Mendelejevin jaksollisessa taulukossa numero 1 on universumin yleisin alkuaine - vety. Sen jakautuminen prosentteina lähestyy 75 prosenttia. Sen alhaisin pitoisuus havaitaan ilmakehän kerroksissa - 0,0001%. Maankuoressa on massasta 1 % kaasua. Sen suurin määrä havaitaan vedessä: 12%. Se on planeetallamme kolmanneksi yleisin kemiallinen alkuaine.
Tuotteen kuvaus
Vetymolekyylillä, jonka kaava on H-H tai H2, on fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia.
Vety on kaasu, jolla ei ole väriä eikä hajua. Vedyn sijainti taulukossa 1. sijalla johtuu siitä, että tämä alkuaine voi esiintyä eri olosuhteissa metallina tai kaasuna. Sen ulkoradassa on yksi elektroni, jonka vety voi luovuttaa (metalliominaisuudet) tai ottaa vastaan yhden lisää (kaasuominaisuudet).
Vetymolekyylin halkaisija on 27 nm.
Vetyatomin halkaisija on 1A, säde on 0,41 A.
Ominaisuudet
Fyysinen sisältää seuraavat:
- Kiehumispiste– 256oS.
- Sulamispiste -259,2oC.
- Ilman paino (D) - 0,069.
- Vety liukenee huonosti veteen.
Kemialliset ominaisuudet ovat:
- Molekyylin hiukkasten välisen ei-polaarisen sidoksen energia on 436 kJ/mol.
- Lämpödissosiaatiolämpötila on 2000oC.
- Reagoi:
- halogeenit;
- happi;
- harmaa;
- typpi;
- typpioksidi;
- aktiiviset metallit.
Luonnossa vetyä esiintyy sekä luonnollisessa muodossaan että isotooppien muodossa: protium, deuterium ja tritium.
Molekyylin rakenne
Elementin molekyylillä on yksinkertainen rakenne. Vetymolekyylin koostumusta edustaa kaksi atomia, jotka lähestyessään muodostavat kovalenttisen ei-polaarisen sidoksen, sekä yksi elektronipari. Yhden atomin rakenne on: 1 positiivisesti varautunut ydin, jonka ympärillä liikkuu 1 negatiivisesti varautunut elektroni. Tämä elektroni sijaitsee 1s kiertoradalla.
H - 1e=H+ tämä vetyioni on positiivinen.
Tämä lauseke osoittaa, että vedyllä on samanlaiset parametrit kuin jaksollisen järjestelmän ryhmän 1 alkuaineilla, jotka ovat alkalimetalleja (litium, natrium, kalium), jotka luovuttavat ainoan elektroninsa ulommalla kiertoradalla.
H + 1e=H– negatiivinen vetyioni.
Tämä yhtälö osoittaa, että vety liittyy samank altaisiin 7. ryhmän alkuaineisiin, jotka ovat kaasuja ja pystyvät hyväksymään puuttuvat elektronitulommalle elektroniselle tasolleen. Näitä kaasuja ovat: fluori, kloori, bromi jne.
Vetymolekyylin koostumus on esitetty graafisesti alla.
Vetyatomien välinen etäisyys on r=0,74 A, kun taas kiertoradan säteiden summa on 1,06 A. Tämä vaikuttaa elektronipilven päällekkäisyyteen ja vahvaan, vakaaseen vetysidokseen.
Vetyatomi on luonnon alkeisatomi. Atomiprotonin koko on 10,5 A ja yhden atomin halkaisija on 0,1 nm.
Isotooppimolekyyleillä on erityinen rakenne. Protiumin atomiydin koostuu vain yhdestä protonista. Isotooppi on merkitty: 1Н.
Ydinrakenne näyttää protonin ja neutronin (2H) kompleksilta.
3Н - tritium - atomirakenteessaan on ydin, jossa on 1 protoni ja kaksi neutronia.
Messu
Tieteessä on kaavoja, jotka laskevat vetymolekyylin massan. Määritä molekyyli- ja atomimassat suhteessa alkuaineeseen.
Vetymolekyylin moolimassa lasketaan yleiskaavalla:
M=m / n, missä m on aineen massa, n on sen määrä.
Atomin massa on 1,008 amu. Tämän seurauksena molekyylin suhteellinen massa on myös 1,008. Koska vetymolekyyli koostuu kahdesta atomista, suhteellinen atomipaino on 2,016 a.u. m. Vetymolekyylin massa ilmaistaan grammoina moolia kohden (g/mol).
Arvo sisäänluonto
Luonnon merkittävin aine, joka muodostaa vetyä yhdessä hapen kanssa, on vesi. Vesi on elämän lähde, joten vety on elintärkeä alkuaine.
100 % kaikista kemiallisista alkuaineista, jotka muodostavat organismin ympäristön, 1/10 osa eli 10 % on vetyä. Veden lisäksi se pystyy ylläpitämään kvaternääristä proteiinirakennetta, minkä tekee mahdolliseksi vetysidos.
Nukleiinihappokomplementaarisuuden periaate ilmenee myös vetymolekyylin vaikutuksesta. Kasvisolussa H osallistuu fotosynteesiin, biosynteesiin ja energian siirtoon kalvokanavien kautta.
Hakemus
Kemianteollisuudessa vetyä käytetään laaj alti. Sitä lisätään muovituotteiden valmistuksessa, saippuan valmistuksessa sekä ammoniakin ja mentolin valmistuksessa.
Elintarviketeollisuus: elintarvikkeiden tuotannossa vetyä lisätään elintarvikelisäaineena E949. Tällainen komponentti näkyy margariinin, kasviöljyjen pakkauksissa. Lisäaineen E949 sallii Venäjän federaation elintarviketeollisuus.
Vedtyä käytettiin aikoinaan myös ilmailuteollisuudessa, koska aine on ilmaa kevyempää. Joten viime vuosisadan 30-luvulla ilmapallot ja ilmalaivat täytettiin tämäntyyppisellä kaasulla. Halvuudestaan ja helppokäyttöisyydestään huolimatta vety hylättiin pian täyteaineena, kun lentokoneiden räjähdykset yleistyivät.
Nykyään kaasua käytetään mmavaruusteollisuudessa käytettävää polttoainetta. Sen käyttötapoja henkilö- ja kuorma-autojen moottoreissa kuitenkin harkitaan, koska elementti ei vapauta palaessaan haitallisia epäpuhtauksia ilmakehään ja on siksi ympäristöystävällinen.
Vedyn isotoopit ovat monien lääkkeiden olennainen osa. Deuteriumia käytetään farmakologisessa tutkimuksessa määrittämään lääkkeen käyttäytymistä ja vaikutuksia kehossa. Tritiumia käytetään radiodiagnostiikassa entsyymiaineenvaihdunnan biokemiallisia reaktioita määräävänä alkuaineena. Vety on osa peroksidia, joka on desinfiointiaine.
