فرمول شیمیایی یک تصویر با استفاده از نمادها است.

علائم عنصر شیمیایی

علامت شیمیایییا نماد عنصر شیمیایی– این اولین یا دو حرف اول نام لاتین این عنصر است.

مثلا: فرومFe , کاپرم -مس , اکسیژنیومOو غیره.

جدول 1: اطلاعات ارائه شده توسط یک علامت شیمیایی

هوش	با استفاده از مثال Cl
نام آیتم	کلر
	غیر فلزی، هالوژن
یک عنصر	1 اتم کلر
(ار)از این عنصر	Ar(Cl) = 35.5
جرم اتمی مطلق یک عنصر شیمیایی m = Ar 1.66 10 -24 گرم = Ar 1.66 10 -27 کیلوگرم	M (Cl) = 35.5 1.66 10 -24 = 58.9 10 -24 گرم

نام یک نماد شیمیایی در بیشتر موارد به عنوان نام یک عنصر شیمیایی خوانده می شود. مثلا، K - پتاسیم, کلسیم – کلسیم, Mg - منیزیم, منگنز - منگنز.

مواردی که نام یک نماد شیمیایی متفاوت خوانده می شود در جدول 2 آورده شده است:

نام عنصر شیمیایی	علامت شیمیایی	نام نماد شیمیایی (تلفظ)
نیتروژن	ن	En
هیدروژن	اچ	خاکستر
اهن	Fe	فروم
طلا	طلا	آروم
اکسیژن	O	در باره
سیلیکون	سی	سیلیسیم
فلز مس	مس	کوپروم
قلع	Sn	استانوم
سیاره تیر	HG	هیدرارژیوم
رهبری	سرب	پلوموم
گوگرد	اس	Es
نقره	Ag	آرژانتوم
کربن	سی	تسه
فسفر	پ	پلی اتیلن

فرمول های شیمیایی مواد ساده

فرمول شیمیایی اکثر مواد ساده (همه فلزات و بسیاری از غیر فلزات) نشانه عناصر شیمیایی مربوطه است.

بنابراین ماده آهنو عنصر شیمیایی آهنیکسان تعیین می شوند - Fe .

اگر ساختار مولکولی داشته باشد (به شکل وجود دارد , سپس فرمول آن نماد شیمیایی عنصر با است فهرست مطالبپایین سمت راست نشان می دهد تعداد اتم هادر یک مولکول: H 2, O2, O 3, N 2, F 2, Cl2, BR 2, ص 4, S 8.

جدول 3: اطلاعات ارائه شده توسط یک نماد شیمیایی

هوش	استفاده از C به عنوان مثال
نام ماده	کربن (الماس، گرافیت، گرافن، کاربین)
تعلق یک عنصر به یک کلاس معین از عناصر شیمیایی	غیر فلز
یک اتم از یک عنصر	1 اتم کربن
جرم اتمی نسبی (ار)عنصری که یک ماده را تشکیل می دهد	Ar(C) = 12
جرم اتمی مطلق	M(C) = 12 1.66 10-24 = 19.93 10 -24 گرم
یک ماده	1 مول کربن، یعنی 6.02 10 23اتم های کربن
	M (C) = Ar (C) = 12 گرم بر مول

فرمول های شیمیایی مواد پیچیده

فرمول یک ماده پیچیده با نوشتن علائم عناصر شیمیایی که ماده از آنها تشکیل شده است تهیه می شود که تعداد اتم های هر عنصر در مولکول را نشان می دهد. در این مورد، به عنوان یک قاعده، عناصر شیمیایی نوشته می شود به منظور افزایش الکترونگاتیوی مطابق با سری عملی زیر:

من، سی، ب، ته، H، P، As، I، Se، C، S، Br، Cl، N، O، F

مثلا، H2O , CaSO4 , Al2O3 , CS 2 , از 2 , NaH.

استثناها عبارتند از:

• برخی از ترکیبات نیتروژن با هیدروژن (به عنوان مثال، آمونیاک NH 3 , هیدرازین N 2H 4 );
• نمک اسیدهای آلی (به عنوان مثال، فرمت سدیم HCOONa , استات کلسیم (CH 3COO) 2Ca) ;
• هیدروکربن ها ( CH 4 , C2H4 , C2H2 ).

فرمول های شیمیایی مواد موجود در فرم دایمرها (NO 2 , P2O 3 , P2O5نمک های جیوه تک ظرفیتی، به عنوان مثال: HgCl , HgNO3و غیره)، در فرم نوشته شده است N 2 O4،ص 4 O6،ص 4 O 10جیوه 2 Cl2،جیوه 2 ( NO 3) 2.

تعداد اتم های یک عنصر شیمیایی در یک مولکول و یک یون پیچیده بر اساس مفهوم تعیین می شود ظرفیتیا حالت های اکسیداسیونو ثبت می شود اندیس پایین سمت راستاز علامت هر عنصر (شاخص 1 حذف شده است). در این مورد، آنها از قاعده خارج می شوند:

مجموع جبری حالت های اکسیداسیون همه اتم ها در یک مولکول باید برابر با صفر باشد (مولکول ها از نظر الکتریکی خنثی هستند) و در یک یون پیچیده - بار یون.

مثلا:

2Al 3 + +3SO 4 2- =Al 2 (SO 4) 3

از همین قاعده استفاده می شود هنگام تعیین حالت اکسیداسیون یک عنصر شیمیایی با استفاده از فرمول یک ماده یا کمپلکس. معمولاً عنصری است که چندین حالت اکسیداسیون دارد. حالت اکسیداسیون عناصر باقی مانده تشکیل دهنده مولکول یا یون باید مشخص باشد.

بار یک یون مختلط مجموع جبری حالت های اکسیداسیون تمام اتم هایی است که یون را تشکیل می دهند. بنابراین، هنگام تعیین وضعیت اکسیداسیون یک عنصر شیمیایی در یک یون پیچیده، خود یون در براکت ها قرار می گیرد و بار آن از براکت ها خارج می شود.

هنگام کامپایل فرمول های ظرفیتیک ماده به صورت ترکیبی متشکل از دو ذره از انواع مختلف نشان داده می شود که ظرفیت آنها مشخص است. بعد استفاده می کنند قانون:

در یک مولکول، حاصل ضرب ظرفیت به تعداد ذرات یک نوع باید با حاصلضرب ظرفیت با تعداد ذرات نوع دیگر برابر باشد.

مثلا:

عدد قبل از فرمول در یک معادله واکنش نامیده می شود ضریب. او هر دو را نشان می دهد تعداد مولکول ها، یا تعداد مول ماده.

