Co je vodík? Vlastnosti a hodnota

Nejběžnějším chemickým prvkem ve vesmíru je vodík. Jedná se o druh výchozího bodu, protože v periodické tabulce se atomové číslo rovná jedné. Lidstvo doufá, že se o něm bude moci dozvědět více jako jedno z nejvíce možných vozidel v budoucnu. Vodík je nejjednodušší, nejjednodušší a nejběžnější prvek, všude tam je spousta - sedmdesát pět procent celkové hmotnosti látky. Je v nějaké hvězdě, obzvláště hodně vodíku v plynových gigantech. Jeho úloha v hvězdných syntetických reakcích je klíčová. Bez vodíku není voda, což znamená, že není život. Každý si pamatuje, že molekula vody obsahuje jeden atom kyslíku a dva atomy v něm jsou vodík. Jedná se o dobře známý vzorec H ₂ O.

Jak ji používáme

Vodík byl objeven v roce 1766 Henry Cavendish, když analyzoval oxidační reakci kovu. Po několika letech pozorování si uvědomil, že v procesu hoření vodíku se vytváří voda. Dříve vědci identifikovali tento prvek, ale nepovažovali ho za nezávislý. V roce 1783 byl vodík nazván vodíkem (v řečtině, "hydro" je voda a "gen" znamená porodit). Element, který vytváří vodu, je vodík. Jedná se o plyn, jehož molekulární vzorec je H2. Pokud je teplota blízká pokojové teplotě a tlak je normální, tento prvek je nepostřehnutelný. Vodík nemůže dokonce zachytit lidské smysly - je bez chuti, nemá barvu ani vůni. Ale pod tlakem a při teplotě -252.87 ° C (velmi velké studené!), Tento plyn zkapalňuje. Takže je uložen, protože ve formě plynu to zabere mnohem více prostoru. Je to kapalný vodík, který se používá jako raketové palivo.

Vodík se může stát pevný, kovový, ale to vyžaduje nadměrný tlak, což je to, co dělají nejvýznamnější vědci - fyzici a chemici. Tento prvek již slouží jako alternativní palivo pro dopravu. Jeho použití je podobné tomu, jak funguje motor s vnitřním spalováním: při spalování vodíku se uvolňuje spousta jeho chemické energie. Byla také prakticky vyvinuta metoda vytváření palivových článků založených na tom: při kombinaci s kyslíkem dochází k reakci a prostřednictvím této vody a elektřiny vzniká. Možná, že se doprava brzy "změní" místo benzínu na vodík - množství výrobců automobilů má zájem o vytvoření alternativních hořlavých materiálů a jsou zde úspěchy. Ale čistě vodíkový motor je stále v perspektivě, existuje mnoho potíží. Výhody jsou však takové, že vytvoření palivové nádrže s pevným vodíkem je v plném proudu a vědci a inženýři nebudou ustupovat.

Základní informace

Hydrogenium (lat.) - vodík, první pořadové číslo v periodické tabulce, je označeno N. Vodík má hmotnost 1,0079, to je plyn, který za normálních podmínek nemá ani chuť, vůni ani barvu. Lékárníci ze šestnáctého století popsali určitý hořlavý plyn, který ho označoval různými způsoby. Ale všechno se ukázalo za stejných podmínek - když je kov vystaven kyselinám. Vodík, dokonce i sám Cavendish, se po mnoho let jednoduše nazýval "hořlavým vzduchem". Teprve v roce 1783 dokázal Lavoisier, že voda má složitou kompozici, a to prostřednictvím syntézy a analýzy a o čtyři roky později dala "hořlavý vzduch" své moderní jméno. Kořen tohoto složeného slova je široce používán, když je nutné pojmenovat vodíkové sloučeniny a všechny procesy, v nichž se účastní. Například hydrogenace, hydrid a podobně. Ruské jméno navrhované v roce 1824 M. Solovyov.

V přírodě je distribuce tohoto prvku bezkonkurenční. Jeho hmotnost v litosféře a hydrosféře zemské kůry je jedno procento, ale atomy vodíku jsou až šestnáct procent. Voda je na Zemi nejčastěji a 11,19% hmotnostních vody je vodík. To je také jistě přítomný v téměř všech sloučenin, které tvoří olej, uhlí, všechny přírodní plyny a hlínu. V organismech rostlin a živočichů je přítomen vodík - ve složení bílkovin, tuků, nukleových kyselin, sacharidů a tak dále. Volný stav vodíku není typický a téměř se nevyskytuje - je velmi malý v přírodních a vulkanických plynech. Absolutně nevýznamné množství vodíku v atmosféře - 0,0001%, počtem atomů. Ale celý tok protonů představuje vodík v blízkosti Země, skládá se z vnitřního radiačního pásu naší planety.

