Sadržaj
Vodik je prvi element periodične tablice s jednim protonom i jednim elektronom. To ga čini i najlakšim elementom na periodičnoj tablici s težinom od samo 1,0079 amu (atomske jedinice mase). To je ujedno i najzastupljeniji element u svemiru.
Pročitajte više o važnosti vodika.
Vodik je također lako zapaljiv i lako će izgarati ili eksplodirati čak i u malim koncentracijama.
Svojstva vodika
Vodik ima jedan proton i jedan elektron u svojoj jezgri. Najčešći izotop vodika nema neutrona.
Zbog toga je vodik jedan od najboljih elemenata u formiranju kovalentne veze s drugim molekulama i elementima. U stvari, on može formirati kovalentnu vezu s gotovo bilo kojim elementom na periodičnoj tablici zbog svojih jednostrukih protona i elektrona.
To također znači da su pojedinačni atomi vodika izuzetno rijetki. To se obično formira vodikov plin, koji je diatomski oblik vodika (H2).
U normalnim uvjetima temperature i tlaka na Zemlji, vodik nema miris, netoksičan je, bez okusa, bezbojan je i nemetalan. Vodik ima gustoću 0,89 g / L (manje gust od zraka), a talište je oko -259 ° C i vrelište od oko -252,9 ° C.
Je li vodik zapaljiv?
Dakle, veliko pitanje: Je li vodik zapaljiv? Kratki je odgovor glasi Da vrlo je zapaljivo, ali s tim odgovorom treba raščistiti nekoliko stvari.
Kada je rečeno da je vodik zapaljiv, to ne znači elementarni oblik vodika. To je diatomski vodikov plin to je izuzetno zapaljivo. Mnoge zapaljive tvari moraju biti u visokoj koncentraciji da bi se stvarno izgarale ili zapalile, ali to nije slučaj s vodikom. Vodonik će sagorjeti u koncentracijama od čak 4 do 75 posto.
Reakcija za ovo izgaranje je:
2H2(Plin) + O2 (Plin) = 2H2O (tekućina) + 572 kJ energija (286kJ / mol H2)
Eksplozije i izgaranje vodika mogu se dogoditi jednostavnom iskrom i povećanom toplinom. Međutim, također se može vidjeti da izgara kad je izložena suncu, pa čak i vrlo neznatno povišena temperatura zbog svoje vrlo reaktivne prirode.
Vodikovo gorivo
Unatoč izrazito eksplozivnoj i zapaljivoj kvaliteti plina vodika, ljudi su pronašli brojne svrhe vodika koje su izravno povezane s njegovom zapaljivošću.
Možda je najčešće vodikovo gorivo i gorivne ćelije, Vodikovo gorivo kombinira vodik i kisik da bi se stvorila električna energija i snaga vodika.
Vodikovo gorivo je uzbudljivo jer je "čisti" izvor energije koji stvara vodu i energiju samo kada reagira (kao što možete vidjeti u gornjoj jednadžbi izgaranja). Ostali izvori goriva poput plina i nafte proizvode štetne plinove i emisije štetne za okoliš. Ljudi su pronašli načine da energiju vodika donose kućama, automobilima, prijenosnim izvorima energije i još mnogo toga.
Pročitajte više o gorivu vodika i fosilnom gorivu.
Ostale uporabe vodika
Plin vodik također se koristi u mnogim industrijskim i proizvodnim procesima, posebno u onima u kojima se troši nafta, kao i onima u kojima je potrebna hidrogenizacija proizvoda poput hidrogeniranih ulja.
Ostale uobičajene uporabe vodika uključuju:
Znanstvenici su otkrili snagu sagorijevanja vodika i druga svojstva vodika te te podatke iskoristili su za stvaranje vodikovih bombi, koje se također nazivaju fuzijskim bombama. Te bombe prisiljavaju više jezgara vodika da se kombiniraju u atome helija u procesu zvanom fuzija.
To se događa pri visokim temperaturama i rezultira masovnim ispuštanjem energije, što je poznato i kao eksplozija. U ovim fuzijskim bombama vodik se upotrebljava, jer su vrlo lagane i imaju najmanju otpornost spojnih jezgara (to ipak ne smanjuje snagu vodikove bombe).