ضریب قبل از نماد شیمیایی، نشان می دهد تعداد اتم های یک عنصر شیمیایی معینو در موردی که علامت فرمول یک ماده ساده باشد، ضریب یکی را نشان می دهد تعداد اتم ها، یا تعداد مول های این ماده

مثلا:

• 3 Fe- سه اتم آهن، 3 مول اتم آهن،
• 2 اچ- دو اتم هیدروژن، 2 مول اتم هیدروژن،
• H 2- یک مولکول هیدروژن، 1 مول هیدروژن.

فرمول شیمیایی بسیاری از مواد به صورت تجربی تعیین شده است، به همین دلیل به آنها می گویند "تجربی".

جدول 4: اطلاعات ارائه شده توسط فرمول شیمیایی یک ماده پیچیده

هوش	مثلا C aCO3
نام ماده	کربنات کلسیم
تعلق یک عنصر به دسته خاصی از مواد	نمک متوسط ​​(معمولی).
یک مولکول ماده	1 مولکول کربنات کلسیم
یک مول ماده	6.02 10 23مولکول ها CaCO3
جرم مولکولی نسبی ماده (Mr)	Мr (CaCO3) = Ar (Ca) +Ar (C) +3Ar (O) =100
جرم مولی ماده (M)	M (CaCO3) = 100 گرم در مول
جرم مولکولی مطلق ماده (m)	M (CaCO3) = آقای (CaCO3) 1.66 10 -24 گرم = 1.66 10 -22 گرم
ترکیب کیفی (چه عناصر شیمیایی ماده را تشکیل می دهند)	کلسیم، کربن، اکسیژن
ترکیب کمی ماده:
تعداد اتم های هر عنصر در یک مولکول یک ماده:	یک مولکول کربنات کلسیم از آن تشکیل شده است 1 اتمکلسیم، 1 اتمکربن و 3 اتماکسیژن.
تعداد مول های هر عنصر در 1 مول ماده:	در 1 مول CaCO 3(6.02 · 10 23 مولکول) موجود است 1 خال(6.02 · 10 23 اتم) کلسیم، 1 خال(6.02 10 23 اتم) کربن و 3 مول(3 6.02 10 23 اتم) عنصر شیمیایی اکسیژن)
ترکیب جرمی ماده:
جرم هر عنصر در 1 مول ماده:	1 مول کربنات کلسیم (100 گرم) حاوی عناصر شیمیایی زیر است: 40 گرم کلسیم, 12 گرم کربن, 48 گرم اکسیژن.
کسر جرمی عناصر شیمیایی موجود در ماده (ترکیب ماده بر حسب درصد وزنی):	ترکیب کربنات کلسیم بر حسب وزن: W (Ca) = (n (Ca) Ar (Ca))/Mr (CaCO3) = (1·40)/100 = 0.4 (40%) W (C) = (n (Ca) Ar (Ca))/Mr (CaCO3) = (1 12)/100 = 0.12 (12%) W (O) = (n (Ca) Ar (Ca))/Mr (CaCO3) = (3 16)/100 = 0.48 (48%)
برای ماده ای با ساختار یونی (نمک، اسید، باز)، فرمول ماده اطلاعاتی در مورد تعداد یون های هر نوع در مولکول، مقدار آنها و جرم یون ها در هر 1 مول از ماده ارائه می دهد:	مولکول CaCO 3از یک یون تشکیل شده است Ca 2+و یون CO 3 2- 1 مول ( 6.02 10 23مولکول ها) CaCO 3شامل 1 مول یون های Ca 2+و یون 1 مول CO 3 2-; 1 مول (100 گرم) کربنات کلسیم حاوی است یون 40 گرم Ca 2+و یون 60 گرم CO 3 2-
حجم مولی یک ماده در شرایط استاندارد (فقط برای گازها)

فرمول های گرافیکی

برای به دست آوردن اطلاعات کامل تر در مورد یک ماده، استفاده کنید فرمول های گرافیکی ، که نشان می دهد ترتیب اتصال اتم ها در یک مولکولو ظرفیت هر عنصر.

فرمول های گرافیکی مواد متشکل از مولکول ها، گاهی اوقات، به یک درجه یا دیگری، ساختار (ساختار) این مولکول ها را منعکس می کنند ساختاری .

برای تدوین فرمول گرافیکی (ساختاری) یک ماده، باید:

• ظرفیت تمام عناصر شیمیایی تشکیل دهنده ماده را تعیین کنید.
• علائم همه عناصر شیمیایی تشکیل دهنده ماده را بنویسید، هر کدام به مقداری برابر با تعداد اتم های یک عنصر معین در مولکول.
• علائم عناصر شیمیایی را با خط تیره وصل کنید. هر خط تیره نشان دهنده یک جفت است که بین عناصر شیمیایی ارتباط برقرار می کند و بنابراین به طور مساوی به هر دو عنصر تعلق دارد.
• تعداد خطوط اطراف علامت یک عنصر شیمیایی باید با ظرفیت این عنصر شیمیایی مطابقت داشته باشد.
• هنگام فرمولاسیون اسیدهای حاوی اکسیژن و نمک های آنها، اتم های هیدروژن و اتم های فلز از طریق یک اتم اکسیژن به عنصر تشکیل دهنده اسید متصل می شوند.
• اتم های اکسیژن تنها هنگام فرمولاسیون پراکسیدها با یکدیگر ترکیب می شوند.

نمونه هایی از فرمول های گرافیکی:

روش های صنعتی برای تولید مواد ساده بستگی به شکلی دارد که عنصر مربوطه در طبیعت یافت می شود، یعنی اینکه چه چیزی می تواند ماده اولیه تولید آن باشد. بنابراین، اکسیژن، که در حالت آزاد در دسترس است، به صورت فیزیکی - با جداسازی از هوای مایع - به دست می آید. هیدروژن تقریباً همه به صورت ترکیبات است، بنابراین برای به دست آوردن آن از روش های شیمیایی استفاده می شود. به طور خاص، می توان از واکنش های تجزیه استفاده کرد. یکی از راه های تولید هیدروژن از طریق تجزیه آب توسط جریان الکتریکی است.

روش صنعتی اصلی برای تولید هیدروژن واکنش متان که بخشی از گاز طبیعی است با آب است. در دمای بالا انجام می شود (به راحتی می توان تأیید کرد که هنگام عبور متان حتی از آب در حال جوش، هیچ واکنشی رخ نمی دهد):

CH 4 + 2H 2 0 = CO 2 + 4H 2 - 165 کیلوژول

در آزمایشگاه برای به دست آوردن مواد ساده، لزوماً از مواد اولیه طبیعی استفاده نمی کنند، بلکه آن دسته از مواد اولیه را انتخاب می کنند که جداسازی ماده مورد نیاز از آنها آسانتر باشد. به عنوان مثال، در آزمایشگاه، اکسیژن از هوا به دست نمی آید. همین امر در مورد تولید هیدروژن نیز صدق می کند. یکی از روش های آزمایشگاهی تولید هیدروژن که گاهی در صنعت نیز مورد استفاده قرار می گیرد، تجزیه آب توسط جریان الکتریکی است.

