Koji je hemijski element najčešći i zašto? Vodonik u prirodi (0,9% u Zemljinoj kori) Proizvodnja i prisustvo vodonika u svemiru.

Generalizirajuća shema "VODIK"

a) Pozicija u PSHE

• serijski broj br. 1
• period 1
• grupa I (glavna podgrupa “A”)
• relativna masa Ar(H)=1
• Latinski naziv Hydrogenium (rađanje vode)

b) Rasprostranjenost vodonika u prirodi

c) Valencija vodonika u jedinjenjima

II. Vodik je jednostavna supstanca (H2)

Potvrda

Pronalaženje vodonika u prirodi.

Vodik je rasprostranjen u prirodi, njegov sadržaj u zemljinoj kori (litosfera i hidrosfera) iznosi 1% po masi i 16% po broju atoma. Vodonik je deo najzastupljenije supstance na Zemlji - vode (11,19% masenog udela vodonika), u sastavu jedinjenja koja čine ugalj, naftu, prirodne gasove, glinu, kao i životinjske i biljne organizme (tj. sastav proteina, nukleinskih kiselina, masti, ugljikohidrata i dr.). Vodik je izuzetno rijedak u slobodnom stanju; nalazi se u malim količinama u vulkanskim i drugim prirodnim plinovima. Manje količine slobodnog vodonika (0,0001% po broju atoma) su prisutne u atmosferi. U svemiru blizu Zemlje, vodonik u obliku toka protona formira unutrašnji (“protonski”) radijacijski pojas Zemlje. U svemiru, vodonik je najzastupljeniji element. U obliku plazme, čini oko polovinu mase Sunca i većine zvijezda, najveći dio plinova međuzvjezdanog medija i plinovitih maglina. Vodonik je prisutan u atmosferi brojnih planeta i kometa u obliku slobodnog H2, metana CH4, amonijaka NH3, vode H2O i radikala. U obliku struje protona, vodonik je dio korpuskularnog zračenja Sunca i kosmičkih zraka.

Postoje tri izotopa vodonika:
a) laki vodonik - protij,
b) teški vodonik – deuterijum (D),
c) superteški vodonik – tricijum (T).

Tricij je nestabilan (radioaktivan) izotop, tako da se praktički ne nalazi u prirodi. Deuterijum je stabilan, ali je veoma mali: 0,015% (od mase celog zemaljskog vodonika).

Valencija vodonika u jedinjenjima

U jedinjenjima, vodonik pokazuje valenciju I.

Fizička svojstva vodonika

Prosta supstanca vodonik (H 2) je gas, lakši od vazduha, bezbojan, bez mirisa, bez ukusa, tačka ključanja = – 253 0 C, vodonik je nerastvorljiv u vodi, zapaljiv. Vodik se može prikupiti istiskivanjem zraka iz epruvete ili vode. U tom slučaju, epruveta mora biti okrenuta naopako.

Proizvodnja vodonika

U laboratoriji se kao rezultat reakcije proizvodi vodik

Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2.

Umjesto cinka možete koristiti željezo, aluminij i neke druge metale, a umjesto sumporne kiseline možete koristiti neke druge razrijeđene kiseline. Dobijeni vodonik se sakuplja u epruveti istiskivanjem vode (vidi sliku 10.2 b) ili jednostavno u obrnutoj tikvici (slika 10.2 a).

U industriji, vodik se proizvodi u velikim količinama iz prirodnog plina (uglavnom metana) reakcijom s vodenom parom na 800 °C u prisustvu nikalnog katalizatora:

CH 4 + 2H 2 O = 4H 2 +CO 2 (t, Ni)

ili tretirati ugalj na visokoj temperaturi vodenom parom:

2H 2 O + C = 2H 2 + CO 2. (t)

Čisti vodonik se dobija iz vode razgradnjom električnom strujom (podložna elektrolizi):

2H 2 O = 2H 2 + O 2 (elektroliza).

Vodonik (H) je vrlo lagan hemijski element, sa sadržajem od 0,9% masenog udjela u Zemljinoj kori i 11,19% u vodi.