Cosmos

Ve vesmíru se neobjevuje žádný prvek tak často jako vodík. Objem vodíku ve složení prvků slunce je více než polovina jeho hmotnosti. Většina hvězd tvoří vodík, který je ve formě plazmy. Hlavní část různorodých plynů z mlhovin a mezihvězdného média se také skládá z vodíku. Je přítomen v kometách, v atmosféře řady planet. Přirozeně není v čisté formě - jako volný H2, pak jako metan CH4, pak jako amoniak NH3, dokonce jako voda H ₂ O. Velmi často existují CH, NH, SiN, OH, PH a podobně. Jako protonový proud je vodík součástí korpuskulárního slunečního záření a kosmického záření.

V běžném vodíku je směs dvou stabilních izotopů lehký vodík (nebo protium ¹ H) a těžký vodík (nebo deuterium - 2H nebo D). Existují další izotopy: radioaktivní tritium - ³ N nebo T, jinak - super těžký vodík. Je také velmi nestabilní ⁴ N. V přírodě obsahuje vodíková sloučenina izotopy v takových poměrech: na atomu deuteria je 6800 protilátek. Tritium se vytváří v atmosféře z dusíku, který je ovlivňován neutrony kosmických paprsků, ale je zanedbatelný. Jaký je hmotnostní počet izotopů? Obrázek ukazuje, že protilátkové jádro je pouze s jedním protonem a pro deuterium je v atomovém jádru nejen atom protonu, ale také neutron. Tritium má v jádru jednoho protonu dva neutrony. Ale ⁴ N obsahuje tři neutrony na jeden proton. Proto jsou fyzikální vlastnosti a chemické vlastnosti izotopů vodíku velmi rozdílné ve srovnání s izotopy všech ostatních prvků - velmi velký rozdíl hmotností.

Struktura a fyzikální vlastnosti

Podle struktury je atom vodíku nejjednodušší ve srovnání se všemi ostatními prvky: jedno jádro - jeden elektron. Ionizační potenciál je vazebnou energií jádra elektronu - 13,595 electron voltů (eV). Je to kvůli jednoduchosti této struktury, že atom vodíku je vhodný jako model v kvantové mechanice, když je nutné vypočítat energetické hladiny složitějších atomů. V molekule H2 - dva atomy, které jsou spojeny chemickou kovalentní vazbou. Energie rozpadu je velmi vysoká. Atomový vodík může vznikat v chemických reakcích, jako je zinek a kyselina chlorovodíková. Nicméně, interakce s vodíkem se prakticky nevyskytuje - atomový stav vodíku je velmi krátký, atomy se okamžitě rekombinují na molekuly H2.

Z fyzického hlediska je vodík nejlehčí ze všech známých látek - více než čtrnáctkrát lehčí než vzduch (pamatujme si létající balóny na prázdninách - mají jen vodík uvnitř). Může se však vařit, zkapalnit, roztavit se, vytvrzovat a pouze hélium se vaří a taví při nižších teplotách. Je obtížné jej zkapalnit, potřebujete teplotu nižší než -240 stupňů Celsia. Má však velmi vysokou tepelnou vodivost. Takřka se nerozpouští ve vodě, ale dochází k jemné interakci s kovovým vodíkem - rozpouští se téměř ve všech, nejlépe ve palladiu (pro jeden objem vodíku se spotřebuje osm set padesáti objemů). Kapalný vodík je lehký a tekutý, a když je rozpuštěn v kovu, často zničí slitiny kvůli interakci s uhlíkem (například ocel), difuze, dekarbonizace.