به طور معمول، هیدروژن در آزمایشگاه با واکنش روی با اسید هیدروکلریک تولید می شود.

در صنعت

1.الکترولیز محلول های آبی نمک:

2NaCl + 2H 2 O → H 2 + 2 NaOH + Cl 2

2.عبور بخار آب از روی کک داغدر دمای حدود 1000 درجه سانتیگراد:

H 2 O + C ⇄ H 2 + CO

3.از گاز طبیعی

تبدیل بخار: CH 4 + H 2 O ⇄ CO + 3H 2 (1000 درجه سانتی گراد) اکسیداسیون کاتالیستی با اکسیژن: 2CH 4 + O 2 ⇄ 2CO + 4H 2

4. ترک خوردگی و اصلاح هیدروکربن ها در طی پالایش نفت.

در آزمایشگاه

1.تاثیر اسیدهای رقیق بر فلزاتبرای انجام این واکنش اغلب از روی و اسید هیدروکلریک استفاده می شود:

Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2

2.تداخل کلسیم با آب:

Ca + 2H 2 O → Ca(OH) 2 + H 2

3.هیدرولیز هیدریدها:

NaH + H 2 O → NaOH + H 2

4.تاثیر قلیاها بر روی یا آلومینیوم:

2Al + 2NaOH + 6H 2 O → 2Na + 3H 2 Zn + 2KOH + 2H 2 O → K 2 + H 2

5.با استفاده از الکترولیزدر طی الکترولیز محلول های آبی قلیایی ها یا اسیدها، هیدروژن در کاتد آزاد می شود، به عنوان مثال:

2H 3 O + + 2e - → H 2 + 2H 2 O

• بیوراکتور برای تولید هیدروژن

مشخصات فیزیکی

گاز هیدروژن می تواند به دو شکل (اصلاحات) - به شکل ارتو - و پارا هیدروژن وجود داشته باشد.

در مولکول ارتوهیدروژن (mp. 259.10- درجه سانتی گراد، bp -252.56 درجه سانتی گراد) چرخش های هسته ای به طور یکسان (موازی) و در پاراهیدروژن (mp. 259.32- درجه سانتی گراد، bp. جوش. 252.89- درجه سانتی گراد) - مقابل یکدیگر (ضد موازی).

اشکال آلوتروپیک هیدروژن را می توان با جذب روی کربن فعال در دمای نیتروژن مایع جدا کرد. در دماهای بسیار پایین، تعادل بین ارتوهیدروژن و پاراهیدروژن تقریباً به طور کامل به سمت دومی تغییر می کند. در 80 K نسبت فرم ها تقریباً 1:1 است. هنگامی که گرم می شود، پارهیدروژن دفع شده به ارتوهیدروژن تبدیل می شود تا زمانی که مخلوطی در دمای اتاق به تعادل برسد (اورتو-پارا: 75:25). بدون کاتالیزور، تبدیل به آرامی اتفاق می‌افتد، که مطالعه خواص اشکال آلوتروپیک منفرد را ممکن می‌سازد. مولکول هیدروژن دو اتمی است - H2. در شرایط عادی گازی بی رنگ، بی بو و بی مزه است. هیدروژن سبک ترین گاز است، چگالی آن چند برابر چگالی هوا است. بدیهی است که هر چه جرم مولکول ها کوچکتر باشد، سرعت آنها در همان دما بیشتر می شود. مولکول‌های هیدروژن به عنوان سبک‌ترین مولکول‌ها، سریع‌تر از مولکول‌های هر گاز دیگری حرکت می‌کنند و بنابراین می‌توانند گرما را از جسمی به جسم دیگر سریع‌تر منتقل کنند. از این رو هیدروژن بالاترین رسانایی حرارتی را در بین مواد گازی دارد. رسانایی حرارتی آن تقریباً هفت برابر بیشتر از هدایت حرارتی هوا است.

خواص شیمیایی

مولکول های هیدروژن H2 کاملاً قوی هستند و برای اینکه هیدروژن واکنش نشان دهد، باید انرژی زیادی صرف شود: H 2 = 2H - 432 kJ بنابراین، در دمای معمولی، هیدروژن فقط با فلزات بسیار فعال، به عنوان مثال کلسیم، واکنش می دهد و کلسیم را تشکیل می دهد. هیدرید: Ca + H 2 = CaH 2 و با تنها غیر فلز - فلوئور، تشکیل هیدروژن فلوراید: F 2 + H 2 = 2HF با بیشتر فلزات و غیر فلزات، هیدروژن در دماهای بالا یا تحت تأثیرات دیگر واکنش می دهد، برای مثال. ، نورپردازی می‌تواند اکسیژن را از برخی اکسیدها بگیرد، به عنوان مثال: CuO + H 2 = Cu + H 2 0 معادله نوشته شده واکنش کاهش را منعکس می‌کند. واکنش‌های احیا فرآیندهایی هستند که در آن اکسیژن از یک ترکیب حذف می‌شود. موادی که اکسیژن را از بین می برند، عوامل کاهنده نامیده می شوند (خودشان اکسید می شوند). در ادامه، تعریف دیگری از مفاهیم «اکسیداسیون» و «کاهش» ارائه خواهد شد. و این تعریف، از نظر تاریخی اولین تعریف، امروزه اهمیت خود را به ویژه در شیمی آلی حفظ کرده است. واکنش احیا برعکس واکنش اکسیداسیون است. هر دوی این واکنش ها همیشه به طور همزمان به عنوان یک فرآیند رخ می دهند: هنگامی که یک ماده اکسید می شود (کاهش می یابد)، احیا (اکسیداسیون) ماده دیگر لزوماً به طور همزمان اتفاق می افتد.

N 2 + 3H 2 → 2 NH 3

با هالوژن تشکیل می شود هالیدهای هیدروژن:

F 2 + H 2 → 2 HF، واکنش به صورت انفجاری در تاریکی و در هر دمایی رخ می دهد، Cl 2 + H 2 → 2 HCl، واکنش به صورت انفجاری، فقط در نور رخ می دهد.

