Waterstofchemiese eienskappe (25 feite wat jy moet weet)

H of waterstof is die 1st element van die periodieke tabel wat as H bestaan2 in molekulêre vorm. Ons sal waterstof in detail in hierdie artikel bespreek.

Waterstof is die ligste element op die aarde en 'n diatomiese homogene molekule. Dit is 'n reuklose, kleurlose en smaaklose molekule wat die volopste in die natuur voorkom. Byna ongeveer 75% in die heelal gevind. Dit is nie-metaalagtig en vorm 'n kovalente binding tussen waterstofmolekules.

Dit speel 'n deurslaggewende rol in 'n suur-basis-reaksie, want as dit in 'n molekule teenwoordig is, moet dit beskou word as suur of in die vorm van hidroksiedvorm met 'n binding met O, dan word die molekule die basis genoem. Nou sal ons die basiese chemiese eienskappe van waterstof met behoorlike verduideliking in die volgende artikel bespreek.

1.Waterstof simbool

Die atoomsimbool is dat om 'n atoom met een of twee letters uit te druk en vir 'n molekule moet dit 'n molekulêre simbool genoem word. Kom ons voorspel die atoomsimbool van waterstof.

Die atoomsimbool van waterstof is "H" aangesien die naam begin met die Engelse alfabet "H". Ook vir die molekulêre vorm word twee waterstofatome gemeng om waterstofmolekules te vorm. Dus, in die molekulêre vorm, word die aantal atome geskryf as 'n agtervoegsel van die atoomsimbool, die molekulêre simbool van waterstof is "H2".

2. Waterstofgroep in die periodieke tabel

'n Kolom van die periodieke tabel waar die element volgens die atoomgetal geplaas word, word 'n groep genoem. Kom ons voorspel die groep waterstof in die periodieke tabel.

Die groep waterstof in die periodieke tabel is 1. Omdat dit soortgelyke eienskappe as alkalimetale het, kan dit maklik katione vorm deur 'n elektron te skenk. Dus, dit word in die 1 geplaasst groep as 'n element.

3. Waterstofperiode in die periodieke tabel

Die horisontale rye van die periodieke tabel word 'n periode genoem en stem ooreen met die opeenvolgende besetting van orbitale van die valensdop. Voorspel nou die tydperk van die waterstof.

Waterstof behoort aan periode 1 in die periodieke tabel omdat dit een elektron in die valensiedop het, sodat dit in die eerste posisie van die periodieke tabel in die periode en ook in die groep geplaas word.

4. Waterstofblok in die periodieke tabel

Die blok van die periodieke tabel staan ​​bekend as die stel atoomorbitale van 'n element waar die valenselektrone lê. Kom ons voorspel die blok van die waterstof.

Waterstof is 'n s-blokelement omdat die valenselektrone teenwoordig in die orbitaal s is of die buitenste orbitaal van die waterstof s is, dus dit behoort aan s blokelement soos alkalimetale. Daar is slegs vier blokke teenwoordig in die periodieke tabel, hulle is s,p,d en f volgens die orbitale.

5. Waterstof atoomgetal

Die aantal protone wat in die kern teenwoordig is, word die atoomgetal van daardie spesifieke element genoem. Kom ons vind die atoomgetal van die waterstof.

Die atoomgetal van waterstof is 1, wat beteken dit het net een proton en dit het ook net een elektron want ons weet die aantal protone is altyd gelyk aan die aantal elektrone en om hierdie rede word hulle neutraal as gevolg van die neutralisering van gelyke en teenoorgestelde ladings.

6. Waterstof atoomgewig

Atoomgewig is die massa van een atoom van daardie spesifieke element van die verhouding van een of ander standaardwaarde. Kom ons bereken die atoomgewig van waterstof.

Die atoomgewig van waterstof op die 12C-skaal is 1 wat beteken dat die gewig van waterstof die 12 isth deel van die gewig van die koolstofelement. Die oorspronklike atoomgewig van waterstof is 1.00784, dit is omdat die atoomgewig die gemiddelde gewig van al die isotope van die element is.

7. Waterstof Elektronegatiwiteit volgens Pauling

Volgens Pauling word elektronegatiwiteit gedefinieer as die krag van 'n atoom in 'n molekule om elektrone na homself te lok. Kom ons voorspel die elektronegatiwiteit van waterstof.

