Hidrógeno [q y
Bajo temperatura y presión normales, el hidrógeno es un gas altamente inflamable, incoloro, transparente, inodoro e insípido, y es insoluble en agua. El hidrógeno es el gas con menor densidad conocida en el mundo. Su densidad es solo 1/14 de la del aire, es decir, a 1 atmósfera estándar y 0°C, su densidad es de 0,089 g/L. Gas de relleno para dirigibles y globos de hidrógeno (los dirigibles ahora se llenan con helio debido a su naturaleza menos inflamable y menos segura). El hidrógeno es la sustancia con la masa molecular relativa más pequeña y se utiliza principalmente como agente reductor.
El hidrógeno (H2) se produjo por primera vez de forma artificial a principios del siglo XVI. El método utilizado en aquella época consistía en sumergir el metal en un ácido fuerte. En 1766-1781, Henry Cavendish descubrió el hidrógeno, que se quema para formar agua (ignición 2H2 O2 = 2H2O). Basándose en esta propiedad, Lavoisier nombró al elemento "hidrogenio" (que significa "sustancia que genera agua", "hidro" que significa "agua" y "gen" del médico británico B. Hobson al compilar la Nueva Colección de Historia Natural (1855) en). En la década de 1950, "hidrógeno" se traducía como "gas ligero", es decir, el gas más ligero.
El hidrógeno se produce generalmente en la industria a partir de gas natural o gas de agua, en lugar de utilizar electrólisis de agua de alta energía. El hidrógeno producido se usa ampliamente en reacciones de craqueo y producción de amoníaco sintético en la industria petroquímica. Las moléculas de hidrógeno pueden ingresar a la red cristalina de muchos metales, causando "fragilidad por hidrógeno", lo que provoca tanques y tuberías de almacenamiento de hidrógeno. son necesarios y el diseño es más complicado
Contenido
Aprenda sobre el hidrógeno en un minuto
800.000 5 pies 4 pulgadas
Primario. Propiedades químicas del hidrógeno en agua natural y su detección
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Hidrógeno [q y
En condiciones normales temperatura y presión, el hidrógeno es un gas altamente inflamable, incoloro, transparente, inodoro e insípido. Es insoluble en agua. El hidrógeno es el gas de menor densidad conocido en el mundo, y su densidad es sólo 1/14. , es decir, a 1 atmósfera estándar y 0°C, su densidad es 0,089 g/L. Por lo tanto, el hidrógeno se puede utilizar como gas de llenado para dirigibles y globos de hidrógeno (debido a su baja inflamabilidad y seguridad, los dirigibles ahora se llenan con Es el helio). El hidrógeno es la sustancia con menor masa molecular relativa y se utiliza principalmente como agente reductor.
El hidrógeno (H2) se produjo por primera vez de forma artificial a principios del siglo XVI. Fue ponerle metal en ácidos fuertes. En 1766-1781, Henry Cavendish descubrió el hidrógeno, que se quema para formar agua (2H2 O2 se enciende = 2H2O). Basándose en esta propiedad, Lavoisier llamó al elemento "hidrogenio" (que significa "generación"). "). "Sustancia del agua", "hidro" significa "agua" y "gen". Cuando el médico británico B. Hobson compiló una nueva colección de artículos de historia natural (1855) en la década de 1950, llamó "hidrógeno" Traducido como "gas ligero", significa el gas más ligero.
En la industria, el hidrógeno generalmente se produce a partir de gas natural o gas de agua, en lugar de utilizar la electrólisis del agua de alta energía. El hidrógeno producido se usa ampliamente en la petroquímica. industria.Reacción de craqueo y producción de amoníaco sintético. Las moléculas de hidrógeno pueden ingresar a la red de muchos metales, causando "fragilidad por hidrógeno", lo que requiere el uso de materiales especiales (como la aleación Monel) para tanques de almacenamiento de hidrógeno y diseños más complejos. >
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En febrero de 2018, mi país realizó la preparación y almacenamiento de hidrógeno a baja temperatura y fue galardonado con el premio Top Ten Scientific and Technological Progress in China en 2017 por el Ministerio de Ciencia y Tecnología. Tecnología.