تحت گرمای زیاد با دوده تعامل دارد:

C + 2H 2 → CH 4

برهمکنش با فلزات قلیایی و قلیایی خاکی

هیدروژن با فلزات فعال تشکیل می شود هیدریدها:

Na + H 2 → 2 NaH Ca + H 2 → CaH 2 Mg + H 2 → MgH 2

هیدریدها- مواد جامد نمک مانند که به راحتی هیدرولیز می شوند:

CaH 2 + 2H 2 O → Ca(OH) 2 + 2H 2

برهمکنش با اکسیدهای فلزی (معمولاً عناصر d)

اکسیدها به فلزات احیا می شوند:

CuO + H 2 → Cu + H 2 O Fe 2 O 3 + 3H 2 → 2 Fe + 3H 2 O WO 3 + 3H 2 → W + 3H 2 O

هیدروژناسیون ترکیبات آلی

هنگامی که هیدروژن در حضور کاتالیزور نیکل و در دماهای بالا بر روی هیدروکربن های غیر اشباع عمل می کند، واکنشی رخ می دهد. هیدروژناسیون:

CH 2 = CH 2 + H 2 → CH 3 - CH 3

هیدروژن آلدئیدها را به الکل تبدیل می کند:

CH 3 CHO + H 2 → C 2 H 5 OH.

ژئوشیمی هیدروژن

هیدروژن ماده اصلی ساختمان کیهان است. این عنصر رایج ترین عنصر است و همه عناصر در نتیجه واکنش های حرارتی و هسته ای از آن تشکیل می شوند.

هیدروژن آزاد H2 در گازهای زمینی نسبتا نادر است، اما به شکل آب نقش بسیار مهمی در فرآیندهای ژئوشیمیایی دارد.

هیدروژن می تواند در مواد معدنی به شکل یون آمونیوم، یون هیدروکسیل و آب کریستالی وجود داشته باشد.

در جو، هیدروژن به طور مداوم در نتیجه تجزیه آب توسط تابش خورشید تولید می شود. به اتمسفر بالایی مهاجرت می کند و به فضا می گریزد.

کاربرد

• انرژی هیدروژن

هیدروژن اتمی برای جوشکاری هیدروژن اتمی استفاده می شود.

در صنایع غذایی، هیدروژن به عنوان یک افزودنی غذایی ثبت شده است E949مانند گاز بسته بندی.

ویژگی های درمان

هیدروژن، هنگامی که با هوا مخلوط می شود، یک مخلوط انفجاری را تشکیل می دهد - به اصطلاح گاز منفجر کننده. این گاز زمانی بیشترین انفجار را دارد که نسبت حجمی هیدروژن و اکسیژن 2:1 یا هیدروژن و هوا تقریباً 2:5 باشد، زیرا هوا حاوی تقریباً 21٪ اکسیژن است. هیدروژن نیز یک خطر آتش سوزی است. هیدروژن مایع در صورت تماس با پوست می تواند باعث سرمازدگی شدید شود.

غلظت انفجاری هیدروژن و اکسیژن از 4٪ تا 96٪ حجمی رخ می دهد. هنگامی که با هوا از 4٪ تا 75 (74)٪ حجمی مخلوط می شود.

استفاده از هیدروژن

در صنایع شیمیایی از هیدروژن در تولید آمونیاک، صابون و پلاستیک استفاده می شود. در صنایع غذایی، مارگارین از روغن های گیاهی مایع با استفاده از هیدروژن ساخته می شود. هیدروژن بسیار سبک است و همیشه در هوا بالا می رود. روزی روزگاری کشتی های هوایی و بالن ها پر از هیدروژن بودند. اما در دهه 30. قرن XX چندین فاجعه وحشتناک با انفجار و سوختن کشتی های هوایی رخ داد. امروزه کشتی های هوایی با گاز هلیوم پر می شوند. از هیدروژن به عنوان سوخت موشک نیز استفاده می شود. روزی ممکن است هیدروژن به طور گسترده ای به عنوان سوخت خودروها و کامیون ها مورد استفاده قرار گیرد. موتورهای هیدروژنی محیط زیست را آلوده نمی کنند و فقط بخار آب از خود ساطع می کنند (البته تولید هیدروژن خود منجر به آلودگی محیطی می شود). خورشید ما بیشتر از هیدروژن ساخته شده است. گرما و نور خورشید نتیجه آزاد شدن انرژی هسته ای از همجوشی هسته های هیدروژن است.

استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت (مقرون به صرفه)

مهمترین ویژگی موادی که به عنوان سوخت مورد استفاده قرار می گیرند گرمای احتراق آنها است. از درس شیمی عمومی مشخص شده است که واکنش بین هیدروژن و اکسیژن با آزاد شدن گرما رخ می دهد. اگر 1 مول H 2 (2 گرم) و 0.5 مول O 2 (16 گرم) را در شرایط استاندارد گرفته و واکنش را تحریک کنیم، طبق معادله

H 2 + 0.5 O 2 = H 2 O

پس از اتمام واکنش، 1 مول H 2 O (18 گرم) با آزاد شدن انرژی 285.8 کیلوژول بر مول تشکیل می شود (برای مقایسه: گرمای احتراق استیلن 1300 کیلوژول بر مول، پروپان - 2200 کیلوژول بر مول است). . 1 متر مکعب هیدروژن 89.8 گرم (44.9 مول) وزن دارد. بنابراین برای تولید 1 m³ هیدروژن، 12832.4 کیلوژول انرژی صرف می شود. با در نظر گرفتن این واقعیت که 1 کیلووات ساعت = 3600 کیلوژول، 3.56 کیلووات ساعت برق دریافت می کنیم. با دانستن تعرفه 1 کیلووات ساعت برق و هزینه 1 متر مکعب گاز، می توان نتیجه گرفت که توصیه می شود به سوخت هیدروژنی تغییر دهید.

به عنوان مثال، نسل سوم مدل آزمایشی هوندا FCX با مخزن هیدروژن 156 لیتری (حاوی 3.12 کیلوگرم هیدروژن تحت فشار 25 مگاپاسکال) 355 کیلومتر را طی می کند. بر این اساس، از 3.12 کیلوگرم H2، 123.8 کیلووات ساعت به دست می آید. در هر 100 کیلومتر، مصرف انرژی 36.97 کیلووات ساعت خواهد بود. با دانستن هزینه برق، هزینه گاز یا بنزین و مصرف آنها برای یک خودرو در هر 100 کیلومتر، به راحتی می توان تأثیر اقتصادی منفی تغییر خودروها به سوخت هیدروژنی را محاسبه کرد. فرض کنید (روسیه 2008)، 10 سنت به ازای هر کیلووات ساعت برق منجر به این واقعیت می شود که 1 متر مکعب هیدروژن به قیمت 35.6 سنت منجر می شود و با در نظر گرفتن راندمان تجزیه آب 40-45 سنت، همان مقدار کیلووات ساعت است. از سوختن بنزین 12832.4 کیلوژول/42000 کیلوژول/0.7 کیلوگرم در لیتر*80 سنت/لیتر=34 سنت با قیمت های خرده فروشی، در حالی که برای هیدروژن گزینه ایده آل را بدون در نظر گرفتن حمل و نقل، استهلاک تجهیزات و غیره محاسبه کردیم. برای متان با انرژی احتراق حدود 39 مگا ژول در هر متر مکعب نتیجه دو تا چهار برابر به دلیل تفاوت قیمت کمتر خواهد بود (1 متر مکعب برای اوکراین 179 دلار و برای اروپا 350 دلار هزینه دارد). یعنی یک مقدار متان معادل 10-20 سنت قیمت خواهد داشت.