Die elektronegatiwiteit van waterstof volgens die Pauling-skaal is 2.20, wat beteken dit is meer elektronegatief van aard en kan elektrone na homself toe trek. Die mees elektronegatiewe atoom volgens die Pauling-skaal in die periodieke tabel is fluoor met 4.0 elektronegatiwiteit.

8. Waterstof atoomdigtheid

Die atoomdigtheid is die aantal atome of nukliede per cm3 of in 'n eenheidsvolume van atome in 'n materiaal. Kom ons bereken die atoomdigtheid van waterstof.

Die atoomdigtheid van waterstof is 0.0899 g/cm3 wat bereken kan word die duik die massa van die waterstof deur sy volume. Atoomdigtheid beteken die aantal atome teenwoordig per eenheid volume, maar die atoomgetal is die aantal elektrone teenwoordig in die valensie en binneste orbitaal.

  • Digtheid word bereken deur die formule, atoomdigtheid = atoommassa / atoomvolume.
  • Die atoommassa of gewig van die waterstofatoom is 1.00784 g
  • Die volume van die waterstofmolekule is 22.4 liter by STP volgens Avogardo se berekening
  • Dus, vir waterstofatome is die volume 22.4/2 = 11.2 liter aangesien dit diatomies is.
  • Dus, die atoomdigtheid van die waterstofatoom is 1.00784/11.2 = 0.089985714 g/cm3

9. Waterstof smeltpunt

Die punt waar 'n stof sy vaste toestand verander na 'n vloeistof of die temperatuur waar die verandering plaasvind as atmosferiese druk. Kom ons vind die smeltpunt van die waterstofatoom.

Die smeltpunt van die waterstofatoom is -259.20 C of 13.8 K temperatuur, want by kamertemperatuur bestaan ​​waterstof as 'n gasvorm waar al die atome in die waterstoflaag op 'n wanordelike manier lê as gevolg van hoër energie, so as ons die temperatuur verlaag dan word die elemente in 'n goeie rangskikking geplaas.

10. Waterstof kookpunt

Die kookpunt is waar die dampdruk van die stof gelyk word aan die atmosferiese druk. Kom ons vind die kookpunt van waterstof.

Die kookpunt van die waterstofatoom is -252.8790 C of 20.271 K omdat dit by kamertemperatuur in gasvorm voorkom, so kookpunt van die waterstofatoom is ook baie laag selfs by negatiewe temperatuur. Die van der Waal se aantrekkingskrag is laag, so minder energie van hitte word benodig om waterstof te kook.

Die gasvorm van waterstof bestaan ​​by kamertemperatuur of hoër temperatuur vanaf sy kookpunt.

11. Waterstof Van der waals radius

Van der Waal se radius is die denkbeeldige meting tussen twee atome waar hulle nie ionies of kovalent gebind is nie. Kom ons vind Van der Waal se radius van waterstof.

Die van der Waal se radius van die waterstofmolekule is 1.1 *102 pm omdat die waarde naby die waarde van 1.2 *10 is2 wat deur Pauling voorgestel word. Van der Waal se radius word bereken deur die wiskundige formule met inagneming van die afstand tussen twee atome, waar atome sfere is.

  • Die formule wat gebruik is om uit te vind die Van der Waal se radius is Rv =dAA / 2
  • Waar RV is die Van Waal'sal se radius van die molekule
  • dAA is die som van die radius van twee atoomsfere of die afstand tussen die middelpunt van twee sfere.

12. Waterstofioniese radius

Ioniese radius is die som van die radius van katioon en anioon onderskeidelik vir 'n ioniese molekule in 'n kristalstruktuur. Kom ons vind die ioniese radius van waterstof uit.

Die ioniese radius van waterstof is 120 pm is dieselfde as die kovalente radius, want vir waterstof is die katioon en anioon dieselfde en dit is nie 'n ioniese molekule nie, eerder vorm dit deur die kovalente interaksie tussen twee waterstofatome.

13. Waterstofisotope

Die elemente het dieselfde aantal protone, maar verskillende aantal neutrone van stowwe word isotope van daardie oorspronklike element genoem. Kom ons bespreek isotope van waterstof.

