హైడ్రోజన్ - ఇది ఏమిటి? లక్షణాలు మరియు అర్థం. ప్రాథమిక పరమాణు రూపాలు

విశ్వంలో అత్యంత సాధారణ రసాయన మూలకం హైడ్రోజన్. ఇది దాని స్వంత ప్రారంభ స్థానం, ఎందుకంటే ఆవర్తన పట్టికలో ఇది ఉంది పరమాణు సంఖ్యఒకటికి సమానం. భవిష్యత్తులో సాధ్యమయ్యే వాహనాలలో ఒకటిగా దాని గురించి మరింత తెలుసుకోవచ్చునని మానవత్వం భావిస్తోంది. హైడ్రోజన్ అనేది సరళమైన, తేలికైన, అత్యంత సాధారణ మూలకం, ఇది ప్రతిచోటా చాలా ఉంది - మొత్తం ద్రవ్యరాశిలో డెబ్బై ఐదు శాతం. ఇది ఏ నక్షత్రంలోనైనా ఉంటుంది, ముఖ్యంగా గ్యాస్ జెయింట్లలో. స్టెల్లార్ ఫ్యూజన్ రియాక్షన్స్‌లో దీని పాత్ర కీలకం. హైడ్రోజన్ లేకుండా నీరు లేదు, అంటే జీవం లేదు. నీటి అణువులో ఒక ఆక్సిజన్ అణువు ఉంటుందని, అందులో రెండు పరమాణువులు హైడ్రోజన్ అని అందరూ గుర్తుంచుకుంటారు. ఇది బాగా తెలిసిన ఫార్ములా H 2 O.

మేము దానిని ఎలా ఉపయోగిస్తాము

1766లో హెన్రీ కావెండిష్ ఒక మెటల్ యొక్క ఆక్సీకరణ ప్రతిచర్యను విశ్లేషిస్తూ హైడ్రోజన్‌ను కనుగొన్నాడు. అనేక సంవత్సరాల పరిశీలనల తరువాత, హైడ్రోజన్ దహన సమయంలో, నీరు ఏర్పడుతుందని అతను గ్రహించాడు. గతంలో, శాస్త్రవేత్తలు ఈ మూలకాన్ని వేరుచేశారు, కానీ దానిని స్వతంత్రంగా పరిగణించలేదు. 1783 లో, హైడ్రోజన్ హైడ్రోజన్ అనే పేరును పొందింది (గ్రీకు "హైడ్రో" - నీరు మరియు "జెన్" - జన్మనివ్వడానికి) నుండి అనువదించబడింది. నీటిని ఉత్పత్తి చేసే మూలకం హైడ్రోజన్. ఇది ఒక వాయువు, దీని పరమాణు సూత్రం H2. ఉష్ణోగ్రత గది ఉష్ణోగ్రతకు దగ్గరగా ఉంటే మరియు పీడనం సాధారణంగా ఉంటే, ఈ మూలకం కనిపించదు. హైడ్రోజన్ మానవ ఇంద్రియాల ద్వారా కూడా గుర్తించబడకపోవచ్చు - ఇది రుచిలేనిది, రంగులేనిది మరియు వాసన లేనిది. కానీ ఒత్తిడిలో మరియు -252.87 C ఉష్ణోగ్రత వద్ద (చాలా చల్లగా!) ఈ వాయువు ద్రవీభవిస్తుంది. గ్యాస్ రూపంలో ఇది చాలా ఎక్కువ స్థలాన్ని తీసుకుంటుంది కాబట్టి ఇది ఎలా నిల్వ చేయబడుతుంది. ద్రవ హైడ్రోజన్‌ను రాకెట్ ఇంధనంగా ఉపయోగిస్తారు.

హైడ్రోజన్ ఘన, లోహంగా తయారవుతుంది, అయితే దీనికి అల్ట్రా-అధిక పీడనం అవసరం, మరియు అత్యంత ప్రముఖ శాస్త్రవేత్తలు - భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు మరియు రసాయన శాస్త్రవేత్తలు - ఇప్పుడు చేస్తున్నది ఇదే. ఇప్పటికే ఇప్పుడు ఈ మూలకం రవాణాకు ప్రత్యామ్నాయ ఇంధనంగా పనిచేస్తుంది. దీని ఉపయోగం అంతర్గత దహన యంత్రం ఎలా పనిచేస్తుందో అదే విధంగా ఉంటుంది: హైడ్రోజన్‌ను కాల్చినప్పుడు, అది చాలా వరకు విడుదల అవుతుంది. రసాయన శక్తి. దాని ఆధారంగా ఇంధన కణాన్ని సృష్టించే పద్ధతి కూడా ఆచరణాత్మకంగా అభివృద్ధి చేయబడింది: ఆక్సిజన్‌తో కలిపినప్పుడు, ప్రతిచర్య సంభవిస్తుంది మరియు దీని ద్వారా నీరు మరియు విద్యుత్తు ఏర్పడతాయి. బహుశా, త్వరలో రవాణా గ్యాసోలిన్ నుండి హైడ్రోజన్‌కు "మారుతుంది" - చాలా మంది వాహన తయారీదారులు ప్రత్యామ్నాయ మండే పదార్థాలను రూపొందించడానికి ఆసక్తి కలిగి ఉన్నారు మరియు విజయాలు ఉన్నాయి. కానీ పూర్తిగా హైడ్రోజన్ ఇంజిన్ భవిష్యత్తులో ఇప్పటికీ ఉంది; ఇక్కడ చాలా ఇబ్బందులు ఉన్నాయి. అయితే, ప్రయోజనాలు ఘన హైడ్రోజన్‌తో ఇంధన ట్యాంక్‌ను రూపొందించడం పూర్తి స్వింగ్‌లో ఉంది మరియు శాస్త్రవేత్తలు మరియు ఇంజనీర్లు వెనక్కి వెళ్ళడం లేదు.

ప్రాథమిక సమాచారం

హైడ్రోజనియం (lat.) - హైడ్రోజన్, మొదటిది క్రమ సంఖ్యఆవర్తన పట్టికలో, H సూచించబడుతుంది. హైడ్రోజన్ పరమాణువు 1.0079 ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉంటుంది, అది లేని వాయువు సాధారణ పరిస్థితులురుచి లేదు, వాసన లేదు, రంగు లేదు. పదహారవ శతాబ్దం నుండి రసాయన శాస్త్రవేత్తలు ఒక నిర్దిష్ట విషయాన్ని వివరించారు మండే వాయువు, దానిని భిన్నంగా సూచిస్తుంది. కానీ అదే పరిస్థితుల్లో ఇది అందరికీ పని చేస్తుంది - లోహం యాసిడ్కు గురైనప్పుడు. హైడ్రోజన్, కావెండిష్ చేత కూడా చాలా సంవత్సరాలు "మండే గాలి" అని పిలువబడింది. 1783 లో మాత్రమే లావోసియర్ సంశ్లేషణ మరియు విశ్లేషణ ద్వారా నీరు సంక్లిష్టమైన కూర్పును కలిగి ఉందని నిరూపించాడు మరియు నాలుగు సంవత్సరాల తరువాత అతను "మండిపోయే గాలి" దాని ఆధునిక పేరును ఇచ్చాడు. దీని మూలం సమ్మేళన పదంహైడ్రోజన్ సమ్మేళనాలు మరియు దానిలో పాల్గొన్న ఏదైనా ప్రక్రియలకు పేరు పెట్టడానికి అవసరమైనప్పుడు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. ఉదాహరణకు, హైడ్రోజనేషన్, హైడ్రైడ్ మరియు వంటివి. ఎ రష్యన్ పేరు M. సోలోవియోవ్ 1824లో ప్రతిపాదించారు.

ప్రకృతిలో, ఈ మూలకం యొక్క పంపిణీకి సమానం లేదు. భూమి యొక్క క్రస్ట్ యొక్క లిథోస్పియర్ మరియు హైడ్రోస్పియర్‌లో, దాని ద్రవ్యరాశి ఒక శాతం, అయితే హైడ్రోజన్ అణువులు పదహారు శాతం వరకు ఉంటాయి. భూమిపై నీరు చాలా సమృద్ధిగా ఉంటుంది మరియు దాని ద్రవ్యరాశిలో 11.19% హైడ్రోజన్. చమురు, బొగ్గు, అన్ని సహజ వాయువులు మరియు మట్టిని తయారు చేసే దాదాపు అన్ని సమ్మేళనాలలో ఇది ఖచ్చితంగా ఉంటుంది. మొక్కలు మరియు జంతువుల అన్ని జీవులలో హైడ్రోజన్ ఉంది - ప్రోటీన్లు, కొవ్వులు, న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాలు, కార్బోహైడ్రేట్లు మొదలైన వాటి కూర్పులో. ఉచిత స్థితి హైడ్రోజన్‌కు విలక్షణమైనది కాదు మరియు దాదాపు ఎప్పుడూ జరగదు - సహజ మరియు అగ్నిపర్వత వాయువులలో ఇది చాలా తక్కువ. పరమాణువుల సంఖ్య ప్రకారం వాతావరణంలో హైడ్రోజన్ చాలా తక్కువ మొత్తం 0.0001%. కానీ ప్రోటాన్ల మొత్తం ప్రవాహాలు భూమికి సమీపంలో ఉన్న ప్రదేశంలో హైడ్రోజన్‌ను సూచిస్తాయి, ఇది మన గ్రహం యొక్క అంతర్గత రేడియేషన్ బెల్ట్‌ను చేస్తుంది.

స్థలం

అంతరిక్షంలో హైడ్రోజన్ వలె సాధారణ మూలకం లేదు. సూర్యుని మూలకాలలో హైడ్రోజన్ పరిమాణం దాని ద్రవ్యరాశిలో సగానికి పైగా ఉంటుంది. చాలా నక్షత్రాలు ప్లాస్మా రూపంలో హైడ్రోజన్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. నెబ్యులా యొక్క వివిధ వాయువులు మరియు ఇంటర్స్టెల్లార్ మాధ్యమం కూడా హైడ్రోజన్‌ను కలిగి ఉంటాయి. ఇది తోకచుక్కలలో మరియు అనేక గ్రహాల వాతావరణంలో ఉంటుంది. సహజంగా, లోపల కాదు స్వచ్ఛమైన రూపం, - కొన్నిసార్లు ఉచిత H 2 , కొన్నిసార్లు మీథేన్ CH 4 , కొన్నిసార్లు అమ్మోనియా NH 3 , నీటి వంటి H 2 O. రాడికల్స్ CH, NH, SiN, OH, PH మరియు వంటివి చాలా సాధారణం. ప్రోటాన్ల ప్రవాహంగా, హైడ్రోజన్ కార్పస్కులర్ సోలార్ రేడియేషన్‌లో భాగం మరియు కాస్మిక్ కిరణాలు.

సాధారణ హైడ్రోజన్‌లో, రెండు స్థిరమైన ఐసోటోపుల మిశ్రమం తేలికపాటి హైడ్రోజన్ (లేదా ప్రోటియం 1 H) మరియు భారీ హైడ్రోజన్ (లేదా డ్యూటెరియం - 2 H లేదా D). ఇతర ఐసోటోపులు ఉన్నాయి: రేడియోధార్మిక ట్రిటియం - 3 H లేదా T, లేకపోతే - సూపర్హీవీ హైడ్రోజన్. మరియు చాలా అస్థిరమైన 4 N. ప్రకృతిలో, హైడ్రోజన్ సమ్మేళనం కింది నిష్పత్తిలో ఐసోటోప్‌లను కలిగి ఉంటుంది: ఒక డ్యూటెరియం అణువుకు 6800 ప్రోటియం అణువులు ఉన్నాయి. ట్రిటియం నైట్రోజన్ నుండి వాతావరణంలో ఏర్పడుతుంది, ఇది కాస్మిక్ కిరణాల నుండి న్యూట్రాన్లచే ప్రభావితమవుతుంది, కానీ అతితక్కువ పరిమాణంలో. ఐసోటోప్ ద్రవ్యరాశి సంఖ్యల అర్థం ఏమిటి? ప్రోటియం న్యూక్లియస్‌లో ఒకే ఒక ప్రోటాన్ ఉందని, డ్యూటెరియంలో ప్రోటాన్ మాత్రమే కాకుండా, పరమాణు కేంద్రకంలో న్యూట్రాన్ కూడా ఉందని సంఖ్య సూచిస్తుంది. దాని కేంద్రకంలోని ట్రిటియం ఇప్పటికే ప్రతి ప్రోటాన్‌కు రెండు న్యూట్రాన్‌లను కలిగి ఉంది. కానీ 4 H ఒక ప్రోటాన్‌కు మూడు న్యూట్రాన్‌లను కలిగి ఉంటుంది. అందువల్ల, హైడ్రోజన్ ఐసోటోపుల యొక్క భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాలు అన్ని ఇతర మూలకాల ఐసోటోపులతో పోలిస్తే చాలా భిన్నంగా ఉంటాయి - ద్రవ్యరాశిలో వ్యత్యాసం చాలా పెద్దది.

నిర్మాణం మరియు భౌతిక లక్షణాలు

అన్ని ఇతర మూలకాలతో పోలిస్తే హైడ్రోజన్ అణువు యొక్క నిర్మాణం చాలా సరళమైనది: ఒక కేంద్రకం - ఒక ఎలక్ట్రాన్. అయోనైజేషన్ పొటెన్షియల్ - ఎలక్ట్రాన్‌కు న్యూక్లియస్‌ను బంధించే శక్తి - 13.595 ఎలక్ట్రాన్ వోల్ట్‌లు (eV). ఈ నిర్మాణం యొక్క సరళత కారణంగా హైడ్రోజన్ అణువు మోడల్‌గా సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది. క్వాంటం మెకానిక్స్మీరు మరింత సంక్లిష్టమైన పరమాణువుల శక్తి స్థాయిలను లెక్కించవలసి వచ్చినప్పుడు. H2 అణువులో రసాయన సమయోజనీయ బంధంతో అనుసంధానించబడిన రెండు అణువులు ఉన్నాయి. క్షయం శక్తి చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది. జింక్ మరియు హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం వంటి రసాయన చర్యలలో పరమాణు హైడ్రోజన్ ఏర్పడుతుంది. అయినప్పటికీ, ఆచరణాత్మకంగా హైడ్రోజన్‌తో ఎటువంటి పరస్పర చర్య జరగదు - హైడ్రోజన్ యొక్క పరమాణు స్థితి చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, అణువులు వెంటనే H 2 అణువులుగా తిరిగి కలుపుతాయి.

భౌతిక దృక్కోణం నుండి, హైడ్రోజన్ తేలికైనది తెలిసిన పదార్థాలు- గాలి కంటే పద్నాలుగు రెట్లు ఎక్కువ తేలికైనది (సెలవు రోజుల్లో బెలూన్లు ఎగిరిపోతున్నాయని గుర్తుంచుకోండి - వాటిలో హైడ్రోజన్ ఉంటుంది). అయినప్పటికీ, అది ఉడకబెట్టగలదు, ద్రవీకరించగలదు, కరిగిపోతుంది, ఘనీభవిస్తుంది మరియు హీలియం మాత్రమే మరిగిస్తుంది మరియు కరుగుతుంది తక్కువ ఉష్ణోగ్రతలు. ద్రవీకరించడం కష్టం; మీకు -240 డిగ్రీల సెల్సియస్ కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రత అవసరం. కానీ ఇది చాలా ఎక్కువ ఉష్ణ వాహకత కలిగి ఉంటుంది. ఇది నీటిలో దాదాపు కరగదు, కానీ ఇది లోహాల హైడ్రోజన్‌తో బాగా సంకర్షణ చెందుతుంది - ఇది దాదాపు అన్నింటిలోనూ కరిగిపోతుంది, అన్నింటికంటే ఉత్తమమైనది పల్లాడియంలో (హైడ్రోజన్ యొక్క ఒక వాల్యూమ్ ఎనిమిది వందల యాభై వాల్యూమ్‌లను తీసుకుంటుంది). లిక్విడ్ హైడ్రోజన్ కాంతి మరియు ద్రవం, మరియు లోహాలలో కరిగిపోయినప్పుడు, ఇది తరచుగా కార్బన్‌తో పరస్పర చర్య కారణంగా మిశ్రమాలను నాశనం చేస్తుంది (ఉదాహరణకు, ఉక్కు), వ్యాప్తి మరియు డీకార్బనైజేషన్ సంభవిస్తుంది.

రసాయన లక్షణాలు

సమ్మేళనాలలో, చాలా వరకు, హైడ్రోజన్ సోడియం మరియు ఇతర క్షార లోహాల వంటి +1 యొక్క ఆక్సీకరణ స్థితిని (వాలెన్స్) చూపుతుంది. ఇది వారి అనలాగ్‌గా పరిగణించబడుతుంది, ఆవర్తన వ్యవస్థ యొక్క మొదటి సమూహానికి అధిపతిగా నిలుస్తుంది. కానీ మెటల్ హైడ్రైడ్స్‌లోని హైడ్రోజన్ అయాన్ ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడుతుంది, ఆక్సీకరణ స్థితి -1 ఉంటుంది. ఈ మూలకం హాలోజెన్‌లకు దగ్గరగా ఉంటుంది, ఇది సేంద్రీయ సమ్మేళనాలలో కూడా భర్తీ చేయగలదు. దీని అర్థం హైడ్రోజన్ ఆవర్తన వ్యవస్థలోని ఏడవ సమూహానికి కూడా ఆపాదించబడవచ్చు. సాధారణ పరిస్థితులలో, హైడ్రోజన్ అణువులు కార్యాచరణలో తేడా ఉండవు, అత్యంత చురుకైన కాని లోహాలతో మాత్రమే కలపడం: ఫ్లోరిన్‌తో మంచిది, మరియు కాంతి ఉంటే - క్లోరిన్‌తో. కానీ వేడి చేసినప్పుడు, హైడ్రోజన్ భిన్నంగా మారుతుంది - ఇది అనేక మూలకాలతో ప్రతిస్పందిస్తుంది. పరమాణు హైడ్రోజన్‌తో పోలిస్తే పరమాణు హైడ్రోజన్ చాలా రసాయనికంగా చురుకుగా ఉంటుంది, కాబట్టి ఆక్సిజన్‌కు సంబంధించి నీరు ఏర్పడుతుంది మరియు శక్తి మరియు వేడి ఏకకాలంలో విడుదలవుతాయి. గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఈ ప్రతిచర్య చాలా నెమ్మదిగా ఉంటుంది, కానీ ఐదు వందల యాభై డిగ్రీల కంటే ఎక్కువ వేడి చేసినప్పుడు, పేలుడు సంభవిస్తుంది.

లోహాలను తగ్గించడానికి హైడ్రోజన్ ఉపయోగించబడుతుంది ఎందుకంటే ఇది వాటి ఆక్సైడ్ల నుండి ఆక్సిజన్‌ను తొలగిస్తుంది. ఫ్లోరిన్‌తో, హైడ్రోజన్ చీకటిలో మరియు మైనస్ రెండు వందల యాభై-రెండు డిగ్రీల సెల్సియస్ వద్ద కూడా పేలుడును ఏర్పరుస్తుంది. క్లోరిన్ మరియు బ్రోమిన్ వేడిచేసినప్పుడు లేదా ప్రకాశించినప్పుడు మాత్రమే హైడ్రోజన్‌ను మరియు వేడిచేసినప్పుడు మాత్రమే అయోడిన్‌ను ఉత్తేజపరుస్తాయి. హైడ్రోజన్ మరియు నైట్రోజన్ అమ్మోనియాను ఏర్పరుస్తాయి (చాలా ఎరువులు ఇలా తయారవుతాయి). వేడిచేసినప్పుడు, ఇది సల్ఫర్‌తో చాలా చురుకుగా ప్రతిస్పందిస్తుంది మరియు హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్ పొందబడుతుంది. టెల్లూరియం మరియు సెలీనియంతో హైడ్రోజన్ ప్రతిచర్యను కలిగించడం కష్టం, కానీ స్వచ్ఛమైన కార్బన్‌తో ప్రతిచర్య చాలా సమయంలో జరుగుతుంది. అధిక ఉష్ణోగ్రతలు, మరియు మీథేన్ ఉత్పత్తి అవుతుంది. హైడ్రోజన్ కార్బన్ మోనాక్సైడ్‌తో వివిధ సేంద్రీయ సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తుంది; పీడనం, ఉష్ణోగ్రత, ఉత్ప్రేరకాలు దీనిని ప్రభావితం చేస్తాయి మరియు ఇవన్నీ చాలా ఆచరణాత్మక ప్రాముఖ్యత కలిగి ఉంటాయి. సాధారణంగా, హైడ్రోజన్ పాత్ర, అలాగే దాని సమ్మేళనాలు చాలా ముఖ్యమైనవి, ఎందుకంటే ఇది ప్రోటిక్ ఆమ్లాలకు ఆమ్ల లక్షణాలను ఇస్తుంది. అనేక మూలకాలతో హైడ్రోజన్ బంధం ఏర్పడుతుంది, ఇది అకర్బన మరియు కర్బన సమ్మేళనాల లక్షణాలను ప్రభావితం చేస్తుంది.

రసీదు మరియు ఉపయోగం

హైడ్రోజన్ సహజ వాయువుల నుండి పారిశ్రామిక స్థాయిలో ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది - మండే వాయువులు, కోక్ ఓవెన్ వాయువు మరియు చమురు శుద్ధి వాయువులు. విద్యుత్తు చాలా ఖరీదైనది కాని విద్యుద్విశ్లేషణ ద్వారా కూడా దీనిని ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. అయితే అత్యంత ముఖ్యమైన మార్గంలోహైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి అనేది హైడ్రోకార్బన్‌ల ఉత్ప్రేరక పరస్పర చర్య, ఎక్కువగా మీథేన్, నీటి ఆవిరితో, మార్పిడిని పొందినప్పుడు. ఆక్సిజన్‌తో హైడ్రోకార్బన్‌లను ఆక్సీకరణం చేసే పద్ధతి కూడా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. నుండి హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి సహజ వాయువుచౌకైన మార్గం. మిగతా రెండు కోక్ ఓవెన్ గ్యాస్ మరియు రిఫైనరీ గ్యాస్ వాడకం - మిగిలిన భాగాలను ద్రవీకరించినప్పుడు హైడ్రోజన్ విడుదల అవుతుంది. అవి మరింత సులభంగా ద్రవీకరించబడతాయి మరియు హైడ్రోజన్ కోసం, మేము గుర్తుంచుకున్నట్లుగా, మీకు -252 డిగ్రీలు అవసరం.

హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ ఉపయోగంలో బాగా ప్రాచుర్యం పొందింది. ఈ పరిష్కారంతో చికిత్స చాలా తరచుగా ఉపయోగించబడుతుంది. మాలిక్యులర్ ఫార్ములా H 2 O 2 అనే పేరును అందగత్తెలుగా మరియు జుట్టును తేలికగా చేసుకోవాలనుకునే వారితో పాటు వంటగదిలో శుభ్రతను ఇష్టపడే వారిచే పేరు పెట్టబడదు. పిల్లితో ఆడుకోవడం వల్ల వచ్చే గీతలకు చికిత్స చేసే వారు కూడా తాము హైడ్రోజన్ ట్రీట్‌మెంట్‌ని ఉపయోగిస్తున్నామని తరచుగా గుర్తించరు. కానీ ప్రతి ఒక్కరికీ చరిత్ర తెలుసు: 1852 నుండి, ఏరోనాటిక్స్లో హైడ్రోజన్ చాలా కాలం పాటు ఉపయోగించబడింది. హెన్రీ గిఫార్డ్ కనుగొన్న ఎయిర్‌షిప్ హైడ్రోజన్ ఆధారంగా రూపొందించబడింది. వాటిని జెప్పెలిన్ అని పిలిచేవారు. ఆకాశం నుండి స్థానభ్రంశం చెందిన జెప్పెలిన్‌లు వేగవంతమైన అభివృద్ధివిమానాల తయారీ. 1937లో హిండెన్‌బర్గ్ ఎయిర్‌షిప్ కాలిపోవడంతో పెద్ద ప్రమాదం జరిగింది. ఈ సంఘటన తర్వాత, జెప్పెలిన్‌లు మళ్లీ ఉపయోగించబడలేదు. కానీ పద్దెనిమిదవ శతాబ్దం చివరిలో వ్యాప్తి చెందింది బెలూన్లు, హైడ్రోజన్‌తో నిండి, సర్వవ్యాప్తి చెందింది. అమ్మోనియా ఉత్పత్తికి అదనంగా, మిథైల్ ఆల్కహాల్ మరియు ఇతర ఆల్కహాల్స్, గ్యాసోలిన్, హైడ్రోజనేటెడ్ హెవీ ఫ్యూయల్ ద్రవాలు మరియు ఘన ఇంధనాల ఉత్పత్తికి ఇప్పుడు హైడ్రోజన్ అవసరం. వెల్డింగ్ చేసేటప్పుడు, లోహాలను కత్తిరించేటప్పుడు మీరు హైడ్రోజన్ లేకుండా చేయలేరు - ఇది ఆక్సిజన్-హైడ్రోజన్ మరియు పరమాణు-హైడ్రోజన్ కావచ్చు. మరియు ట్రిటియం మరియు డ్యూటెరియం అణుశక్తికి ప్రాణం పోస్తాయి. ఇవి మనకు గుర్తున్నట్లుగా, హైడ్రోజన్ యొక్క ఐసోటోపులు.

న్యూమివాకిన్

హైడ్రోజన్ చాలా మంచి రసాయన మూలకం, దాని స్వంత అభిమానులను కలిగి ఉంటుంది. ఇవాన్ పావ్లోవిచ్ న్యూమివాకిన్ - వైద్యుడు వైద్య శాస్త్రాలు, ప్రొఫెసర్, స్టేట్ ప్రైజ్ గ్రహీత మరియు అతనికి అనేక బిరుదులు మరియు అవార్డులు ఉన్నాయి. సాంప్రదాయ ఔషధం యొక్క వైద్యుడిగా, అతను రష్యాలో ఉత్తమ జానపద వైద్యుడిగా పేరుపొందాడు. విమానంలో వ్యోమగాములకు వైద్య సంరక్షణ అందించడానికి అనేక పద్ధతులు మరియు సూత్రాలను అభివృద్ధి చేసింది ఆయనే. అతను ఒక ప్రత్యేకమైన ఆసుపత్రిని సృష్టించాడు - అంతరిక్ష నౌకలో ఉన్న ఆసుపత్రి. అదే సమయంలో, అతను సౌందర్య వైద్యానికి రాష్ట్ర కోఆర్డినేటర్. స్పేస్ మరియు సౌందర్య సాధనాలు. హైడ్రోజన్ పట్ల అతని అభిరుచి ఇప్పుడు దేశీయ వైద్యంలో ఉన్నట్లుగా పెద్ద డబ్బు సంపాదించడం లక్ష్యంగా లేదు, కానీ, దీనికి విరుద్ధంగా, ఫార్మసీకి అదనపు సందర్శన లేకుండా, పెన్నీ రెమెడీతో ఏదైనా అక్షరాలా ఎలా నయం చేయాలో ప్రజలకు నేర్పించడం.

అతను ప్రతి ఇంటిలో అక్షరాలా ఉండే ఔషధంతో చికిత్సను ప్రోత్సహిస్తాడు. ఇది హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్. మీరు న్యూమివాకిన్‌ను మీకు నచ్చినంతగా విమర్శించవచ్చు, అతను ఇంకా తనంతట తానుగా పట్టుబట్టుతాడు: అవును, వాస్తవానికి, అక్షరాలా ప్రతిదీ హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్‌తో నయం చేయవచ్చు, ఎందుకంటే ఇది శరీరంలోని అంతర్గత కణాలను ఆక్సిజన్‌తో సంతృప్తపరుస్తుంది, విషాన్ని నాశనం చేస్తుంది, ఆమ్లతను సాధారణీకరిస్తుంది మరియు ఆల్కలీన్ బ్యాలెన్స్, మరియు ఇక్కడ నుండి కణజాలాలు పునరుత్పత్తి చేయబడతాయి, మొత్తం శరీరం పునరుద్ధరించబడుతుంది. హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్‌తో నయం అయిన వారిని ఎవరూ చూడలేదు, వాటిని చాలా తక్కువగా పరిశీలించారు, అయితే ఈ నివారణను ఉపయోగించడం ద్వారా మీరు వైరల్, బ్యాక్టీరియా మరియు ఫంగల్ వ్యాధులను పూర్తిగా వదిలించుకోవచ్చు, కణితులు మరియు అథెరోస్క్లెరోసిస్ అభివృద్ధిని నిరోధించవచ్చు, నిరాశను ఓడించవచ్చు, చైతన్యం నింపవచ్చు. శరీరం మరియు ఎప్పుడూ జబ్బుపడిన ARVI మరియు జలుబు.

సర్వరోగ నివారిణి

ఇవాన్ పావ్లోవిచ్ ఈ సాధారణ ఔషధం యొక్క సరైన ఉపయోగంతో మరియు అన్ని సాధారణ సూచనలను అనుసరించి, మీరు చాలా తీవ్రమైన వ్యాధులతో సహా అనేక వ్యాధులను అధిగమించవచ్చు. జాబితా చాలా పెద్దది: పీరియాంటల్ డిసీజ్ మరియు టాన్సిలిటిస్ నుండి మయోకార్డియల్ ఇన్ఫార్క్షన్, స్ట్రోక్స్ మరియు డయాబెటిస్ వరకు. సైనసిటిస్ లేదా ఆస్టియోఖండ్రోసిస్ వంటి ట్రిఫ్లెస్ మొదటి చికిత్స సెషన్ల నుండి అదృశ్యమవుతుంది. కూడా క్యాన్సర్ కణితులువారు భయపడ్డారు మరియు హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ నుండి పారిపోతారు ఎందుకంటే రోగనిరోధక వ్యవస్థ ప్రేరేపించబడుతుంది, శరీరం యొక్క జీవితం మరియు దాని రక్షణ సక్రియం అవుతుంది.

గర్భిణీ స్త్రీలు హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ తీసుకోవడం మానేయడం మంచిది తప్ప పిల్లలకు కూడా ఈ విధంగా చికిత్స చేయవచ్చు. కణజాలం అననుకూలత కారణంగా అవయవ మార్పిడి ఉన్నవారికి కూడా ఈ పద్ధతి సిఫార్సు చేయబడదు. మోతాదు ఖచ్చితంగా గమనించాలి: ఒక డ్రాప్ నుండి పది వరకు, ప్రతిరోజూ ఒకదాన్ని జోడించడం. రోజుకు మూడు సార్లు (రోజుకు హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ యొక్క మూడు శాతం పరిష్కారం యొక్క ముప్పై చుక్కలు, వావ్!) భోజనానికి అరగంట ముందు. పరిష్కారం ఇంట్రావీనస్ మరియు వైద్య పర్యవేక్షణలో నిర్వహించబడుతుంది. కొన్నిసార్లు హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ మరింత ప్రభావవంతమైన ప్రభావం కోసం ఇతర మందులతో కలిపి ఉంటుంది. పరిష్కారం అంతర్గతంగా మాత్రమే పలుచన రూపంలో ఉపయోగించబడుతుంది - స్వచ్ఛమైన నీటితో.

బాహ్యంగా

ప్రొఫెసర్ న్యూమివాకిన్ తన పద్ధతిని సృష్టించడానికి ముందే, కంప్రెసెస్ మరియు రిన్సెస్ బాగా ప్రాచుర్యం పొందాయి. ఆల్కహాల్ కంప్రెస్‌ల మాదిరిగానే, హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ దాని స్వచ్ఛమైన రూపంలో ఉపయోగించబడదని అందరికీ తెలుసు, ఎందుకంటే ఇది కణజాల కాలిన గాయాలకు కారణమవుతుంది, అయితే మొటిమలు లేదా ఫంగల్ ఇన్ఫెక్షన్లు స్థానికంగా బలమైన ద్రావణంతో ద్రవపదార్థం చేయబడతాయి - పదిహేను శాతం వరకు.

చర్మపు దద్దుర్లు మరియు తలనొప్పుల కోసం, హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్‌తో కూడిన విధానాలు కూడా చేయబడతాయి. రెండు టీస్పూన్ల మూడు శాతం హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ మరియు యాభై మిల్లీగ్రాముల ద్రావణంలో ముంచిన కాటన్ వస్త్రాన్ని ఉపయోగించి కంప్రెస్ చేయాలి. మంచి నీరు. ఫిల్మ్‌తో ఫాబ్రిక్‌ను కప్పి, ఉన్ని లేదా టవల్‌తో చుట్టండి. కంప్రెస్ ఉదయం మరియు సాయంత్రం రికవరీ వరకు పావుగంట నుండి గంటన్నర వరకు ఉంటుంది.

వైద్యుల అభిప్రాయం

అభిప్రాయాలు విభజించబడ్డాయి; ప్రతి ఒక్కరూ హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ యొక్క లక్షణాలతో సంతోషించరు; అంతేకాకుండా, వారు వాటిని నమ్మరు, వారు వాటిని చూసి నవ్వుతారు. వైద్యులలో న్యూమివాకిన్‌కు మద్దతు ఇచ్చిన వారు కూడా ఉన్నారు మరియు అతని సిద్ధాంతం యొక్క అభివృద్ధిని కూడా చేపట్టారు, కానీ వారు మైనారిటీ. చాలా వరకువైద్యులు ఈ రకమైన చికిత్సను అసమర్థంగా మాత్రమే కాకుండా, తరచుగా వినాశకరమైనదిగా కూడా భావిస్తారు.

నిజానికి, ఒక రోగి హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్‌తో నయమైనట్లు అధికారికంగా నిరూపించబడిన ఒక్క కేసు కూడా ఇంకా లేదు. అదే సమయంలో, ఈ పద్ధతి యొక్క ఉపయోగానికి సంబంధించి ఆరోగ్యం యొక్క క్షీణత గురించి సమాచారం లేదు. కానీ విలువైన సమయం పోతుంది మరియు తీవ్రమైన వ్యాధులలో ఒకదానిని పొందిన మరియు పూర్తిగా న్యూమివాకిన్ యొక్క వినాశనంపై ఆధారపడే వ్యక్తి తన నిజమైన సాంప్రదాయ చికిత్స ప్రారంభానికి ఆలస్యం అయ్యే ప్రమాదం ఉంది.

ఆవర్తన పట్టికలో, హైడ్రోజన్ వాటి లక్షణాలలో పూర్తిగా వ్యతిరేకమైన మూలకాల యొక్క రెండు సమూహాలలో ఉంది. ఈ ఫీచర్దానిని పూర్తిగా ప్రత్యేకంగా చేయండి. హైడ్రోజన్ అనేది ఒక మూలకం లేదా పదార్ధం మాత్రమే కాదు, ఆర్గానోజెనిక్ మరియు అనేక సంక్లిష్ట సమ్మేళనాలలో అంతర్భాగం కూడా. బయోజెనిక్ మూలకం. అందువలన, దాని లక్షణాలు మరియు లక్షణాలను మరింత వివరంగా చూద్దాం.

లోహాలు మరియు ఆమ్లాల పరస్పర చర్య సమయంలో మండే వాయువు విడుదల 16వ శతాబ్దంలో, అంటే కెమిస్ట్రీని సైన్స్‌గా ఏర్పడే సమయంలో గమనించబడింది. ప్రసిద్ధ ఆంగ్ల శాస్త్రవేత్త హెన్రీ కావెండిష్ 1766 నుండి ఈ పదార్థాన్ని అధ్యయనం చేసి, దానికి "మండే గాలి" అని పేరు పెట్టారు. కాల్చినప్పుడు, ఈ వాయువు నీటిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. దురదృష్టవశాత్తు, శాస్త్రవేత్త ఫ్లోజిస్టన్ సిద్ధాంతానికి కట్టుబడి ఉండటం (ఊహాత్మక "అల్ట్రాఫైన్ మ్యాటర్") అతన్ని సరైన నిర్ణయాలకు రాకుండా నిరోధించింది.

ఫ్రెంచ్ రసాయన శాస్త్రవేత్త మరియు ప్రకృతి శాస్త్రవేత్త A. Lavoisier, ఇంజనీర్ J. Meunier మరియు ప్రత్యేక గ్యాసోమీటర్ల సహాయంతో కలిసి, 1783లో నీటిని సంశ్లేషణ చేసి, ఆపై వేడి ఇనుముతో నీటి ఆవిరి కుళ్ళిపోవడం ద్వారా దానిని విశ్లేషించారు. అందువలన, శాస్త్రవేత్తలు సరైన నిర్ధారణలకు రాగలిగారు. "మండే గాలి" నీటిలో భాగం మాత్రమే కాదు, దాని నుండి కూడా పొందవచ్చు.

1787లో, లావోసియర్ అధ్యయనంలో ఉన్న వాయువు ఒక సాధారణ పదార్ధం మరియు తదనుగుణంగా ప్రాథమికానికి చెందినదని సూచించాడు. రసాయన మూలకాలు. అతను దానిని హైడ్రోజన్ అని పిలిచాడు (నుండి గ్రీకు పదాలు hydor - water + gennao - నేను జన్మనిస్తాను), అనగా "నీటికి జన్మనివ్వడం."

రష్యన్ పేరు "హైడ్రోజన్" 1824 లో రసాయన శాస్త్రవేత్త M. సోలోవివ్చే ప్రతిపాదించబడింది. నీటి కూర్పు యొక్క నిర్ణయం "ఫ్లోజిస్టన్ సిద్ధాంతం" యొక్క ముగింపుగా గుర్తించబడింది. 18వ మరియు 19వ శతాబ్దాల ప్రారంభంలో, హైడ్రోజన్ పరమాణువు చాలా తేలికైనదని (ఇతర మూలకాల పరమాణువులతో పోలిస్తే) స్థాపించబడింది మరియు పరమాణు ద్రవ్యరాశిని పోల్చడానికి దాని ద్రవ్యరాశి ప్రాథమిక యూనిట్‌గా తీసుకోబడింది, ఇది 1కి సమానమైన విలువను పొందింది.

భౌతిక లక్షణాలు

హైడ్రోజన్ అనేది శాస్త్రానికి తెలిసిన తేలికైన పదార్ధం (ఇది గాలి కంటే 14.4 రెట్లు తేలికైనది), దాని సాంద్రత 0.0899 g/l (1 atm, 0 °C). ఈ పదార్థం-259.1 ° C మరియు -252.8 ° C (హీలియం మాత్రమే తక్కువ మరిగే మరియు ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రతలను కలిగి ఉంటుంది) వద్ద వరుసగా కరుగుతుంది (ఘనమవుతుంది) మరియు దిమ్మలు (ద్రవీకరణం చెందుతాయి).

హైడ్రోజన్ యొక్క క్లిష్టమైన ఉష్ణోగ్రత చాలా తక్కువగా ఉంటుంది (-240 °C). ఈ కారణంగా, దాని ద్రవీకరణ చాలా క్లిష్టమైన మరియు ఖరీదైన ప్రక్రియ. పదార్ధం యొక్క క్లిష్టమైన పీడనం 12.8 kgf/cm², మరియు క్లిష్టమైన సాంద్రత 0.0312 g/cm³. అన్ని వాయువులలో, హైడ్రోజన్ అత్యధిక ఉష్ణ వాహకతను కలిగి ఉంటుంది: 1 atm మరియు 0 °C వద్ద ఇది 0.174 W/(mxK)కి సమానం.

అదే పరిస్థితుల్లో పదార్ధం యొక్క నిర్దిష్ట ఉష్ణ సామర్థ్యం 14.208 kJ/(kgxK) లేదా 3.394 cal/(rx°C). ఈ మూలకం నీటిలో కొద్దిగా కరుగుతుంది (సుమారు 0.0182 ml/g 1 atm మరియు 20 °C వద్ద), కానీ చాలా లోహాలలో (Ni, Pt, Pa మరియు ఇతరాలు) బాగా కరుగుతుంది, ముఖ్యంగా పల్లాడియంలో (Pd వాల్యూమ్‌కు దాదాపు 850 వాల్యూమ్‌లు) .

తరువాతి ఆస్తి దాని వ్యాప్తి సామర్థ్యంతో ముడిపడి ఉంటుంది మరియు కార్బన్ మిశ్రమం (ఉదాహరణకు, ఉక్కు) ద్వారా వ్యాప్తి చెందడం వల్ల కార్బన్‌తో హైడ్రోజన్ పరస్పర చర్య కారణంగా మిశ్రమం నాశనం అవుతుంది (ఈ ప్రక్రియను డీకార్బనైజేషన్ అంటారు). ద్రవ స్థితిలో, పదార్ధం చాలా తేలికగా ఉంటుంది (సాంద్రత - 0.0708 g/cm³ వద్ద t° = -253 °C) మరియు ద్రవం (అదే పరిస్థితుల్లో చిక్కదనం - 13.8 స్పోయిజ్).

అనేక సమ్మేళనాలలో, ఈ మూలకం సోడియం మరియు ఇతర క్షార లోహాల వంటి +1 వాలెన్సీ (ఆక్సీకరణ స్థితి)ని ప్రదర్శిస్తుంది. ఇది సాధారణంగా ఈ లోహాల అనలాగ్‌గా పరిగణించబడుతుంది. దీని ప్రకారం, అతను ఆవర్తన వ్యవస్థ యొక్క గ్రూప్ Iకి అధిపతిగా ఉంటాడు. లోహ హైడ్రైడ్‌లలో, హైడ్రోజన్ అయాన్ ప్రతికూల చార్జ్‌ను ప్రదర్శిస్తుంది (ఆక్సీకరణ స్థితి -1), అంటే Na+H- Na+Cl-క్లోరైడ్‌తో సమానమైన నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది. దీనికి మరియు కొన్ని ఇతర వాస్తవాలకు అనుగుణంగా (మూలకం "H" మరియు హాలోజన్ల యొక్క భౌతిక లక్షణాల సారూప్యత, సేంద్రీయ సమ్మేళనాలలో హాలోజెన్‌లతో భర్తీ చేయగల సామర్థ్యం), హైడ్రోజన్ ఆవర్తన వ్యవస్థ యొక్క సమూహం VIIలో వర్గీకరించబడింది.

సాధారణ పరిస్థితులలో, పరమాణు హైడ్రోజన్ తక్కువ కార్యాచరణను కలిగి ఉంటుంది, నేరుగా లోహాలు కాని వాటితో (ఫ్లోరిన్ మరియు క్లోరిన్‌తో, కాంతిలో రెండోది) మాత్రమే కలుపుతుంది. ప్రతిగా, వేడిచేసినప్పుడు, ఇది అనేక రసాయన మూలకాలతో సంకర్షణ చెందుతుంది.

పరమాణు హైడ్రోజన్ పెరిగింది రసాయన చర్య(మాలిక్యులర్‌తో పోల్చినప్పుడు). ఆక్సిజన్‌తో ఇది సూత్రం ప్రకారం నీటిని ఏర్పరుస్తుంది:

Н₂ + ½О₂ = NO₂О,

285.937 kJ/mol వేడిని లేదా 68.3174 kcal/mol (25 °C, 1 atm) విడుదల చేస్తుంది. సాధారణ ఉష్ణోగ్రత పరిస్థితులలో, ప్రతిచర్య చాలా నెమ్మదిగా కొనసాగుతుంది మరియు t° >= 550 °C వద్ద ఇది నియంత్రించబడదు. వాల్యూమ్ ద్వారా హైడ్రోజన్ + ఆక్సిజన్ మిశ్రమం యొక్క పేలుడు పరిమితులు 4–94% H₂, మరియు హైడ్రోజన్ + గాలి మిశ్రమం 4–74% H₂ (రెండు వాల్యూమ్‌ల H₂ మరియు ఒక వాల్యూమ్ O₂ మిశ్రమాన్ని పేలుడు వాయువు అంటారు).

