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简介


氢是一种化学元素,化学符号为H,原子序数是1,在元素周期表中位于第一位。它的原子是所有原子中最细小的。氢通常的单质形态是氢气。它是无色无味无臭,极易燃烧的由双原子分子组成的气体,氢气是最轻的气体。它是宇宙中含量最高的物质.氢原子存在于水,所有有机化合物和活生物中.导热能力特别强,跟氧化合成水。在0摄氏度和一个大气压下,每升氢气只有0.09克重——仅相当于同体积空气重量的14.5分之一。

在常温下,氢比较不活泼,但可用催化剂活化。在高温下氢非常活泼。除稀有气体元素外,几乎所有的元素都能与氢生成化合物。

名称,符号,序号:氢、H、1

系列:非金属

族,周期,元素分区:1族,1,s

密度、硬度:0.0899kg/m3(273K)、NA

颜色和外表:无色

声音在其中的传播速率:(m/S)
1310


Image:H,1.jpg

大气含量:10~4

地壳含量:0.88

原子属性

原子量:1.00794原子量单位

原子半径:(计算值)25(53)pm

共价半径:37pm

范德华半径:120pm

价电子排布:1s1

电子在每能级的排布:1

氧化价(氧化物):1(两性的)

晶体结构:六角形

物理属性



物质状态气态

核内质子数:1

核外电子数:1

核电核数:1

质子质量:1.673E-27

质子相对质量:1.007

所属周期:1

所属族数:IA

摩尔质量:1

氢化物:无

氧化物:H2O

最高价氧化物:H2O

外围电子排布:1s1

核外电子排布:1

颜色和状态:无色气体

原子半径:0.79

常见化合价: 1,-1

熔点:14.025K(-259.125°C)

沸点:20.268K(-252.882°C)

摩尔体积:11.42×10-6m3/mol

汽化热:0.44936kJ/mol

熔化热:0.05868kJ/mol

蒸气压:209帕(23K)

声速:1270m/s(293.15K)

其他性质



电负性:2.2(鲍林标度)

比热:14304J/(kg·K)

电导率:无数据

热导率:0.1815W/(m·K)

电离能:1312kJ/mol

最稳定的同位素

同位素丰度半衰期衰变模式衰变能量

MeV衰变产物

1H99.985稳定

2H0.015稳定

3H10-15/

人造12.32年β衰变0.0193He

4H人造9.93696×10-23秒中子释放2.9103H

5H人造8.01930×10-23秒中子释放?4H

6H人造3.26500×10-22秒三粒中子

释放?3H

7H人造无数据中子释放??6H?

核磁公振特性

1H2H3H

核自旋1/211/2

灵敏度10.009651.21



16世纪末期,瑞士化学家巴拉采尔斯把铁放在硫酸中,铁片顿时和硫酸发生激烈的化学反应,放出许多气泡——氢气。但直到1766年,氢才被英国科学家卡文迪许(HenryCavendish)确定为化学元素,当时称为可燃空气,并证明它在空气中燃烧生成水。(一说:1783年)1787年法国化学家拉瓦锡(AntoineLavoisier)证明氢是一种单质并给它命名。



希腊语hudôr(水)gennen(造成),意即“产生水”的物质。

中文原称“氢气”为“轻气”,“氢”属尔后新造之形声字。

日语循希腊语原义,称为“水素”.



在地球上和地球大气中只存在极稀少的游离状态氢。在地壳里,如果按重量计算,氢只占总重量的1,而如果按原子百分数计算,则占17。氢在自然界中分布很广,水便是氢的“仓库”——水中含11的氢;泥土中约有1.5的氢;石油、天然气、动植物体也含氢。在空气中,氢气倒不多,约占总体积的一千万分之五。在整个宇宙中,按原子百分数来说,氢却是最多的元素。据研究,在太阳的大气中,按原子百分数计算,氢占81.75。在宇宙空间中,氢原子的数目比其他所有元素原子的总和约大100倍。

制备
工业制法:电解水2H2O=O2↑ 2H2↑
实验室制法:锌与稀盐酸反映Zn 2HCl=ZnCl2 H2↑

工业法有电解法、烃裂解法、烃蒸气转化法、炼厂气提取法。

纯化


随着半导体工业、精细化工和光电纤维工业的发展,产生了对高纯氢的需求。例如,半导体生产工艺需要使用99.999以上的高纯氢。但是目前工业上各种制氢方法所得到的氢气纯度不高,为满足工业上对各种高纯氢的需求,

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