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Nombre chino
Hidrógeno
Nombre en inglés
Hidrógeno
Otro nombre
Hidrógeno puro e hidrógeno líquido
Fórmula química
Deuterio
Peso molecular
2.01588
Rápido
Navegación
Propiedades físicas
Propiedades químicas
Alótropos
Seguridad
Aplicación campos
Métodos de preparación
Métodos de detección
Opciones de referencia
Cosas a tener en cuenta
Rumores comunes
Aprendiendo Historia
1766 fue descubierto por H. Cavendish en Inglaterra.
Superhidrógeno luminoso
En la historia de la química, el descubrimiento del hidrógeno y el descubrimiento y prueba de que el agua es un compuesto hidróxido y no un elemento se atribuyen principalmente al químico y físico británico. Cavendi Shi (h. 1731-1810).
Antes de finales del siglo XVIII, muchas personas habían realizado experimentos para producir hidrógeno, por lo que es difícil decir quién descubrió el hidrógeno. Incluso Cavendish, que hizo una gran contribución al descubrimiento y la investigación del hidrógeno, creía que el descubrimiento del hidrógeno no era sólo su mérito. Ya en el siglo XVI, el famoso Palacio de los Doctores suizos describió que las limaduras de hierro producían un gas al entrar en contacto con el ácido. En el siglo XVII, el famoso químico médico belga Hermont (J.B.1579-1644) entró accidentalmente en contacto con este gas, pero no logró separarlo ni recolectarlo. Aunque Boyle recogió este gas por accidente, no lo estudió. Sólo sabían que era inflamable y sabían poco al respecto; en 1700, el farmacéutico francés Lemery (N.1645-1715) también lo mencionó en su informe a la Academia de Ciencias de París.
Sin embargo, fue Cavendish quien fue el primero en recolectar hidrógeno y estudiar en detalle sus propiedades.
En 1766, Cavendish presentó un informe de investigación "Experimentos sobre aire artificial" a la Royal Society, describiendo cómo produjo "aire combustible" haciendo reaccionar hierro y zinc con ácido sulfúrico diluido y ácido clorhídrico diluido (es decir, hidrógeno) y se recoge para su estudio utilizando el método de recogida de gas de drenaje inventado por Priestley. Descubrió que cuando una cierta cantidad de un determinado metal reacciona con una cantidad suficiente de diversos ácidos, la cantidad de gas producida es fija, independientemente del tipo y concentración del ácido. También descubrió que el gas hidrógeno explota cuando se mezcla con aire y se enciende, y que el hidrógeno se combina con el oxígeno para formar agua, dándose cuenta así de que este gas era diferente de otros gases conocidos. Sin embargo, debido a que es un devoto creyente en la teoría del flogisto, según su entendimiento: este gas se quema tan violentamente que debe ser rico en flogisto; el azufre se convierte en ácido sulfúrico después de quemarse, por lo que no hay flogisto en el ácido sulfúrico; Según la teoría del flogisto, los metales también contienen flogisto. Entonces pensó que el gas era descompuesto por metales, no por ácidos. Imaginó que cuando los metales se disolvían en ácidos, "el flogisto que contenían se liberaba y se formaba este aire inflamable". Incluso planteó durante un tiempo la hipótesis de que el hidrógeno era flogisto, conjetura que rápidamente fue respaldada por algunos de los principales químicos de la época, como Scheler y Kirwan (R.1735-1812). Debido a que el globo está lleno de hidrógeno, el globo se elevará lentamente. Algunos creyentes en la teoría del flogisto lo utilizan como base para su "argumento" de que el flogisto tiene un peso negativo. Pero Cavendish era, después de todo, un científico extraordinario. Posteriormente calculó la flotabilidad del globo en el aire. Mediante estudios precisos se demostró que el hidrógeno tiene peso, pero es mucho más ligero que el aire. El experimento que realizó fue el siguiente: primero pesar el metal y el matraz que contiene el ácido, luego poner el metal en el ácido, recoger el hidrógeno mediante drenaje y recolección de gas y medirlo, y luego pesar la cantidad total del matraz y su Contenido después de la reacción. De esta forma determinó que la proporción de hidrógeno era sólo 9 veces mayor que la del aire. Pero estos químicos todavía se negaban a abandonar fácilmente la vieja teoría. Como el hidrógeno produce agua cuando se quema, dijeron que el hidrógeno es un compuesto de flogisto y agua.
