Molekula vodika: premer, formula, struktura. Kakšna je masa molekule vodika?

V periodični tabeli Mendelejeva številka 1 je najpogostejši element v vesolju - vodik. Njegova porazdelitev je v odstotkih blizu 75%. Najnižja vsebnost smo opazili v atmosferskih plasteh - 0,0001%. Zemljina skorja vsebuje 1% mase plina. Največji delež je opaziti v vodi: 12%. Na našem planetu je to tretji kemični element v širjenju.

Element Opis

Molekula vodika, katere formula je H-H ali H2, je obdana s fizikalnimi in kemičnimi lastnostmi.

Vodik je plin, ki ni obarvan z barvo ali vonjem. Lokacija vodika v tabeli na 1. mestu je posledica dejstva, da se v različnih pogojih lahko ta element manifestira kot kovina ali kot plin. Na svoji zunanji orbiti obstaja en elektron, ki ga lahko oddaja vodik (kovinske lastnosti) ali pa drugo (kakovost plina).

Premer molekule vodika je 27 nm.

Premer vodikovega atoma je 1A, polmer je 0, 41 A.

Lastnosti

Fizično vključuje naslednje:

1. Vrelišče - 256^oC.
2. Tališče -259.2^oC.
3. Teža po zraku (D) - 0,069.
4. Vodik je slabo topen v vodi.

Kemijske lastnosti so naslednje:

1. Nepolarna vez med delci molekule ima energijo 436 kJ / mol.
2. Temperatura toplotne disociacije je 2000^oC.
3. Reagira z:

• halogeni;
• kisik;
• siva;
• dušik;
• dušikov oksid;
• aktivne kovine.

V naravnih razmerah se vodik nahaja v svoji naravni obliki in v obliki izotopov: protium, devterij in tritij.

Struktura molekule

Molekula elementa ima preprosto strukturo. Sestavo molekule vodika predstavljajo dva atoma, ki se približata, tvorita kovalentno nepolarno vez, pa tudi en elektronski par. Struktura enega atoma je: 1 pozitivno nabito jedro, okoli katerega se premakne 1 negativno napolnjeni elektron. Ta elektron se nahaja na orbitalni enoti.

H-1e = H + ta vodikov ion je pozitiven.

Ta izraz kaže, da ima vodik podobne parametre z elementi skupine 1 v periodičnem sistemu, ki so alkalne kovine (litij, natrij, kalij), s čimer njihov edini elektron oddajajo zunanjim orbitalom.

H + 1e = H - vodikov ion je negativen.

Ta enačba kaže, da je vodik povezan s podobnimi elementi iz sedme skupine, ki so plin in so zmožni sprejeti manjkajoče elektrone na svojo zunanjo elektronsko raven. Takšni plini vključujejo: fluor, klor, brom itd.

Sestava molekule vodika je grafično prikazana spodaj.

Razdalja med atomoma vodika je r = 0,74 A, medtem ko je vsota orbitalnih radij 1,06 A. To vpliva na globino prekrivanja elektronskih oblakov in močne, stabilne vodikove vezi.

Atom vodika je najbolj elementarni atom v naravi. Velikost atomskega protona je 10,5 A, premer enega atoma 0,1 nm.

Izotopske molekule imajo posebno strukturo. Atomsko jedro protuma sestavlja samo en proton. Izotop je označen: 1H.

Jedrska struktura izgleda kot kompleks protonov in nevtronov (2H).

3H - tritij - v svoji atomski strukturi je obdano z jedrom z 1 protonom in 2 nevtronoma.

Teža

V znanosti obstajajo formule, ki izračunajo, kakšna je masa molekule vodika. Glede elementa se določijo molekulske in atomske mase.

Molska masa molekule vodika se izračuna iz splošne formule:

M = m / n, kjer je m masa snovi, n je njena količina.

Masa atoma je 1.008 amu. Zato bo relativna masa molekule enaka 1,008. Ker je molekula vodika sestavljena iz dveh atomov, je relativna atomska masa 2.016 a. Masa molekule vodika je izražena v gramih na mol (g / mol).

Pomen v naravi

Najpomembnejša snov v naravi, ki tvori vodik v kompleksu s kisikom, je voda. Voda je vir življenja, zato je vodik bistven element.

Od 100% vseh kemičnih elementov, ki sestavljajo organizemsko okolje, 1/10 del ali 10%, je vodik. Poleg vode lahko vzdržuje strukturo kvartarne beljakovine, kar je mogoče zaradi vodikovih vezi.

Načelo komplementarnosti nukleinskih kislin se pojavi tudi z delovanjem molekule vodika. V rastlinski celici H sodeluje v procesu fotosinteze, biosinteze, pri prenosu energije skozi membranske kanale.

Uporaba

V kemični industriji se široko uporablja vodik. Dodaja se pri proizvodnji izdelkov iz plastike, pri proizvodnji mila, kot tudi pri proizvodnji amoniaka in mentola.

Živilska industrija: v proizvodnji hrane se dodaja vodik kot prehransko dopolnilo E949. Takšen sestavni del je mogoče videti na embalaži margarine, rastlinskih olj. Dodatek E949 dovoljuje prehrambena industrija Ruske federacije.

Vodik je bil nekoč vključen v aeronavtično industrijo, saj je snov lažja od zraka. Tako je v tridesetih prejšnjega stoletja ta vrsta plina napolnila balone in zračne ladje. Kljub svoji poceni in enostavni uporabi je vodik kmalu prenehal uporabljati kot polnilo, saj so bili pogosti primeri eksplozij letal.

Danes se plin uporablja kot gorivo, ki se uporablja v vesoljski industriji. Vendar pa se upoštevajo metode njegove uporabe pri obratovanju motorjev avtomobilov in tovornjakov, ker element ne oddaja škodljivih nečistoč v ozračje med zgorevanjem in je zato okolju prijazen.

Sestavni del vodikovih izotopov je v sestavi mnogih zdravil. Deuterij se uporablja v farmakoloških študijah za določanje vedenja in učinkov zdravila v telesu. Tritij se uporablja v radijski diagnostiki kot element, ki določa biokemične reakcije encimskega presnovka. Vodik je del peroksida, ki je razkužilo.