Водород — самый древний и распространённый элемент Вселенной. В таблице Менделеева Д.И. он занимает первое особое место. Он появился около 14 млрд лет назад после Большого взрыва. На его долю приходится не менее 74 % массы всей материи (по количеству атомов — до 88 %). Это самый лёгкий газ из всех. Он легче воздуха в 14,5 раз. Твёрдый водород визуально похож на снег. Но он плавится при температуре уже -262 C°, что ненамного отличается от абсолютного нуля.
Рождающий воду.
Впервые водород получил швейцарский алхимик Парацельс, погружая железные опилки в серную кислоту в XVI веке. Некоторые зелёные водоросли также вырабатывают водород из морской воды или сточных вод при дефиците кислорода и серы. Средневековые учёные называли его “горючим воздухом”. Такое название возникло после того, как они обнаружили, что после сгорания водорода образуется вода. В 1766 году Генри Кавендиш описал его как «горючий воздух». Название «водород» (от греч. hydro — «вода», genes — «рождающий») предложил Антуан Лавуазье в 1783 году, доказав, что при сгорании водорода образуется вода.
Атом водорода Н (читается аш) простейший: 1 протон + 1 электрон. У водорода три природных изотопа с нейтронами: o протий (один H) — 99,98 % всех атомов водорода, без нейтронов; o дейтерий (два H) — 1 протон + 1 нейтрон, не радиоактивен; o тритий (три H) — 1 протон + 2 нейтрона, радиоактивен (используется, например, для подсветки циферблатов часов).
Дирижабли раньше наполняли водородом, но в 30-х годах XX века произошло несколько катастроф, в ходе которых дирижабли взрывались и сгорали. Легковоспламеняющаяся природа водорода при смешивании с кислородом создает очень взрывоопасную смесь. Печально известная катастрофа «Гинденбург» в 1937 году высветила потенциальную опасность использования водорода в дирижаблях. В наше время дирижабли наполняют гелием, несмотря на его существенно более высокую стоимость.
Водород — «топливо» звёзд.
В недрах Солнца и других звёзд идут термоядерные реакции: при температуре свыше 10 млн °C водород превращается в гелий, выделяя свет и тепло. В недрах некоторых газовых гигантов водород приобретает металлические свойства. Учёные обнаружили, что это происходит при давлении около 250.000 атмосфер. При таком чудовищном давлении в молекулах сжимаются даже атомы.
Практическое применение водорода.
Молекулы водорода движутся быстрее, чем молекулы любого другого газа. Он отлично растворяется в большинстве металлов. Исключением является серебро. В энергетике водород — перспективное топливо. Его используют в: o ракетных двигателях; o топливных элементах (реакция H2+O2→H2O+электричество); в автомобилях (например, BMW 7 Hydrogen, 2007–2008 гг.).
Водород на Земле.
На Земле водород в основном связан: в воде (H2O), углеводородах, живых клетках. В свободном виде он редок — легко улетучивается в космос. В клетках живых организмов атомы водорода составляют около 63 % от общего числа атомов. Человечество потребляет около 75 млн тонн водорода в год. Водородные связи в воде (H2O) объясняют её аномалии: высокую температуру кипения (+100 °C), способность существовать в жидком виде на Земле, уникальность как растворителя. Земля не только теряет водород (например, при извержениях вулканов), но и получает его: протоны солнечного ветра взаимодействуют с кислородом атмосферы, образуя воду. Водород зарегистрирован в качестве пищевой добавки E949, которая вытесняет кислород и предотвращает порчу продуктов. Считается безопасной, но при чрезмерном потреблении может вызвать у человека судороги. (Часть текста подготовлена с помощью ИИ).
Вот такой он, простой, самый легкий водород!
А как Вы думаете, водород так ли важен для всех?
Лучистый цветок.