Waterstof het drie tipes protone gebaseer op neutron en hulle word hieronder bespreek,

  • Waterstof (1H1) – Dit is die meer stabiele vorm van waterstof onder alle ander isotope, met 1 elektron en 1 proton, maar dit het nul neutrone.
  • Deuterium (2H1) – Dit is ook 'n stabiele isotoop van waterstof en die oorvloed daarvan is baie laer as waterstof, dit het 1 elektron, en 1 proton maar twee neutrone.
  • Tritium (3H1) – Dit is die swaarste isotoop van waterstof met baie laer stabiliteit (halfleeftyd is 12 jaar) en baie min oorvloed in die atmosfeer. Dit het een elektron soos ander, maar die aantal neutrone is 3. Dit kan β-deeltjies vrystel.

14. Waterstof elektroniese dop

Elektroniese skulpe is dié wat die kern omring en 'n spesifieke aantal elektrone daarin bevat. Kom ons bespreek die elektroniese dop van waterstof.

Die getal van 'n elektroniese dop waterstof om 'n kern is 1, wat s orbitaal is. Omdat daar net een elektroniese dop teenwoordig is en die s-orbitaal meer deurdringende krag het, wat 'n huidige heel naaste posisie aan die kern is, is daardie waterstofdop s-orbitaal.

15. Waterstofelektronkonfigurasies

Die elektroniese konfigurasie is 'n rangskikking van die elektrone in beskikbare orbitaal deur Hund se reël in ag te neem. Kom ons bespreek die elektroniese konfigurasie van waterstof.

Die elektroniese konfigurasie van waterstof is 1s1 omdat dit net een elektron het en daardie elektron moet geplaas word na die naaste orbitaal van die kern wat s orbitaal is en vir die 1st orbitaal waar die hoofkwantumgetal 1 is. Dit word dus as 1s aangedui1.

Hier staan ​​die eerste getal vir die beginsel kwantumgetal, die letter is vir orbitaal en die agtervoegsel is die aantal elektrone.

16. Waterstofenergie van eerste ionisasie

Die energie wat benodig word vir die verwydering van die laaste valenselektrone uit die onderskeie orbitaal word die eerste ionisasie-energie genoem. Kom ons voorspel die eerste ionisasie van waterstof.

Die eerste ionisasie vind plaas vir waterstof uit sy orbitaal om een ​​elektron te verwyder. Die energie benodig vir die eerste ionisasie van 'n waterstofatoom is 13.6 EV omdat daar baie energie benodig word om elektrone uit die orbitaal wat die naaste aan die kern is, te verwyder en die aantrekkingskrag is baie hoog.

Nie nodig om elektrone altyd vir die s-orbitaal te verwyder nie, dit hang af van die valensorbitaal, as die valensorbitaal p, d of f sal wees, word die elektron onderskeidelik uit die p, d en f orbitaal verwyder.

17. Waterstofenergie van tweede ionisasie

Tweede ionisasie is die verwydering van die buitenste elektron uit sy +1 oksidasietoestand van die element. Kom ons kyk na die tweede ionisasie van waterstof.

Daar is geen tweede ionisasie moontlik vir die waterstof nie, want by die +1-toestand van waterstof is dit H+, is daar geen elektrone oor vir verwydering nie. Waterstof het net een elektron en hierdie elektron word vir die eerste ionisasie verwyder sodat niks vir 2 oorbly niend ionisasie.

Al is daar nie moontlik vir 2 niend ionisasie dus die energie van die 2nd ionisasie van die waterstof word nie voorspel nie.

18. Waterstofenergie van derde ionisasie

Derde ionisasie is die verwydering van elektrone uit die onderskeie orbitaal met 'n +2 oksidasietoestand van die element. Kom ons kyk na die derde ionisasie van waterstof.

Daar is geen derde ionisasie waargeneem vir die waterstof nie, want daar is geen tweede ionisasie nie en die derde ionisasie vind plaas na die tweede een. Dus, as daar 2nd ionisasie is nie moontlik nie, dan is die derde ionisasie onmoontlik vir waterstof, en die energie sal onvoorspelbaar wees.

19. Waterstofoksidasietoestande

Die oksidasietoestand is die lading teenwoordig oor die element na die verwydering van sulke getalle van 'n elektron om 'n stabiele binding te vorm. Kom ons voorspel die oksidasietoestand van waterstof.

Die stabiele oksidasietoestand van waterstof is +1 omdat dit net een elektron in die s-orbitaal het en wanneer die elektron verwyder word, kan dit 'n stabiele enkelbinding vorm, dus het dit +1 oksidasietoestand aangesien die s-orbitaal 'n maksimum van twee bevat elektrone.

