Атам вадароду - самы просты элемент

Вадарод - гэта хімічны элемент, самы просты па сваім будынку і самы распаўсюджаны ў прыродзе. Па некаторых навуковых дадзеных, на долю гэтага элемента прыходзіцца звыш дзевяноста адсоткаў усіх атамаў. Найбольш важнае злучэнне, у якім прысутнічае вадарод, - гэта вада. Яе хімічная формула пішацца так: H2O. Атам вадароду складаецца з аднаго пратона, які прадстаўляе ядро, і з аднаго электрона. Гэта адзіны элемент, які ўяўляе сабой гаручы газ.

Як размешчаны атам вадароду ў перыядычным табліцы?

Дадзены элемент размешчаны уверсе першай групы. Гэта зроблена па той прычыне, што атам вадароду, губляючы свой электрон, утворыць станоўчы іён з адным зарадам. Аднак пры пэўных умовах вадарод можа набываць металічныя ўласцівасці. У звычайных умовах ён праяўляе толькі ўласцівасці, уласцівыя неметалы. Вадарод мае значныя адрозненні ад астатніх элементаў, якія належаць першай групе.

Як атрымаць вадарод ва ўмовах лабараторыі?

Вадарод можна атрымаць з дапамогай дзеянні неконцентрирорванных кіслот на металы: Zn (цынк ў цвёрдым стане) + 2HCl (водны раствор кіслаты салянай) = ZnCl2 (водны раствор аксіду цынку) + H2 (газ)

Атрыманне вадароду з дапамогай гідролізу: 2H3O- + 2e- = H2 (газ) + 2H2O (вада.)

Атрыманне вадароду магчыма з дапамогай дзеянні шчолачаў на алюміній або цынк. Гэтыя металы могуць рэагаваць з воднымі растворамі гідраксіду калія або натрыю. Пры гэтым утворыцца вадарод:
Zn (цынк) + 2OH- + 2H2O = (Zn (OH) 4) 2- (тетрагидроксоцинкат-іён)) + H2 (газ)
Al (алюміній) + 2OH- + 6H2O = (Al (OH) 4) - (тетрагидроксоалюминат-іён) + H2 (газ).

Таксама дадзены хімічны элемент можна атрымаць пры гідроліз водных раствораў: CaH2 (гидрид кальцыя) + 2H2O (вада) = Ca (OH) 2 (гідраксід кальцыя) + 2H2 (вадарод).

ізатопы вадароду

Ёсць тры ізатопныя формы дадзенага хімічнага элемента: супраць, дэйтэрый і трыцій. Пры гэтым у прыродным вадародзе змяшчаецца каля 99% супраць, астатняй працэнт прыпадае на долю дэйтэрыя. Трэці ізатоп ўяўляе сабой радыеактыўны няўстойлівы ізатоп. Па гэтай прычыне ў прыродзе ён сустракаецца толькі ў выглядзе слядоў. Трыцій выпускае радыеактыўныя часціцы, а яго перыяд паўраспаду складае 12,3 года.

Ізатопныя формы вадароду маюць практычна аднолькавыя хімічныя ўласцівасці, аднак яны істотна адрозніваюцца па фізічных. Для кожнага вадароднага злучэння ёсць Дэйтэрыевая аналаг. Найважнейшы з іх - гэта аксід дэйтэрыя (або цяжкая вада). Гэта рэчыва выкарыстоўваецца ў ядзерных рэактарах. Атрымліваюць яго з дапамогай электролізу вады.

Хімічныя ўласцівасці вадароду

Разгляданы намі хімічны элемент можа аднаўляць неметалы 4-7 груп, аксіды і арганічныя ненасычаныя злучэння, акісляць металы, утвараючы ў выніку гидриды.

злучэння вадароду

Гэта іённыя, комплексныя і кавалентным гидриды, а таксама гидриды тыпу злучэнняў ўкаранення.

атрыманне вадароду

- працэс Бора;

- з прыроднага газу або нафты (ліграіну, які змяшчаецца);

- з дапамогай крэкінгу і рыформінгу вуглевадародаў;

- пры дапамозе электролізу расола (гэта значыць воднага раствора натрыю хларыду).

Атам вадароду ў квантавай механіцы

Вадародны атам мае важнае значэнне ў квантавай механіцы, бо для яго праблема двух тэл мае аналітычнае набліжанага або дакладнае значэнне. Гэтыя рашэнні можна ўжываць для розных ізатопаў вадароду, але з падыходнай карэкцыяй. Атам вадароду ў квантавай механіцы апісваецца хвалевай Двухчасткавая функцыяй. Таксама ён разглядаецца як ня ўдзельнічае ў руху электрон ў электрастатычным полі атамнага цяжкага ядра.

Атам вадароду па Бору

1913 Бор Нільс прапанаваў сваю мадэль атама вадароду. Яна мае мноства спрашчэнняў і здагадак. Нягледзячы на тое, што мадэль была не зусім правільнай, Бор вывеў з яе спектр выпраменьвання і атрымаў верныя значэння узроўняў энергіі атама.