La síntesis de agua desmiente la visión errónea de que el agua es un elemento. En la antigua Grecia, Empédocles propuso que sólo había cuatro elementos en el universo, a saber, fuego, aire, agua y tierra, que constituían todas las cosas. Desde entonces hasta la década de 1970, la gente pensaba que el agua era un elemento.
En 1781, Priestley puso hidrógeno y aire en una botella de vidrio sellada y la detonó con una chispa eléctrica. Aparecieron gotas de rocío en el interior de la botella. Ese mismo año, Cavendish también repitió el experimento utilizando mezclas de hidrógeno y aire en diferentes proporciones, confirmando que las gotas de rocío eran agua pura, lo que indica que el hidrógeno era un componente del agua. También se había descubierto oxígeno en esta época. Cavendish utilizó oxígeno puro en lugar de aire para realizar experimentos, que no solo demostraron que el hidrógeno y la oxidación sintetizaban agua, sino que también confirmaron que aproximadamente 2 partes en volumen de hidrógeno y 1 parte en volumen de oxígeno eran suficientes. agua sintetizada (publicada en 1784). Estos resultados experimentales han demostrado que el agua es un compuesto de hidróxido, no un elemento, pero Cavendish, como Priestley, todavía insiste en que el agua es un elemento, el oxígeno es agua sin flogisto y el hidrógeno es agua con exceso de flogisto. Utilizó la siguiente fórmula para expresar la combustión del "aire combustible" (hidrógeno):
(flogisto de agua) (agua-flogisto) → agua
Aire combustible (hidrógeno) en el aire (oxígeno) )
En 1782, Lavoisier repitió su experimento, utilizando un barril al rojo vivo para descomponer el vapor de agua, y claramente llegó a la conclusión correcta: el agua no es un elemento, sino un compuesto de hidróxido, corregido Dos mil años de conceptos erróneos sobre el agua como elemento. En 1787, llamó al gas "hidrógeno", que significa "produce agua", y confirmó que era un elemento.
Propiedades físicas
El hidrógeno es un gas incoloro con una densidad menor que el aire (entre varios gases, el hidrógeno tiene la densidad más baja. En condiciones estándar, la masa de 1 litro de hidrógeno es 0,089 gramos, que es mucho más ligero que el aire para el mismo volumen). Debido a que el hidrógeno es insoluble en agua, se puede recolectar mediante drenaje y recolección de gas. Además, a una presión atmosférica estándar y una temperatura de -252,87°C, el hidrógeno se puede convertir en un líquido incoloro; a -259,1°C se convierte en un sólido parecido a la nieve; A temperatura ambiente, el hidrógeno es muy estable y no reacciona fácilmente con otras sustancias. Pero cuando las condiciones cambian (como el encendido, el calentamiento, el uso de catalizadores, etc.), la situación es diferente. Por ejemplo, el hidrógeno tiene una fuerte actividad después de ser absorbido por metales como el paladio o el platino (especialmente la adsorción de paladio). El paladio metálico tiene el efecto de adsorción más fuerte sobre el hidrógeno. Cuando la fracción de volumen de aire es 4-75, puede explotar al encontrar una fuente de fuego.