Karakteristike vodonika

Prvi je među gasovima po lakoći. U normalnim uslovima je bez ukusa, boje i apsolutno bez mirisa. Kada uđe u termosferu, odleti u svemir zbog svoje male težine.

U cijelom svemiru, to je najbrojniji kemijski element (75% ukupne mase tvari). Toliko da su mnoge zvijezde u svemiru u potpunosti napravljene od njega. Na primjer, Sunce. Njegova glavna komponenta je vodonik. A toplina i svjetlost su rezultat oslobađanja energije kada se jezgra materijala stapaju. Takođe u svemiru postoje čitavi oblaci njegovih molekula različitih veličina, gustina i temperatura.

Fizička svojstva

Visoka temperatura i pritisak značajno menjaju njegove kvalitete, ali u normalnim uslovima:

Ima visoku toplotnu provodljivost u poređenju sa drugim gasovima,

Netoksičan i slabo rastvorljiv u vodi,

Sa gustinom od 0,0899 g/l na 0°C i 1 atm.,

Pretvara se u tečnost na temperaturi od -252,8°C

Postaje tvrdo na -259,1°C,

Specifična toplota sagorevanja 120.9.106 J/kg.

Za transformaciju u tečno ili čvrsto stanje, visok pritisak i vrlo niske temperature. U tečnom stanju je tečan i lagan.

Hemijska svojstva

Pod pritiskom i hlađenjem (-252,87 stepeni C), vodonik dobija tečno stanje, koje je lakše po težini od bilo kog analoga. U njemu zauzima manje prostora nego u gasovitom obliku.

To je tipičan nemetal. U laboratorijama se proizvodi reakcijom metala (kao što su cink ili željezo) s razrijeđenim kiselinama. U normalnim uslovima je neaktivan i reaguje samo sa aktivnim nemetalima. Vodik može odvojiti kisik od oksida i reducirati metale iz spojeva. On i njegove mješavine stvaraju vodikove veze s određenim elementima.

Gas je visoko rastvorljiv u etanolu i mnogim metalima, posebno paladijumu. Srebro ga ne rastvara. Vodonik se može oksidirati tokom sagorijevanja u kisiku ili zraku, te pri interakciji sa halogenima.

Kada se spoji sa kiseonikom, nastaje voda. Ako je temperatura normalna, onda reakcija teče sporo, ako je iznad 550°C, eksplodira (pretvara se u detonirajući plin).

Pronalaženje vodonika u prirodi

Iako na našoj planeti ima puno vodonika, čista forma nije ga lako naći. Malo se može naći tokom vulkanskih erupcija, tokom proizvodnje nafte i gde se organska materija raspada.

Više od polovine ukupne količine je u sastavu sa vodom. Takođe je uključen u strukturu ulja, raznih glina, zapaljivih gasova, životinja i biljaka (prisustvo u svakoj živoj ćeliji je 50% po broju atoma).

Ciklus vodonika u prirodi

Svake godine, kolosalna količina (milijarde tona) biljnih ostataka se razgrađuje u vodenim tijelima i tlu, a ova razgradnja oslobađa ogromnu masu vodika u atmosferu. Oslobađa se i tokom svake fermentacije uzrokovane bakterijama, sagorijevanjem i zajedno s kisikom sudjeluje u ciklusu vode.

Primjena vodonika

Čovječanstvo aktivno koristi element u svojim aktivnostima, pa smo naučili da ga dobijemo u industrijskoj mjeri za:

Meteorologija, hemijska proizvodnja;

Proizvodnja margarina;

Kao raketno gorivo (tečni vodonik);

Elektroprivreda za hlađenje električnih generatora;

Zavarivanje i rezanje metala.

Mnogo se vodika koristi u proizvodnji sintetičkog benzina (za poboljšanje kvaliteta nekvalitetnog goriva), amonijaka, hlorovodonika, alkohola i drugih materijala. Nuklearna energija aktivno koristi svoje izotope.