20. Waterstof CAS-nommer

CAS-registernommer is 'n spesiale soort nommer 'n unieke onmiskenbare identifiseerdernommer wat wêreldwyd verskaf word. Laat weet ons die CAS-nommer van waterstof.

Die CAS-nommer van die waterstofmolekule is 1337-74-0 en die waterstofatoom is 12385-13-6, wat deur die chemiese abstrakte diens gegee word. Wat verskil van die CAS-nommer van die ander element.

21. Waterstof Chem Spider ID

Die Royal Society of Chemistry gee 'n spesifieke unieke nommer vir elke chemiese element wat bekend staan ​​as Chem Spider ID. Kom ons bespreek dit vir waterstof.

Die Chem Spider ID vir waterstof is 4515072, wat deur die koninklike samelewing van chemie gegee word, en deur hierdie nommer te gebruik kan ons al die chemiese data wat met die waterstofatoom verband hou, evalueer. soos CAS-nommer is dit ook anders vir alle elemente.

22. Waterstof allotropiese vorme

Met dieselfde chemiese maar verskillende fisiese eienskappe van verskillende strukturele vorms van dieselfde element. Kom ons bespreek die allotropiese vorm van waterstof.

Twee allotropiese vorms van waterstof bestaan, een is orto-waterstof en die ander is para-waterstof. Wat hieronder bespreek kan word,

  • Orto-waterstof – die spin van die kerne in hierdie waterstof in dieselfde rigting wat in 'n parallelle spin beteken.
  • Para waterstof – die spin van die kerne in hierdie tipe waterstof in die teenoorgestelde rigting wat anti-parallelle spin beteken. As gevolg van die teenoorgestelde spin, het dit laer interne energie.

By 25K temperatuur het waterstof 'n ewewigsmengsel van 99% para en 1% ortowaterstof, maar by kamertemperatuur het die ewewig verander na 75%(parawaterstof) en 25%(ortowaterstof).

23. Waterstof chemiese klassifikasie

Chemiese klassifikasie is die geklassifiseer die element deur sy reaktiewe aard, of hulle veroorsaak gevare vir die menslike liggaam. Laat weet ons die chemiese klassifikasie van waterstof.

Waterstof word by kamertemperatuur as nie-metaal geklassifiseer omdat dit nie hitte en elektrisiteit produseer nie en ook die digtheid van die element is baie laag.

24. Waterstoftoestand by kamertemperatuur

Die toestand word gekenmerk deur die element by kamertemperatuur en eksperimentele druk. Kom ons voorspel die toestand van waterstof by kamertemperatuur.

Waterstof bestaan ​​in 'n gasvormige toestand by kamertemperatuur omdat dit 'n laer van der Waal se interaksie het sodat die atome baie ver van mekaar af bestaan. Die willekeurigheid van die atome is baie hoog by kamertemperatuur.

Die gastoestand van die waterstof kan verander word na vloeistof of vaste stof by 'n baie lae temperatuur, waar die ewekansigheid vir die waterstofatoom verminder sal word.

25. Is waterstof paramagneties?

Die materiaal is geneig om swak gemagnetiseer te word in die rigting van die magnetiseringsveld wanneer dit in 'n magnetiese veld geplaas word. Kom ons kyk of waterstof paramagneties is of nie.

Die waterstofatoom is paramagneties van aard, as gevolg van die teenwoordigheid van een ongepaarde elektron, maar die waterstofmolekule is nie paramagneties nie omdat dit elektrone gepaard het. As gevolg van gepaarde vorm is waterstofmolekule diamagneties van aard.

Dus, ons moet die aantal elektrone wat in die valensorbitaal teenwoordig is vir 'n element nagaan, of dit nou gepaarde of ongepaarde vorm is, dan sal dit dienooreenkomstig paramagneties of diamagneties wees.

Gevolgtrekking

Uit die bogenoemde bespreek die waterstofatoom, kan ons aflei dat waterstof 'n blokelement is wat slegs een elektron in het, wat ook sy valenselektron is. Dit het drie isotope en twee allotropiese vorms. Dit word ook by groep VIIA geplaas soos halogeen, dit het net een elektron om te skenk, so dit word dikwels 'n vagabondatoom genoem.

Scroll na bo