Vodorod

Водород (Ҳ)
Атом рақами	1
Кўриниши	ҳидсиз, таʻмсиз ва рангсиз газ
Атом хоссаси
Атом массаси (моляр массаси)	1,00794 м. а. б. (г/мол)
Атом радиуси	79 пм
Ионлашиш энергияси (биринчи электрон)	1311,3 кЖ/мол (эВ)
Электрон конфигурацияси	1с1
Кимёвий хоссалари
Ковалентлик радиуси	32 пм
Ион радиуси	54 (−1 э) пм
Электрманфийлик (полинг бўйича)	2,20
Электрод потенсиали
Оксидланиш даражаси	1, −1
Термодинамик хоссалари
Зичлик	0,0708(-253 °C да) г/см³
Солиштирма иссиқлик сиғими	14,267 Ж/(К·мол)
Иссиқлик ўтказувчанлик	0,1815 Вт/(м·К)
Эриш ҳарорати	14,01 К
Эриш иссиқлиги	0,117 кЖ/мол
Қайнаш ҳарорати	20,28 К
Қайнаш иссиқлиги	0,904 кЖ/мол
Моляр ҳажм	14,1 см³/мол
Кристалл панжараси
Панжара тузилиши	гексагонал
Панжара даври	3,750 Å
Панжара/атом нисбати	1,731
Дебе ҳарорати	110,00 К

1	Водород
Ҳ
1с1

Водород (лотинча: ҳйдрогениум), Ҳ — Кимёвий элементлар даврий системасининг биринчи гуруҳига мансуб кимёвий элемент; атом массаси 1,00797. Одатдаги шароитда рангсиз, ҳидсиз газ бўлиб, таъми йўқ. Металларга кислоталар таъсир эттирилганида ёнувчи газ ажралиши 16- ва ХВИИ аср кимёгарларининг асарларида кўп эслатиб ўтилади. 1766-йилда инглиз кимёгари Генри Кавендиш ажралаётган газни йиғиб текшириб, „алангаланувчи ҳаво“ деб атади ва ана шу газ флогистон бўлса керак, деб ўйлади. 1783-йилда Антуан Лавуазе сувни анализ ва синтез қилиш йўли билан унинг таркиби мураккаб эканини исбот этган. 1787-йилда эса „алангаланувчи газ“ни янги элемент деб таърифлади ва унга ҳоз. ҳйдрогене (юн. ҳйдро—сув ва геннао—туғдираман) номини берди. Русча „Водород“ номини 1824-йилда М. Ф. Соловев таклиф этган.

Водород табиатда кенг тарқалган бўлиб, Ер пўсти (литосфера ва гидросфера) даги миқдори оғирлиги бўйича 1%, атомлар сони бўйича 16% ни ташкил этади. Ерда энг кўп тарқалган бирикма — сув (оғирлиги бўйича 11,19% Водород) таркибида ҳамда кўмир, нефт, табиий газлар, тупроқ, шунингдек, ҳайвон ва ўсимлик организмлари (яъни оқсиллар, нуклеин кислоталар, ёғлар, углеводлар ва б.) таркибида учрайди. Водород эркин ҳолда жуда кам, табиий газларда озгина, атмосферада жуда оз бўлади. Ер атрофида протонлар оқими сифатида Ернинг ички („протон“) радиацион минтақасини ҳосил қилади. Фазода энг кўп тарқалган элемент ҳисобланади. Плазма сифатида Қуёш ва кўпчилик юлдузлар оғирлигининг ярмини, юлдузлараро муҳит ҳамда газ туманликларининг асосий қисмини ташкил этади. Бир қатор сайёраларда Н2 сифатида эркин ҳодда, метан СН4, аммиак НҲ3, сув Н2О, =СН, =НҲ, —ОН, =СиҲ, =РН ва б. радикаллар сифатида учрайди.

Оддий Водород икки барқарор изотоп: енгил Водород ёки протий (ʻН) ва оғир Водород ёки дейтерий (2Н ёки Д) лардан иборат. Табиий бирикмаларида бир атом 2Н га ўртача 6800 та ʻН тўғри келади. Радиоактив изотопи — ўта оғир Водород ёки тритий (3Н ёки Т) сунъий йўл билан олинган. Бунинг ярим емирилиш даври Т1/2=12,262 й. Табиатда тритий космик нурлар нейтронларининг таъсирида азотдан ҳосил бўлади. Жуда беқарор изотопи 4Н ҳам олинган. Водород атоми бошқа элементлариникига нисбатан оддий бўлиб, ядро ва битта электрондан иборат. Электроннинг ядро билан боғланиш энергияси (ионизация потенсиали) 13,595 эВ га тенг .