Lijek "vodikov peroksid" ima široku primjenu u metalurgiji, elektronskoj industriji, proizvodnji celuloze i papira, za izbjeljivanje lanenih i pamučnih tkanina, za proizvodnju boja za kosu i kozmetiku, polimera i u medicini za liječenje rana.

"Eksplozivna" priroda ovog gasa može postati smrtonosno oružje - hidrogenska bomba. Njegova eksplozija je praćena oslobađanjem ogromne količine radioaktivnih tvari i destruktivna je za sva živa bića.

Kontakt tekućeg vodika i kože može uzrokovati teške i bolne promrzline.

Svemirske agencije i privatne kompanije već razvijaju planove za slanje ljudi na Mars u narednih nekoliko godina, što će na kraju dovesti do njegove kolonizacije. A sa sve većim brojem otkrivenih planeta sličnih Zemlji oko obližnjih zvijezda, svemirska putovanja na velike udaljenosti postaju sve relevantnija.

Međutim, ljudima nije lako preživjeti u svemiru duži vremenski period. Jedan od glavnih izazova svemirskih letova na velike udaljenosti je transport dovoljno kisika da astronauti mogu disati i dovoljno goriva za rad složene elektronike. Nažalost, kiseonika u svemiru praktično nema, pa ga treba uskladištiti na Zemlji.

Ali novo istraživanje objavljeno u Nature Communications pokazuje da je moguće proizvesti vodonik (za gorivo) i kisik (za disanje) iz vode koristeći samo poluvodički materijal, sunčevu svjetlost (ili svjetlost zvijezda) i bestežinsko stanje, čineći putovanja na velike udaljenosti izvodljivijim.

Korištenje neograničenog resursa Sunca za napajanje našeg svakodnevnog života jedan je od najglobalnijih izazova na Zemlji. Kako se polako udaljavamo od nafte prema obnovljivim izvorima energije, istraživače zanima mogućnost korištenja vodonika kao goriva. Najbolji način to bi značilo da se voda (H2O) odvoji na njene komponente: vodonik i kiseonik. To je moguće korištenjem procesa poznatog kao elektroliza, koji uključuje propuštanje struje kroz vodu koja sadrži neki rastvorljivi elektrolit (kao što je sol - cca. prevod). Kao rezultat, voda se raspada na atome kisika i vodika, koji se svaki oslobađaju na svojoj elektrodi.

Elektroliza vode.

Iako je ova metoda tehnički moguća i poznata je stoljećima, još uvijek nije lako dostupna na Zemlji jer nam je potrebno više infrastrukture povezane s vodonikom - kao što su stanice za dopunu vodonika.

Vodik i kiseonik dobijeni iz vode na ovaj način mogu se koristiti i kao gorivo u svemirskim letelicama. Lansiranje rakete s vodom zapravo bi bilo mnogo sigurnije nego lansiranje s dodatnim pogonskim gorivom i kisikom na brodu, jer bi mješavina mogla biti eksplozivna u nesreći. Sada u svemiru, specijalna tehnologija će moći razdvojiti vodu na vodik i kisik, koji se, pak, mogu koristiti za održavanje disanja i funkcionalnosti elektronike (na primjer, korištenjem gorivnih ćelija).

Za to postoje dvije opcije. Jedna je elektroliza, kao na Zemlji, korištenje elektrolita i solarnih ćelija za proizvodnju struje. Ali, nažalost, elektroliza je energetski vrlo intenzivan proces, a energija u svemiru već je "vrijedna zlata".

Alternativa je korištenje fotokatalizatora, koji rade tako što apsorbiraju fotone od strane poluvodičkog materijala smještenog u vodu. Energija fotona "izbija" elektron iz materijala, ostavljajući u njemu "rupu". Slobodni elektron može stupiti u interakciju s protonima u vodi i formirati atome vodika. U međuvremenu, „rupa“ može da apsorbuje elektrone iz vode da bi formirala protone i atome kiseonika.