با این حال، نباید فراموش کنیم که وقتی هیدروژن را می سوزانیم، آب تمیزی به دست می آوریم که از آن استخراج شده است. یعنی تجدیدپذیر داریم احتکار کنندهانرژی بدون آسیب به محیط زیست، برخلاف گاز یا بنزین که منابع اولیه انرژی هستند.

Php در خط 377 هشدار: نیاز (http://www..php): جریان باز نشد: هیچ پوشش مناسبی در /hsphere/local/home/winexins/site/tab/vodorod.php در خط 377 Fatal یافت نشد خطا: require(): باز نشدن مورد نیاز است "http://www..php" (include_path="..php در خط 377

2.1. زبان شیمی و اجزای آن

بشریت از زبان های مختلف استفاده می کند. بجز زبان های طبیعی(ژاپنی، انگلیسی، روسی - بیش از 2.5 هزار در مجموع)، نیز وجود دارد زبان های مصنوعیمثلا اسپرانتو. در میان زبان های مصنوعی وجود دارد زبان هامختلف علوم. بنابراین، در شیمی از خود استفاده می کنند، زبان شیمیایی.
زبان شیمیایی- سیستمی از نمادها و مفاهیم طراحی شده برای ضبط و انتقال مختصر، مختصر و بصری اطلاعات شیمیایی.
یک پیام نوشته شده در اکثر زبان های طبیعی به جملات، جملات به کلمات و کلمات به حروف تقسیم می شود. اگر جملات، کلمات و حروف را جزء زبان بنامیم، آنگاه می‌توانیم قسمت‌های مشابه را در زبان شیمیایی تشخیص دهیم (جدول 2).

جدول 2.بخش هایی از زبان شیمیایی

تسلط بر هر زبانی بلافاصله امکان پذیر نیست. بنابراین، در حال حاضر شما فقط با اصول اولیه این زبان آشنا خواهید شد: برخی از "حروف" را یاد بگیرید، یاد بگیرید که معنای "کلمات" و "جملات" را درک کنید. در پایان این فصل با آن آشنا خواهید شد نام هامواد شیمیایی بخشی جدایی ناپذیر از زبان شیمیایی هستند. با مطالعه شیمی، دانش شما در مورد زبان شیمی گسترش می یابد و عمیق تر می شود.

زبان شیمی.
1. چه زبان های مصنوعی (غیر از زبان های ذکر شده در متن کتاب درسی) را می شناسید؟
۲- زبان های طبیعی با زبان های مصنوعی چه تفاوتی دارند؟
3. به نظر شما آیا می توان پدیده های شیمیایی را بدون استفاده از زبان شیمیایی توصیف کرد؟ اگر نه، چرا که نه؟ اگر چنین است، مزایا و معایب چنین توصیفی چیست؟

2.2. نمادهای عناصر شیمیایی

نماد یک عنصر شیمیایی خود عنصر یا یک اتم آن عنصر را نشان می دهد.
هر یک از این نمادها نام کوتاه شده لاتین یک عنصر شیمیایی است که از یک یا دو حرف از الفبای لاتین تشکیل شده است (برای الفبای لاتین، به پیوست 1 مراجعه کنید). نماد با حروف بزرگ نوشته می شود. نمادها، و همچنین نام روسی و لاتین برخی از عناصر، در جدول 3 آورده شده است. اطلاعات مربوط به منشأ نام های لاتین نیز در آنجا آورده شده است. هیچ قانون کلی برای تلفظ نمادها وجود ندارد، بنابراین جدول 3 همچنین "خواندن" نماد را نشان می دهد، یعنی نحوه خواندن این نماد در فرمول شیمیایی.

جایگزینی نام یک عنصر با نماد در گفتار شفاهی غیرممکن است، اما در متون دست نویس یا چاپی این امر مجاز است، اما در حال حاضر، 110 عنصر شیمیایی شناخته شده است، 109 مورد از آنها دارای نام و علامت مورد تایید بین المللی است. اتحادیه شیمی محض و کاربردی (IUPAC).
جدول 3 اطلاعاتی را تنها در مورد 33 عنصر ارائه می دهد. اینها عناصری هستند که ابتدا در هنگام مطالعه شیمی با آنها مواجه خواهید شد. نام های روسی (به ترتیب حروف الفبا) و نمادهای همه عناصر در پیوست 2 آورده شده است.

جدول 3.نام و علامت برخی از عناصر شیمیایی

نام
	لاتین		نوشتن
-	نوشتن	اصل و نسب	-	-
نیتروژن	نایتروژنیوم	از یونانی "تولد نمک نمک"		"en"
آلومینیوم	الاومینیوم	از لات "زاج"		"آلومینیوم"
آرگون	آررفتن	از یونانی "غیر فعال"		"آرگون"
باریم	باریم	از یونانی " سنگین"		"باریم"
بور	باروم	از عربی "معدنی سفید"		"بور"
برم	برادراوموم	از یونانی "بوی بد"		"برم"
هیدروژن	اچهیدروژنیوم	از یونانی "تولد آب"		"خاکستر"
هلیوم	اولیوم	از یونانی " آفتاب"		"هلیوم"
اهن	Feرام	از لات "شمشیر"		"فروم"
طلا	طلارام	از لات "سوزش"		"اوروم"
ید	من odum	از یونانی "بنفش"		"ید"
پتاسیم	کآلیوم	از عربی "لی"		"پتاسیم"
کلسیم	حدود lcium	از لات "سنگ آهک"		"کلسیم"
اکسیژن	Oاکسیژنیوم	از یونانی "اسید زا"		"O"
سیلیکون	سیلیسیوم	از لات "چخماق"		"سیلیسیم"
کریپتون	Krیپتون	از یونانی "پنهان"		"کریپتون"
منیزیم	مآ gنسیم	از نام شبه جزیره منیزیا		"منیزیم"
منگنز	مآ nگانوم	از یونانی "پاکسازی"		"منگنز"
فلز مس	مسآلو	از یونانی نام O. قبرس		"کاپرم"
سدیم	Naتریوم	از عربی «شوینده»		"سدیم"
نئون	Neبر	از یونانی " جدید"		"نئون"
نیکل	نی ccolum	از او. "سنت نیکلاس مس"		"نیکل"
سیاره تیر	اچ ydrar g yrum	لات "نقره مایع"		"هیدرارژیرم"
رهبری	پ lum بام	از لات نام آلیاژ سرب و قلع		"plumboom"
گوگرد	اسگوگرد	از سانسکریت "پودر قابل احتراق"		"es"
نقره	آ r g entum	از یونانی " سبک"		"آرژانتوم"
کربن	سیآربونوم	از لات "زغال سنگ"		"تسه"
فسفر	پفسفر	از یونانی "آورنده نور"		"په"
فلوئور	اف luorum	از لات فعل "جریان شدن"		"فلورین"
کلر	Clاروم	از یونانی "سبز"		"کلر"
کروم	سیساعت rاومیوم	از یونانی "رنگ"		"کروم"
سزیم	سی ae س ium	از لات "آبی آسمانی"		"سزیم"
فلز روی	زمن nتقدیر	از او. "قلع"		"فلز روی"