Chemické vlastnosti

Ve většině sloučenin se uvádí vodík oxidační stav (valence) +1, jako sodík a jiné alkalické kovy. On je považován za jejich protějšek, který je v čele první skupiny systému Mendeleev. Avšak vodíkový ion v kovových hydridách je záporně nabitý, s oxidačním stavem -1. Tento prvek je také v blízkosti halogenů, které jsou dokonce schopny ho nahradit v organických sloučeninách. Proto může být vodík připisován sedmé skupině periodického systému. Za normálních podmínek se molekuly vodíku neliší v aktivitě, kombinují se pouze s nejaktivnějšími nekovymi látkami: jsou dobré s fluorem a pokud je světlo - s chlórem. Když se však zahřeje, vodík se stává jiným - reaguje s mnoha prvky. Ve srovnání s molekulárním atomovým vodíkem je velmi chemicky aktivní, takže se vytváří voda ve spojení s kyslíkem a současně se uvolňuje energie a teplo. Při pokojové teplotě je tato reakce velmi pomalá, ale při zahřátí nad 500 stupňů se získá výbuch.

Vodík se používá ke snižování kovů, protože z jejich oxidů přebírá kyslík. S fluorem vytváří vodík výbuch i ve tmě a v minus dvě stě padesát dva stupňů Celsia. Chlór a brom vzbuzují vodík pouze při zahřátí nebo osvětlení a jód pouze při zahřátí. Vodík s dusíkem tvoří amoniak (většina hnojiv se vyrábí tímto způsobem). Při zahřátí se velmi aktivně interaguje se sírou a je to sirovodík. S telurem a selenem je obtížné způsobit reakci vodíku a při čistém uhlí se reakce objevuje při velmi vysokých teplotách a získá se metan. S oxid uhelnatý vodík se liší organických sloučenin tlak, teplota, katalyzátory a to vše má velký praktický význam. A obecně je úloha vodíku, stejně jako jeho sloučenin, výjimečně velká, protože protonové kyseliny dává kyselé vlastnosti. S mnoha prvky se vytváří vodíková vazba, která ovlivňuje vlastnosti anorganických i organických sloučenin.

Příprava a použití

Vodík se získává v průmyslovém měřítku z přírodních plynů - hořlavého, koksárenského plynu a ropného plynu. To může být také dosaženo elektrolýzou, kde elektřina není příliš drahá. Nejdůležitějším způsobem výroby vodíku je však katalytická interakce uhlovodíků, převážně metanu, s vodní párou při konverzi. Také široce používaný a způsob oxidace uhlovodíků s kyslíkem. Produkce vodíku ze zemního plynu je nejlevnější způsob. Další dvě - použití koksárenského plynu a rafinovaného plynu - vodík se uvolní, když jsou zbývající složky zkapalněny. Jsou snadněji přístupné ke zkapalňování a pro vodík, jak si pamatujeme, potřebujete -252 stupňů.

Peroxid vodíku je při používání velmi oblíbený. Léčba tímto roztokem se používá velmi často. Molekulární vzorec H ₂ O _{2 je} nepravděpodobné, že bude volán všemi těmi miliony lidí, kteří chtějí být blond a zesvětlení vlasů, stejně jako ti, kteří milují čistotu v kuchyni. Dokonce i ti, kteří zvládnou škrábance z hry s kotětem, si nejčastěji neuvědomují, že používají úpravu vodíku. Ale každý ví příběh: od roku 1852 je vodík již dlouho používán v letectví. Vzducholiství, vynalezená Henrym Giffardem, byla založena na vodíku. Byly nazývány zeppeliny. Zeppeliny byly vyhnané z nebe rychlým vývojem konstrukce letadel. V roce 1937 došlo k závažné havárii, když spálil. vzducholoď "Hindenburg". Po tomto incidentu se zeppeliny nikdy znovu nepoužívaly. Ale na konci osmnáctého století bylo šíření balónů naplněných vodíkem rozšířeno. Kromě výroby amoniaku je dnes třeba vyrábět vodík methylalkoholu a další alkoholy, benzin, hydrogenované těžké kapalné palivá a tuhá paliva. Nejedná se bez vodíku během svařování, při řezání kovů - může to být kyslík-vodík a atomový-vodík. A tritium a deuterium dávají život atomové energii. To, jak si pamatujeme, je izotopy vodíku.