ఈ మూలకం చాలా లోహాలను తగ్గించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది, ఎందుకంటే ఇది ఆక్సైడ్ల నుండి ఆక్సిజన్‌ను తొలగిస్తుంది:

Fe₃O₄ + 4H₂ = 3Fe + 4H₂O,

CuO + H₂ = Cu + H₂O, మొదలైనవి.

హైడ్రోజన్ వివిధ హాలోజన్‌లతో హైడ్రోజన్ హాలైడ్‌లను ఏర్పరుస్తుంది, ఉదాహరణకు:

H₂ + Cl₂ = 2HCl.

అయినప్పటికీ, ఫ్లోరిన్‌తో ప్రతిస్పందించినప్పుడు, హైడ్రోజన్ పేలుతుంది (ఇది చీకటిలో, -252 ° C వద్ద కూడా జరుగుతుంది), బ్రోమిన్ మరియు క్లోరిన్‌లతో వేడిచేసినప్పుడు లేదా ప్రకాశించినప్పుడు మాత్రమే మరియు అయోడిన్‌తో - వేడి చేసినప్పుడు మాత్రమే ప్రతిస్పందిస్తుంది. నత్రజనితో సంకర్షణ చెందుతున్నప్పుడు, అమ్మోనియా ఏర్పడుతుంది, కానీ ఉత్ప్రేరకంపై మాత్రమే, అధిక ఒత్తిళ్లు మరియు ఉష్ణోగ్రతల వద్ద:

ЗН₂ + N₂ = 2NN₃.

వేడిచేసినప్పుడు, హైడ్రోజన్ సల్ఫర్‌తో చురుకుగా చర్య జరుపుతుంది:

H₂ + S = H₂S (హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్),

మరియు టెల్లూరియం లేదా సెలీనియంతో చాలా కష్టం. హైడ్రోజన్ ఉత్ప్రేరకం లేకుండా స్వచ్ఛమైన కార్బన్‌తో చర్య జరుపుతుంది, కానీ అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద:

2H₂ + C (రూపరహితం) = CH₄ (మీథేన్).

ఈ పదార్ధం కొన్ని లోహాలతో (క్షార, ఆల్కలీన్ ఎర్త్ మరియు ఇతర) నేరుగా చర్య జరిపి, హైడ్రైడ్‌లను ఏర్పరుస్తుంది, ఉదాహరణకు:

H₂ + 2Li = 2LiH.

హైడ్రోజన్ మరియు కార్బన్ మోనాక్సైడ్ (II) మధ్య పరస్పర చర్యలు గణనీయమైన ఆచరణాత్మక ప్రాముఖ్యతను కలిగి ఉన్నాయి. ఈ సందర్భంలో, ఒత్తిడి, ఉష్ణోగ్రత మరియు ఉత్ప్రేరకంపై ఆధారపడి, వివిధ కర్బన సమ్మేళనాలు ఏర్పడతాయి: HCHO, CH₃OH, మొదలైనవి. అసంతృప్త హైడ్రోకార్బన్లుప్రతిచర్య సమయంలో అవి సంతృప్తమవుతాయి, ఉదాహరణకు:

С n Н₂ n + Н₂ = С n Н₂ n ₊₂.

హైడ్రోజన్ మరియు దాని సమ్మేళనాలు రసాయన శాస్త్రంలో అసాధారణమైన పాత్రను పోషిస్తాయి. ఇది అని పిలవబడే ఆమ్ల లక్షణాలను నిర్ణయిస్తుంది. ప్రోటిక్ ఆమ్లాలు, వివిధ మూలకాలతో హైడ్రోజన్ బంధాలను ఏర్పరుస్తాయి, ఇవి అనేక అకర్బన మరియు కర్బన సమ్మేళనాల లక్షణాలపై గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపుతాయి.

హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి

ఈ మూలకం యొక్క పారిశ్రామిక ఉత్పత్తికి ముడి పదార్థాల ప్రధాన రకాలు చమురు శుద్ధి వాయువులు, సహజ మండే మరియు కోక్ ఓవెన్ వాయువులు. ఇది విద్యుద్విశ్లేషణ ద్వారా నీటి నుండి కూడా పొందబడుతుంది (విద్యుత్ అందుబాటులో ఉన్న ప్రదేశాలలో). సహజ వాయువు నుండి పదార్థాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి అత్యంత ముఖ్యమైన పద్ధతుల్లో ఒకటి హైడ్రోకార్బన్‌ల ఉత్ప్రేరక పరస్పర చర్య, ప్రధానంగా మీథేన్, నీటి ఆవిరితో (మార్పిడి అని పిలవబడేది). ఉదాహరణకి:

CH₄ + H₂O = CO + ZN₂.

ఆక్సిజన్‌తో హైడ్రోకార్బన్‌ల అసంపూర్ణ ఆక్సీకరణ:

CH₄ + ½O₂ = CO + 2H₂.

సంశ్లేషణ చేయబడిన కార్బన్ మోనాక్సైడ్ (II) మార్పిడికి లోనవుతుంది:

CO + H₂O = CO₂ + H₂.

సహజ వాయువు నుండి ఉత్పత్తి చేయబడిన హైడ్రోజన్ చౌకైనది.

నీటి విద్యుద్విశ్లేషణ కోసం ఉపయోగిస్తారు డి.సి., ఇది NaOH లేదా KOH యొక్క పరిష్కారం ద్వారా పంపబడుతుంది (పరికరం యొక్క తుప్పును నివారించడానికి ఆమ్లాలు ఉపయోగించబడవు). ప్రయోగశాల పరిస్థితులలో, పదార్థం నీటి విద్యుద్విశ్లేషణ ద్వారా లేదా హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం మరియు జింక్ మధ్య ప్రతిచర్య ఫలితంగా పొందబడుతుంది. అయినప్పటికీ, సిలిండర్లలోని రెడీమేడ్ ఫ్యాక్టరీ మెటీరియల్ ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతుంది.

ఈ మూలకం చమురు శుద్ధి వాయువులు మరియు కోక్ ఓవెన్ వాయువు నుండి గ్యాస్ మిశ్రమం యొక్క అన్ని ఇతర భాగాలను తొలగించడం ద్వారా వేరుచేయబడుతుంది, ఎందుకంటే అవి లోతైన శీతలీకరణ సమయంలో మరింత సులభంగా ద్రవీకరించబడతాయి.

ఈ పదార్ధం 18 వ శతాబ్దం చివరిలో పారిశ్రామికంగా ఉత్పత్తి చేయడం ప్రారంభించింది. అప్పట్లో బెలూన్‌లను నింపేందుకు ఉపయోగించేవారు. ప్రస్తుతానికి, హైడ్రోజన్ పరిశ్రమలో, ప్రధానంగా రసాయన పరిశ్రమలో, అమ్మోనియా ఉత్పత్తికి విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

పదార్ధం యొక్క భారీ వినియోగదారులు మిథైల్ మరియు ఇతర ఆల్కహాల్, సింథటిక్ గ్యాసోలిన్ మరియు అనేక ఇతర ఉత్పత్తుల నిర్మాతలు. అవి కార్బన్ మోనాక్సైడ్ (II) మరియు హైడ్రోజన్ నుండి సంశ్లేషణ ద్వారా పొందబడతాయి. హైడ్రోజన్ భారీ మరియు ఘన ద్రవ ఇంధనాలు, కొవ్వులు మొదలైన వాటి యొక్క హైడ్రోజనేషన్ కోసం, HCl యొక్క సంశ్లేషణ, పెట్రోలియం ఉత్పత్తుల హైడ్రోట్రీటింగ్, అలాగే మెటల్ కట్టింగ్/వెల్డింగ్‌లో ఉపయోగించబడుతుంది. అణుశక్తికి అత్యంత ముఖ్యమైన అంశాలు దాని ఐసోటోపులు - ట్రిటియం మరియు డ్యూటెరియం.

హైడ్రోజన్ యొక్క జీవ పాత్ర

జీవుల ద్రవ్యరాశిలో 10% (సగటున) ఈ మూలకం నుండి వస్తుంది. ఇది నీటిలో భాగం మరియు ప్రోటీన్లు, న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాలు, లిపిడ్లు మరియు కార్బోహైడ్రేట్లతో సహా సహజ సమ్మేళనాల యొక్క అతి ముఖ్యమైన సమూహాలు. ఇది దేనికి ఉపయోగించబడుతుంది?

ఈ విషయం ప్లే అవుతుంది నిర్ణయాత్మక పాత్ర: ప్రొటీన్ల (క్వాటర్నరీ) ప్రాదేశిక నిర్మాణాన్ని నిర్వహించడంలో, న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాల పరిపూరకరమైన సూత్రాన్ని అమలు చేయడంలో (అంటే అమలు మరియు నిల్వలో జన్యు సమాచారం), సాధారణంగా "గుర్తింపు"లో పరమాణు స్థాయి.

హైడ్రోజన్ అయాన్ H+ శరీరంలోని ముఖ్యమైన డైనమిక్ ప్రతిచర్యలు/ప్రక్రియలలో పాల్గొంటుంది. సహా: జీవ కణాలకు శక్తిని అందించే జీవ ఆక్సీకరణలో, బయోసింథసిస్ ప్రతిచర్యలలో, మొక్కలలో కిరణజన్య సంయోగక్రియలో, బ్యాక్టీరియా కిరణజన్య సంయోగక్రియ మరియు నత్రజని స్థిరీకరణలో, యాసిడ్-బేస్ బ్యాలెన్స్ మరియు హోమియోస్టాసిస్‌ను నిర్వహించడంలో, పొర రవాణా ప్రక్రియలలో. కార్బన్ మరియు ఆక్సిజన్‌తో పాటు, ఇది జీవిత దృగ్విషయాల యొక్క క్రియాత్మక మరియు నిర్మాణాత్మక ఆధారాన్ని ఏర్పరుస్తుంది.

హైడ్రోజన్ అన్ని మూలకాలలో సరళమైనది మరియు ప్రకృతిలో అత్యంత సమృద్ధిగా ఉంటుంది. మెగ్నీషియం మరియు జింక్ వంటి లోహాల ప్రతిచర్యలు పలుచనతో ఉంటాయని పాత పాఠశాల విద్యార్థులకు ఇప్పటికే తెలుసు. అకర్బన ఆమ్లాలుహైడ్రోజన్ ఏర్పడటానికి దారితీస్తుంది. "పాప్" అనే లక్షణంతో హైడ్రోజన్ వాయువు కోసం పరీక్ష గురించి కూడా వారికి తెలుసు. హైడ్రోజన్ చాలా సూత్రాలలో చేర్చబడింది సాధారణ కనెక్షన్లు, దీనితో పాఠశాలలో కెమిస్ట్రీ అధ్యయనం ప్రారంభమవుతుంది, ఉదాహరణకు వాటర్ మీథేన్ సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లంఅమ్మోనియా మరియు ఇథనాల్

హైడ్రోజన్ విశ్వంలో అత్యంత సమృద్ధిగా ఉండే మూలకం. ప్రస్తుత అంచనాల ప్రకారం, హైడ్రోజన్ పరమాణువులలో 90% పైగా మరియు విశ్వం యొక్క ద్రవ్యరాశిలో దాదాపు 75% ఉంటుంది. భూమిపై ఉన్న మూలకాలలో, హైడ్రోజన్ తొమ్మిదవ అత్యంత సమృద్ధిగా ఉంది. ఇది భూమి యొక్క ద్రవ్యరాశిలో 0.76% ఉంటుంది మరియు కార్బన్ వలె దాదాపు అనేక విభిన్న సమ్మేళనాలలో సంభవిస్తుంది. ప్రకృతిలో కనిపించే అతి ముఖ్యమైన హైడ్రోజన్ సమ్మేళనం నీరు. హైడ్రోజన్ బొగ్గు మరియు చమురు వంటి సేంద్రీయ సమ్మేళనాలలో కూడా కనిపిస్తుంది.

హైడ్రోజన్ అత్యంత సాధారణ మూలకాలలో ఒకటి మాత్రమే కాదు, దాని రసాయన మరియు భౌతిక లక్షణాలలో అన్ని ఇతర మూలకాల నుండి పూర్తిగా భిన్నంగా ఉంటుంది. అదనంగా, ఇది సమ్మేళనాల ప్రత్యేక శ్రేణిని ఏర్పరుస్తుంది. ప్రత్యేకమైన రసాయన బంధానికి పేరు పెట్టబడిన ఏకైక మూలకం ఇదే (విభాగం 2.1 చూడండి). హైడ్రోజన్ బాంబు (విభాగం 1.3 చూడండి), హైడ్రోజన్ బ్యాక్టీరియా మరియు హైడ్రోజన్ శక్తి (క్రింద చూడండి) వంటి భావనలు ఉన్నాయి.

హైడ్రోజన్ బ్యాక్టీరియా హైడ్రోజన్‌ను నీటికి ఆక్సీకరణం చేయడం ద్వారా శక్తిని ఉత్పత్తి చేయగలదు. హైడ్రోజన్ బ్యాక్టీరియా కార్బన్ డయాక్సైడ్‌ను సమీకరించడానికి ఈ శక్తి అవసరం. కొన్ని పరిస్థితులలో, అవి కొన్ని సేంద్రీయ సమ్మేళనాలను ఆక్సీకరణం చేయగలవు.

మండే వాయువు అయిన ఏకైక మూలకం హైడ్రోజన్. అందుకే హైడ్రోజన్‌ను మొదటిసారిగా వేరుచేసిన ఫ్లెమిష్ రసాయన శాస్త్రవేత్త I. B. వాన్ హెల్మాంట్ (1579-1644), దీనిని "మండే వాయువు" అని పిలిచాడు. ప్రయోగశాల పరిస్థితుల్లో, హైడ్రోజన్‌ను ఇనుముపై యాసిడ్ చర్య ద్వారా మొదట T. మేయర్న్ మరియు తరువాత (1672లో) R. బాయిల్ ద్వారా పొందారు. 1766లో, హైడ్రోజన్‌ను ఆంగ్ల రసాయన శాస్త్రవేత్త మరియు భౌతిక శాస్త్రవేత్త G. కావెండిష్ జాగ్రత్తగా అధ్యయనం చేశారు, అతను దానిని "లేపే గాలి" అని పిలిచాడు. "హైడ్రోజన్" అనే పేరు లావోసియర్ ద్వారా పరిచయం చేయబడింది, గ్రీకు పదాలు "హైడ్రో" (నీరు) మరియు "జన్యువులు" (జన్మను ఇవ్వడం) నుండి లాటిన్ పదం "హైడ్రోజన్" ను రూపొందించారు.

ఆంటోయిన్ లారెంట్ లావోసియర్ (1743-1794)

లావోసియర్ ఆధునిక రసాయన శాస్త్ర స్థాపకుడిగా పరిగణించబడ్డాడు. తన ప్రధాన సహకారంరసాయన శాస్త్రంలో phlogiston యొక్క తప్పుడు సిద్ధాంతాన్ని పారద్రోలడం. ఈ సిద్ధాంతం ప్రకారం, అన్ని మండే పదార్థాలు రెండు భాగాలను కలిగి ఉంటాయి - phlogiston మరియు స్కేల్. మండే పదార్ధాన్ని కాల్చినప్పుడు, అది phlogiston కోల్పోతుంది మరియు స్కేల్ ("బూడిద" లేదా "సున్నం") గా మారుతుంది. గాలి నుండి ఆక్సిజన్ దహన ప్రక్రియలో పాల్గొంటుందని లావోసియర్ ప్రయోగాత్మకంగా చూపించాడు. అతను శ్వాసక్రియలో ఆక్సిజన్ పాత్రను కూడా స్థాపించాడు మరియు మూలకాలు మరియు సమ్మేళనాల మధ్య తేడాను గుర్తించిన మొదటి వ్యక్తి.

ఆంటోయిన్ లావోసియర్ (థాల్‌స్ట్రప్ పెయింటింగ్ నుండి).

హైడ్రోజన్ అణువు యొక్క నిర్మాణం

హైడ్రోజన్ పరమాణువు సరళమైన నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది: ఇది ఒక న్యూక్లియస్‌ను కలిగి ఉంటుంది, ఇది ఒక ప్రోటాన్, అలాగే ఒక ఎలక్ట్రాన్, ఇది న్యూక్లియస్ చుట్టూ ఉన్న ls కక్ష్యలో ఉంది (విభాగం 1.2 చూడండి). అటువంటి సాధారణ నిర్మాణంఅనేకం నిర్ణయిస్తుంది ప్రత్యేక లక్షణాలుహైడ్రోజన్. మొదటిది, హైడ్రోజన్ పరమాణువుకు మాత్రమే విలువ ఉంటుంది ఎలక్ట్రాన్ షెల్. అందువల్ల, దాని ఏకైక ఎలక్ట్రాన్ అంతర్గత ఎలక్ట్రాన్ల ద్వారా అణు ఛార్జ్ యొక్క చర్య నుండి రక్షించబడదు. రెండవది, ఈ బాహ్య కవచం స్థిరంగా ఉండటానికి ఒక ఎలక్ట్రాన్‌ను మాత్రమే పొందాలి లేదా కోల్పోవాలి ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్. చివరగా, హైడ్రోజన్ అణువులో ఒక ఎలక్ట్రాన్ మరియు ఒక ప్రోటాన్ మాత్రమే ఉంటాయి కాబట్టి, ఇది పరిమాణంలో చాలా చిన్నది. వాస్తవానికి, దాని సమయోజనీయ వ్యాసార్థం (0.029 nm) మరియు వాన్ డెర్ వాల్స్ వ్యాసార్థం (0.12 nm) కనీస విలువలుఅన్ని అంశాలలో (విభాగం 2.2 చూడండి). ఈ లక్షణాలు చాలా వివరిస్తాయి విలక్షణమైన లక్షణాలుహైడ్రోజన్ మరియు దాని ప్రత్యేక స్థానం ఆవర్తన పట్టిక.

ఆవర్తన పట్టికలో స్థానం

ఒక హైడ్రోజన్ అణువు ఏకంగా చార్జ్ చేయబడిన ధనాత్మక అయాన్‌ను ఏర్పరచడానికి దాని సింగిల్ ఎలక్ట్రాన్‌ను కోల్పోతుంది కాబట్టి, ఈ మూలకం ఆవర్తన పట్టికలో సమూహం 1 ఎగువన ఉంచబడుతుంది. అయినప్పటికీ, కొన్ని పరిస్థితులలో హైడ్రోజన్ పొందవచ్చు

పట్టిక 12.1. హైడ్రోజన్, లిథియం మరియు సోడియం యొక్క అయనీకరణ శక్తులు

పట్టిక 12.2. హైడ్రోజన్, ఫ్లోరిన్ మరియు క్లోరిన్ యొక్క ఎలక్ట్రాన్ అనుబంధాలు

పట్టిక 12.3. హైడ్రోజన్, ఫ్లోరిన్ మరియు క్లోరిన్ అణువులలో సగటు బంధం ఎంథాల్పీలు

లోహ లక్షణాలు (Fig. 2.15 చూడండి), సాధారణ పరిస్థితుల్లో ఇది లోహ రహిత లక్షణాలను మాత్రమే ప్రదర్శిస్తుంది. లిథియం మరియు సోడియం (టేబుల్ 12.1) యొక్క అయనీకరణ శక్తితో దాని అయనీకరణ శక్తి యొక్క పోలిక హైడ్రోజన్ ఇతర సమూహం I మూలకాల నుండి చాలా భిన్నంగా ఉందని చూపిస్తుంది క్షార లోహాలు.

హైడ్రోజన్ పరమాణువు కూడా ఎలక్ట్రాన్‌ను అటాచ్ చేసి అయాన్‌ను ఏర్పరుచుకునే సామర్థ్యం కలిగి ఉంటుంది. గ్రూప్ VIIహాలోజన్లతో పాటు. అయినప్పటికీ, హైడ్రోజన్ ఒక p-మూలకం కాదు, మరియు దాని ఎలక్ట్రాన్ అనుబంధాన్ని (విభాగం 2.1 చూడండి) ఫ్లోరిన్ మరియు క్లోరిన్ (టేబుల్ 12.2) యొక్క ఎలక్ట్రాన్ అనుబంధంతో పోల్చడం VII సమూహంలో దానికి చోటు లేదని చూపిస్తుంది.