Proces fotokatalize u zemaljskim uslovima i u mikrogravitaciji (milion puta manje nego na Zemlji). Kao što se može videti, u drugom slučaju je veći broj gasnih mehurića koji se pojavljuju.

Ovaj proces se može obrnuti. Vodik i kiseonik se mogu rekombinovati (kombinovati) pomoću gorivne ćelije, što rezultira vraćanjem sunčeve energije utrošene na fotokatalizu i stvaranje vode. Stoga je ova tehnologija pravi ključ za putovanje u duboki svemir.

Proces koji koristi fotokatalizator je najbolja opcija za svemirska putovanja jer oprema teži mnogo manje nego što je potrebno za elektrolizu. U teoriji, rad s njim u svemiru je također lakši. To je dijelom zbog činjenice da je intenzitet sunčeve svjetlosti izvan Zemljine atmosfere mnogo veći, jer se u ovoj potonjoj prilično veliki dio svjetlosti apsorbira ili reflektira na putu do površine.

U novoj studiji, naučnici su izbacili potpuno funkcionalnu eksperimentalnu postavku fotokatalize sa tornja visokog 120 metara, stvarajući uslove zvane mikrogravitacija. Kako objekti padaju na Zemlju u slobodnom padu, efekat gravitacije se smanjuje (ali sama gravitacija ne nestaje, zbog čega se naziva mikrogravitacija, a ne bez gravitacije - cca. prevod), budući da ne postoje sile koje kompenzuju Zemljinu gravitaciju - tako se prilikom pada stvaraju uslovi u instalaciji kao na ISS-u.

Eksperimentalna postavka i eksperimentalni proces.

Istraživači su uspjeli pokazati da je pod takvim uvjetima zaista moguće razdvojiti vodu. Međutim, budući da ovaj proces proizvodi plin, u vodi se stvaraju mjehurići. Važan zadatak je da se riješite mjehurića materijala katalizatora jer oni ometaju proces stvaranja plina. Na Zemlji, gravitacija uzrokuje da mjehurići isplivaju na površinu (voda blizu površine je gušća od mjehurića, što im omogućava da plutaju po površini), oslobađajući prostor na katalizatoru za daljnje stvaranje mjehurića.

U nultoj gravitaciji to je nemoguće, a mjehurići plina ostaju na ili blizu katalizatora. Međutim, naučnici su prilagodili oblik katalizatora na nanoskali, stvarajući piramidalne zone u kojima bi mehur mogao lako da se odvoji od vrha piramide i uđe u vodu bez ometanja procesa formiranja novih mehurića.

Ali ostaje jedan problem. U nedostatku gravitacije, mjehurići će ostati u tekućini iako su bili prisiljeni napustiti katalizator. Gravitacija omogućava da gas lako pobegne iz tečnosti, što je ključno za upotrebu čistog vodonika i kiseonika. Bez gravitacije, mjehurići plina ne plutaju na površini i ne odvajaju se od tekućine - umjesto toga nastaje ekvivalent pjene.

Ovo dramatično smanjuje efikasnost procesa blokiranjem katalizatora ili elektroda. Inženjerska rješenja oko ovog problema bit će ključna za uspješnu implementaciju tehnologije u svemiru – jedno od mogućih rješenja je rotiranje instalacije: na taj način će centrifugalne sile stvoriti umjetnu gravitaciju. Ali ipak, zahvaljujući ovom novom istraživanju, korak smo bliže dugotrajnom ljudskom svemirskom letu.

Astrofizičari znaju da formiranje zvijezda zahtijeva gorivo. Moderna teorija navodi da rijeke vodonika - poznate kao "hladni tokovi" - mogu biti neka vrsta trajekta vodonika kroz međugalaktički prostor i stoga potaknuti proces formiranja zvijezda.

Spiralne galaksije, poput našeg Mliječnog puta, obično imaju prilično tihu, ali stabilnu stopu formiranja zvijezda. Druge galaksije, poput NGC 6946, koja se nalazi na oko 22 miliona svjetlosnih godina od Zemlje na granici sazviježđa Cefej i Labud, mnogo su aktivnije u tom pogledu. Ovo postavlja pitanje šta jeste hranljivi medij za održivo formiranje zvijezda u ovoj i sličnim spiralnim galaksijama.

