Các loại phản ứng và tính chất hóa học của Hidro 1

Các loại phản ứng và tính chất hóa học của Hidro

Hydrogen là nguyên tố nhẹ nhất và sẽ phát nổ ở nồng độ dao động từ 4-75% theo thể tích khi có ánh sáng mặt trời, ngọn lửa hoặc tia lửa. Mặc dù có tính ổn định, hidro tạo thành nhiều liên kết và có mặt trong nhiều hợp chất khác nhau. Bài viết sau sẽ cho biết các loại phản ứng khác nhau mà hidro có thể tham gia và thảo luận về các tính chất hóa học của Hidro.

Hidro

Hidro là nguyên tố hóa học có ký hiệu H và số nguyên tử  1. Với trọng lượng nguyên tử tiêu chuẩn là 1.008 , hidro là nguyên tố nhẹ nhất trong bảng tuần hoàn . Dạng đơn chất của nó (H) là chất hóa học phong phú nhất trong Vũ trụ , chiếm khoảng 75% tổng khối lượng baryonic . Các ngôi sao không còn sót lại chủ yếu bao gồm hidro ở trạng thái plasma . Đồng vị phổ biến nhất của hidro, được gọi là protium (tên hiếm khi được sử dụng, ký hiệu 1H), có một proton và không có neutron.

hidro
Hidro

Tính chất vật lý của hidro

Hidro là nguyên tố hóa học nhỏ nhất vì nó chỉ bao gồm một proton trong hạt nhân. Biểu tượng của nó là H, và số nguyên tử của nó là 1. Nó có trọng lượng nguyên tử trung bình là 1,0079 amu, làm cho nó trở thành nguyên tố nhẹ nhất. Hidro là chất hóa học phong phú nhất trong vũ trụ, đặc biệt là trong các ngôi sao và các hành tinh khí khổng lồ. Tuy nhiên, hydro đơn sắc rất hiếm trên Trái đất là hiếm do xu hướng hình thành liên kết cộng hóa trị với hầu hết các nguyên tố. Ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn, hydro là một loại khí tảo không độc, không mùi, không mùi, không màu và rất dễ cháy với công thức phân tử H2 . Hidro cũng phổ biến trên Trái đất dưới dạng các hợp chất hóa học như hydrocarbon và nước.

Hidro có một proton và một electron; đồng vị phổ biến nhất, protium (1H), không có neutron. Hydrogen có điểm nóng chảy -259,14 ° C và điểm sôi là -252,87°C. Hydrogen có mật độ 0,08988 g / L, làm cho nó ít đậm đặc hơn không khí. Nó có hai trạng thái oxy hóa riêng biệt, (+1, -1), làm cho nó có thể hoạt động như một chất oxy hóa và chất khử. Bán kính cộng hóa trị của nó là 31,5 chiều.

Hidro tồn tại trong hai đồng phân spin khác nhau của các phân tử diatomic khác nhau bởi spin tương đối của hạt nhân của chúng. Dạng orthohydrogen có các spin song song; dạng parahydrogen có spin antiparallel. Ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn, khí hidro bao gồm 75% orthohydrogen và 25% parahydrogen. Hydrogen có sẵn ở các dạng khác nhau, chẳng hạn như hidro dạng khí nén, hidro lỏng và hidro dạng lỏng (bao gồm chất lỏng và chất rắn), cũng như các dạng rắn và kim loại.

Tính chất hóa học của Hidro

Các loại phản ứng và tính chất hóa học của Hidro 2

Khí hidro (H2) rất dễ cháy và sẽ cháy trong không khí ở một phạm vi nồng độ rất rộng từ 4% đến 75% theo thể tích. Entanpi của quá trình đốt cháy đối với hydro là -286 kJ / mol và được mô tả theo phương trình:

2H2 (g) + O2 (g) → 2H2O (l) + 572 kJ (286 kJ / mol)

Khí hidro cũng có thể phát nổ trong hỗn hợp clo (từ 5 đến 95 phần trăm). Những hỗn hợp này có thể phát nổ để đáp ứng với tia lửa, nhiệt hoặc thậm chí là ánh sáng mặt trời. Nhiệt độ tự bốc cháy hidro (nhiệt độ sẽ xảy ra quá trình đốt cháy tự phát) là 500°C. Ngọn lửa hidro-oxy tinh khiết phát ra tia cực tím và vô hình với mắt thường. Như vậy, việc phát hiện rò rỉ hydro là nguy hiểm và cần có thiết bị phát hiện ngọn lửa. Do hidro nổi trong không khí, ngọn lửa hidro bốc lên nhanh chóng và gây ra thiệt hại ít hơn so với hỏa hoạn hydrocarbon. H2 phản ứng với các nguyên tố oxy hóa, từ đó phản ứng tự phát và dữ dội với clo và flo để tạo thành các halogen hidro tương ứng.

H2 không tạo thành các hợp chất với hầu hết các nguyên tố mặc dù tính ổn định của nó. Khi tham gia phản ứng, hidro có thể có điện tích dương một phần khi phản ứng với các nguyên tố có độ âm điện lớn hơn như halogen hoặc oxy, nhưng nó có thể có điện tích âm một phần khi phản ứng với các nguyên tố nhiễm điện hơn như kim loại kiềm. Khi liên kết hidro với flo, oxy hoặc nitơ, nó có thể tham gia vào một dạng liên kết không liên kết (liên phân tử) có độ bền trung bình gọi là liên kết hidro, rất quan trọng đối với sự ổn định của nhiều phân tử sinh học. Các hợp chất có liên kết hidro với kim loại và các kim loại được gọi là hydrua .

Sự oxy hóa hidro sẽ loại bỏ electron của nó và tạo ra ion H+ . Thông thường, H+ trong dung dịch nước được gọi là ion hydronium (H3O+). Loài này rất cần thiết trong hóa học axit-bazơ.

Đồng vị hidro

Hydrogen tồn tại tự nhiên dưới dạng ba đồng vị, ký hiệu là 1H, 2H và 3H. 1H xảy ra với độ phong phú 99,98% và có tên chính thức là protium. 2H được gọi là deuterium và chứa một electron, một proton và một neutron (số khối = 2). Deuterium và các hợp chất của nó được sử dụng làm nhãn không phóng xạ trong các thí nghiệm hóa học và trong dung môi cho quang phổ 1H-NMR. 3H được gọi là triti và chứa một proton, hai neutron và một electron (số khối = 3). Nó là chất phóng xạ và phân rã thành helium-3 thông qua phân rã beta với chu kỳ bán rã 12,32 năm.

XEM THÊM:

Categories

Related Posts

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *