níže.

Vzdálenost mezi atomy vodíku r = 0,74 A, přičemž součet orbitálního poloměru je 1,06 A. To má vliv na hloubku překrytí elektronových mraků a trvanlivé a stabilní vodíkové vazby.

Atom vodíku je nejvíce elementární atom v přírodě. Velikost atomového protonu je 10,5 A a průměr jednoho atomu je 0,1 nm.

Izotopové molekuly mají zvláštní strukturu. Atomové jádro protium se skládá pouze z jednoho protonu. Izotop je označen: 1H.

Jaderná struktura vypadá jako komplex protonů a neutronů (2H).

3H-trícium - ve své atomové struktuře je vybaveno jádrem s 1 protonem a dvěma neutrony.

Hmotnost

Ve vědě existují vzorce, které vypočítají, jaká hmotnost molekuly vodíku je stejná. S ohledem na prvek se určí molekulární a atomová hmotnost.

Molární hmotnost molekuly vodíku se vypočte z obecného vzorce:

M = m / n, kde m je hmotnost látky, n je její množství.

Hmotnost atomu je 1.008 amu. V důsledku toho se relativní hmotnost molekuly také rovná 1,008. Vzhledem k tomu, že molekula vodíku je tvořena dvěma atomy, relativní atomová hmotnost je 2,016 a. Hmotnost molekuly vodíku je vyjádřena v gramech na mol (g / mol).

Důležitost v přírodě

Nejvýznamnější látka v přírodě, která tvoří vodík v komplexu s kyslíkem, je voda. Voda je zdrojem života, proto je vodíkem životně důležitý prvek.

Ze 100% všech chemických prvků tvořících organismus je 1/10 nebo 10% vodíku. Kromě vody je schopen udržovat kvartérní proteinovou strukturu, což je možné díky vodíkové vazbě.

Zásada komplementarity nukleových kyselin také nastává s účinkem molekuly vodíku. V rostlinné buňce se H účastní procesu fotosyntézy, biosyntézy, při přenosu energie membránovými kanály.

Aplikace

V chemickém průmyslu je široce používán vodík. Dodává se při výrobě plastových výrobků, při výrobě mýdel, jakož i při výrobě čpavku a mentolu.

Potravinářský průmysl: při výrobě potravin se přidává vodík jako doplněk stravy E949. Takovou složku lze vidět na obalu margarínu, rostlinných olejů. Doplňková látka E949 je povolena potravinářským průmyslem Ruské federace.

Vodík byl kdysi zapojen do leteckého průmyslu, protože látka je lehčí než vzduch. Takže ve 30. letech minulého století byl tento typ plynu naplněn balónky a vzducholodi. I přes jeho levost a snadné použití, vodík brzy přestal být používán jako plnivo, protože tam byly časté případy výbuchů letadel.

V současné době se plyn používá jako palivo používaný v kosmickém průmyslu. Nicméně, jeho žádost považuje za metody pro motory osobních automobilů, nákladních automobilů, protože element při spalování nevypouští do ovzduší škodlivých nečistot, a proto je šetrný k životnímu prostředí.

Nedílnou součástí vodíkových izotopů je složení mnoha léčiv. Deuterium se používá ve farmakologických studiích k určení chování a účinků léku v těle. Tritium se používá v radiodiagnostice jako prvek, který určuje biochemické reakce enzymového metabolismu. Vodík je součástí peroxidu, což je dezinfekční látka.