Neumyvakin

Vodík jako chemický prvek je tak dobrý, že nemohl mít vlastní fanoušky. Ivan Pavlovič Neumyvakin - profesor, státní držitel a mnoho dalších titulů a ocenění. Jako lékař tradiční medicíny je v Rusku jmenován jako nejlepší léčitel. Byl to ten, kdo vyvinul mnoho metod a zásad pro poskytování lékařské pomoci astronautům, kteří jsou v letu. Právě on vytvořil unikátní nemocnici - nemocnici na palubě vesmírné lodi. Zároveň byl státním koordinátorem směru kosmetické medicíny. Kosmos a kosmetika. Jeho vášeň pro vodík není zaměřena na získání velkého množství peněz, jak je tomu nyní v domácí medicíně, ale naopak - naučit lidi léčit cokoli doslova penny znamená bez dalších návštěv lékáren.

On podporuje léčbu s drogou, která je doslova přítomná v každém domově. Jedná se o peroxid vodíku. Neumyvakin může být kritizován tolik, kolik chce, bude stále trvat na svém vlastním: ano, opravdu vše může být vyléčeno peroxidem vodíku, protože vyživuje vnitřní buňky těla kyslíkem, ničí toxiny, normalizuje kyselé a alkalické rovnováhy a tudíž regeneruje tkáně, omlazuje všechny organismus. Nikdo ještě neviděl vytvrzený peroxid vodíku, mnohem méně zkoumal, ale Neumyvakin tvrdí, že pomocí tohoto nástroje se můžete zcela zbavit virových, bakteriálních a houbových onemocnění, zabránit vzniku nádorů a aterosklerózy, porazit deprese, omládnout tělo a nikdy se nemoci Chlazení a nachlazení.

Panacea

Ivan Pavlovič je si jistý, že při správném používání této nejjednodušší drogy as dodržením všech jednoduchých pokynů může být mnoho nemocí překonáno, včetně velmi závažných. Jejich seznam je obrovský: od parodontálních onemocnění a tonzilitidy po infarkt myokardu, mrtvici a cukrovku. Takové drobnosti jako antritis nebo osteochondróza odlétají od prvních léčebných schůzek. Dokonce i rakovinové nádory se bojí a utíkají od peroxidu vodíku, protože stimuluje imunitní systém, aktivuje se život v těle a jeho ochrana.

Dokonce i děti mohou být léčeny tímto způsobem, s výjimkou toho, že těhotné ženy se lépe brání v používání peroxidu vodíku. Tato metoda se také nedoporučuje pro osoby s transplantovanými orgány kvůli možné neslučitelnosti tkání. Dávkování by mělo být přísně sledováno: od jedné k deseti a přidáním jednoho denně. Třikrát denně (třicet kapek tříprocentního roztoku peroxidu vodíku za den, wow!) Půl hodiny před jídlem. Intravenózně můžete vstoupit do roztoku a pod dohledem lékaře. Někdy se peroxid vodíku kombinuje s účinnějším účinkem u jiných léků. Uvnitř roztoku se používá pouze ve zředěné formě - čistou vodou.

Venku

Komprese a oplachování před vytvořením profesora Neumyvakina byly jeho metody velmi oblíbené. Každý ví, že stejně jako alkoholové komprese nemůžete používat peroxid vodíku ve své čisté podobě, protože máte spálené tkáně, ale bradavice nebo houbové léze jsou rozmazané místně a se silným řešením - až patnáct procent.

Při kožních vyrážkách působí bolesti hlavy také postupy, při nichž se používá peroxid vodíku. Komprese by se měla provádět bavlněnou látkou namočenou v roztoku dvou čajových lžiček o trojnásobku peroxidu vodíku a padesáti miligramů čisté vody. Zakryjte látku a zabalte s vlnou nebo ručníkem. Doba trvání komprese je od čtvrt hodiny až hodinu a půl ráno a večer až do zotavení.

Stanovisko lékařů

Názory jsou rozděleny, ne každý je fascinován vlastnostmi peroxidu vodíku, navíc se nejenže nedůvěřují, ale smát se. Mezi lékaři jsou ti, kteří podporovali Neumyvakin a dokonce zvedli vývoj své teorie, ale jsou menšinou. Většina lékařů se domnívá, že taková léčba je nejen neúčinná, ale často katastrofální.

Ve skutečnosti neexistuje oficiálně jediný dokázaný případ, kdy by byl pacient vyléčen peroxidem vodíku. Současně neexistují žádné informace o poškození zdraví v souvislosti s používáním této metody. Ale drahocenný čas je ztracen a člověk, který dostal jedno z nejzávažnějších onemocnění a plně se spoléhal na panacea Neumyvakin, hrozí, že bude pozdě na počátku svého současného tradičního zacházení.