元素小常识之一:氢

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元素小常识之一:氢

公主 轻轻草

发布日期:2008-07-20 21:39:46


元素序号:1

元素符号:H

元素名称:

元素原子量:1.008

元素类型:非金属

发现人:卡文迪许 发现年代:1766年

发现过程:
从金属与酸作用所得的气体中发现氢。

元素描述:
氢有三种同位素:1H(氕)、2H(氘,也叫重氢)、3H(氚,也叫超重氢),其中1H在自然界的丰度为99.985%。氢的单质在通常情况下为无色、无味的气体。氢气是最轻的气体,微溶于水(0℃时,每体积水溶解0.0214体积氢气;20摄氏度时,溶解0.018体积;50摄氏度溶解0.016体积)。能在空气中燃烧,生成水,并放出大量热。当空气中含有一定量的(体积百分数为4.1-75%)氢气时,点火发生爆炸。氢气燃烧的唯一产物是水,对环境没有污染,所以氢能源的研究和利用日益受到人们的重视。

元素来源:
(1)电解法,可以大量产生纯度高的氢气;(2)天然气、石油气或焦碳与水反应的方法,是廉价生产氢气的一种途径;(3)离子型金属化合物与水反应的方法,用于军事、气象方面供探空气球使用;(4)以过渡金属络合物为催化剂,利用太阳能分解水制取氢气的方法,是充分利用太阳发展氢能源的一个新方向。此外,在实验室里,常用活泼金属跟酸的反应,少量制取氢气。

元素用途:
氢气或氢、氦混合气可以用来填充气球。氢大量被用来合成氨。氢气还能与一些金属化合,生成氢化物LiH、NaH、CaH2、BaH2等。氢也用于石油提炼工序中,如加氢裂化和氢处理脱硫;还用于植物油的催化加氢;加氢也用于制造有机化学药品。用氢气做还原剂,可使三氧化钨还原为金属钨。氢气能被某些过渡金属或其合金吸附。这种吸附作用是可逆的,在加热或减压的条件下,被吸附的氢气可以释放出来,因而,这是解决氢能源所面临的储氢问题的重要途径。氢也大量用于空间技术。氢和氧或氟在一起,既能用作火箭燃料,也能用作核动力火箭推进剂。

元素辅助资料:

氢和氧同氮一样,广泛分布在自然界中。氢的发现比较晚。这主要是因为在化学科学实验兴起以前,人们的智慧被一种虚假的概念所束缚,好象任何气体既不能单独存在,也不能收集,更不能称量。

1766年,英国化学家卡文迪许发表了关于“可燃性空气”的专门论述。其中,描述了多种制取“可燃性空气”的方法,并提供了“可燃性空气”的比重比空气轻7倍。1770年,法国化学家教授莱默里认识到铁屑可以与稀硫酸和盐酸作用制得“可燃性空气”。另外还有法国化学家马凯以及拉瓦锡都比较深入的研究了“可燃性空气”。拉瓦锡通过实验确定了“可燃性空气”与水之间的关系,拉瓦锡给予了它新的名称hydrogene。这里的“hydro”是希腊文中“水”,“gene”是“产生”、“源”,缀合起来就是“水之源”。它的拉丁名称hydrogenium和元素符号H由此而来。

氢的同位素分别被命名为1H 是protium(氕),2H是deuterium(氘),3H是tritium(氚)。