హైడ్రోజన్, హాలోజన్ల వలె, డయాటోమిక్ అణువులను ఏర్పరుస్తుంది, అయితే హైడ్రోజన్ అణువులోని బంధం ఫ్లోరిన్ లేదా క్లోరిన్ అణువుల కంటే చాలా బలంగా ఉంటుంది. టేబుల్‌లో సూచించిన వారి బాండ్ ఎంథాల్పీలను (విభాగం 5.3 చూడండి) పోల్చడం ద్వారా దీనిని ధృవీకరించవచ్చు. 12.3

హైడ్రోజన్ అనేది H మరియు గుర్తుతో కూడిన రసాయన మూలకం పరమాణు సంఖ్య 1. సుమారు 1.008 ప్రామాణిక పరమాణు బరువుతో, హైడ్రోజన్ ఆవర్తన పట్టికలో తేలికైన మూలకం. దీని మోనాటమిక్ రూపం (H) అత్యంత సాధారణమైనది రసాయనవిశ్వంలో, మొత్తం బేరియన్ ద్రవ్యరాశిలో సుమారుగా 75% ఉంటుంది. నక్షత్రాలు ప్రధానంగా ప్లాస్మా స్థితిలో హైడ్రోజన్‌తో కూడి ఉంటాయి. హైడ్రోజన్ యొక్క అత్యంత సాధారణ ఐసోటోప్, ప్రోటియం అని పిలుస్తారు (ఈ పేరు చాలా అరుదుగా ఉపయోగించబడుతుంది, చిహ్నం 1H), ఒక ప్రోటాన్ మరియు న్యూట్రాన్లు లేవు. పరమాణు హైడ్రోజన్ యొక్క విస్తృత రూపం మొదట పునఃసంయోగ యుగంలో సంభవించింది. ప్రామాణిక ఉష్ణోగ్రతలు మరియు పీడనాల వద్ద, హైడ్రోజన్ రంగులేని, వాసన లేని, రుచిలేని, విషరహిత, లోహ రహిత, మండే డయాటోమిక్ వాయువు పరమాణు సూత్రం H2. హైడ్రోజన్ చాలా అలోహ మూలకాలతో సమయోజనీయ బంధాలను సులభంగా ఏర్పరుస్తుంది కాబట్టి, భూమిపై చాలా హైడ్రోజన్ నీరు లేదా కర్బన సమ్మేళనాలు వంటి పరమాణు రూపాల్లో ఉంటుంది. యాసిడ్-బేస్ ప్రతిచర్యలలో హైడ్రోజన్ ప్రత్యేకించి ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది ఎందుకంటే చాలా యాసిడ్-ఆధారిత ప్రతిచర్యలు కరిగే అణువుల మధ్య ప్రోటాన్ల మార్పిడిని కలిగి ఉంటాయి. అయానిక్ సమ్మేళనాలలో, హైడ్రోజన్ ప్రతికూల చార్జ్ (అనగా, ఒక అయాన్) రూపాన్ని తీసుకోవచ్చు, ఇక్కడ దానిని హైడ్రైడ్ అని పిలుస్తారు లేదా ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన (అనగా, కేషన్) రూపం, H+ గుర్తుతో సూచించబడుతుంది. హైడ్రోజన్ కేషన్ ఒక సాధారణ ప్రోటాన్‌ను కలిగి ఉన్నట్లు వర్ణించబడింది, అయితే వాస్తవానికి అయానిక్ సమ్మేళనాలలో హైడ్రోజన్ కాటయాన్‌లు ఎల్లప్పుడూ మరింత సంక్లిష్టంగా ఉంటాయి. ష్రోడింగర్ సమీకరణాన్ని విశ్లేషణాత్మకంగా పరిష్కరించగల ఏకైక తటస్థ పరమాణువుగా, హైడ్రోజన్ (అంటే, దాని అణువు యొక్క శక్తి మరియు బంధం యొక్క అధ్యయనం) క్వాంటం మెకానిక్స్ అభివృద్ధిలో కీలక పాత్ర పోషించింది. హైడ్రోజన్ వాయువు మొదటిసారిగా 16వ శతాబ్దం ప్రారంభంలో లోహాలతో ఆమ్లాలను చర్య చేయడం ద్వారా కృత్రిమంగా ఉత్పత్తి చేయబడింది. 1766-81లో. హైడ్రోజన్ వాయువు ఒక వివిక్త పదార్ధం అని గుర్తించిన మొదటి వ్యక్తి హెన్రీ కావెండిష్, మరియు దానిని కాల్చినప్పుడు అది నీటిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, దీనికి దాని పేరు వచ్చింది: గ్రీకులో హైడ్రోజన్ అంటే "నీటి ఉత్పత్తిదారు". పారిశ్రామిక ఉత్పత్తిహైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి ప్రాథమికంగా సహజ వాయువు యొక్క ఆవిరి సంస్కరణతో మరియు తక్కువ సాధారణంగా, నీటి విద్యుద్విశ్లేషణ వంటి ఎక్కువ శక్తితో కూడిన పద్ధతులతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. చాలా హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి చేయబడిన ప్రదేశానికి దగ్గరగా ఉపయోగించబడుతుంది, రెండు సాధారణ ఉపయోగాలు శిలాజ ఇంధన ప్రాసెసింగ్ (హైడ్రోక్రాకింగ్ వంటివి) మరియు అమ్మోనియా ఉత్పత్తి, ప్రధానంగా ఎరువుల మార్కెట్ కోసం. హైడ్రోజన్ మెటలర్జీలో ఆందోళన కలిగిస్తుంది ఎందుకంటే ఇది అనేక లోహాలను పెళుసుగా చేస్తుంది, పైపులైన్లు మరియు నిల్వ ట్యాంకుల రూపకల్పన కష్టతరం చేస్తుంది.

లక్షణాలు

దహనం

హైడ్రోజన్ వాయువు (డైహైడ్రోజన్ లేదా మాలిక్యులర్ హైడ్రోజన్) అనేది మండే వాయువు, ఇది వాల్యూమ్ ద్వారా 4% నుండి 75% వరకు చాలా విస్తృతమైన సాంద్రతలలో గాలిలో కాలిపోతుంది. దహన ఎంథాల్పీ 286 kJ/mol:

2 H2 (g) + O2 (g) → 2 H2O (l) + 572 kJ (286 kJ/mol)

హైడ్రోజన్ వాయువు గాలితో 4-74% మరియు క్లోరిన్‌తో 5.95% వరకు గాఢతతో పేలుడు మిశ్రమాలను ఏర్పరుస్తుంది. పేలుడు ప్రతిచర్యలు స్పార్క్స్, వేడి లేదా కారణంగా సంభవించవచ్చు సూర్యకాంతి. హైడ్రోజన్ యొక్క ఆటోఇగ్నిషన్ ఉష్ణోగ్రత, అది గాలిలో ఆకస్మికంగా మండే ఉష్ణోగ్రత, 500 °C (932 °F). స్వచ్ఛమైన హైడ్రోజన్-ఆక్సిజన్ జ్వాలలు అతినీలలోహిత వికిరణాన్ని విడుదల చేస్తాయి మరియు అధిక ఆక్సిజన్ మిశ్రమంతో దాదాపు కంటితో కనిపించవు, స్పేస్ షటిల్ సాలిడ్ రాకెట్ బూస్టర్ యొక్క ఎక్కువగా కనిపించే ప్లూమ్‌తో పోలిస్తే స్పేస్ షటిల్ మెయిన్ ఇంజిన్ యొక్క మందమైన ప్లూమ్ దీనికి నిదర్శనం. ఒక అమ్మోనియం పెర్క్లోరేట్ మిశ్రమం. మండుతున్న హైడ్రోజన్ లీక్‌ను గుర్తించడానికి ఫ్లేమ్ డిటెక్టర్ అవసరం కావచ్చు; అటువంటి స్రావాలు చాలా ప్రమాదకరమైనవి. హైడ్రోజన్ మంట ఇతర పరిస్థితులలో నీలం రంగులో ఉంటుంది మరియు సహజ వాయువు యొక్క నీలి మంటను పోలి ఉంటుంది. హిండెన్‌బర్గ్ ఎయిర్‌షిప్ మునిగిపోవడం హైడ్రోజన్ దహనానికి ఒక అపఖ్యాతి పాలైన ఉదాహరణ, మరియు ఈ విషయం ఇప్పటికీ చర్చనీయాంశంగా ఉంది. ఈ సంఘటనలో కనిపించే నారింజ మంటలు ఎయిర్‌షిప్ చర్మం నుండి కార్బన్ సమ్మేళనాలతో కలిపి హైడ్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్ మిశ్రమానికి గురికావడం వల్ల సంభవించాయి. H2 ప్రతి ఆక్సీకరణ మూలకంతో చర్య జరుపుతుంది. హైడ్రోజన్ గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద క్లోరిన్ మరియు ఫ్లోరిన్‌లతో సహజంగా స్పందించి సంబంధిత హైడ్రోజన్ హాలైడ్‌లను ఏర్పరుస్తుంది, హైడ్రోజన్ క్లోరైడ్మరియు హైడ్రోజన్ ఫ్లోరైడ్, ఇవి కూడా సంభావ్య ప్రమాదకరమైన ఆమ్లాలు.

ఎలక్ట్రాన్ శక్తి స్థాయిలు

హైడ్రోజన్ అణువులోని ఎలక్ట్రాన్ యొక్క గ్రౌండ్ స్టేట్ ఎనర్జీ లెవెల్ −13.6 eV, ఇది దాదాపు 91 nm తరంగదైర్ఘ్యం కలిగిన అతినీలలోహిత ఫోటాన్‌కు సమానం. శక్తి స్థాయిలుహైడ్రోజన్‌ను పరమాణువు యొక్క బోర్ నమూనాను ఉపయోగించి చాలా ఖచ్చితంగా లెక్కించవచ్చు, ఇది ఎలక్ట్రాన్‌ను "కక్ష్య" ప్రోటాన్‌గా పరిగణిస్తుంది, ఇది భూమి యొక్క సూర్యుని కక్ష్యకు సారూప్యంగా ఉంటుంది. అయినప్పటికీ, పరమాణు ఎలక్ట్రాన్ మరియు ప్రోటాన్ విద్యుదయస్కాంత శక్తితో కలిసి ఉంటాయి, అయితే గ్రహాలు మరియు ఖగోళ వస్తువులు గురుత్వాకర్షణ ద్వారా కలిసి ఉంటాయి. బోర్‌చే ప్రారంభ క్వాంటం మెకానిక్స్‌లో సూచించబడిన కోణీయ మొమెంటం యొక్క విచక్షణ కారణంగా, బోర్ మోడల్‌లోని ఎలక్ట్రాన్ ప్రోటాన్ నుండి కొన్ని అనుమతించదగిన దూరాలను మాత్రమే ఆక్రమించగలదు మరియు అందుచేత కొన్ని అనుమతించదగిన శక్తులు మాత్రమే ఉంటాయి. హైడ్రోజన్ అణువు యొక్క మరింత ఖచ్చితమైన వివరణ పూర్తిగా క్వాంటం మెకానికల్ ట్రీట్‌మెంట్ నుండి వచ్చింది, ఇది ష్రోడింగర్ సమీకరణం, డైరాక్ సమీకరణం లేదా ఫేన్‌మాన్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌ను ఉపయోగించి ప్రోటాన్ చుట్టూ ఎలక్ట్రాన్ యొక్క సంభావ్యత సాంద్రత పంపిణీని గణిస్తుంది. అత్యంత క్లిష్టమైన ప్రాసెసింగ్ పద్ధతులు చిన్న ప్రభావాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి ప్రత్యేక సిద్ధాంతంసాపేక్షత మరియు వాక్యూమ్ పోలరైజేషన్. క్వాంటం మ్యాచింగ్‌లో, గ్రౌండ్-స్టేట్ హైడ్రోజన్ అణువులోని ఎలక్ట్రాన్‌కు ఎటువంటి టార్క్ ఉండదు, ఇది ఎలక్ట్రాన్ కదలిక నుండి "గ్రహ కక్ష్య" ఎలా భిన్నంగా ఉంటుందో వివరిస్తుంది.

ప్రాథమిక పరమాణు రూపాలు

డయాటోమిక్ హైడ్రోజన్ అణువుల యొక్క రెండు వేర్వేరు స్పిన్ ఐసోమర్‌లు ఉన్నాయి, ఇవి వాటి కేంద్రకాల సాపేక్ష స్పిన్‌లో విభిన్నంగా ఉంటాయి. ఆర్థోహైడ్రోజన్ రూపంలో, రెండు ప్రోటాన్‌ల స్పిన్‌లు సమాంతరంగా ఉంటాయి మరియు పరమాణు స్పిన్‌తో ట్రిపుల్ స్థితిని ఏర్పరుస్తాయి. క్వాంటం సంఖ్య 1 (1/2 + 1/2); పారాహైడ్రోజన్ రూపంలో, స్పిన్‌లు సమాంతరంగా ఉంటాయి మరియు పరమాణు స్పిన్ క్వాంటం సంఖ్య 0 (1/2 1/2)తో ఒక సింగిల్‌ను ఏర్పరుస్తాయి. ప్రామాణిక ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం వద్ద, హైడ్రోజన్ వాయువు 25% పారా ఫారమ్ మరియు 75% ఆర్థో రూపాన్ని కలిగి ఉంటుంది, దీనిని "సాధారణ రూపం" అని కూడా పిలుస్తారు. ఆర్థోహైడ్రోజన్ మరియు పారాహైడ్రోజన్ యొక్క సమతౌల్య నిష్పత్తి ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది, అయితే ఆర్థో రూపం ఉద్వేగభరితమైన స్థితి మరియు పారా రూపం కంటే ఎక్కువ శక్తిని కలిగి ఉంటుంది కాబట్టి, ఇది అస్థిరంగా ఉంటుంది మరియు శుద్ధి చేయబడదు. చాలా తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, సమతౌల్య స్థితి దాదాపుగా పారా రూపాన్ని కలిగి ఉంటుంది. హైడ్రోజన్ యొక్క స్పిన్ ఐసోమర్లలో మరింత వివరంగా చర్చించబడిన భ్రమణ ఉష్ణ సామర్థ్యాలలో వ్యత్యాసాల కారణంగా స్వచ్ఛమైన పారాహైడ్రోజన్ యొక్క ద్రవ మరియు వాయువు దశల యొక్క ఉష్ణ లక్షణాలు సాధారణ రూపంలోని వాటి నుండి గణనీయంగా భిన్నంగా ఉంటాయి. ఆర్థో/పెయిర్‌వైస్ వ్యత్యాసం ఇతర హైడ్రోజన్-కలిగిన అణువులలో కూడా కనుగొనబడింది లేదా ఫంక్షనల్ సమూహాలు, నీరు మరియు మిథైలీన్ వంటివి, అయితే ఇది వాటి ఉష్ణ లక్షణాలకు తక్కువ ప్రాముఖ్యతను కలిగి ఉంది. పెరుగుతున్న ఉష్ణోగ్రతతో పారా మరియు ఆర్థో H2ల మధ్య అన్‌క్యాటలైజ్డ్ ఇంటర్‌కన్వర్షన్ పెరుగుతుంది; అందువలన, వేగంగా ఘనీభవించిన H2 అధిక శక్తి ఆర్తోగోనల్ రూపాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది చాలా నెమ్మదిగా పారా రూపంలోకి మార్చబడుతుంది. ఘనీభవించిన H2లో ఆర్థో/పారా గుణకం ముఖ్యమైన అంశంద్రవ హైడ్రోజన్ తయారీ మరియు నిల్వలో: ఆర్థో నుండి ఆవిరికి మార్చడం అనేది ఎక్సోథర్మిక్ మరియు హైడ్రోజన్ ద్రవంలో కొంత భాగాన్ని ఆవిరి చేయడానికి తగినంత వేడిని అందిస్తుంది, ఫలితంగా ద్రవీకృత పదార్థం కోల్పోతుంది. ఐరన్ ఆక్సైడ్, యాక్టివేటెడ్ కార్బన్, ప్లాటినైజ్డ్ ఆస్బెస్టాస్ వంటి ఆర్థో-పారా మార్పిడికి ఉత్ప్రేరకాలు, అరుదైన భూమి లోహాలు, యురేనియం సమ్మేళనాలు, క్రోమియం ఆక్సైడ్ లేదా కొన్ని నికెల్ సమ్మేళనాలు, హైడ్రోజన్ శీతలీకరణలో ఉపయోగించబడతాయి.

దశలు

హైడ్రోజన్ వాయువు

ద్రవ హైడ్రోజన్

బురద హైడ్రోజన్

ఘన హైడ్రోజన్

మెటాలిక్ హైడ్రోజన్

కనెక్షన్లు

సమయోజనీయ మరియు సేంద్రీయ సమ్మేళనాలు

ప్రామాణిక పరిస్థితులలో H2 చాలా రియాక్టివ్ కానప్పటికీ, ఇది చాలా మూలకాలతో సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తుంది. హైడ్రోజన్ హాలోజన్లు (ఉదా F, Cl, Br, I) లేదా ఆక్సిజన్ వంటి ఎక్కువ ఎలెక్ట్రోనెగటివ్ మూలకాలతో సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తుంది; ఈ సమ్మేళనాలలో, హైడ్రోజన్ పాక్షిక సానుకూల చార్జ్ తీసుకుంటుంది. ఫ్లోరిన్, ఆక్సిజన్ లేదా నైట్రోజన్‌తో బంధించినప్పుడు, హైడ్రోజన్ నాన్-కోవాలెంట్ బాండ్ రూపంలో పాల్గొంటుంది. మధ్యస్థ బలంఇతర సారూప్య అణువుల హైడ్రోజన్‌తో, హైడ్రోజన్ బంధం అని పిలువబడే ఒక దృగ్విషయం కీలకమైనఅనేక జీవ అణువుల స్థిరత్వం కోసం. హైడ్రోజన్ లోహాలు మరియు మెటాలాయిడ్స్ వంటి తక్కువ ఎలక్ట్రోనెగటివ్ మూలకాలతో సమ్మేళనాలను కూడా ఏర్పరుస్తుంది, ఇక్కడ అది పాక్షిక ప్రతికూల చార్జ్‌ను తీసుకుంటుంది. ఈ సమ్మేళనాలను తరచుగా హైడ్రైడ్స్ అంటారు. హైడ్రోజన్ కార్బన్‌తో అనేక రకాల సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తుంది, వీటిని హైడ్రోకార్బన్‌లు అని పిలుస్తారు మరియు హెటెరోటామ్‌లతో మరింత పెద్ద రకాల సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తాయి, వాటి కారణంగా సాధారణ కమ్యూనికేషన్జీవులతో కూడిన సేంద్రియ సమ్మేళనాలు అంటారు. వాటి లక్షణాల అధ్యయనం ఆర్గానిక్ కెమిస్ట్రీకి సంబంధించిన అంశం, మరియు జీవుల విషయంలో వాటి అధ్యయనాన్ని బయోకెమిస్ట్రీ అంటారు. కొన్ని నిర్వచనాల ప్రకారం, "సేంద్రీయ" సమ్మేళనాలు తప్పనిసరిగా కార్బన్‌ను మాత్రమే కలిగి ఉండాలి. అయినప్పటికీ, వాటిలో చాలా వరకు హైడ్రోజన్‌ను కూడా కలిగి ఉంటాయి మరియు ఈ తరగతి సమ్మేళనాలను వాటి నిర్దిష్ట రసాయన లక్షణాలను అందించే కార్బన్-హైడ్రోజన్ బంధం కారణంగా, రసాయన శాస్త్రంలో "సేంద్రీయ" పదానికి కొన్ని నిర్వచనాలలో కార్బన్-హైడ్రోజన్ బంధాలు అవసరం. మిలియన్ల హైడ్రోకార్బన్‌లు తెలిసినవి, మరియు అవి సాధారణంగా సంక్లిష్టమైన సింథటిక్ మార్గాల ద్వారా ఏర్పడతాయి, ఇవి అరుదుగా మౌళిక హైడ్రోజన్‌ను కలిగి ఉంటాయి.

హైడ్రైడ్స్

హైడ్రోజన్ సమ్మేళనాలను తరచుగా హైడ్రైడ్స్ అంటారు. "హైడ్రైడ్" అనే పదం H పరమాణువు ప్రతికూల లేదా అయానిక్ పాత్రను పొందిందని, H-గా సూచించబడిందని మరియు హైడ్రోజన్ మరింత ఎలక్ట్రోపోజిటివ్ మూలకంతో సమ్మేళనాన్ని ఏర్పరుచుకున్నప్పుడు ఉపయోగించబడుతుంది. 1 మరియు 2 సమూహాల ఉప్పు-కలిగిన హైడ్రైడ్‌ల కోసం 1916లో గిల్బర్ట్ ఎన్. లూయిస్ ప్రతిపాదించిన హైడ్రైడ్ అయాన్ ఉనికిని మోయర్స్ 1920లో కరిగిన లిథియం హైడ్రైడ్ (LiH) విద్యుద్విశ్లేషణ ద్వారా ప్రదర్శించారు, ఇది స్టోయికియోమెట్రిక్ మొత్తంలో హైడ్రోజన్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. యానోడ్. గ్రూప్ 1 మరియు 2 లోహాలు కాకుండా ఇతర హైడ్రైడ్‌ల కోసం, హైడ్రోజన్ యొక్క తక్కువ ఎలక్ట్రోనెగటివిటీ కారణంగా ఈ పదం తప్పుదారి పట్టించేది. సమూహం 2 హైడ్రైడ్‌లకు మినహాయింపు BeH2, ఇది పాలీమెరిక్. లిథియం అల్యూమినియం హైడ్రైడ్‌లో, AlH-4 అయాన్ హైడ్రైడ్ కేంద్రాలను Al(III)కి గట్టిగా జత చేస్తుంది. దాదాపు అన్ని ప్రధాన సమూహ మూలకాలలో హైడ్రైడ్‌లు ఏర్పడినప్పటికీ, సాధ్యమయ్యే సమ్మేళనాల సంఖ్య మరియు కలయిక చాలా తేడా ఉంటుంది; ఉదాహరణకు, 100 కంటే ఎక్కువ బైనరీ బోరేన్ హైడ్రైడ్‌లు మరియు ఒక బైనరీ అల్యూమినియం హైడ్రైడ్ మాత్రమే తెలుసు. పెద్ద కాంప్లెక్స్‌లు ఉన్నప్పటికీ బైనరీ ఇండియం హైడ్రైడ్ ఇంకా గుర్తించబడలేదు. IN అకర్బన రసాయన శాస్త్రంకోఆర్డినేషన్ కాంప్లెక్స్‌లో రెండు లోహ కేంద్రాలను కలిపే బ్రిడ్జింగ్ లిగాండ్‌లుగా కూడా హైడ్రైడ్‌లు ఉపయోగపడతాయి. ఈ ఫంక్షన్ ముఖ్యంగా గ్రూప్ 13 మూలకాల లక్షణం, ముఖ్యంగా బోరేన్‌లు (బోరాన్ హైడ్రైడ్స్) మరియు అల్యూమినియం కాంప్లెక్స్‌లు, అలాగే క్లస్టర్డ్ కార్బోరేన్‌లలో.