2.3. فرمول های شیمیایی

برای تعیین مواد شیمیایی که استفاده می کنند فرمول های شیمیایی.

برای مواد مولکولی، یک فرمول شیمیایی می تواند یک مولکول از این ماده را نشان دهد.
اطلاعات در مورد یک ماده ممکن است متفاوت باشد، بنابراین متفاوت است انواع فرمول های شیمیایی.
بسته به کامل بودن اطلاعات، فرمول های شیمیایی به چهار نوع اصلی تقسیم می شوند: تک یاخته ها, مولکولی, ساختاریو فضایی.

زیرنویس ها در ساده ترین فرمول مقسوم علیه مشترک ندارند.
شاخص "1" در فرمول ها استفاده نمی شود.
نمونه هایی از ساده ترین فرمول ها: آب - H 2 O، اکسیژن - O، گوگرد - S، اکسید فسفر - P 2 O 5، بوتان - C 2 H 5، اسید فسفریک - H 3 PO 4، کلرید سدیم (نمک سفره) - NaCl.
ساده ترین فرمول آب (H 2 O) نشان می دهد که ترکیب آب شامل عنصر است هیدروژن(H) و عنصر اکسیژن(O) و در هر قسمت (بخشی از چیزی است که می توان آن را بدون از دست دادن خواص آن تقسیم کرد.) تعداد اتم های هیدروژن دو برابر تعداد اتم های اکسیژن است.
تعداد ذرات، شامل تعداد اتم ها، که با یک حرف لاتین مشخص می شود ن. نشان دادن تعداد اتم های هیدروژن - ن H، و تعداد اتم های اکسیژن است ناوه، ما می توانیم آن را بنویسیم

یا ن H: ن O=2:1.

ساده ترین فرمول اسید فسفریک (H 3 PO 4) نشان می دهد که اسید فسفریک حاوی اتم است. هیدروژن، اتم ها فسفرو اتم ها اکسیژنو نسبت تعداد اتم های این عناصر در هر قسمت از اسید فسفریک 3:1:4 است، یعنی

NH: نپ: ن O=3:1:4.

ساده ترین فرمول را می توان برای هر ماده شیمیایی جداگانه و برای یک ماده مولکولی، علاوه بر این، می توان آن را تدوین کرد. فرمول مولکولی.

نمونه هایی از فرمول های مولکولی: آب - H 2 O، اکسیژن - O 2، گوگرد - S 8، اکسید فسفر - P 4 O 10، بوتان - C 4 H 10، اسید فسفریک - H 3 PO 4.

مواد غیر مولکولی فرمول مولکولی ندارند.

ترتیب نوشتن نمادهای عناصر در فرمول های ساده و مولکولی با قوانین زبان شیمی تعیین می شود که با مطالعه شیمی با آنها آشنا می شوید. اطلاعات منتقل شده توسط این فرمول ها تحت تأثیر توالی نمادها قرار نمی گیرد.

از علائمی که ساختار مواد را منعکس می کنند، فعلاً فقط از آنها استفاده می کنیم سکته مغزی ظرفیت("خط تیره"). این علامت حضور بین اتم های به اصطلاح را نشان می دهد پیوند کووالانسی(این چه نوع اتصال است و چه ویژگی هایی دارد، به زودی خواهید فهمید).

در یک مولکول آب، یک اتم اکسیژن با پیوندهای ساده (تک) به دو اتم هیدروژن متصل است، اما اتم های هیدروژن به یکدیگر متصل نیستند. این دقیقاً همان چیزی است که فرمول ساختاری آب به وضوح نشان می دهد.

مثال دیگر: مولکول گوگرد S8. در این مولکول 8 اتم گوگرد یک حلقه هشت عضوی تشکیل می دهند که در آن هر اتم گوگرد با پیوندهای ساده به دو اتم دیگر متصل می شود. فرمول ساختاری گوگرد را با مدل سه بعدی مولکول آن که در شکل 2 نشان داده شده است مقایسه کنید. 3. لطفاً توجه داشته باشید که فرمول ساختاری گوگرد شکل مولکول آن را نشان نمی دهد، بلکه فقط دنباله اتصال اتم ها توسط پیوندهای کووالانسی را نشان می دهد.

فرمول ساختاری اسید فسفریک نشان می دهد که در مولکول این ماده یکی از چهار اتم اکسیژن تنها با یک پیوند دوگانه به اتم فسفر متصل است و اتم فسفر نیز به نوبه خود با پیوندهای منفرد به سه اتم اکسیژن دیگر متصل می شود. . هر یک از این سه اتم اکسیژن نیز با یک پیوند ساده به یکی از سه اتم هیدروژن موجود در مولکول متصل است.

مدل سه بعدی مولکول متان را با فرمول فضایی، ساختاری و مولکولی آن مقایسه کنید:

در فرمول فضایی متان، ضربات ظرفیت گوه‌ای شکل، گویی در پرسپکتیو، نشان می‌دهد که کدام یک از اتم‌های هیدروژن «به ما نزدیک‌تر» و کدام «دورتر از ما» است.

گاهی اوقات فرمول فضایی طول پیوندها و زوایای پیوندها را در یک مولکول نشان می دهد، همانطور که در مثال یک مولکول آب نشان داده شده است.

مواد غیر مولکولی حاوی مولکول نیستند. برای راحتی انجام محاسبات شیمیایی در یک ماده غیر مولکولی، به اصطلاح واحد فرمول.

