Химични свойства на водорода - Ефекти на водорода върху здравето - Ефекти на водорода върху околната среда

Атомно число

водород

Валенсия

Електроотрицателност

Ковалентен радиус (Å)

Йонен радиус (Å)

Атомен радиус (Å)

Електронна конфигурация

Първи йонизационен потенциал (eV)

Атомна маса (g/mol)

Плътност (g/ml)

Точка на кипене (ºC)

Точка на топене (ºC)

Откривател


Водород

Първи елемент от периодичната таблица. При нормални условия това е газ без цвят, мирис и вкус, съставен от двуатомни молекули, H2. Водородният атом, символът Н, се състои от ядро ​​с единица с положителен заряд и единичен електрон. Той има атомен номер 1 и атомно тегло 1.00797. Той е една от основните съставки на водата и цялата органична материя и е широко разпространен не само на Земята, но и във Вселената. Има 3 изотопа на водорода: протий с маса 1, който се намира в повече от 99,98% от естествения елемент; деутерий с маса 2, което е приблизително 0,02% в природата, и тритий с маса 3, който се среща в малки количества в природата, но може да бъде произведен изкуствено чрез различни ядрени реакции.

При обикновени температури водородът е слабо реактивно вещество, освен ако не е активиран по някакъв начин; например чрез подходящ катализатор. При повишени температури той е много реактивен.

Въпреки че обикновено е двуатомен, молекулярният водород се дисоциира на свободни атоми при повишени температури. Атомният водород е мощен редуциращ агент, дори при стайна температура. Той реагира с оксидите и хлоридите на много метали, включително сребро, мед, олово, бисмут и живак, за да произведе свободни метали. Той намалява някои соли до металното им състояние, като натриеви и калиеви нитрати, нитрити и цианиди. Той реагира с редица елементи, както метали, така и неметали, за да произведе хидриди, като NaH, KH, H2S и PH3. Атомният водород произвежда водороден прекис, H2O2, с кислород. С органичните съединения атомният водород реагира, за да генерира сложна смес от продукти; с етилен, C2H4, например, продуктите са етан, C2H6 и бутан, C4H10. Топлината, която се отделя, когато водородните атоми се рекомбинират, за да образуват водородни молекули, се използва за получаване на много високи температури при атомно водородно заваряване.

Водородът реагира с кислород, образувайки вода и тази реакция е изключително бавна при стайна температура; Но ако се ускори от катализатор, като платина или електрическа искра, това се прави с експлозивно насилие. С азота водородът претърпява важна реакция, за да даде амоняк. Водородът реагира при повишени температури с редица метали и образува хидриди. Оксидите на много метали се редуцират с водород при повишени температури, за да се получи свободният метал или по-нисък оксид. Водородът реагира при стайна температура със соли на по-малко електропозитивни метали и ги намалява до металното им състояние. В присъствието на подходящ катализатор водородът реагира с ненаситени органични съединения, добавяйки двойната връзка.

Основни съединения: Водородът е съставна част на много голям брой съединения, които съдържат един или повече други елементи. Тези съединения включват вода, киселини, основи, повечето органични съединения и много минерали. Съединенията, в които водородът се комбинира само с един друг елемент, обикновено се наричат ​​хидриди.

Приготвяне: Може да се приложи голямо разнообразие от методи за приготвяне на водороден газ. Изборът на метод зависи от фактори като желаното количество водород, необходимата чистота и наличността и цената на суровината. Сред най-използваните процеси са реакциите на метали с вода или киселини, електролизата на водата, реакцията на пара с въглеводороди или други органични материали и термичното разлагане на въглеводородите. Основната суровина за производството на водород са въглеводородите, като природен газ, рафиниран нефт, бензин, мазут и суров нефт.

Ефекти на водорода върху здравето

Ефекти от излагане на водород: Пожар: Изключително запалим. Много реакции могат да причинят пожар или експлозия. Експлозия: Смесването на газ с въздух е експлозивно. Начини на излагане: Веществото може да се абсорбира в тялото чрез вдишване. Вдишване: Високите концентрации на този газ могат да причинят дефицит на кислород в околната среда. Хората, които дишат тази атмосфера, могат да получат симптоми, включително главоболие, шум в ушите, световъртеж, сънливост, безсъзнание, гадене, повръщане и депресия на всички сетива. Кожата на жертвата може да бъде синя. При някои обстоятелства може да настъпи смърт. Не се очаква водородът да причинява мутагенеза, ембриотоксичност, тератогенност или репродуктивна токсичност. Съществуващите респираторни заболявания могат да се влошат при прекомерно излагане на водород. Опасност от вдишване: Ако в контейнера му възникнат течове, бързо се достига опасна концентрация.

Физически опасности: Газът се смесва добре с въздуха, лесно се образуват експлозивни смеси. Газът е по-лек от въздуха.

Химически опасности: Нагряването може да причини силно горене или експлозия. Реагира бурно с въздух, кислород, халогени и силни окислители, причинявайки опасност от пожар и експлозия. Металните катализатори, като платина и никел, значително подобряват тези реакции.

Високите концентрации във въздуха причиняват недостиг на кислород с риск от загуба на съзнание или смърт. Проверете съдържанието на кислород, преди да влезете в стаята. Няма предупреждение за миризма, ако са налице токсични концентрации. Измерете концентрациите на водород с подходящ детектор за газ (нормален детектор на запалими газове не е подходящ за тази цел).

Екологични ефекти на водорода

Екологична стабилност: Водородът съществува естествено в атмосферата. Газът ще се разсейва бързо в добре проветриви помещения.

Ефект върху растенията или животните: Всяко въздействие върху животните ще се дължи на среда с дефицит на кислород. Не се очаква да има неблагоприятни ефекти върху растенията, различни от замръзване, произведено в присъствието на бързо разширяващи се газове.

Ефект върху водните организми: Понастоящем няма доказателства за ефекта на водорода върху водните организми.