ప్రోటాన్లు మరియు ఆమ్లాలు

హైడ్రోజన్ యొక్క ఆక్సీకరణ దాని ఎలక్ట్రాన్‌ను తీసివేసి H+ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇందులో ఎలక్ట్రాన్‌లు ఉండవు మరియు సాధారణంగా ఒకే ప్రోటాన్‌ను కలిగి ఉండే కేంద్రకం ఉంటుంది. అందుకే H+ని తరచుగా ప్రోటాన్ అంటారు. ఈ జాతి ఆమ్లాల చర్చకు ప్రధానమైనది. బ్రోన్‌స్టెడ్-లోరీ సిద్ధాంతం ప్రకారం, ఆమ్లాలు ప్రోటాన్ దాతలు మరియు స్థావరాలు ప్రోటాన్ అంగీకరించేవారు. బేర్ ప్రోటాన్, H+, ద్రావణంలో లేదా అయానిక్ స్ఫటికాలలో ఉనికిలో ఉండదు ఎందుకంటే ఎలక్ట్రాన్‌లతో ఇతర పరమాణువులు లేదా అణువులకు దాని ఎదురులేని ఆకర్షణ. ప్లాస్మాతో సంబంధం ఉన్న అధిక ఉష్ణోగ్రతలు మినహా, అటువంటి ప్రోటాన్లు అణువులు మరియు అణువుల ఎలక్ట్రాన్ మేఘాల నుండి తొలగించబడవు మరియు వాటికి జోడించబడి ఉంటాయి. అయినప్పటికీ, "ప్రోటాన్" అనే పదాన్ని కొన్నిసార్లు ఈ పద్ధతిలో ఇతర జాతులతో జతచేయబడిన ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన లేదా కాటినిక్ హైడ్రోజన్‌ను సూచించడానికి రూపకంగా ఉపయోగించబడుతుంది మరియు ఏదైనా వ్యక్తిగత ప్రోటాన్‌లు ఒక జాతిగా స్వేచ్ఛగా ఉనికిలో ఉన్నాయని ఎటువంటి సూచన లేకుండా "H+" గా సూచిస్తారు. ద్రావణంలో నేక్డ్ "సాల్వేటెడ్ ప్రోటాన్" కనిపించకుండా ఉండటానికి, ఆమ్ల సజల ద్రావణాలు కొన్నిసార్లు "హైడ్రోనియం అయాన్" (H3O+) అని పిలువబడే తక్కువ అసంభవమైన కల్పిత జాతులను కలిగి ఉంటాయని భావిస్తారు. అయినప్పటికీ, ఈ సందర్భంలో కూడా, అటువంటి సాల్వేటెడ్ హైడ్రోజన్ కాటయాన్‌లు H9O+4కి దగ్గరగా ఉన్న జాతులను ఏర్పరిచే వ్యవస్థీకృత సమూహాలుగా మరింత వాస్తవికంగా గ్రహించబడతాయి. నీరు ఇతర ద్రావకాలతో ఆమ్ల ద్రావణంలో ఉన్నప్పుడు ఇతర ఆక్సోనియం అయాన్లు కనుగొనబడతాయి. భూమిపై అన్యదేశంగా కనిపించినప్పటికీ, విశ్వంలో అత్యంత సాధారణ అయాన్లలో ఒకటి H+3, దీనిని ప్రోటోనేటెడ్ మాలిక్యులర్ హైడ్రోజన్ లేదా ట్రైహైడ్రోజన్ కేషన్ అని పిలుస్తారు.

ఐసోటోపులు

హైడ్రోజన్ మూడు సహజంగా సంభవించే ఐసోటోప్‌లను కలిగి ఉంటుంది, వీటిని 1H, 2H మరియు 3H అని పిలుస్తారు. ఇతర, అత్యంత అస్థిర కేంద్రకాలు (4H నుండి 7H) ప్రయోగశాలలో సంశ్లేషణ చేయబడ్డాయి కానీ ప్రకృతిలో గమనించబడలేదు. 1H అనేది 99.98% కంటే ఎక్కువ సమృద్ధిగా ఉన్న హైడ్రోజన్ యొక్క అత్యంత సమృద్ధిగా ఉన్న ఐసోటోప్. ఈ ఐసోటోప్ యొక్క కేంద్రకం కేవలం ఒక ప్రోటాన్‌ను కలిగి ఉన్నందున, దీనికి వివరణాత్మకమైన కానీ అరుదుగా ఉపయోగించే అధికారిక పేరు ప్రోటియం ఇవ్వబడింది. 2H, హైడ్రోజన్ యొక్క మరొక స్థిరమైన ఐసోటోప్, డ్యూటెరియం అని పిలుస్తారు మరియు దాని కేంద్రకంలో ఒక ప్రోటాన్ మరియు ఒక న్యూట్రాన్ ఉంటాయి. విశ్వంలోని అన్ని డ్యూటెరియం బిగ్ బ్యాంగ్ సమయంలో ఉత్పత్తి చేయబడిందని మరియు ఆ సమయం నుండి ఇప్పటి వరకు ఉనికిలో ఉందని నమ్ముతారు. డ్యూటెరియం రేడియోధార్మిక మూలకం కాదు మరియు గణనీయమైన విషపూరిత ప్రమాదాన్ని కలిగి ఉండదు. సాధారణ హైడ్రోజన్‌కు బదులుగా డ్యూటెరియంతో కూడిన అణువులతో సమృద్ధిగా ఉన్న నీటిని హెవీ వాటర్ అంటారు. డ్యూటెరియం మరియు దాని సమ్మేళనాలు రేడియోధార్మికత లేని ట్రేసర్‌గా ఉపయోగించబడతాయి రసాయన ప్రయోగాలుమరియు 1H-NMR స్పెక్ట్రోస్కోపీ కోసం ద్రావకాలలో. భారీ నీటిని న్యూట్రాన్ మోడరేటర్‌గా మరియు న్యూక్లియర్ రియాక్టర్‌లకు శీతలకరణిగా ఉపయోగిస్తారు. డ్యూటెరియం కూడా వాణిజ్యానికి సంభావ్య ఇంధనం అణు విచ్చేదన. 3Hని ట్రిటియం అంటారు మరియు న్యూక్లియస్‌లో ఒక ప్రోటాన్ మరియు రెండు న్యూట్రాన్‌లు ఉంటాయి. ఇది రేడియోధార్మికత, 12.32 సంవత్సరాల సగం జీవితంతో బీటా క్షయం ద్వారా హీలియం-3కి క్షీణిస్తుంది. ఇది చాలా రేడియోధార్మికమైనది, ఇది ప్రకాశవంతమైన పెయింట్‌లో ఉపయోగించబడుతుంది, ఉదాహరణకు ప్రకాశవంతమైన డయల్స్‌తో గడియారాలను తయారు చేయడంలో ఇది ఉపయోగపడుతుంది. గ్లాస్ తప్పించుకోకుండా నిరోధిస్తుంది పెద్ద పరిమాణంరేడియేషన్. తక్కువ మొత్తంలో ట్రిటియం ఉత్పత్తి అవుతుంది సహజంగావాతావరణ వాయువులతో కాస్మిక్ కిరణాల పరస్పర చర్య సమయంలో; అణ్వాయుధ పరీక్షల సమయంలో ట్రిటియం కూడా విడుదలైంది. ఇది ఐసోటోప్ జియోకెమిస్ట్రీ యొక్క సూచికగా న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ ప్రతిచర్యలలో మరియు ప్రత్యేక స్వీయ-శక్తితో పనిచేసే లైటింగ్ పరికరాలలో ఉపయోగించబడుతుంది. రేడియోధార్మిక ట్రేసర్‌గా రసాయన మరియు జీవ ట్యాగింగ్ ప్రయోగాలలో కూడా ట్రిటియం ఉపయోగించబడింది. హైడ్రోజన్ మాత్రమే కలిగి ఉన్న మూలకం వివిధ పేర్లునేడు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్న దాని ఐసోటోపుల కోసం. సమయంలో ప్రారంభ అభ్యాసంరేడియోధార్మికత, వివిధ భారీ రేడియోధార్మిక ఐసోటోపులు ఇవ్వబడ్డాయి సరైన పేర్లు, కానీ అటువంటి పేర్లు ఇకపై ఉపయోగించబడవు, డ్యూటెరియం మరియు ట్రిటియం మినహా. D మరియు T (2H మరియు 3Hలకు బదులుగా) చిహ్నాలు కొన్నిసార్లు డ్యూటెరియం మరియు ట్రిటియం కోసం ఉపయోగించబడతాయి, అయితే ప్రోటియం P యొక్క సంబంధిత చిహ్నం ఇప్పటికే భాస్వరం కోసం ఉపయోగించబడింది మరియు అందువల్ల ప్రోటియం కోసం అందుబాటులో లేదు. దాని నామకరణ మార్గదర్శకాలలో, ఇంటర్నేషనల్ యూనియన్స్వచ్ఛమైన మరియు అనువర్తిత రసాయన శాస్త్రం D, T, 2H మరియు 3H చిహ్నాలలో దేనినైనా ఉపయోగించడానికి అనుమతిస్తుంది, అయినప్పటికీ 2H మరియు 3Hలకు ప్రాధాన్యత ఇవ్వబడుతుంది. 1960లో కనుగొనబడిన యాంటీమూన్ మరియు ఎలక్ట్రాన్ మధ్య ద్రవ్యరాశి వ్యత్యాసం కారణంగా యాంటీమోన్ మరియు ఎలక్ట్రాన్‌లతో కూడిన అన్యదేశ పరమాణువు మ్యూనియం (చిహ్నం Mu), కొన్నిసార్లు హైడ్రోజన్ యొక్క తేలికపాటి రేడియో ఐసోటోప్‌గా పరిగణించబడుతుంది. Muon జీవితకాలంలో, 2.2 μs, muonium వరుసగా హైడ్రోజన్ క్లోరైడ్ మరియు సోడియం హైడ్రైడ్ మాదిరిగానే muonium క్లోరైడ్ (MuCl) లేదా సోడియం muonide (NaMu) వంటి సమ్మేళనాలలో చేర్చబడుతుంది.

కథ

తెరవడం మరియు ఉపయోగించడం

1671లో, రాబర్ట్ బాయిల్ ఐరన్ ఫైలింగ్స్ మరియు హైడ్రోజన్ వాయువును ఉత్పత్తి చేసే పలుచన ఆమ్లాల మధ్య ప్రతిచర్యను కనుగొన్నాడు మరియు వివరించాడు. 1766లో, హెన్రీ కావెండిష్ హైడ్రోజన్ వాయువును వివిక్త పదార్ధంగా గుర్తించిన మొదటి వ్యక్తి, దాని మెటల్-యాసిడ్ ప్రతిచర్య కారణంగా వాయువును "లేపే గాలి" అని పిలిచాడు. "లేపే గాలి" అనేది "ఫ్లోజిస్టన్" అనే ఊహాజనిత పదార్థానికి వాస్తవంగా సమానంగా ఉంటుందని అతను సిద్ధాంతీకరించాడు మరియు 1781లో మళ్లీ గ్యాస్ కాల్చినప్పుడు నీటిని ఉత్పత్తి చేస్తుందని కనుగొన్నాడు. హైడ్రోజన్ మూలకాన్ని కనుగొన్నది ఆయనే అని నమ్ముతారు. 1783లో, ఆంటోయిన్ లావోసియర్ ఆ మూలకానికి హైడ్రోజన్ అనే పేరును ఇచ్చాడు (గ్రీకు నుండి ὑδρο-hydro అంటే "నీరు" మరియు -γενής జన్యువులు "సృష్టికర్త" అని అర్ధం) అతను మరియు లాప్లేస్ కావెండిష్ యొక్క డేటాను పునరుత్పత్తి చేసినప్పుడు హైడ్రోజన్‌ను కాల్చడం వల్ల నీటిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. లావోసియర్ తన సామూహిక ప్రయోగాల పరిరక్షణ కోసం హైడ్రోజన్‌ను ఉత్పత్తి చేసాడు, అగ్ని ద్వారా వేడి చేయబడిన ఒక ప్రకాశించే దీపం ద్వారా లోహ ఇనుముతో ఆవిరి ప్రవాహాన్ని ప్రతిస్పందించాడు. అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద నీటి ప్రోటాన్ల ద్వారా ఇనుము యొక్క వాయురహిత ఆక్సీకరణ క్రింది ప్రతిచర్యల సమితి ద్వారా క్రమపద్ధతిలో సూచించబడుతుంది:

Fe + H2O → FeO + H2

2 Fe + 3 H2O → Fe2O3 + 3 H2

3 Fe + 4 H2O → Fe3O4 + 4 H2

జిర్కోనియం వంటి అనేక లోహాలు హైడ్రోజన్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి నీటితో సమానమైన ప్రతిచర్యకు లోనవుతాయి. రీజెనరేటివ్ రిఫ్రిజిరేషన్ మరియు అతని కనిపెట్టిన వాక్యూమ్ ఫ్లాస్క్‌ని ఉపయోగించి 1898లో జేమ్స్ దేవర్ మొదటిసారిగా హైడ్రోజన్‌ను ద్రవీకరించారు. IN వచ్చే సంవత్సరంఅది ఘన హైడ్రోజన్‌ను ఉత్పత్తి చేసింది. డ్యూటెరియం డిసెంబరు 1931లో హెరాల్డ్ యురేచే కనుగొనబడింది మరియు ట్రిటియం 1934లో ఎర్నెస్ట్ రూథర్‌ఫోర్డ్, మార్క్ ఒలిఫాంట్ మరియు పాల్ హార్టెక్‌లచే తయారు చేయబడింది. సాధారణ హైడ్రోజన్‌కు బదులుగా డ్యూటెరియంతో కూడిన భారీ నీటిని 1932లో యురే బృందం కనుగొంది. ఫ్రాంకోయిస్ ఐజాక్ డి రివాజ్ 1806లో హైడ్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్‌తో నడిచే అంతర్గత దహన యంత్రమైన రివాజ్ ఇంజిన్‌ను నిర్మించాడు. ఎడ్వర్డ్ డేనియల్ క్లార్క్ 1819లో హైడ్రోజన్ గ్యాస్ ట్యూబ్‌ను కనుగొన్నాడు. Döbereiner చెకుముకిరాయి (మొదటి పూర్తి స్థాయి తేలికైనది) 1823లో కనుగొనబడింది. మొదటి హైడ్రోజన్ బెలూన్‌ను 1783లో జాక్వెస్ చార్లెస్ కనుగొన్నారు. 1852లో హెన్రీ గిఫార్డ్‌చే హైడ్రోజన్-శక్తితో నడిచే మొదటి ఎయిర్‌షిప్‌ను కనుగొన్న తర్వాత హైడ్రోజన్ మొదటి విశ్వసనీయమైన విమాన ప్రయాణాన్ని అందించింది. జర్మన్ కౌంట్ ఫెర్డినాండ్ వాన్ జెప్పెలిన్ హైడ్రోజన్ ద్వారా గాలిలోకి నడిచే దృఢమైన ఎయిర్‌షిప్‌ల ఆలోచనను ప్రోత్సహించాడు, వీటిని తరువాత జెప్పెలిన్‌లుగా పిలిచారు; వీటిలో మొదటిది 1900లో ప్రయాణించింది. క్రమబద్ధంగా షెడ్యూల్ చేయబడిన విమానాలు 1910లో ప్రారంభమయ్యాయి మరియు ఆగస్ట్ 1914లో మొదటి ప్రపంచ యుద్ధం ప్రారంభమయ్యే సమయానికి అవి పెద్ద ప్రమాదం లేకుండా 35,000 మంది ప్రయాణికులను తీసుకువెళ్లాయి. యుద్ధ సమయంలో, హైడ్రోజన్ ఎయిర్‌షిప్‌లను పరిశీలన వేదికలుగా మరియు బాంబర్‌లుగా ఉపయోగించారు. 1919లో బ్రిటిష్ ఎయిర్‌షిప్ R34 ద్వారా మొదటి నాన్-స్టాప్ అట్లాంటిక్ ఫ్లైట్ తయారు చేయబడింది. 1920లలో సాధారణ ప్రయాణీకుల సేవ పునఃప్రారంభించబడింది మరియు యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో హీలియం నిల్వల ఆవిష్కరణ ప్రయాణ భద్రతను మెరుగుపరుస్తుందని భావించారు, అయితే US ప్రభుత్వం ఈ ప్రయోజనం కోసం గ్యాస్‌ను విక్రయించడానికి నిరాకరించింది, కాబట్టి H2 హిండెన్‌బర్గ్ ఎయిర్‌షిప్‌లో ఉపయోగించబడింది, అది నాశనం చేయబడింది. న్యూయార్క్‌లోని మిలన్‌లో జరిగిన అగ్ని ప్రమాదంలో -జెర్సీ మే 6, 1937. ఈ సంఘటన ప్రసారమైంది జీవించురేడియోలో మరియు వీడియో టేప్ చేయబడింది. జ్వలన యొక్క కారణం హైడ్రోజన్ లీక్ అని విస్తృతంగా భావించబడింది, అయితే తదుపరి అధ్యయనాలు అల్యూమినైజ్డ్ ఫాబ్రిక్ కవరింగ్ స్టాటిక్ విద్యుత్ ద్వారా మండించబడిందని సూచిస్తున్నాయి. కానీ ఈ సమయానికి, హైడ్రోజన్‌కు ట్రైనింగ్ గ్యాస్‌గా పేరు ఇప్పటికే దెబ్బతింది. అదే సంవత్సరం, రోటర్ మరియు స్టేటర్‌లో హైడ్రోజన్ వాయువును శీతలకరణిగా కలిగి ఉన్న మొదటి హైడ్రోజన్-కూల్డ్ టర్బోజెనరేటర్ 1937లో డేటన్ పవర్ & లైట్ కో ద్వారా డేటన్, ఒహియోలో సేవలోకి ప్రవేశించింది; హైడ్రోజన్ వాయువు యొక్క ఉష్ణ వాహకత కారణంగా, ఇది నేడు ఈ రంగంలో అత్యంత సాధారణ వాయువు. నికెల్-హైడ్రోజన్ బ్యాటరీని మొదటిసారిగా 1977లో US నావిగేషన్ టెక్నాలజీ శాటిలైట్-2 (NTS-2)లో ఉపయోగించారు. ISS, మార్స్ ఒడిస్సీ మరియు మార్స్ గ్లోబల్ సర్వేయర్‌లు నికెల్-హైడ్రోజన్ బ్యాటరీలతో అమర్చబడి ఉన్నాయి. దాని కక్ష్యలోని చీకటి భాగంలో, అంతరిక్ష టెలిస్కోప్హబుల్ నికెల్-హైడ్రోజన్ బ్యాటరీల ద్వారా కూడా శక్తిని పొందుతుంది, ఇవి చివరకు మే 2009లో భర్తీ చేయబడ్డాయి, ప్రారంభించిన 19 సంవత్సరాల కంటే ఎక్కువ మరియు అవి రూపొందించబడిన 13 సంవత్సరాల తర్వాత.

క్వాంటం సిద్ధాంతంలో పాత్ర

కేవలం ప్రోటాన్ మరియు ఎలక్ట్రాన్‌లతో కూడిన దాని సరళమైన పరమాణు నిర్మాణం కారణంగా, హైడ్రోజన్ పరమాణువు, దాని నుండి సృష్టించబడిన లేదా గ్రహించిన కాంతి వర్ణపటంతో పాటు, పరమాణు నిర్మాణ సిద్ధాంతం అభివృద్ధికి కేంద్రంగా ఉంది. అంతేకాకుండా, హైడ్రోజన్ అణువు యొక్క సంబంధిత సరళత మరియు సంబంధిత H+2 కేషన్ యొక్క అధ్యయనం రసాయన బంధం యొక్క స్వభావాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి దారితీసింది, ఇది 2020 మధ్యలో క్వాంటం మెకానిక్స్‌లో హైడ్రోజన్ అణువు యొక్క భౌతిక చికిత్స ద్వారా త్వరగా అనుసరించబడింది. ఆ సమయంలో స్పష్టంగా గమనించిన (కానీ అర్థం కాలేదు) మొదటి క్వాంటం ప్రభావాలలో ఒకటి, పూర్తి క్వాంటం మెకానికల్ సిద్ధాంతం కనిపించడానికి అర్ధ శతాబ్దం ముందు హైడ్రోజన్‌తో కూడిన మాక్స్‌వెల్ యొక్క పరిశీలన. మాక్స్వెల్ H2 యొక్క నిర్దిష్ట వేడి గది ఉష్ణోగ్రత కంటే తక్కువ డయాటామిక్ వాయువు నుండి కోలుకోలేని విధంగా బయలుదేరుతుంది మరియు క్రయోజెనిక్ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద మోనాటమిక్ వాయువు యొక్క నిర్దిష్ట వేడిని ఎక్కువగా పోలి ఉంటుంది. క్వాంటం సిద్ధాంతం ప్రకారం, ఈ ప్రవర్తన (పరిమాణం చేయబడిన) భ్రమణ శక్తి స్థాయిల అంతరం నుండి పుడుతుంది, ఇది తక్కువ ద్రవ్యరాశి కారణంగా H2లో ప్రత్యేకంగా విస్తృతంగా ఉంటుంది. ఈ విస్తృత అంతరం స్థాయిలు ఉష్ణ శక్తి యొక్క సమాన విభజనను నిరోధిస్తాయి భ్రమణ ఉద్యమంతక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద హైడ్రోజన్‌లో. బరువైన పరమాణువులతో తయారైన డయాటమ్ వాయువులు అంత విస్తృతంగా ఉండే స్థాయిలను కలిగి ఉండవు మరియు అదే ప్రభావాన్ని ప్రదర్శించవు. యాంటీహైడ్రోజన్ అనేది హైడ్రోజన్ యొక్క యాంటీమెటీరియల్ అనలాగ్. ఇది పాజిట్రాన్‌తో కూడిన యాంటీప్రొటాన్‌ను కలిగి ఉంటుంది. యాంటీహైడ్రోజన్ అనేది 2015 నాటికి ఉత్పత్తి చేయబడిన ఏకైక యాంటీమాటర్ అణువు.