نمونه هایی از ترکیب واحدهای فرمول برخی از مواد: 1) دی اکسید سیلیکون (شن کوارتز، کوارتز) SiO 2 - یک واحد فرمول از یک اتم سیلیکون و دو اتم اکسیژن تشکیل شده است. 2) کلرید سدیم (نمک خوراکی) NaCl - واحد فرمول شامل یک اتم سدیم و یک اتم کلر است. 3) آهن آهن - یک واحد فرمول از یک اتم آهن تشکیل شده است.

جدول 4

اطلاعاتی که توسط انواع مختلف فرمول ها منتقل می شود

نوع فرمول	اطلاعات منتقل شده توسط فرمول.
ساده ترین مولکولی ساختاری فضایی		اتم های کدام عناصر ماده را تشکیل می دهند. روابط بین تعداد اتم های این عناصر. تعداد اتم های هر عنصر در یک مولکول. انواع پیوندهای شیمیایی دنباله اتصال اتم ها توسط پیوندهای کووالانسی. تعدد پیوندهای کووالانسی آرایش متقابل اتم ها در فضا طول و زوایای پیوند بین پیوندها (در صورت مشخص شدن).

اجازه دهید اکنون با استفاده از مثال‌هایی در نظر بگیریم که انواع مختلف فرمول‌ها چه اطلاعاتی به ما می‌دهند.

1. ماده: استیک اسید. ساده ترین فرمول CH 2 O ، فرمول مولکولی C 2 H 4 O 2 ، فرمول ساختاری است.

ساده ترین فرمولبه ما می گوید که
1) اسید استیک حاوی کربن، هیدروژن و اکسیژن است.
2) در این ماده تعداد اتم های کربن به تعداد اتم های هیدروژن و تعداد اتم های اکسیژن به صورت 1:2:1 مربوط می شود. ن H: نج: ن O = 1:2:1.
فرمول مولکولیاضافه می کند که
3) در یک مولکول اسید استیک 2 اتم کربن، 4 اتم هیدروژن و 2 اتم اکسیژن وجود دارد.
فرمول ساختاریاضافه می کند که
4، 5) در یک مولکول دو اتم کربن توسط یک پیوند ساده به یکدیگر متصل می شوند. علاوه بر این، یکی از آنها به سه اتم هیدروژن، هر یک با یک پیوند، و دیگری به دو اتم اکسیژن، یکی با پیوند دوگانه و دیگری با یک پیوند منفرد متصل است. آخرین اتم اکسیژن هنوز با یک پیوند ساده به اتم چهارم هیدروژن متصل است.

2. ماده: سدیم کلرید. ساده ترین فرمول NaCl است.
1) کلرید سدیم حاوی سدیم و کلر است.
2) در این ماده تعداد اتم های سدیم با تعداد اتم های کلر برابر است.

3. ماده: اهن. ساده ترین فرمول Fe است.
1) این ماده فقط حاوی آهن است یعنی ماده ای ساده است.

4. ماده: اسید تری متافسفریک . ساده ترین فرمول HPO 3، فرمول مولکولی H 3 P 3 O 9، فرمول ساختاری است.

1) اسید تری متافسفریک حاوی هیدروژن، فسفر و اکسیژن است.
2) ن H: نپ: ن O = 1:1:3.
3) مولکول از سه اتم هیدروژن، سه اتم فسفر و نه اتم اکسیژن تشکیل شده است.
4، 5) سه اتم فسفر و سه اتم اکسیژن، متناوب، یک چرخه شش عضوی را تشکیل می دهند. همه اتصالات در چرخه ساده هستند. هر اتم فسفر همچنین به دو اتم اکسیژن دیگر متصل است، یکی با پیوند دوگانه و دیگری با یک پیوند. هر یک از سه اتم اکسیژن که با پیوندهای ساده به اتم‌های فسفر متصل شده‌اند نیز با پیوند ساده به اتم هیدروژن متصل می‌شوند.

اسید فسفریک – H 3 PO 4(نام دیگر اسید اورتوفسفریک است) یک ماده شفاف، بی رنگ و بلوری با ساختار مولکولی است که در دمای 42 درجه سانتی گراد ذوب می شود. این ماده به خوبی در آب حل می شود و حتی بخار آب را از هوا جذب می کند (هیگروسکوپیک). اسید فسفریک به مقدار زیاد تولید می شود و عمدتاً در تولید کودهای فسفاته و همچنین در صنایع شیمیایی، در تولید کبریت و حتی در ساخت و ساز استفاده می شود. علاوه بر این، اسید فسفریک در ساخت سیمان در فناوری دندانپزشکی استفاده می شود و در بسیاری از داروها گنجانده شده است. این اسید بسیار ارزان است، بنابراین در برخی از کشورها مانند ایالات متحده، اسید فسفریک بسیار خالص، بسیار رقیق شده با آب، به نوشیدنی های گوارا اضافه می شود تا جایگزین اسید سیتریک گران قیمت شود.

متان - CH 4.اگر در خانه اجاق گاز دارید، پس هر روز با این ماده مواجه می شوید: گاز طبیعی که در مشعل های اجاق گاز شما می سوزد از 95 درصد متان تشکیل شده است. متان گازی بی رنگ و بی بو با نقطه جوش 161- درجه سانتیگراد است. هنگامی که با هوا مخلوط می شود، انفجاری است که انفجارها و آتش سوزی هایی را که گاهی در معادن زغال سنگ رخ می دهد توضیح می دهد. نام سوم متان - گاز باتلاق - به این دلیل است که حباب‌های این گاز خاص از کف باتلاق‌ها بلند می‌شوند، جایی که در نتیجه فعالیت باکتری‌های خاصی تشکیل می‌شوند. در صنعت، متان به عنوان سوخت و ماده اولیه برای تولید مواد دیگر استفاده می شود هیدروکربن. این دسته از مواد همچنین شامل اتان (C2H6)، پروپان (C3H8)، اتیلن (C2H4)، استیلن (C2H2) و بسیاری از مواد دیگر می باشد.

جدول 5.نمونه هایی از انواع فرمول برای برخی از مواد-

فرمول پیوندهای کووالانسی با فرمول پیوندهای یونی تفاوت اساسی دارد. واقعیت این است که ترکیبات کووالانسی می توانند به روش های مختلفی تشکیل شوند، بنابراین ترکیبات مختلفی ممکن است در نتیجه واکنش ظاهر شوند.

1. فرمول تجربی

فرمول تجربی عناصر تشکیل دهنده مولکول را در کوچکترین نسبت های عددی کامل خود مشخص می کند.

به عنوان مثال، C 2 H 6 O - ترکیب شامل دو اتم کربن، شش اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن است.