Водород маълум моддалар ичида энг енгили бўлиб (ҳаводан 14,5 баравар енгил), зичлиги 0,0899 г/л (0° ва 1 атм). Водород — 252,6° да қайнайди (суюқланади) ва — 259,1° да суюқланади (қотади). Барча газлар ичида Водород энг кўп иссиқ ўтказувчандир (0° ва 1 атомда 4,16-10 -* кал/см сек. град). Водород сувда кам эрийди (20° ва 1 атомда 0,0182 мл/г), лекин металлар (Ни, Пт, Пд ва б.) да, айниқса палладийда яхши эрийди.

Оддий шароитда молекула ҳолидаги Водород фаол эмас, бундай ҳолда фақат металлмаслар билан (фтор, нур таъсирида хлор билан ҳам) бирика олади. Қизитилганда кўпгина элементлар билан бирикади. Атом ҳолидаги Водород молекула ҳолидаги Водородга нисбатан кимёвий жиҳатдан жуда фаол ҳисобланади. Водород кислород билан сув ҳосил қилади: Н2+1/2О2=Н2О; бунда 68,3174 ккал/мол иссиқлик ажралади (25° ва 1 атом.). Одатдаги шароитда реаксия секин, 550° дан юқорида эса портлаш билан боради. Водород-кислород аралашмасининг портлаш чегаралари 4 дан 92% Н2 гача, водород-ҳаво аралашмасиники эса 4 дан 74% Н2 гача (2 ҳажм Н2 ва 1 ҳажм О, аралашмаси қалдироқ газ деб аталади). Водород оксидлардан кислородни тортиб ола олиши сабабли кўпгина металларни қайтариш мақсадларида ишлатилади.

CуО+Ҳ,=Cу+Ҳ2О; Фе3О4+4Ҳ>3Фе+4Ҳ2ОЛ. галогенлар билан галогенводородлар ҳосил қилади, мас.,Н2+С12=2НС1. Бунда фтор билан портлаш орқали, хлор ва бром билан нур ёки қиздириш орқали бирикади, ёд билан эса фақат қиздирилганида реаксияга киришади. Водород азот билан бирикиб, аммиак ҳосил қилади: 3Ҳ,+Н2=2НҲ3. Олтингугурт билан бирикканда водород сулфид ҳосил бўлади. Юқори температурада соф ҳолдаги углерод билан бирикиб, метан беради. Металлар билан бевосита бирикиб, гидридлар ҳосил қилади. Ҳ,+2Ли=2ЛиҲ. Водород нинг углерод (И)-оксид билан реаксияси амалий аҳамиятга эга бўлиб, бунда температура, босим ва катализаторга қараб турли хил органик бирикма (мас., формалдегид, метанол ва б.) лар олиш мумкин. Тўйинмаган углеводородлар Водород билан реаксияга киришиб, тўйинган углеводородларга айланади (қаранг Гидрогенлаш). Водород баъзи электроманфий элементлар (мас., Ғ, О, Н, С, В, С1, С, Р) билан водород боғ ҳосил қилади.

Водород

Водород саноатда табиий ва юлакай газлардан, кокс гази ва нефтни қайта ишлашда ҳосил бўлувчи газлардан олинади. Электролиз йўли билан сувдан ҳам олинади. Метандан сув буғи ёки кислород таъсир эттириб олиниши асосий йўллардан ҳисобланади.

Водород ХВИИИ асрдан бошлаб ҳаво шарларини тўлдириш учун ишлатилиб келган. Водород аммиак, метил спирт, синтетик бензин (синтин) ишлаб чиқаришда, қаттиқ ва оғир суюқ ёқилғилар, ёғларни гидрогенлашда, хлорид кислота синтезида, нефт маҳсулотларини тозалашда, металларни кавшарлаш ва қирқишда ишлатилади. Водород изотоплари — дейтерий ва тритий атом энергетикасида кенг қўлланади.

Водорóд — рангсиз газ, унсурлар даврий жадвалининг биринчи унсури. Энг енгил модда. Энг кенг тарқалган изотопи ¹Ҳ нинг иони — протон. Водороднинг баъзи изотоплари ўз номига эга: ¹Ҳ — протий (Н), ²Ҳ — дейтерий (Д) ва ³Ҳ — тритий (Т). Табиатда кенг тарқалган, ёнувчан.