Prethodne studije obližnjeg galaktičkog prostora oko NGC 6946 sa WSRT teleskopa u Holandiji otkrile su produženi oreol vodonika. Međutim, hladnu struju mogao je formirati vodonik iz potpuno drugog izvora - plina iz međugalaktičkog prostora koji nikada nije bio zagrijan na visoke temperature procesom rađanja zvijezda.

Koristeći Green Bank Telescope (GBT), Pisano je bio u mogućnosti da detektuje sjaj koji emituje neutralni vodonik povezujući NGC 6946 sa njegovim kosmičkim susedima. Ovaj signal je bio jednostavno ispod praga detekcije drugih teleskopa, ali jedinstvene mogućnosti GBT-a omogućile su naučniku da otkrije ovo slabo zračenje.

Astronomi su dugo pretpostavili da velike galaksije mogu dobiti stalnu zalihu hladnog vodonika pumpanjem iz drugih manje masivnih pratilaca.

Dalja istraživanja će pomoći da se potvrdi priroda ovog zapažanja i da se rasvijetli moguća uloga koju hladni tokovi igraju u evoluciji galaksija.

Bezbojni, zapaljivi gas bez mirisa. Gustina vodonika u normalnim uslovima je 0,09 kg/m3; gustina vazduha - 0,07 kg/m3; kalorijska vrijednost - 28670 kcal/kg; minimalna energija paljenja - 0,017 mJ. Formira eksplozivnu mešavinu sa vazduhom i kiseonikom. Smjesa sa hlorom (1:1) eksplodira na svjetlu; sa fluorom vodonik povezuje se s eksplozijom u mraku; mešavina sa (2:1) - eksplozivnim gasom. Granice eksplozije: od 4 - 75 vol. %, sa kiseonikom 4,1 - 96 vol. %.

Onog dana kada se njegove rezerve potroše, život u Univerzumu će prestati. Supstanca, bez koje je život nemoguć, "sjedi" u samom centru naše planete - u i oko jezgra, a odatle "migrira" prema van. Ovaj plin je početak svih početaka. Njegovo ime - " vodonik».
Vodonik nalazi u i oko jezgra. Zatim dolazi gusti plašt. Ali ovaj plin tiho migrira kroz stijensku masu. Kada je Zemlja bila mlada, u dubinama je bilo mnogo više vodonika, a iz dubina je izlazio širom Zemlje. Kada je postalo manje, proces se relativno stabilizovao, i vodonik počeli da "izlaze" u posebne zone, duž rasjeda okeanskih grebena.
svakako, savremeni život na Zemlji nastao pri određenom potencijalu kiseonika. Ali da budemo objektivni, početak svih početaka na našoj planeti dugujemo tome vodonik. Upravo je dinamički ciklus vodonika, proces njegovog ulaska iz utrobe Zemlje, a ne ugljika, kako se ranije vjerovalo, postao izvor nastanka života na Zemlji.