2. فرمول مولکولی

فرمول مولکولی نشان می دهد که این ترکیب از چه اتمی تشکیل شده است و این اتم ها در چه مقادیری در آن وجود دارند.

به عنوان مثال، برای ترکیب C 2 H 6 O، فرمول های مولکولی می تواند باشد: C 4 H 12 O 2. C6H18O3...

برای توصیف کامل یک ترکیب کووالانسی، فرمول مولکولی کافی نیست:

همانطور که می بینید، هر دو ترکیب فرمول مولکولی یکسانی دارند - C 2 H 6 O، اما مواد کاملاً متفاوتی هستند:

• دی متیل اتر در واحدهای تبرید استفاده می شود.
• اتیل الکل اساس نوشیدنی های الکلی است.

3. فرمول ساختاری

فرمول ساختاری برای تعیین دقیق ترکیب کووالانسی عمل می کند، زیرا علاوه بر عناصر موجود در ترکیب و تعداد اتم ها، همچنین نشان می دهد نمودار اتصالاتصالات

فرمول ساختاری استفاده می شود فرمول نقطه الکترونو فرمول لوئیس.

4. فرمول ساختاری آب (H 2 O)

بیایید روند ساخت یک فرمول ساختاری را با استفاده از مثال یک مولکول آب در نظر بگیریم.

من قاب اتصال را می سازم

اتم های یک ترکیب در اطراف یک اتم مرکزی قرار گرفته اند. اتم های مرکزی معمولا عبارتند از: کربن، سیلیکون، نیتروژن، فسفر، اکسیژن، گوگرد.

II مجموع الکترون های ظرفیت همه اتم های ترکیب را بیابید

برای آب: H 2 O = (2 1 + 6) = 8

یک اتم هیدروژن یک الکترون ظرفیت دارد و یک اتم اکسیژن 6. از آنجایی که دو اتم هیدروژن در ترکیب وجود دارد، تعداد کل الکترون های ظرفیت یک مولکول آب 8 خواهد بود.

III تعداد پیوندهای کووالانسی را در یک مولکول آب تعیین کنید

با فرمول تعیین می شود: S = N - A، جایی که

اس- تعداد الکترون های مشترک در مولکول؛

ن- مجموع الکترون های ظرفیت متناظر با سطح انرژی خارجی تکمیل شده اتم ها در ترکیب:

N=2- برای اتم هیدروژن؛

N=8- برای اتم های عناصر دیگر

آ- مجموع الکترون های ظرفیت همه اتم های موجود در ترکیب.

N = 2 2 + 8 = 12

A = 2 1 + 6 = 8

S = 12 - 8 = 4

در یک مولکول آب 4 الکترون مشترک وجود دارد از آنجایی که یک پیوند کووالانسی از یک جفت الکترون تشکیل شده است، ما دو پیوند کووالانسی داریم.

IV توزیع الکترون های مشترک

باید حداقل یک پیوند بین اتم مرکزی و اتم هایی که آن را احاطه کرده اند وجود داشته باشد. برای یک مولکول آب برای هر اتم هیدروژن دو پیوند وجود دارد:

V الکترون های باقیمانده را توزیع کنید

از هشت الکترون ظرفیتی، چهار الکترون قبلاً توزیع شده اند. چهار الکترون باقیمانده را در کجا قرار دهیم؟

هر اتم در ترکیب باید یک هشت عدد کامل الکترون داشته باشد. برای هیدروژن دو الکترون است. برای اکسیژن - 8.

الکترون های مشترک نامیده می شوند برقراری ارتباط.

فرمول نقطه الکترونی و فرمول لوئیس به وضوح ساختار یک پیوند کووالانسی را توصیف می کنند، اما دست و پا گیر هستند و فضای زیادی را اشغال می کنند. با استفاده از آن می توان از این معایب جلوگیری کرد فرمول ساختاری متراکم، که فقط ترتیب اتصالات را نشان می دهد.

مثالی از فرمول ساختاری متراکم:

• دی متیل اتر - CH 3 OCH 3
• اتیل الکل - C 2 H 5 OH

تعریف

هیدروژن(نماد شیمیایی – H) – عنصر شیمیایی با عدد اتمی 1 (نخستین عنصر جدول تناوبی). در دوره اول در گروه اول (I) یا هفتم (VII) سیستم تناوبی قرار دارد.

جرم اتمی: 1.008 amu

فرمول الکترونیکی: 1s 1

موقعیت دوگانه هیدروژن در جدول تناوبی با این واقعیت توضیح داده می شود که شباهت خاصی با فلزات قلیایی و هالوژن دارد. مانند اتم های فلز قلیایی، یک اتم هیدروژن می تواند تنها الکترون خود را رها کند (اکسید شود) و دارای بار مثبت شود و آن H + است. مانند اتم های هالوژن، اتم هیدروژن می تواند یک الکترون دیگر اضافه کند تا یک پیکربندی گاز نجیب (هلیوم) پایدار ایجاد کند، به عنوان مثال. بازیابی شده و به یک یون H با بار منفی تبدیل می شود.

الکترونگاتیوی هیدروژن یک مقدار متوسط ​​(2.1) بین مقادیر الکترونگاتیوی فلزات معمولی و نافلزات معمولی دارد.

هیدروژن- یک ماده ساده متشکل از دو اتم هیدروژن.

فرمول: H2.

فرمول ساختاری:

در شرایط عادی، هیدروژن گازی بی رنگ، بی مزه و بی بو است. سبک ترین ماده شناخته شده هیدروژن در شرایط عادی 0.08987 گرم در لیتر است.

در طبیعت، هیدروژن به شکل سه ایزوتوپ وجود دارد که دارای نام های جداگانه هستند: 1 H - پروتیوم (H)، 2 H - دوتریوم (D)، 3 H - تریتیوم (T). پروتیوم و دوتریوم ایزوتوپ های پایدار هستند، تریتیوم رادیواکتیو با نیمه عمر 12.32 سال است.

هیدروژن طبیعی از مولکول های H 2 و HD به نسبت 3200:1 تشکیل شده است. محتوای D 2 خالص حتی کمتر است.

خواص فیزیکی و شیمیایی ایزوتوپ های هیدروژن بر خلاف ایزوتوپ های سایر عناصر شیمیایی با یکدیگر کاملاً متفاوت است. این به این دلیل است که افزودن هر پروتون اضافی باعث افزایش نسبی زیادی در اتم می شود.

هیدروژن جزء اصلی ستاره ها و گاز بین ستاره ای است. سهم اتم های هیدروژن در کیهان 88.6 درصد است.

با توجه به معادله واکنش

بنابراین، در مورد ما، آلومینیوم بیش از حد گرفته شده است، ما محاسبه را با استفاده از اسید هیدروکلریک انجام می دهیم.