Kisszótár


Magyar Magyar Angol Angol
hidrogénbom... fusion bomb...
hidrogénez to hydrate
hidrogénezé... hydration
hidrogénion... proton
hidrogénszu... bisulfate

Magyar Magyar Német Német
hidrogén Wasserstoff...

Címszavak véletlenül



Címszó:
Tartalom:

Hidrogén

A hidrogén (latinul: hydrogenium) a periódusos rendszer első kémiai eleme. Vegyjele H, rendszáma 1. Normálállapotban színtelen, szagtalan, nemfémes, egy vegyértékű, igen gyúlékony kétatomos gáz. Nagyon jó hővezető. A hidrogén a legkönnyebb és egyben a világegyetemben leggyakrabban előforduló elem. A Földön leginkább vegyületeivel találkozhatunk: jelen van a vízben, minden szerves vegyületben és minden élőlényben. A fősorozatbeli csillagok nagyrészt plazma állapotú hidrogénből állnak, amit apránként héliummá égetnek el. A tobbi kozmikus testre általános törvényszrűségnek tekinthetjük, hogy minél nagyobb, annál több benne a hidrogén: a kisebb bolygók gravitációja nem képes a roppant könnyű hidrogéngázt légkörében huzamosan megtartani. Laboratóriumban általában úgy állítják elő, hogy savakat reagáltatnak valamilyen fémmel (pl. cinkkel). Ipari mennyiségű hidrogént többnyire földgáz bontásával állítanak elő. A víz elektrolízise egyszerű, de energia- és így költségigényes.

Története: A hidrogént először Robert Boyle állította elő 1671-ben. Henry Cavendish fedezte fel 1776-ban, hogy önálló elem. "Vízképzőt" jelentő nevét a görög hudôr=víz és a gennen=képezni szavak összevonásával Antoine Lavoisier adta. A deutériumot 1931-ben Harold Urey amerikai kémikus fedezte fel. 1839-ben sir William Robert Grove brit tudósnak sikerült a vizet elekromos árammal hidrogénre és oxigénre bontania.

Fizikai tulajdonságai: A hidrogén a legkönnyebb kémiai elem, leggyakoribb izotópja csak egy protonból és egy elektronból áll. Normálállapotban kétatomos - H2 - gáz. Mivel a molekulának nincsenek polarizálható elektronjai, ezért a közöttük kialakuló diszperziós hatás és ezzel együtt a kohézió is rendkívül kicsi. Ezért igen alacsony, mindössze 20,27 K a forráspontja, olvadáspontja pedig 14,02 K. Igen nagy nyomáson, például gázóriások belsejében, a hidrogén molekulái elveszítik önállóságukat, és folyékony fémmé állnak össze (fémes hidrogén). Az űrben található igen alacsony nyomáson általában atomos formában létezik - egyszerűen azért, mert a hidrogénatomok nem találkoznak egymással; a csillagok keletkezésekor az első lépés a H2-felhők kialakulása. Fontos szerepe van az univerzum energiaellátásában a proton-proton reakción és a szén-nitrogén cikluson keresztül.

Felhasználása: Az iparnak nagy mennyiségű hidrogénre van szüksége az ammónia előállításához (Haber-féle ammóniaszintézis), zsírok és olajok hidrogénezéséhez, és metilalkohol (metanol) gyártásához. Egyéb felhasználási területei: sósavgyártás, hegesztés, fémek redukciója, rakétaüzemanyag folyékony hidrogént használnak kriogenikai kutatásokban, pl. a szuperfolyékonyság vizsgálatában. Mivel 14 és félszer könnyebb a levegőnél, valamikor léghajók töltőgázaként is használták - gyúlékonysága miatt azonban ezzel felhagytak. A deutériumot, a hidrogén egyik izotópját (hidrogén-2) maghasadás során moderátorként alkalmazzák, fúziós kísérletekben szintén használják. A tríciumot (hidrogén-3) nukleáris reaktorokban állítják elő, hidrogénbomba gyártásához használható. Ezentúl biológiai kutatásokban jelölő izotóp lehet, illetve fényes festékekben a világító komponens. Elégethető belső égésű motorokban is, a Chrysler-BMW-nek vannak ilyen járművei. Újabban alternatív üzemanyagként az üzemanyagcellákban használják.

Vegyületei: A hidrogén a legtöbb kémiai elemmel képes vegyülni. Elektronegativitása 2,2-es, a nemfémek közül a legkisebb. Mivel csak egy elektronja van és elektronhéja két elektronnal telítődik (1s2), a hidrogénatom egy elektron felvételével vagy leadásával is ionná alakulhat. Ha elektront vesz fel, negatív töltésű hidridionná (H-) alakul. Kis ionizációs energiájú elemekkel (alkáli fémekkel, alkáli földfémekkel) olyan ionvegyületekké egyesülhet, amelyeknek a kristályrácsa pozitív töltésű fémionokból és negatív töltésű hidridionokból áll. Ezeket a vegyületeket sószerű hidrideknek nevezzük. Ha elektront ad le, általában kovalens kötést alkot, mivel önmagában a H+-ion egy csupasz proton lenne és könnyen elektronokat vonzana magához. Robbanásszerű égése miatt a hidrogén és az oxigén keverékét durranógáznak hívják. A reakció terméke a víz (H2O). A deutérium-oxidot (D2O) nehézvíznek nevezik. A szénnel rengeteg, különféle szerkezetű vegyületet alkot; ezek a szénhidrogének. Mivel az élőlények zömmel a szén és a hidrogén (oxigénnel, nitrogénnel, foszforral stb. közös) vegyületeiből állnak, ezeket szerves vegyületeknek nevezik, a velük foglalkozó tudományágat pedig szerves kémiának.



Maradjon online a Kislexikonnal Mobilon és Tableten is