Vodonik i svemir

Obično, da bi se naglasila važnost određenog elementa, kažu: da ga nije bilo, onda bi se dogodilo to i takvo. Ali, po pravilu, ovo nije ništa drugo do retoričko sredstvo. I ovdje vodonik možda jednog dana zaista neće postati, jer neprestano gori u utrobi zvijezda, pretvarajući se u inertan.
Vodonik je najzastupljeniji element u svemiru. Na njega otpada otprilike polovina mase Sunca i većine drugih zvijezda. Nalazi se u gasnim maglinama, u međuzvezdanom gasu i deo je zvezda. U dubinama zvijezda dolazi do transformacije atomskih jezgara vodonik u jezgra atoma helijuma. Ovaj proces se dešava oslobađanjem energije; Za mnoge zvijezde, uključujući Sunce, služi kao glavni izvor energije.
Svake sekunde Sunce emituje energiju koja je ekvivalentna četiri miliona tona mase u svemir. Ova energija nastaje tokom fuzije četiri jezgra vodonik, protone, u jezgro. „Sagorevanjem“ jednog grama protona oslobađa se dvadeset miliona puta više energije od sagorevanja grama uglja. Ovakvu reakciju niko nikada nije primetio na Zemlji: ona se dešava na temperaturi i pritisku koji postoje samo u dubinama zvezda i kojima ljudi još uvek nisu savladali.
Snagu koja je ekvivalentna gubitku mase od četiri miliona tona svake sekunde nemoguće je zamisliti: čak i uz najmoćniju termonuklearnu eksploziju, samo oko kilogram materije se pretvara u energiju. Međutim, brzina procesa, tj. Broj jezgara vodonik, pretvarajući se u jezgra helijuma u jednom kubnom metru u jednoj sekundi, je mala. Stoga je količina energije koja se oslobađa po jedinici vremena po jedinici volumena mala. Dakle, ispada da je specifična snaga Sunca zanemariva - mnogo manja od snage takvog "uređaja za stvaranje topline" kao što je sama osoba! A proračuni pokazuju da će Sunce nastaviti da sija nesmanjeno još najmanje trideset milijardi godina. Dovoljno za naš život.

Rađanje vode

Otkriven je vodonik u prvoj polovini 16. veka nemački lekar i prirodnjak Paracelzus. U radovima hemičara 16.–18. Spominjao se "zapaljivi gas" ili "zapaljivi vazduh", koji je u kombinaciji sa običnim gasom proizvodio eksplozivne smeše. Dobija se djelovanjem na određene metale (gvožđe, cink, kalaj) razrijeđenim rastvorima kiselina – sumporne i hlorovodonične.
Prvi naučnik koji je opisao svojstva ovog gasa bio je engleski naučnik Henry Cavendish. Odredio je njegovu gustinu i proučavao sagorevanje u vazduhu, ali pridržavanje teorije flogistona* sprečilo je istraživača da shvati suštinu procesa koji se dešavaju.
Godine 1779. primio je Antoine Lavoisier vodonik prilikom razlaganja vode, propuštajući njene pare kroz usijanu gvozdenu cev. Lavoisier je takođe dokazao da kada "zapaljivi vazduh" stupi u interakciju sa kiseonikom, nastaje voda, a gasovi reaguju u zapreminskom odnosu 2:1. To je omogućilo naučniku da odredi sastav vode - H2O. Lavoisier i njegove kolege su izveli naziv elementa - hidrogenijum - od grčkih riječi "gidor" - voda i "gennao" - ja rađam. Rusko ime "vodonik" je predložio hemičar M.F. Solovjev 1824. godine - po analogiji sa Lomonosovljevim "kiseonikom".
Vodonik- bezbojni gas, bez ukusa i mirisa, slabo rastvorljiv u vodi. On je 14,5 puta lakši od vazduha - najlakši od gasova. Zbog toga vodonik Nekada su punili balone i vazdušne brodove. Na temperaturi od -253°C vodonik se ukapljuje. Ova bezbojna tečnost je najlakša od svih poznatih: 1 ml teži manje od desetine grama. Na -259°C, tečni vodonik se smrzava, pretvarajući se u bezbojne kristale.
Molekule H2 toliko male da mogu lako proći ne samo kroz male pore, već i kroz metale. Neki od njih, poput nikla, mogu apsorbirati velike količine vodonik i drže ga u atomskom obliku u prazninama kristalne rešetke. Paladijeva folija zagrijana na 250°C slobodno prolazi vodonik; Ovo se koristi za temeljno čišćenje od drugih gasova.
Sa rastvorljivošću vodonik u metalima je povezana s njegovom sposobnošću da difundira kroz metale. Štaviše, budući da je najlakši gas, vodonik ima najveću brzinu difuzije: njegove molekule se šire brže od molekula svih drugih plinova u okolini druge tvari i prolaze kroz različite vrste pregrada.
Vodonik- aktivna supstanca koja lako ulazi u hemijske reakcije. Kada gori, oslobađa se mnogo topline, a jedini produkt reakcije je voda: 2H2 + O2 = 2H2O. O ovakvom ekološki prihvatljivom gorivu čovjek može samo sanjati!
Danas (iako u ograničenim količinama za sada) automobili sa vodonik motori. Ovo je BMW Hydrogen 7, koji koristi tečno gorivo kao gorivo. vodonik; Mercedes Citaro autobus i auto Mazda RX-8 Hydrogen, radi i na benzin i vodonik. A kompanija Boeing razvija bespilotni avion velike visine i trajanja leta (High Altitude Long Endurance (HALE). Avion je opremljen vodonik motor proizvođača Ford Motor Company. Međutim, razvoj vodonik energetski sektor je sputan visokim stepenom rizika pri radu sa ovim gasom, kao i teškoćama njegovog skladištenja.

