Строение
Это не диаграмма из точек на кольцах, а выборка методом Монте-Карло из фактической плотности вероятности |ψ|² для каждой занятой подоболочки. Перетаскивайте, чтобы вращать. Синий и фиолетовый цвета обозначают противоположные знаки волновой функции, благодаря чему возможно образование химических связей.
Измеренные значения
Каждый столбец показывает положение водород среди всех 118 элементов по этому свойству.
Источники: стандартные атомные веса IUPAC 2021 года · Справочник CRC по химии и физике · NIST. Значения, отмеченные символом ~, являются расчётными, а не измеренными.
Размер в масштабе
Радиус 53 pm — это 0,053 нм, поэтому около 9,43 миллионов таких атомов, расположенных бок о бок, протянулись бы на миллиметр.
Тепловой диапазон
Водород находится в жидком состоянии в диапазоне 6 K — от 14 K до 20 K.
История
Водород — самый простой и самый распространённый элемент во Вселенной, составляющий примерно 75% всей обычной материи. Имея всего один протон и один электрон, он служит фундаментальным строительным блоком, из которого в недрах звёзд образуются все остальные элементы.
При стандартных условиях водород существует в виде бесцветного, без запаха, без вкуса двухатомного газа (H₂). Это самый лёгкий элемент с плотностью в 14 раз меньше плотности воздуха, поэтому наполненные водородом воздушные шары быстро поднимаются. Элемент становится жидким при чрезвычайно низкой температуре −253°C (−423°F) и твёрдым при −259°C (−434°F).
Водород проявляет уникальные химические свойства, выступая как восстановитель и окислитель в зависимости от условий реакции. Он легко образует ковалентные связи с неметаллами и ионные соединения с активными металлами. Энергия связи H-H, равная 436 kJ/mol, делает H₂ относительно стабильным, поэтому для большинства реакций требуется энергия активации.
Протий (¹H): распространённость 99,985% — «обычный» водород без нейтронов
Дейтерий (²H или D): распространённость 0,015% — «тяжёлый водород» с одним нейтроном, используется в ядерном синтезе
Тритий (³H или T): следовые количества — радиоактивный, с двумя нейтронами, период полураспада 12,3 года
Применение
Обращение
ЛЕГКОВОСПЛАМЕНЯЮЩИЙСЯ ГАЗ — ЧРЕЗВЫЧАЙНО ВЫСОКАЯ ПОЖАРНАЯ ОПАСНОСТЬ
Утечка газа:
Пожар:
Криогенное воздействие:
Краткие ответы
Водород (символ H) — элемент 1 в периодической таблице, представитель семейства неметалл в 1 периоде, 1 группе. Самый простой из существующих атомов — один протон, один электрон — и около 90% всех атомов во Вселенной. При комнатной температуре это газ.
1s¹; она включает 1 занятую электронную оболочку с распределением 1.Водород плавится при 14 K (-259.1 °C) и кипит при 20.3 K (-252.9 °C).
Стандартная атомная масса Водород составляет 1.008 u. Это средневзвешенное значение для его природных изотопов, поэтому оно редко бывает целым числом.
Водород при комнатной температуре — газ; его плотность при 0 °C и давлении 1 атм составляет около 0.09 г/л — он примерно легче воздуха.
Электроотрицательность Водород по шкале Полинга составляет 2.2. Шкала простирается от 0,70 (франций, наименее склонный притягивать электроны) до 3,98 (фтор, наиболее склонный). Значения в этом среднем диапазоне обычно соответствуют ковалентным, а не преимущественно ионным связям.
Водород был открыт в 1766 году Henry Cavendish. Назван в честь греческие hydro + genes, «образующий воду».
На долю Водород приходится около 0.14% земной коры — его достаточно много, чтобы добывать его в промышленных масштабах.