ప్రకృతిలో ఉండటం

హైడ్రోజన్ అనేది విశ్వంలో అత్యంత సమృద్ధిగా ఉన్న రసాయన మూలకం, ద్రవ్యరాశి ద్వారా సాధారణ పదార్థంలో 75% మరియు అణువుల సంఖ్య ద్వారా 90% కంటే ఎక్కువ. (అయితే, విశ్వంలోని చాలా ద్రవ్యరాశి ఈ రసాయన మూలకం రూపంలో లేదు, కానీ ఇంకా గుర్తించబడని ద్రవ్యరాశి రూపాలను కలిగి ఉన్నట్లు భావిస్తున్నారు కృష్ణ పదార్థంమరియు డార్క్ ఎనర్జీ.) ఈ మూలకం నక్షత్రాలు మరియు గ్యాస్ జెయింట్స్‌లో చాలా సమృద్ధిగా కనిపిస్తుంది. H2 పరమాణు మేఘాలు నక్షత్రాల నిర్మాణంతో సంబంధం కలిగి ఉంటాయి. CNO చక్రం యొక్క ప్రోటాన్-ప్రోటాన్ ప్రతిచర్య మరియు న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ ద్వారా నక్షత్రాల శక్తిని అందించడంలో హైడ్రోజన్ కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది. ప్రపంచవ్యాప్తంగా, హైడ్రోజన్ ప్రాథమికంగా పరమాణు హైడ్రోజన్‌కు పూర్తిగా భిన్నమైన లక్షణాలతో పరమాణు మరియు ప్లాస్మా స్థితులలో సంభవిస్తుంది. ప్లాస్మాగా, హైడ్రోజన్ యొక్క ఎలక్ట్రాన్ మరియు ప్రోటాన్ ఒకదానికొకటి కట్టుబడి ఉండవు, దీని ఫలితంగా చాలా అధిక విద్యుత్ వాహకత మరియు అధిక ఉద్గారత (సూర్యుడు మరియు ఇతర నక్షత్రాల నుండి కాంతిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది). ఛార్జ్ చేయబడిన కణాలు అయస్కాంత మరియు విద్యుత్ క్షేత్రాలచే బలంగా ప్రభావితమవుతాయి. ఉదాహరణకు, సౌర గాలిలో అవి భూమి యొక్క మాగ్నెటోస్పియర్‌తో సంకర్షణ చెందుతాయి, బిర్క్‌ల్యాండ్ ప్రవాహాలను సృష్టిస్తాయి మరియు పోలార్ లైట్లు. హైడ్రోజన్ తటస్థంగా ఉంటుంది పరమాణు స్థితిఇంటర్స్టెల్లార్ మాధ్యమంలో. క్షీణిస్తున్న లైమాన్-ఆల్ఫా వ్యవస్థలలో కనిపించే పెద్ద మొత్తంలో తటస్థ హైడ్రోజన్ రెడ్‌షిఫ్ట్ z = 4 వరకు విశ్వం యొక్క కాస్మోలాజికల్ బేరియన్ సాంద్రతపై ఆధిపత్యం చెలాయిస్తుంది. అయితే, హైడ్రోజన్ వాయువు చాలా అరుదు భూమి యొక్క వాతావరణం(వాల్యూమ్ వారీగా 1 ppm) దాని తక్కువ బరువు కారణంగా, భూమి యొక్క గురుత్వాకర్షణను మరింత సులభంగా అధిగమించడానికి వీలు కల్పిస్తుంది భారీ వాయువులు. అయినప్పటికీ, హైడ్రోజన్ భూమి యొక్క ఉపరితలంపై మూడవ అత్యంత సమృద్ధిగా ఉన్న మూలకం, ఇది ప్రధానంగా రూపంలో ఉంది రసాయన సమ్మేళనాలు, హైడ్రోకార్బన్లు మరియు నీరు వంటివి. హైడ్రోజన్ వాయువు కొన్ని బాక్టీరియా మరియు ఆల్గేల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది మరియు ఇది వేణువు యొక్క సహజ భాగం, అలాగే మీథేన్, ఇది హైడ్రోజన్ యొక్క ముఖ్యమైన మూలం. ప్రోటోనేటెడ్ మాలిక్యులర్ హైడ్రోజన్ (H+3) అని పిలువబడే పరమాణు రూపం ఇంటర్స్టెల్లార్ మాధ్యమంలో కనుగొనబడింది, ఇక్కడ ఇది కాస్మిక్ కిరణాల నుండి పరమాణు హైడ్రోజన్ యొక్క అయనీకరణం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది. ఈ చార్జ్డ్ అయాన్ బృహస్పతి గ్రహం యొక్క ఎగువ వాతావరణంలో కూడా గమనించబడింది. అయాన్ తక్కువ ఉష్ణోగ్రత మరియు సాంద్రత కారణంగా వాతావరణంలో సాపేక్షంగా స్థిరంగా ఉంటుంది. H+3 అనేది విశ్వంలో అత్యంత సమృద్ధిగా ఉన్న అయాన్లలో ఒకటి మరియు ఇంటర్స్టెల్లార్ మాధ్యమం యొక్క రసాయన శాస్త్రంలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది. తటస్థ ట్రయాటోమిక్ హైడ్రోజన్ H3 ఉత్తేజిత రూపంలో మాత్రమే ఉంటుంది మరియు అస్థిరంగా ఉంటుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, సానుకూలంగా పరమాణు అయాన్హైడ్రోజన్ (H+2) అనేది విశ్వంలో అరుదైన అణువు.

హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి

H2 రసాయన మరియు జీవ ప్రయోగశాలలలో ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది, తరచుగా ఇతర ప్రతిచర్యల యొక్క ఉప ఉత్పత్తిగా ఉంటుంది; అసంతృప్త ఉపరితలాల హైడ్రోజనేషన్ కోసం పరిశ్రమలో; మరియు ప్రకృతిలో జీవరసాయన ప్రతిచర్యలలో సమానమైన తగ్గించే స్థానభ్రంశం సాధనంగా.

ఆవిరి సంస్కరణ

హైడ్రోజన్‌ను అనేక విధాలుగా ఉత్పత్తి చేయవచ్చు, కానీ చాలా ఆర్థికంగా ముఖ్యమైన ప్రక్రియలు 2000లో హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తిలో 95% ఆవిరి సంస్కరణల నుండి వచ్చినందున, హైడ్రోకార్బన్‌ల నుండి హైడ్రోజన్‌ను తొలగించడం కూడా ఉంది. వాణిజ్యపరంగా, సహజ వాయువు యొక్క ఆవిరి సంస్కరణల ద్వారా సాధారణంగా హైడ్రోజన్ పెద్ద పరిమాణంలో ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది. అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద (1000-1400 K, 700-1100 °C లేదా 1300-2000 °F), ఆవిరి (నీటి ఆవిరి) మీథేన్‌తో చర్య జరిపి కార్బన్ మోనాక్సైడ్ మరియు H2ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

CH4 + H2O → CO + 3 H2

ఈ ప్రతిచర్య ఎప్పుడు ఉత్తమంగా పనిచేస్తుంది అల్ప పీడనాలు, అయితే, ఇది అధిక పీడనం (2.0 MPa, 20 atm లేదా 600 అంగుళాల పాదరసం) వద్ద కూడా నిర్వహించబడుతుంది. ఎందుకంటే అధిక పీడనం H2 అత్యంత ప్రజాదరణ పొందిన ఉత్పత్తి మరియు ఒత్తిడితో కూడిన డీహీటింగ్ సిస్టమ్‌లు అధిక పీడనాల వద్ద మెరుగ్గా పనిచేస్తాయి. ఉత్పత్తుల మిశ్రమాన్ని "సింగస్" అని పిలుస్తారు, ఎందుకంటే ఇది తరచుగా మిథనాల్ మరియు సంబంధిత సమ్మేళనాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి నేరుగా ఉపయోగించబడుతుంది. మీథేన్ కాకుండా ఇతర హైడ్రోకార్బన్‌లతో సంశ్లేషణ వాయువును ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు వివిధ నిష్పత్తులుఉత్పత్తులు. ఈ అత్యంత ఆప్టిమైజ్ చేయబడిన సాంకేతికత యొక్క అనేక సమస్యలలో ఒకటి కోక్ లేదా కార్బన్ ఏర్పడటం:

CH4 → C + 2 H2

అందువల్ల, ఆవిరి సంస్కరణ సాధారణంగా అదనపు H2Oని ఉపయోగిస్తుంది. నీటి గ్యాస్ డిస్‌ప్లేస్‌మెంట్ రియాక్షన్ ద్వారా కార్బన్ మోనాక్సైడ్‌ని ఉపయోగించి ఆవిరి నుండి అదనపు హైడ్రోజన్‌ను తిరిగి పొందవచ్చు, ప్రత్యేకించి ఐరన్ ఆక్సైడ్ ఉత్ప్రేరకం ఉపయోగించి. ఈ ప్రతిచర్య కార్బన్ డయాక్సైడ్ యొక్క సాధారణ పారిశ్రామిక మూలం:

CO + H2O → CO2 + H2

H2 కోసం ఇతర ముఖ్యమైన పద్ధతులు హైడ్రోకార్బన్‌ల పాక్షిక ఆక్సీకరణను కలిగి ఉంటాయి:

2 CH4 + O2 → 2 CO + 4 H2

మరియు పైన వివరించిన కోత ప్రతిచర్యకు నాందిగా ఉపయోగపడే బొగ్గు ప్రతిచర్య:

C + H2O → CO + H2

కొన్నిసార్లు హైడ్రోజన్ వేరు లేకుండా, అదే పారిశ్రామిక ప్రక్రియలో ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది మరియు వినియోగించబడుతుంది. అమ్మోనియాను ఉత్పత్తి చేసే హేబర్ ప్రక్రియలో, సహజ వాయువు నుండి హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి అవుతుంది. క్లోరిన్ ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉప్పునీరు యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ కూడా హైడ్రోజన్‌ను ఉప ఉత్పత్తిగా ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

మెటాలిక్ యాసిడ్

ప్రయోగశాలలో, H2 సాధారణంగా కిప్ ఉపకరణంతో జింక్ వంటి కొన్ని రియాక్టివ్ లోహాలతో పలచబరిచిన నాన్-ఆక్సిడైజింగ్ యాసిడ్‌లను ప్రతిస్పందించడం ద్వారా తయారు చేయబడుతుంది.

Zn + 2 H + → Zn2 + + H2

అల్యూమినియం బేస్‌లతో చికిత్స చేసినప్పుడు H2ని కూడా ఉత్పత్తి చేస్తుంది:

2 Al + 6 H2O + 2 OH- → 2 Al (OH) -4 + 3 H2

హైడ్రోజన్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి నీటి విద్యుద్విశ్లేషణ ఒక సులభమైన మార్గం. తక్కువ వోల్టేజ్ కరెంట్ నీటి ద్వారా ప్రవహిస్తుంది మరియు యానోడ్ వద్ద ఆక్సిజన్ వాయువు ఉత్పత్తి అవుతుంది, కాథోడ్ వద్ద హైడ్రోజన్ వాయువు ఉత్పత్తి అవుతుంది. సాధారణంగా కాథోడ్ నిల్వ కోసం హైడ్రోజన్‌ను ఉత్పత్తి చేసేటప్పుడు ప్లాటినం లేదా మరొక జడ లోహంతో తయారు చేయబడుతుంది. అయితే, గ్యాస్‌ను సిటులో కాల్చాలంటే, దహనానికి సహాయపడటానికి ఆక్సిజన్ ఉనికి అవసరం కాబట్టి రెండు ఎలక్ట్రోడ్‌లు జడ లోహాలతో తయారు చేయబడతాయి. (ఉదాహరణకు, ఇనుము ఆక్సీకరణం చెందుతుంది మరియు అందువల్ల ఉత్పత్తి చేయబడిన ఆక్సిజన్ మొత్తాన్ని తగ్గిస్తుంది). సిద్ధాంతపరమైన గరిష్ట సామర్థ్యం(సంబంధిత విద్యుత్తు శక్తి విలువహైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి) 80-94% పరిధిలో ఉంటుంది.

2 H2O (L) → 2 H2 (g) + O2 (g)

అల్యూమినియం మరియు గాలియం మిశ్రమాన్ని నీటిలో కలిపిన కణికల రూపంలో హైడ్రోజన్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు. ఈ ప్రక్రియ అల్యూమినియం ఆక్సైడ్‌ను కూడా ఉత్పత్తి చేస్తుంది, అయితే గుళికలపై ఆక్సైడ్ చర్మం ఏర్పడకుండా నిరోధించే ఖరీదైన గాలియంను తిరిగి ఉపయోగించుకోవచ్చు. హైడ్రోజన్ ఆర్థిక వ్యవస్థకు ఇది ముఖ్యమైన సంభావ్య ప్రభావాలను కలిగి ఉంది, ఎందుకంటే హైడ్రోజన్ స్థానికంగా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది మరియు రవాణా చేయవలసిన అవసరం లేదు.

థర్మోకెమికల్ లక్షణాలు

ఐరన్ ఆక్సైడ్ సైకిల్, సిరియం(IV) ఆక్సైడ్ సైకిల్, జింక్-జింక్ ఆక్సైడ్ సైకిల్, సల్ఫర్ అయోడిన్ సైకిల్, కాపర్ సైకిల్ మరియు క్లోరిన్ వంటి దాదాపు డజను చక్రాలను నీటిని వేరు చేయడానికి ఉపయోగించే 200 కంటే ఎక్కువ థర్మోకెమికల్ సైకిల్స్ ఉన్నాయి. మరియు హైబ్రిడ్ సల్ఫర్ చక్రం విద్యుత్తును ఉపయోగించకుండా నీరు మరియు వేడి నుండి హైడ్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి పరిశోధన మరియు పరీక్షలో ఉన్నాయి. అనేక ప్రయోగశాలలు (ఫ్రాన్స్, జర్మనీ, గ్రీస్, జపాన్ మరియు USAతో సహా) సౌర శక్తి మరియు నీటి నుండి హైడ్రోజన్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి థర్మోకెమికల్ పద్ధతులను అభివృద్ధి చేస్తున్నాయి.

వాయురహిత తుప్పు

వాయురహిత పరిస్థితులలో, ఇనుము మరియు ఉక్కు మిశ్రమాలు మాలిక్యులర్ హైడ్రోజన్ (H2)కి తగ్గించబడినప్పుడు నీటి ప్రోటాన్‌ల ద్వారా నెమ్మదిగా ఆక్సీకరణం చెందుతాయి. ఇనుము యొక్క వాయురహిత తుప్పు మొదట ఐరన్ హైడ్రాక్సైడ్ (ఆకుపచ్చ రస్ట్) ఏర్పడటానికి దారితీస్తుంది మరియు క్రింది ప్రతిచర్య ద్వారా వివరించవచ్చు: Fe + 2 H2O → Fe (OH) 2 + H2. ప్రతిగా, వాయురహిత పరిస్థితుల్లో, ఐరన్ హైడ్రాక్సైడ్ (Fe (OH) 2) మాగ్నెటైట్ మరియు మాలిక్యులర్ హైడ్రోజన్‌ను ఏర్పరచడానికి నీటి ప్రోటాన్‌ల ద్వారా ఆక్సీకరణం చెందుతుంది. ఈ ప్రక్రియ షికోర్రా ప్రతిచర్య ద్వారా వివరించబడింది: 3 Fe (OH) 2 → Fe3O4 + 2 H2O + H2 ఐరన్ హైడ్రాక్సైడ్ → మెగ్నీషియం + నీరు + హైడ్రోజన్. ఐరన్ హైడ్రాక్సైడ్ (Fe (OH) 2) కంటే బాగా స్ఫటికీకరించిన మాగ్నెటైట్ (Fe3O4) థర్మోడైనమిక్‌గా మరింత స్థిరంగా ఉంటుంది. ఆక్సిజన్ లేని వాతావరణంలో ఇనుము మరియు ఉక్కు వాయురహిత తుప్పు సమయంలో ఈ ప్రక్రియ జరుగుతుంది. భూగర్భ జలాలుమరియు నీటి పట్టిక క్రింద నేలలను పునరుద్ధరించేటప్పుడు.

భౌగోళిక మూలం: సర్పెంటినైజేషన్ ప్రతిచర్య

భూమి యొక్క వాతావరణానికి దూరంగా ఉన్న లోతైన భౌగోళిక పరిస్థితులలో ఆక్సిజన్ (O2) లేనప్పుడు, ఐరన్ సిలికేట్ (Fe2+) యొక్క వాటర్ ప్రోటాన్‌ల (H+) ద్వారా వాయురహిత ఆక్సీకరణ ద్వారా సర్పెంటినైజేషన్ ప్రక్రియలో హైడ్రోజన్ (H2) ఏర్పడుతుంది. క్రిస్టల్ లాటిస్ఫాయలైట్ (Fe2SiO4, ఒలివిన్-ఐరన్ ఎండ్-మెంబర్). మాగ్నెటైట్ (Fe3O4), క్వార్ట్జ్ (SiO2) మరియు హైడ్రోజన్ (H2) ఏర్పడటానికి దారితీసే సంబంధిత ప్రతిచర్య: 3Fe2SiO4 + 2 H2O → 2 Fe3O4 + 3 SiO2 + 3 H2 ఫాయలైట్ + నీరు → మాగ్నెటైట్ + క్వార్ట్జ్ + హైడ్రోజన్. ఈ ప్రతిచర్య నీటితో సంబంధంలో ఐరన్ హైడ్రాక్సైడ్ యొక్క వాయురహిత ఆక్సీకరణ సమయంలో గమనించిన షికోర్రా ప్రతిచర్యకు చాలా పోలి ఉంటుంది.

ట్రాన్స్ఫార్మర్లలో ఏర్పడటం

పవర్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌లలో ఉత్పత్తి చేయబడిన అన్ని ప్రమాదకర వాయువులలో, హైడ్రోజన్ అత్యంత సాధారణమైనది మరియు మెజారిటీ లోపాలలో ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది; అందువలన, హైడ్రోజన్ ఏర్పడటం అనేది తీవ్రమైన సమస్యల యొక్క ప్రారంభ సంకేతం జీవిత చక్రంట్రాన్స్ఫార్మర్.

అప్లికేషన్లు

వివిధ ప్రక్రియలలో వినియోగం

పెట్రోలియంలో పెద్ద మొత్తంలో H2 అవసరం మరియు రసాయన పరిశ్రమ. H2 యొక్క అతిపెద్ద ఉపయోగాలు శిలాజ ఇంధనాల ప్రాసెసింగ్ ("అప్‌గ్రేడ్") మరియు అమ్మోనియా ఉత్పత్తి కోసం. పెట్రోకెమికల్ ప్లాంట్లలో, H2 హైడ్రోడీల్కైలేషన్, హైడ్రోడెసల్ఫరైజేషన్ మరియు హైడ్రోక్రాకింగ్‌లో ఉపయోగించబడుతుంది. H2 అనేక ఇతర ముఖ్యమైన ఉపయోగాలు కలిగి ఉంది. H2 హైడ్రోజనేటింగ్ ఏజెంట్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది, ప్రత్యేకించి అసంతృప్త కొవ్వులు మరియు నూనెల (వనస్పతి వంటి వస్తువులలో) మరియు మిథనాల్ ఉత్పత్తిలో సంతృప్త స్థాయిలను పెంచడానికి. ఇది హైడ్రోక్లోరిక్ యాసిడ్ ఉత్పత్తిలో హైడ్రోజన్ యొక్క మూలం. H2 కూడా మెటల్ ఖనిజాల కోసం తగ్గించే ఏజెంట్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది. హైడ్రోజన్ చాలా అరుదైన భూమి మరియు పరివర్తన లోహాలలో బాగా కరుగుతుంది మరియు నానోక్రిస్టలైన్ మరియు నిరాకార లోహాలు రెండింటిలోనూ కరుగుతుంది. లోహాలలో హైడ్రోజన్ యొక్క ద్రావణీయత స్థానిక వక్రీకరణలు లేదా క్రిస్టల్ లాటిస్‌లోని మలినాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది. వేడి పల్లాడియం డిస్క్‌ల ద్వారా హైడ్రోజన్ శుద్ధి చేయబడినప్పుడు ఇది ఉపయోగపడుతుంది, అయితే గ్యాస్ యొక్క అధిక ద్రావణీయత అనేది లోహశోధన సమస్య, ఇది అనేక లోహాల పెళుసుదనానికి దోహదం చేస్తుంది, పైపులైన్లు మరియు నిల్వ ట్యాంకుల రూపకల్పనను క్లిష్టతరం చేస్తుంది. రియాజెంట్‌గా దాని ఉపయోగంతో పాటు, H2 భౌతిక శాస్త్రం మరియు సాంకేతికతలో విస్తృత అనువర్తనాలను కలిగి ఉంది. అటామిక్ హైడ్రోజన్ వెల్డింగ్ వంటి వెల్డింగ్ పద్ధతుల్లో ఇది రక్షిత వాయువుగా ఉపయోగించబడుతుంది. H2 అన్ని వాయువులలో అత్యధిక ఉష్ణ వాహకతను కలిగి ఉన్నందున పవర్ ప్లాంట్లలో విద్యుత్ జనరేటర్లలో రోటర్ శీతలకరణిగా ఉపయోగించబడుతుంది. సూపర్ కండక్టివిటీ పరిశోధనతో సహా క్రయోజెనిక్ పరిశోధనలో లిక్విడ్ H2 ఉపయోగించబడుతుంది. H2 గాలి కంటే తేలికైనది, గాలి సాంద్రత 1/14 కంటే కొంచెం ఎక్కువగా ఉంటుంది, ఇది ఒకప్పుడు బెలూన్లు మరియు ఎయిర్‌షిప్‌లలో లిఫ్టింగ్ గ్యాస్‌గా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడింది. కొత్త అనువర్తనాల్లో, తక్షణ లీక్ డిటెక్షన్ కోసం ఒక ట్రేసర్ గ్యాస్‌గా హైడ్రోజన్‌ను చక్కగా లేదా నైట్రోజన్‌తో (కొన్నిసార్లు ఫార్మింగ్ గ్యాస్ అని పిలుస్తారు) కలిపి ఉపయోగిస్తారు. హైడ్రోజన్ ఆటోమోటివ్, కెమికల్, ఎనర్జీ, ఏరోస్పేస్ మరియు టెలికమ్యూనికేషన్స్ పరిశ్రమలలో ఉపయోగించబడుతుంది. హైడ్రోజన్ అనుమతించబడుతుంది ఆహార సప్లిమెంట్(E 949), ఇది లీక్ టెస్టింగ్‌ని అనుమతిస్తుంది ఆహార పదార్ధములు, ఇతర యాంటీఆక్సిడెంట్ లక్షణాలలో. హైడ్రోజన్ యొక్క అరుదైన ఐసోటోపులు కూడా నిర్దిష్ట ఉపయోగాలు కలిగి ఉన్నాయి. డ్యూటెరియం (హైడ్రోజన్-2) అణు విచ్ఛిత్తి అనువర్తనాల్లో మోడరేటర్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది నెమ్మది న్యూట్రాన్లుమరియు న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ ప్రతిచర్యలలో. ప్రతిచర్యల యొక్క ఐసోటోప్ ప్రభావాలను అధ్యయనం చేయడానికి డ్యూటెరియం సమ్మేళనాలు రసాయన శాస్త్రం మరియు జీవశాస్త్ర రంగాలలో ఉపయోగించబడతాయి. న్యూక్లియర్ రియాక్టర్లలో ఉత్పత్తి చేయబడిన ట్రిటియం (హైడ్రోజన్-3), తయారీలో ఉపయోగించబడుతుంది హైడ్రోజన్ బాంబులు, లో ఐసోటోపిక్ ట్రేసర్‌గా జీవ శాస్త్రాలు, మరియు ప్రకాశించే పెయింట్లలో రేడియేషన్ మూలంగా. సమతౌల్య హైడ్రోజన్ యొక్క ట్రిపుల్ పాయింట్ ఉష్ణోగ్రత ITS-90 ఉష్ణోగ్రత స్కేల్‌పై 13.8033 కెల్విన్ వద్ద నిర్వచించే స్థిర బిందువు.

