Phân tử hydro: đường kính, công thức, cấu trúc. Khối lượng của phân tử hydro là gì?

Trong bảng tuần hoàn của Mendeleev số 1 là thành phần phổ biến nhất trong vũ trụ - hydro. Tỷ lệ phân phối, theo tỷ lệ phần trăm, là gần 75%. Hàm lượng thấp nhất được quan sát thấy trong các tầng khí quyển - 0,0001%. Lớp vỏ trái đất chứa 1% khối lượng theo khối lượng. Lượng lớn nhất được quan sát thấy trong nước: 12%. Trên hành tinh của chúng ta, đây là phần tử hóa học thứ ba trong sự lây lan.

Mô tả

Một phân tử hydro, công thức của nó là H-H hoặc H2, được trang bị các tính chất vật lý và hóa học.

Hydrogen là một loại khí không được phú cho màu sắc hoặc mùi. Vị trí của hydro trong bảng ở vị trí 1 là do thực tế là dưới các điều kiện khác, nguyên tố này có thể biểu hiện chính nó như một kim loại hoặc như một khí. Trên các quỹ đạo bên ngoài của nó, có một điện tử mà hydro có thể cho (các thuộc tính kim loại) hoặc lấy một chất khác (chất lượng khí).

Đường kính của phân tử hydro là 27 nm.

Đường kính của nguyên tử hydro là 1A, bán kính là 0, 41 A.

Tài sản

Tính chất bao gồm:

1. Điểm sôi là 256 ^° C.
2. Điểm nóng chảy là -259,2 ° C.
3. Trọng lượng bằng không khí (D) - 0,069.
4. Hydro kém hòa tan trong nước.

Các tính chất hóa học như sau:

1. Mối liên kết không cực giữa các hạt của phân tử này có năng lượng 436 kJ / mol.
2. Nhiệt độ phân ly nhiệt là 2000 ^o C.
3. Phản ứng với:

• Halogen;
• Oxy;
• Xám;
• Nitơ;
• Oxit nitơ;
• Kim loại hoạt động.

Dưới điều kiện tự nhiên, hydro được tìm thấy ở dạng tự nhiên và ở dạng đồng vị: protium, deuterium, và tritium.

Cấu trúc của phân tử

Phân tử của nguyên tố có một cấu trúc đơn giản. Thành phần của phân tử hydro được biểu diễn bởi hai nguyên tử, tiếp cận, hình thành một liên kết không liên kết cộng hóa trị, cũng như một cặp điện tử. Cấu trúc của một nguyên tử là: 1 hạt nhân tích điện dương xung quanh mà 1 điện tử mang điện tích âm di chuyển. Điện tử này nằm trên quỹ đạo 1s.

H-1e = H + ion hydro này dương.

Biểu hiện này chỉ ra rằng hydro có các thông số tương tự với các phần tử của nhóm 1 trong hệ tuần hoàn, đó là các kim loại kiềm (lithium, natri, kali), cho electron của chúng duy nhất vào orbitals bên ngoài.

H + 1e = H - ion hydro là âm.

Phương trình này cho thấy rằng hydro có liên quan đến các yếu tố tương tự từ nhóm thứ 7, đó là một khí và có khả năng lấy các điện tử bị mất đến mức điện tử bên ngoài của chúng. Các loại khí này bao gồm: flo, clo, bromin, vv

Thành phần của phân tử hydro được trình bày dưới dạng đồ họa dưới đây.

Khoảng cách giữa các nguyên tử hydro là r = 0.74 A, trong khi tổng của bán kính quỹ đạo là 1.06 A. Điều này ảnh hưởng đến độ sâu chồng lên nhau của các đám mây electron và liên kết hydro mạnh, ổn định.

Nguyên tử hydrogen là nguyên tử cơ bản nhất trong tự nhiên. Kích thước của proton nguyên tử là 10,5 A, và đường kính của một nguyên tử là 0,1 nm.

Các phân tử đồng vị có một cấu trúc đặc biệt. Hạt nhân nguyên tử của protium chỉ chứa một proton. Đồng vị được chỉ định: 1H.

Cấu trúc hạt nhân trông giống như một phức hợp proton và neutron (2H).

3H - tritium - trong cấu trúc nguyên tử của nó được phú cho một hạt nhân với 1 proton và hai neutron.

Trọng lượng

Trong khoa học, có các công thức tính toán khối lượng của một phân tử hydro bằng nhau. Đối với nguyên tố, khối lượng phân tử và nguyên tử được xác định.

Hàm lượng mol của một phân tử hydro được tính từ công thức chung:

M = m / n, trong đó m là khối lượng của chất, n là lượng của nó.

Khối lượng của nguyên tử là 1,008 amu. Do đó, khối lượng tương đối của phân tử cũng sẽ bằng 1.008. Vì phân tử hydro bao gồm hai nguyên tử, trọng lượng nguyên tử tương đối là 2,016 a. Khối lượng của phân tử hydro được thể hiện bằng gam trên mỗi mol (g / mol).

Tầm quan trọng

Chất có ý nghĩa nhất trong tự nhiên, tạo thành hydro trong một phức hợp với oxy, là nước. Nước là nguồn sống, do đó hydro là một yếu tố quan trọng.

Trong 100% các nguyên tố hóa học tạo nên môi trường cơ thể, 1/10 phần, hoặc 10%, là hydro. Ngoài nước, nó có thể duy trì một cấu trúc protein bậc bốn, có thể, nhờ vào liên kết hydro.

Nguyên lý bổ sung axit nucleic cũng xảy ra với hoạt động của phân tử hydro. Trong tế bào thực vật, H tham gia vào quá trình quang hợp, tổng hợp, trong chuyển năng lượng thông qua các kênh màng.

Ứng dụng

Trong ngành công nghiệp hóa học, hydro được sử dụng rộng rãi. Nó được thêm vào trong sản xuất các sản phẩm nhựa, trong sản xuất xà phòng, cũng như trong sản xuất ammonia và menthol.

Công nghiệp thực phẩm: trong sản xuất thực phẩm, hydro được bổ sung như một thực phẩm bổ sung E949. Thành phần như vậy có thể được nhìn thấy trên bao bì của bơ thực vật, dầu thực vật. Phụ gia E949 được ngành công nghiệp thực phẩm của Liên bang Nga cho phép.

Hydrogen đã từng tham gia vào ngành hàng không, vì chất này nhẹ hơn không khí. Vì vậy, vào những năm 30 của thế kỷ trước, loại khí này đã tràn ngập các khí cầu và airship. Bất chấp sự rẻ mạt và tiện lợi của việc sử dụng, hyđrô nhanh chóng ngừng sử dụng như một chất bổ sung, khi những vụ nổ máy bay trở nên thường xuyên hơn.

Ngày nay, khí được sử dụng làm nhiên liệu được sử dụng trong ngành công nghiệp vũ trụ. Tuy nhiên, các phương pháp áp dụng cho hoạt động của động cơ xe ô tô và xe tải được xem xét, vì phần tử không phát ra tạp chất có hại vào khí quyển trong quá trình đốt, và do đó thân thiện với môi trường.

Một thành phần không thể thiếu của các đồng vị hydrogen nằm trong thành phần của nhiều loại thuốc. Deuterium được sử dụng trong các nghiên cứu dược lý để xác định hành vi và tác động của một loại thuốc trong cơ thể. Tritium được sử dụng trong chẩn đoán vô tuyến như là một yếu tố xác định các phản ứng sinh hóa của sự chuyển hóa enzyme. Hydro là một phần của peroxide, một chất khử trùng.