Iskustvo koje vas je skoro koštalo života

Sa kiseonikom iz vazduha vodonik stvara eksplozivnu smjesu – eksplozivni plin. Stoga, kada radite sa vodonik mora se obratiti posebna pažnja. Čisto vodonik Gori gotovo nečujno, a kada se pomiješa sa zrakom proizvodi karakterističan glasan prasak. Eksplozija detonirajućeg plina u epruveti ne predstavlja opasnost za eksperimentatora, ali može doći do ozbiljnih ozljeda ako se koristi tikvica s ravnim dnom ili debela staklena posuda.
Vodonik ima dvostruku hemijsku prirodu, pokazujući i oksidaciona i redukciona svojstva. U većini reakcija djeluje kao redukcijski agens, formirajući spojeve u kojima je njegovo oksidacijsko stanje +1. Ali u reakcijama s aktivnim metalima djeluje kao oksidacijsko sredstvo: njegovo oksidacijsko stanje u spojevima s metalima je -1.
Dakle, odustajanjem od jednog elektrona, vodonik pokazuje sličnost sa metalima prve grupe periodnog sistema, a dodavanjem elektrona, sa nemetalima sedme grupe. Zbog toga vodonik u periodnom sistemu obično se stavljaju ili u prvu grupu i istovremeno u zagrade u sedmu, ili u sedmu grupu i u zagrade u prvoj.

Upotreba i proizvodnja vodonika

Koristi se vodonik u proizvodnji metanola, hlorovodonika, za hidrogenaciju biljnih masti (u proizvodnji margarina), takođe za dobijanje metala (molibden, volfram, indijum) iz oksida. Vatrostalni metali i legure se zavaruju i režu plamenom vodonik-kiseonik (3000°C). Tečnost vodonik služi kao raketno gorivo.
Prilikom hidrogenizacije uglja i nafte, slabo vodonik goriva niskog kvaliteta se pretvaraju u visokokvalitetna.
Vodonik koristi se za hlađenje snažnih generatora električna struja, a njegovi izotopi se koriste u nuklearnoj energiji.
U industriji se vodonik proizvodi elektrolizom vodenih otopina soli (na primjer, NaCl, Na2CO4), kao i tokom konverzije čvrstih i plinovitih goriva - uglja i prirodnog plina. Proces konverzije odvija se na temperaturi od oko 1000°C u prisustvu katalizatora. Dobivena mješavina plina naziva se sintezni plin.

Gotovo svaki kućni ormarić za lijekove sadrži bočicu 3% otopine peroksida. vodonik H2O2. Koristi se za dezinfekciju rana i zaustavljanje krvarenja.

Ovisno o namjeni, tehnički vodonik Dostupan u komprimiranom i nekomprimiranom obliku u dvije marke:

Gas vodonik razreda "A"- koristi se u elektronskoj, farmaceutskoj, hemijskoj industriji, u metalurgiji praha: za taloženje vatrostalnih jedinjenja iz metalnih oksida; kod sinterovanja proizvoda od praškastih materijala koji sadrže krom i nehrđajući čelik.
- koristi se u energetici, elektronici, hemijskoj, obojenoj metalurgiji, farmaceutskoj industriji.