శీతలీకరణ మాధ్యమం

హైడ్రోజన్ సాధారణంగా పవర్ ప్లాంట్‌లలో శీతలకరణిగా జనరేటర్లలో ఉపయోగించబడుతుంది, ఎందుకంటే దాని కాంతి డయాటోమిక్ అణువుల యొక్క ప్రత్యక్ష ఫలితం అయిన అనేక అనుకూలమైన లక్షణాల కారణంగా. వీటిలో తక్కువ సాంద్రత, తక్కువ స్నిగ్ధత మరియు ఏదైనా వాయువు యొక్క అత్యధిక నిర్దిష్ట ఉష్ణ సామర్థ్యం మరియు ఉష్ణ వాహకత ఉన్నాయి.

శక్తి క్యారియర్

హైడ్రోజన్ అనేది డ్యూటెరియం లేదా ట్రిటియం ఉపయోగించి వాణిజ్య ఫ్యూజన్ పవర్ ప్లాంట్ల ఊహాజనిత సందర్భంలో తప్ప, శక్తి వనరు కాదు, ఇది ప్రస్తుతం పరిపక్వతకు దూరంగా ఉంది. సూర్యుని శక్తి హైడ్రోజన్ యొక్క న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ నుండి వస్తుంది, అయితే ఈ ప్రక్రియ భూమిపై సాధించడం కష్టం. సోలార్, బయోలాజికల్ లేదా ఎలక్ట్రికల్ మూలాల నుండి వచ్చే ఎలిమెంటల్ హైడ్రోజన్‌ను కాల్చేటప్పుడు వినియోగించే దానికంటే ఎక్కువ శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడానికి అవసరం, కాబట్టి ఈ సందర్భాలలో హైడ్రోజన్ బ్యాటరీ మాదిరిగానే శక్తి వాహకంగా పనిచేస్తుంది. హైడ్రోజన్‌ను శిలాజ మూలాల నుండి (మీథేన్ వంటివి) ఉత్పత్తి చేయవచ్చు, అయితే ఈ మూలాలు నిష్ఫలమైనవి. ఏదైనా ఆచరణీయ పీడనం వద్ద ద్రవ హైడ్రోజన్ మరియు సంపీడన హైడ్రోజన్ వాయువు రెండింటి యొక్క యూనిట్ వాల్యూమ్‌కు శక్తి సాంద్రత సాంప్రదాయ శక్తి వనరుల కంటే గణనీయంగా తక్కువగా ఉంటుంది, అయినప్పటికీ ఇంధనం యొక్క యూనిట్ ద్రవ్యరాశికి శక్తి సాంద్రత ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఏది ఏమైనప్పటికీ, ఎలిమెంటల్ హైడ్రోజన్ సంభావ్య భవిష్యత్తులో ఆర్థిక వ్యవస్థ-వ్యాప్త శక్తి క్యారియర్‌గా శక్తి సందర్భంలో విస్తృతంగా చర్చించబడింది. ఉదాహరణకు, శిలాజ ఇంధనాల నుండి H2 ఉత్పత్తి సమయంలో కార్బన్ క్యాప్చర్ మరియు నిల్వ తర్వాత CO2 సీక్వెస్ట్రేషన్ నిర్వహించబడుతుంది. రవాణాలో ఉపయోగించే హైడ్రోజన్ కొన్ని NOx ఉద్గారాలతో సాపేక్షంగా శుభ్రంగా కాలిపోతుంది కానీ కార్బన్ ఉద్గారాలు ఉండవు. అయినప్పటికీ, హైడ్రోజన్ ఆర్థిక వ్యవస్థకు పూర్తి మార్పిడికి సంబంధించిన మౌలిక సదుపాయాల ఖర్చులు గణనీయంగా ఉంటాయి. ఇంధన ఘటాలుఅంతర్గత దహన యంత్రాల కంటే హైడ్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్‌లను నేరుగా విద్యుత్తుగా మార్చగలదు.

సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమ

హైడ్రోజన్ నిరాకార సిలికాన్ మరియు నిరాకార కార్బన్ యొక్క డాంగ్లింగ్ బంధాలను సంతృప్తపరచడానికి ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది పదార్థం యొక్క లక్షణాలను స్థిరీకరించడంలో సహాయపడుతుంది. ఇది ZnO, SnO2, CdO, MgO, ZrO2, HfO2, La2O3, Y2O3, TiO2, SrTiO3, LaAlO3, SiO2, Al2O3, ZrSiO4, HfSiO3 మరియు Sr సహా వివిధ ఆక్సైడ్ పదార్థాలలో సంభావ్య ఎలక్ట్రాన్ దాత.

జీవ ప్రతిచర్యలు

H2 అనేది కొన్ని వాయురహిత జీవక్రియ యొక్క ఉత్పత్తి మరియు అనేక సూక్ష్మజీవులచే ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది, సాధారణంగా హైడ్రోజనేసెస్ అని పిలువబడే ఇనుము లేదా నికెల్-కలిగిన ఎంజైమ్‌ల ద్వారా ఉత్ప్రేరకపరచబడిన ప్రతిచర్యల ద్వారా. ఈ ఎంజైమ్‌లు H2 మరియు దాని భాగాలు - రెండు ప్రోటాన్‌లు మరియు రెండు ఎలక్ట్రాన్‌ల మధ్య రివర్సిబుల్ రెడాక్స్ ప్రతిచర్యను ఉత్ప్రేరకపరుస్తాయి. హైడ్రోజన్ వాయువు యొక్క సృష్టి పైరువేట్ యొక్క కిణ్వ ప్రక్రియ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన తగ్గించే సమానాలను నీటిలోకి బదిలీ చేయడం ద్వారా జరుగుతుంది. జీవులు హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి మరియు వినియోగం యొక్క సహజ చక్రాన్ని హైడ్రోజన్ చక్రం అంటారు. నీటి విభజన, నీటిని దానిలోని ప్రోటాన్లు, ఎలక్ట్రాన్లు మరియు ఆక్సిజన్‌లుగా విభజించే ప్రక్రియ, అన్ని కిరణజన్య సంయోగ జీవులలో కాంతి ప్రతిచర్యలలో సంభవిస్తుంది. ఆల్గే క్లామిడోమోనాస్ రీన్‌హార్డ్టీ మరియు సైనోబాక్టీరియాతో సహా అటువంటి కొన్ని జీవులు, క్లోరోప్లాస్ట్‌లోని ప్రత్యేకమైన హైడ్రోజనేస్‌ల ద్వారా ప్రోటాన్‌లు మరియు ఎలక్ట్రాన్‌లు H2 వాయువును ఏర్పరిచే చీకటి ప్రతిచర్యలలో రెండవ దశను అభివృద్ధి చేశాయి. ఆక్సిజన్ సమక్షంలో కూడా H2 వాయువును సమర్ధవంతంగా సంశ్లేషణ చేయడానికి సైనోబాక్టీరియల్ హైడ్రేస్‌లను జన్యుపరంగా సవరించడానికి ప్రయత్నాలు జరిగాయి. బయోఇయాక్టర్‌లో జన్యుపరంగా మార్పు చెందిన ఆల్గేని ఉపయోగించి కూడా ప్రయత్నాలు జరిగాయి.

హైడ్రోజన్

హైడ్రోజన్-ఎ; m.రసాయన మూలకం (H), ఒక కాంతి, రంగులేని మరియు వాసన లేని వాయువు ఆక్సిజన్‌తో కలిసి నీటిని ఏర్పరుస్తుంది.

◁ హైడ్రోజన్, ఓహ్, ఓహ్. రెండవ కనెక్షన్లు. B బ్యాక్టీరియా. 2వ బాంబు(భారీ బాంబు విధ్వంసక శక్తి, దీని పేలుడు చర్య థర్మోన్యూక్లియర్ రియాక్షన్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది). హైడ్రోజనస్, ఓహ్, ఓహ్.

హైడ్రోజన్

(lat. హైడ్రోజెనియం), సమూహం VII యొక్క రసాయన మూలకం ఆవర్తన పట్టిక. ప్రకృతిలో రెండు స్థిరమైన ఐసోటోప్‌లు ఉన్నాయి (ప్రోటియం మరియు డ్యూటెరియం) మరియు ఒక రేడియోధార్మికమైనది (ట్రిటియం). అణువు డయాటోమిక్ (H 2). రంగులేని మరియు వాసన లేని వాయువు; సాంద్రత 0.0899 గ్రా/లీ, tకిప్ - 252.76°C. అనేక మూలకాలతో కలిపి ఆక్సిజన్‌తో నీటిని ఏర్పరుస్తుంది. కాస్మోస్ యొక్క అత్యంత సాధారణ మూలకం; సూర్యుడు మరియు నక్షత్రాల ద్రవ్యరాశిలో 70% కంటే ఎక్కువ (ప్లాస్మా రూపంలో) ఉంటుంది, ఇది ఇంటర్స్టెల్లార్ మీడియం మరియు నెబ్యులా యొక్క వాయువులలో ప్రధాన భాగం. హైడ్రోజన్ అణువు అనేక ఆమ్లాలు మరియు స్థావరాలు మరియు చాలా సేంద్రీయ సమ్మేళనాలలో భాగం. అమ్మోనియా, హైడ్రోక్లోరిక్ యాసిడ్ ఉత్పత్తిలో, కొవ్వుల హైడ్రోజనేషన్ మొదలైనవాటిలో, వెల్డింగ్ మరియు లోహాలను కత్తిరించడంలో ఉపయోగిస్తారు. ఇంధనంగా వాగ్దానం చేయడం (హైడ్రోజన్ శక్తి చూడండి).

హైడ్రోజన్

హైడ్రోజన్ (lat. హైడ్రోజెనియం), H, పరమాణు సంఖ్య 1తో రసాయన మూలకం, పరమాణు ద్రవ్యరాశి 1.00794. హైడ్రోజన్ యొక్క రసాయన చిహ్నం, H, ఈ అక్షరాన్ని ఫ్రెంచ్ భాషలో ఉచ్ఛరిస్తారు కాబట్టి మన దేశంలో "అచే" అని చదవబడుతుంది.
సహజ హైడ్రోజన్ రెండు స్థిరమైన న్యూక్లైడ్‌ల మిశ్రమాన్ని కలిగి ఉంటుంది (సెం.మీ.న్యూక్లైడ్)ద్రవ్యరాశి సంఖ్యలతో 1.007825 (99.985% మిశ్రమంలో) మరియు 2.0140 (0.015%). అదనంగా, సహజ హైడ్రోజన్ ఎల్లప్పుడూ రేడియోధార్మిక న్యూక్లైడ్ - ట్రిటియం యొక్క నిమిషాల మొత్తాలను కలిగి ఉంటుంది (సెం.మీ.ట్రిటియం) 3 N (సగం జీవితం T 1/2 12.43 సంవత్సరాలు). హైడ్రోజన్ అణువు యొక్క కేంద్రకం కేవలం 1 ప్రోటాన్‌ను మాత్రమే కలిగి ఉంటుంది (ఒక మూలకం యొక్క పరమాణువు యొక్క కేంద్రకంలో తక్కువ ప్రోటాన్‌లు ఉండకూడదు), కొన్నిసార్లు హైడ్రోజన్ D. I. మెండలీవ్ యొక్క ఆవర్తన వ్యవస్థ మూలకాల యొక్క సహజ దిగువ సరిహద్దును ఏర్పరుస్తుంది (మూలకం అయినప్పటికీ హైడ్రోజన్ కూడా ఎగువ భాగం పట్టికలలో ఉంది). హైడ్రోజన్ మూలకం ఆవర్తన పట్టిక యొక్క మొదటి కాలంలో ఉంది. ఇది గ్రూప్ 1 (గ్రూప్ IA క్షార లోహాలు)గా కూడా వర్గీకరించబడింది (సెం.మీ.క్షార లోహాలు)), మరియు సమూహం 7 (సమూహం VIIA హాలోజన్లు (సెం.మీ.లవజని)).
హైడ్రోజన్ ఐసోటోపుల పరమాణు ద్రవ్యరాశి చాలా తేడా ఉంటుంది (చాలా రెట్లు). ఇది వారి ప్రవర్తనలో గుర్తించదగిన తేడాలకు దారితీస్తుంది భౌతిక ప్రక్రియలు(స్వేదన, విద్యుద్విశ్లేషణ, మొదలైనవి) మరియు కొన్ని రసాయన వ్యత్యాసాలకు (ఒక మూలకం యొక్క ఐసోటోపుల ప్రవర్తనలో తేడాలను ఐసోటోప్ ప్రభావాలు అంటారు; హైడ్రోజన్ కోసం, ఐసోటోప్ ప్రభావాలు అత్యంత ముఖ్యమైనవి). అందువల్ల, అన్ని ఇతర మూలకాల ఐసోటోప్‌ల వలె కాకుండా, హైడ్రోజన్ ఐసోటోప్‌లు ప్రత్యేక చిహ్నాలు మరియు పేర్లను కలిగి ఉంటాయి. 1 ద్రవ్యరాశి సంఖ్య కలిగిన హైడ్రోజన్‌ను లైట్ హైడ్రోజన్ లేదా ప్రోటియం అని పిలుస్తారు (లాటిన్ ప్రోటియం, గ్రీకు ప్రోటోస్ నుండి - మొదటిది), H గుర్తుతో సూచించబడుతుంది మరియు దాని కేంద్రకాన్ని ప్రోటాన్ అంటారు. (సెం.మీ.ప్రోటాన్ (ప్రాథమిక కణం), గుర్తు p. ద్రవ్యరాశి సంఖ్య 2 కలిగిన హైడ్రోజన్‌ను హెవీ హైడ్రోజన్, డ్యూటెరియం అంటారు (సెం.మీ.డ్యూటీరియం)(లాటిన్ డ్యూటెరియం, గ్రీకు డ్యూటెరోస్ నుండి - రెండవది), 2 H, లేదా D ("de" అని చదవండి) చిహ్నాలు ఉపయోగించబడతాయి, న్యూక్లియస్ d డ్యూటెరాన్. రేడియోధార్మిక ఐసోటోప్ద్రవ్యరాశి సంఖ్య 3ని సూపర్‌హీవీ హైడ్రోజన్ లేదా ట్రిటియం అని పిలుస్తారు (లాటిన్ ట్రిటం, గ్రీకు ట్రిటోస్ నుండి - మూడవది), చిహ్నం 2 H లేదా T (“అవి” చదవండి), న్యూక్లియస్ t - ట్రిటాన్.
తటస్థంగా ఉద్వేగించని హైడ్రోజన్ పరమాణువు యొక్క ఏక ఎలక్ట్రాన్ పొర యొక్క ఆకృతీకరణ 1 లు 1 . సమ్మేళనాలలో ఇది ఆక్సీకరణ స్థితులను ప్రదర్శిస్తుంది +1 మరియు, తక్కువ సాధారణంగా, –1 (వాలెన్స్ I). తటస్థ హైడ్రోజన్ అణువు యొక్క వ్యాసార్థం 0.024 nm. అణువు యొక్క అయనీకరణ శక్తి 13.595 eV, ఎలక్ట్రాన్ అనుబంధం 0.75 eV. పాలింగ్ స్కేల్ ప్రకారం, హైడ్రోజన్ యొక్క ఎలెక్ట్రోనెగటివిటీ 2.20. హైడ్రోజన్ ఒక నాన్-మెటల్.
దాని ఉచిత రూపంలో, ఇది రంగు, వాసన లేదా రుచి లేకుండా తేలికపాటి లేపే వాయువు.
ఆవిష్కరణ చరిత్ర
ఆమ్లాలు మరియు లోహాల పరస్పర చర్య సమయంలో మండే వాయువు విడుదల 16వ మరియు 17వ శతాబ్దాలలో రసాయన శాస్త్రం ఒక శాస్త్రంగా ఏర్పడిన ప్రారంభంలో గమనించబడింది. ప్రసిద్ధ ఆంగ్ల భౌతిక శాస్త్రవేత్త మరియు రసాయన శాస్త్రవేత్త G. కావెండిష్ (సెం.మీ.కావెండిష్ హెన్రీ) 1766లో అతను ఈ వాయువును పరిశోధించి "మండే గాలి" అని పిలిచాడు. కాల్చినప్పుడు, "లేపే గాలి" నీటిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, అయితే కావెండిష్ ఫ్లోజిస్టన్ సిద్ధాంతానికి కట్టుబడి ఉంది (సెం.మీ. PHLOGISTON)సరైన ముగింపులు తీసుకోకుండా అతన్ని నిరోధించింది. ఫ్రెంచ్ రసాయన శాస్త్రవేత్త ఎ. లావోసియర్ (సెం.మీ.లావోసియర్ ఆంటోయిన్ లారెంట్)ఇంజనీర్ J. మెయునియర్‌తో కలిసి (సెం.మీ.మెనియర్ జీన్ బాప్టిస్ట్ మేరీ చార్లెస్), ప్రత్యేక గ్యాసోమీటర్లను ఉపయోగించి, 1783 లో అతను నీటి సంశ్లేషణను నిర్వహించాడు, ఆపై దాని విశ్లేషణ, వేడి ఇనుముతో నీటి ఆవిరిని కుళ్ళిపోయాడు. అందువలన, అతను "మండే గాలి" నీటిలో భాగమని మరియు దాని నుండి పొందవచ్చని స్థాపించాడు. 1787 లో, లావోసియర్ "మండే గాలి" ఒక సాధారణ పదార్ధం అని నిర్ధారణకు వచ్చారు మరియు అందువల్ల రసాయన మూలకాలకు చెందినది. అతను దానికి హైడ్రోజన్ అనే పేరును ఇచ్చాడు (గ్రీకు హైడోర్ నుండి - నీరు మరియు జెన్నావో - నేను జన్మనిస్తాను) - "నీటికి జన్మనివ్వడం". నీటి కూర్పు యొక్క స్థాపన "ఫ్లోజిస్టన్ సిద్ధాంతానికి" ముగింపు పలికింది. రష్యన్ పేరు "హైడ్రోజన్" రసాయన శాస్త్రవేత్త M. F. సోలోవియోవ్చే ప్రతిపాదించబడింది (సెం.మీ.సోలోవివ్ మిఖాయిల్ ఫెడోరోవిచ్) 1824లో. 18వ మరియు 19వ శతాబ్దాల ప్రారంభంలో, హైడ్రోజన్ పరమాణువు చాలా తేలికైనదని (ఇతర మూలకాల పరమాణువులతో పోలిస్తే) మరియు హైడ్రోజన్ పరమాణువు యొక్క బరువు (ద్రవ్యరాశి) పోలిక యూనిట్‌గా తీసుకోబడింది. మూలకాల పరమాణు ద్రవ్యరాశి కోసం. హైడ్రోజన్ పరమాణువు ద్రవ్యరాశికి 1 విలువను కేటాయించారు.
ప్రకృతిలో ఉండటం
హైడ్రోజన్ భూమి యొక్క క్రస్ట్ ద్రవ్యరాశిలో 1% (అన్ని మూలకాలలో 10 వ స్థానం) కలిగి ఉంటుంది. హైడ్రోజన్ ఆచరణాత్మకంగా మన గ్రహం మీద దాని ఉచిత రూపంలో కనుగొనబడలేదు (దాని జాడలు వాతావరణం యొక్క ఎగువ పొరలలో కనిపిస్తాయి), కానీ నీటిలో భాగంగా ఇది భూమిపై దాదాపు ప్రతిచోటా పంపిణీ చేయబడుతుంది. హైడ్రోజన్ మూలకం సేంద్రీయ మరియు అకర్బన సమ్మేళనాలుజీవులు, సహజ వాయువు, చమురు, బొగ్గు. ఇది ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ OH హైడ్రాక్సిల్ సమూహాలను కలిగి ఉన్న వివిధ సహజ స్ఫటికాకార హైడ్రేట్‌లు మరియు ఖనిజాలలో నీటిలో (బరువు ద్వారా దాదాపు 11%) ఉంటుంది.
హైడ్రోజన్ ఒక మూలకం వలె విశ్వంపై ఆధిపత్యం చెలాయిస్తుంది. ఇది సూర్యుని మరియు ఇతర నక్షత్రాల ద్రవ్యరాశిలో సగం ఉంటుంది మరియు అనేక గ్రహాల వాతావరణంలో ఉంటుంది.
రసీదు
హైడ్రోజన్‌ను అనేక విధాలుగా ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. పరిశ్రమలో, సహజ వాయువులను దీని కోసం ఉపయోగిస్తారు, అలాగే చమురు శుద్ధి, కోకింగ్ మరియు బొగ్గు మరియు ఇతర ఇంధనాల గ్యాసిఫికేషన్ నుండి పొందిన వాయువులు. సహజ వాయువు నుండి హైడ్రోజన్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తున్నప్పుడు (ప్రధాన భాగం మీథేన్), ఇది నీటి ఆవిరితో ఉత్ప్రేరక పరస్పర చర్య మరియు ఆక్సిజన్‌తో అసంపూర్ణ ఆక్సీకరణకు లోనవుతుంది:
CH 4 + H 2 O = CO + 3H 2 మరియు CH 4 + 1/2 O 2 = CO 2 + 2H 2
కోక్ ఓవెన్ గ్యాస్ మరియు ఆయిల్ రిఫైనింగ్ వాయువుల నుండి హైడ్రోజన్‌ను వేరు చేయడం లోతైన శీతలీకరణ సమయంలో వాటి ద్రవీకరణ మరియు హైడ్రోజన్ కంటే సులభంగా ద్రవీకరించే వాయువుల మిశ్రమం నుండి తొలగించడంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. చౌకగా విద్యుత్ అందుబాటులో ఉన్నప్పుడు, క్షార ద్రావణాల ద్వారా విద్యుత్తును పంపడం ద్వారా నీటి విద్యుద్విశ్లేషణ ద్వారా హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి అవుతుంది. ప్రయోగశాల పరిస్థితులలో, హైడ్రోజన్ సులభంగా ఆమ్లాలతో లోహాలను ప్రతిస్పందించడం ద్వారా పొందబడుతుంది, ఉదాహరణకు, హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లంతో జింక్.
భౌతిక మరియు రసాయన గుణములు
సాధారణ పరిస్థితుల్లో, హైడ్రోజన్ తేలికగా ఉంటుంది (సాధారణ పరిస్థితుల్లో సాంద్రత 0.0899 kg/m3) రంగులేని వాయువు. ద్రవీభవన స్థానం –259.15 °C, మరిగే స్థానం –252.7 °C. ద్రవ హైడ్రోజన్ (మరిగే బిందువు వద్ద) 70.8 kg/m 3 సాంద్రత కలిగి ఉంటుంది మరియు ఇది తేలికైన ద్రవం. ప్రామాణిక ఎలక్ట్రోడ్ పొటెన్షియల్ H 2/H - సజల ద్రావణంలో 0కి సమానంగా తీసుకోబడుతుంది. హైడ్రోజన్ నీటిలో తక్కువగా కరుగుతుంది: 0 °C వద్ద ద్రావణీయత 0.02 cm 3 / ml కంటే తక్కువగా ఉంటుంది, అయితే ఇది కొన్ని లోహాలలో బాగా కరుగుతుంది ( స్పాంజ్ ఇనుము మరియు ఇతరులు), ముఖ్యంగా మంచి - మెటల్ పల్లాడియంలో (1 వాల్యూమ్ మెటల్లో హైడ్రోజన్ 850 వాల్యూమ్లు). హైడ్రోజన్ యొక్క దహన వేడి 143.06 MJ/kg.
డయాటోమిక్ H 2 అణువుల రూపంలో ఉంటుంది. 300 K వద్ద పరమాణువులలోకి H 2 యొక్క డిస్సోసియేషన్ స్థిరాంకం 2.56·10 -34. H 2 అణువును పరమాణువులుగా విడదీసే శక్తి 436 kJ/mol. H 2 పరమాణువులో అంతర అణు దూరం 0.07414 nm.
అణువులో భాగమైన ప్రతి H అణువు యొక్క కేంద్రకం దాని స్వంత స్పిన్‌ను కలిగి ఉంటుంది కాబట్టి (సెం.మీ. SPIN), అప్పుడు పరమాణు హైడ్రోజన్ రెండు రూపాల్లో ఉంటుంది: ఆర్థోహైడ్రోజన్ (o-H 2) రూపంలో (రెండు స్పిన్‌లు ఒకే విన్యాసాన్ని కలిగి ఉంటాయి) మరియు పారాహైడ్రోజన్ రూపంలో (n-H 2) (స్పిన్‌లు వేర్వేరు ధోరణులను కలిగి ఉంటాయి). సాధారణ పరిస్థితుల్లో, సాధారణ హైడ్రోజన్ 75% o-H 2 మరియు 25% p-H 2 మిశ్రమం. భౌతిక లక్షణాలు p- మరియు o-H 2 ఒకదానికొకటి కొద్దిగా భిన్నంగా ఉంటాయి. కాబట్టి, మరిగే ఉష్ణోగ్రత ఉంటే స్వచ్ఛమైన o-N 2 20.45 K, అప్పుడు స్వచ్ఛమైన p-N 2 - 20.26 K. o-H 2ని p-H 2గా మార్చడంతోపాటు 1418 J/mol వేడి విడుదల అవుతుంది.
IN శాస్త్రీయ సాహిత్యంఅధిక పీడనాల వద్ద (10 GPa పైన) మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద (సుమారు 10 K మరియు అంతకంటే తక్కువ), ఘన హైడ్రోజన్, సాధారణంగా షట్కోణ లాటిస్‌లో స్ఫటికీకరిస్తుంది అని పదేపదే సూచించబడింది పరమాణు రకం, లోహ లక్షణాలతో పదార్ధంగా రూపాంతరం చెందుతుంది, బహుశా సూపర్ కండక్టర్ కూడా. అయితే, అటువంటి పరివర్తన యొక్క అవకాశంపై ఇప్పటివరకు స్పష్టమైన డేటా లేదు.
H2 అణువులోని పరమాణువుల మధ్య రసాయన బంధం యొక్క అధిక బలం (ఉదాహరణకు, పరమాణు కక్ష్య పద్ధతిని ఉపయోగించి, ఈ అణువులో ఎలక్ట్రాన్ జత బంధన కక్ష్యలో ఉంది మరియు యాంటీబాండింగ్ ఆర్బిటల్ ఎలక్ట్రాన్లచే ఆక్రమించబడదు) గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద హైడ్రోజన్ వాయువు రసాయనికంగా క్రియారహితంగా ఉంటుంది. కాబట్టి, వేడి చేయకుండా, సాధారణ మిక్సింగ్‌తో, హైడ్రోజన్ ఫ్లోరిన్ వాయువుతో మాత్రమే (పేలుడుగా) ప్రతిస్పందిస్తుంది:
H 2 + F 2 = 2HF + Q.
గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద హైడ్రోజన్ మరియు క్లోరిన్ మిశ్రమం అతినీలలోహిత కాంతితో వికిరణం చేయబడితే, అప్పుడు హైడ్రోజన్ క్లోరైడ్ HCl యొక్క తక్షణ నిర్మాణం గమనించబడుతుంది. ఈ వాయువుల మిశ్రమానికి ఉత్ప్రేరకం, మెటల్ పల్లాడియం (లేదా ప్లాటినం) జోడించబడితే ఆక్సిజన్‌తో హైడ్రోజన్ ప్రతిచర్య పేలుడుగా జరుగుతుంది. మండించినప్పుడు, హైడ్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్ మిశ్రమం (పేలుడు పేలుడు వాయువు (సెం.మీ.పేలుడు వాయువు)) పేలుడు, మరియు హైడ్రోజన్ కంటెంట్ వాల్యూమ్ ద్వారా 5 నుండి 95 శాతం వరకు ఉండే మిశ్రమాలలో పేలుడు సంభవించవచ్చు. గాలిలో లేదా స్వచ్ఛమైన ఆక్సిజన్‌లో స్వచ్ఛమైన హైడ్రోజన్ నిశ్శబ్దంగా మండుతుంది, పెద్ద మొత్తంలో వేడిని విడుదల చేస్తుంది:
H 2 + 1/2O 2 = H 2 O + 285.75 kJ/mol
హైడ్రోజన్ ఇతర నాన్-లోహాలు మరియు లోహాలతో సంకర్షణ చెందితే, అది కొన్ని పరిస్థితులలో మాత్రమే ఉంటుంది (తాపన, అధిక పీడనం, ఉత్ప్రేరకం యొక్క ఉనికి). అందువలన, హైడ్రోజన్ అధిక పీడనం (20-30 MPa లేదా అంతకంటే ఎక్కువ) మరియు ఉత్ప్రేరకం సమక్షంలో 300-400 °C ఉష్ణోగ్రత వద్ద నత్రజనితో రివర్స్‌గా ప్రతిస్పందిస్తుంది - ఇనుము:
3H 2 + N 2 = 2NH 3 + Q.
అలాగే, వేడిచేసినప్పుడు మాత్రమే, హైడ్రోజన్ సల్ఫర్‌తో చర్య జరిపి హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్ H 2 S, బ్రోమిన్‌తో హైడ్రోజన్ బ్రోమైడ్ HBr, అయోడిన్‌తో హైడ్రోజన్ అయోడైడ్ HI ఏర్పడుతుంది. హైడ్రోజన్ బొగ్గు (గ్రాఫైట్)తో చర్య జరిపి హైడ్రోకార్బన్ల మిశ్రమాన్ని ఏర్పరుస్తుంది వివిధ కూర్పు. హైడ్రోజన్ నేరుగా బోరాన్, సిలికాన్ మరియు భాస్వరంతో సంకర్షణ చెందదు; హైడ్రోజన్‌తో ఈ మూలకాల సమ్మేళనాలు పరోక్షంగా పొందబడతాయి.
వేడిచేసినప్పుడు, హైడ్రోజన్ ఆల్కలీ, ఆల్కలీన్ ఎర్త్ లోహాలు మరియు మెగ్నీషియంతో చర్య జరిపి అయానిక్ బంధంతో సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తుంది, ఇది –1 ఆక్సీకరణ స్థితిలో హైడ్రోజన్‌ను కలిగి ఉంటుంది. అందువలన, కాల్షియం హైడ్రోజన్ వాతావరణంలో వేడి చేయబడినప్పుడు, CaH 2 కూర్పుతో ఉప్పు-వంటి హైడ్రైడ్ ఏర్పడుతుంది. పాలిమర్ అల్యూమినియం హైడ్రైడ్ (AlH 3) x - అత్యంత శక్తివంతమైన తగ్గించే ఏజెంట్లలో ఒకటి - పరోక్షంగా (ఉదాహరణకు, ఆర్గానోఅల్యూమినియం సమ్మేళనాలను ఉపయోగించి) పొందబడుతుంది. అనేక పరివర్తన లోహాలతో (ఉదాహరణకు, జిర్కోనియం, హాఫ్నియం మొదలైనవి), హైడ్రోజన్ వేరియబుల్ కూర్పు (ఘన పరిష్కారాలు) యొక్క సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తుంది.
హైడ్రోజన్ అనేక సాధారణ పదార్ధాలతో మాత్రమే కాకుండా, సంక్లిష్ట పదార్ధాలతో కూడా ప్రతిస్పందించగలదు. అన్నింటిలో మొదటిది, హైడ్రోజన్ అనేక లోహాలను వాటి ఆక్సైడ్ల నుండి (ఇనుము, నికెల్, సీసం, టంగ్స్టన్, రాగి మొదలైనవి) తగ్గించే సామర్థ్యాన్ని గమనించడం అవసరం. అందువలన, 400-450 °C మరియు అంతకంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతకు వేడి చేసినప్పుడు, ఇనుము దానిలోని ఏదైనా ఆక్సైడ్ నుండి హైడ్రోజన్ ద్వారా తగ్గించబడుతుంది, ఉదాహరణకు:
Fe 2 O 3 + 3H 2 = 2Fe + 3H 2 O.
ఆక్సైడ్ల నుండి హైడ్రోజన్తో సిరీస్లో ఉన్న లోహాలు మాత్రమే తగ్గించబడతాయని గమనించాలి ప్రామాణిక పొటెన్షియల్స్మాంగనీస్ కోసం. మరింత క్రియాశీల లోహాలు(మాంగనీస్‌తో సహా) ఆక్సైడ్‌ల నుండి లోహానికి తగ్గించబడదు.
హైడ్రోజన్ అనేక కర్బన సమ్మేళనాలకు డబుల్ లేదా ట్రిపుల్ బంధాన్ని జోడించగలదు (ఇవి హైడ్రోజనేషన్ ప్రతిచర్యలు అని పిలవబడేవి). ఉదాహరణకు, ఒక నికెల్ ఉత్ప్రేరకం సమక్షంలో, ఇథిలీన్ C 2 H 4 యొక్క హైడ్రోజనేషన్‌ను నిర్వహించడం సాధ్యమవుతుంది మరియు ఈథేన్ C 2 H 6 ఏర్పడుతుంది:
C 2 H 4 + H 2 = C 2 H 6.
మిథనాల్ కార్బన్ మోనాక్సైడ్ (II) మరియు హైడ్రోజన్ ప్రతిచర్య ద్వారా పారిశ్రామికంగా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది:
2H 2 + CO = CH 3 OH.
హైడ్రోజన్ పరమాణువు మరింత ఎలక్ట్రోనెగటివ్ మూలకం E (E = F, Cl, O, N) యొక్క పరమాణువుతో అనుసంధానించబడిన సమ్మేళనాలలో, అణువుల మధ్య హైడ్రోజన్ బంధాలు ఏర్పడతాయి. (సెం.మీ.హైడ్రోజన్ బంధం)(ఒకే లేదా రెండు వేర్వేరు మూలకాల యొక్క రెండు E పరమాణువులు H పరమాణువు ద్వారా ఒకదానికొకటి అనుసంధానించబడి ఉంటాయి: E"... N... E"", మరియు మూడు పరమాణువులు ఒకే సరళ రేఖలో ఉంటాయి) ఇటువంటి బంధాలు ఉన్నాయి. నీటి అణువుల మధ్య, అమ్మోనియా , మిథనాల్ మొదలైన వాటి మధ్య మరియు ఈ పదార్ధాల మరిగే బిందువులలో గుర్తించదగిన పెరుగుదల, బాష్పీభవన వేడి పెరుగుదల మొదలైనవి.
అప్లికేషన్
హైడ్రోజన్ అమ్మోనియా NH 3, హైడ్రోజన్ క్లోరైడ్ HCl, మిథనాల్ CH 3 OH సంశ్లేషణలో, సహజ హైడ్రోకార్బన్‌ల హైడ్రోక్రాకింగ్ (హైడ్రోజన్ వాతావరణంలో పగుళ్లు) సమయంలో, కొన్ని లోహాల ఉత్పత్తిలో తగ్గించే ఏజెంట్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది. హైడ్రోజనేషన్ (సెం.మీ.హైడ్రోజనేషన్)సహజ కూరగాయల నూనెలు ఘన కొవ్వును పొందేందుకు ఉపయోగిస్తారు - వనస్పతి. ద్రవ హైడ్రోజన్‌ను రాకెట్ ఇంధనంగా మరియు శీతలకరణిగా కూడా ఉపయోగిస్తారు. ఆక్సిజన్ మరియు హైడ్రోజన్ మిశ్రమాన్ని వెల్డింగ్లో ఉపయోగిస్తారు.
సమీప భవిష్యత్తులో శక్తి యొక్క ప్రధాన వనరు హైడ్రోజన్ యొక్క దహన ప్రతిచర్య అని మరియు హైడ్రోజన్ శక్తి భర్తీ చేయబడుతుందని ఒక సమయంలో సూచించబడింది. సాంప్రదాయ మూలాలుశక్తిని పొందడం (బొగ్గు, చమురు మొదలైనవి). హైడ్రోజన్‌ని పొందడం కోసం ఇది ఊహించబడింది పెద్ద ఎత్తుననీటి విద్యుద్విశ్లేషణను ఉపయోగించడం సాధ్యమవుతుంది. నీటి విద్యుద్విశ్లేషణ అనేది శక్తితో కూడిన ప్రక్రియ, మరియు ప్రస్తుతం పారిశ్రామిక స్థాయిలో విద్యుద్విశ్లేషణ ద్వారా హైడ్రోజన్‌ను ఉత్పత్తి చేయడం లాభదాయకం కాదు. కానీ విద్యుద్విశ్లేషణ అనేది మీడియం-ఉష్ణోగ్రత (500-600 °C) వేడిని ఉపయోగించడంపై ఆధారపడి ఉంటుందని అంచనా వేయబడింది, ఇది ఆపరేషన్ సమయంలో పెద్ద పరిమాణంలో పుడుతుంది. అణు విద్యుత్ కర్మాగారాలు. ఈ వేడి పరిమిత వినియోగాన్ని కలిగి ఉంది మరియు దాని సహాయంతో హైడ్రోజన్‌ను ఉత్పత్తి చేసే అవకాశం పర్యావరణ సమస్య (హైడ్రోజన్‌ను గాలిలో కాల్చినప్పుడు, ఉత్పత్తి చేయబడిన పర్యావరణ హానికరమైన పదార్థాల పరిమాణం తక్కువగా ఉంటుంది) మరియు మధ్యస్థ-ఉష్ణోగ్రత వేడిని ఉపయోగించడంలో సమస్య రెండింటినీ పరిష్కరిస్తుంది. అయితే, చెర్నోబిల్ విపత్తు తర్వాత, అణుశక్తి అభివృద్ధి ప్రతిచోటా తగ్గించబడింది, తద్వారా ఈ శక్తి వనరు అందుబాటులో లేకుండా పోయింది. అందువల్ల, హైడ్రోజన్‌ను శక్తి వనరుగా విస్తృతంగా ఉపయోగించుకునే అవకాశాలు కనీసం 21వ శతాబ్దం మధ్యకాలం వరకు మారుతూనే ఉన్నాయి.
చికిత్స యొక్క లక్షణాలు
హైడ్రోజన్ విషపూరితం కాదు, కానీ దానిని నిర్వహించేటప్పుడు, దాని అధిక అగ్ని మరియు పేలుడు ప్రమాదాన్ని నిరంతరం పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి మరియు కొన్ని ఘన పదార్థాల ద్వారా కూడా వ్యాపించే వాయువు యొక్క అధిక సామర్థ్యం కారణంగా హైడ్రోజన్ యొక్క పేలుడు ప్రమాదం పెరుగుతుంది. హైడ్రోజన్ వాతావరణంలో ఏదైనా తాపన కార్యకలాపాలను ప్రారంభించే ముందు, మీరు దానిని శుభ్రంగా ఉండేలా చూసుకోవాలి (టెస్ట్ ట్యూబ్‌లో హైడ్రోజన్‌ను తలక్రిందులుగా మండించినప్పుడు, ధ్వని మందకొడిగా ఉండాలి, మొరిగేది కాదు).
జీవ పాత్ర
హైడ్రోజన్ యొక్క జీవ ప్రాముఖ్యత అది నీటి అణువులలో భాగం మరియు ప్రోటీన్లు, న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాలు, లిపిడ్లు మరియు కార్బోహైడ్రేట్లతో సహా సహజ సమ్మేళనాల యొక్క అన్ని ముఖ్యమైన సమూహాలు అనే వాస్తవం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. జీవుల ద్రవ్యరాశిలో దాదాపు 10% హైడ్రోజన్. హైడ్రోజన్ బంధాన్ని ఏర్పరుచుకునే హైడ్రోజన్ సామర్థ్యం ప్రోటీన్ల యొక్క ప్రాదేశిక చతుర్భుజ నిర్మాణాన్ని నిర్వహించడంలో, అలాగే పరిపూరకరమైన సూత్రాన్ని అమలు చేయడంలో నిర్ణయాత్మక పాత్ర పోషిస్తుంది. (సెం.మీ.కాంప్లిమెంటరీ)న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాల నిర్మాణం మరియు విధుల్లో (అంటే, జన్యు సమాచారం యొక్క నిల్వ మరియు అమలులో), సాధారణంగా పరమాణు స్థాయిలో "గుర్తింపు" అమలులో. హైడ్రోజన్ (H+ అయాన్) శరీరంలోని అత్యంత ముఖ్యమైన డైనమిక్ ప్రక్రియలు మరియు ప్రతిచర్యలలో పాల్గొంటుంది - జీవ కణాలకు శక్తిని అందించే జీవ ఆక్సీకరణలో, మొక్కలలో కిరణజన్య సంయోగక్రియలో, బయోసింథటిక్ ప్రతిచర్యలలో, నత్రజని స్థిరీకరణ మరియు బ్యాక్టీరియా కిరణజన్య సంయోగక్రియలో, ఆమ్ల నిర్వహణలో- బేస్ బ్యాలెన్స్ మరియు హోమియోస్టాసిస్ (సెం.మీ.హోమియోస్టాసిస్), పొర రవాణా ప్రక్రియలలో. అందువలన, ఆక్సిజన్ మరియు కార్బన్తో పాటు, హైడ్రోజన్ జీవిత దృగ్విషయాల నిర్మాణ మరియు క్రియాత్మక ఆధారాన్ని ఏర్పరుస్తుంది.

ఎన్సైక్లోపెడిక్ నిఘంటువు. 2009 .

పర్యాయపదాలు:

ఇతర నిఘంటువులలో "హైడ్రోజన్" ఏమిటో చూడండి:

న్యూక్లైడ్ టేబుల్ సాధారణ సమాచారంపేరు, చిహ్నం హైడ్రోజన్ 4, 4H న్యూట్రాన్లు 3 ప్రోటాన్లు 1 న్యూక్లైడ్ యొక్క లక్షణాలు పరమాణు ద్రవ్యరాశి 4.027810(110) ... వికీపీడియా

న్యూక్లైడ్ల పట్టిక సాధారణ సమాచారం పేరు, చిహ్నం హైడ్రోజన్ 5, 5H న్యూట్రాన్లు 4 ప్రోటాన్లు 1 న్యూక్లైడ్ లక్షణాలు పరమాణు ద్రవ్యరాశి 5.035310(110) ... వికీపీడియా

న్యూక్లైడ్ పట్టిక సాధారణ సమాచారం పేరు, చిహ్నం హైడ్రోజన్ 6, 6H న్యూట్రాన్లు 5 ప్రోటాన్లు 1 న్యూక్లైడ్ లక్షణాలు పరమాణు ద్రవ్యరాశి 6.044940(280) ... వికీపీడియా

న్యూక్లైడ్ల పట్టిక సాధారణ సమాచారం పేరు, చిహ్నం హైడ్రోజన్ 7, 7H న్యూట్రాన్లు 6 ప్రోటాన్లు 1 న్యూక్లైడ్ పరమాణు ద్రవ్యరాశి 7.052750 (1080) ... వికీపీడియా