हाइड्रोजन अणु: व्यास, सूत्र, संरचना। हाइड्रोजन अणु का द्रव्यमान कितना होता है?

2024 लेखक: Angel Austin | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 05:27

मेंडेलीव की आवर्त सारणी में नंबर 1 पर ब्रह्मांड में सबसे आम तत्व है - हाइड्रोजन। इसका वितरण, प्रतिशत के संदर्भ में, 75% तक पहुंच जाता है। इसकी न्यूनतम सामग्री वायुमंडल की परतों में नोट की जाती है - 0.0001%। पृथ्वी की पपड़ी में द्रव्यमान के हिसाब से 1% गैस होती है। इसकी सबसे बड़ी मात्रा पानी में देखी जाती है: 12%। हमारे ग्रह पर, यह तीसरा सबसे आम रासायनिक तत्व है।

वस्तु विवरण

हाइड्रोजन अणु, जिसका सूत्र H-H या H2 है, भौतिक और रासायनिक गुणों से संपन्न है।

हाइड्रोजन एक ऐसी गैस है जिसमें न तो रंग होता है और न ही गंध। तालिका में पहले स्थान पर हाइड्रोजन का स्थान इस तथ्य के कारण है कि विभिन्न परिस्थितियों में यह तत्व धातु या गैस के रूप में प्रकट हो सकता है। इसके बाहरी कक्षक में 1 इलेक्ट्रॉन है, जिसे हाइड्रोजन दान कर सकता है (धातु गुण) या एक और (गैस गुण) स्वीकार कर सकता है।

हाइड्रोजन अणु का व्यास 27 एनएम है।

हाइड्रोजन परमाणु का व्यास 1A है, त्रिज्या 0.41 A है।

गुण

शारीरिक में निम्नलिखित शामिल हैं:

1. क्वथनांक- 256^ओएस.
2. गलनांक -259.2^oC.
3. वायु भार (डी) - 0.069.
4. हाइड्रोजन पानी में खराब घुलनशील है।

रासायनिक गुण हैं:

1. अणु के कणों के बीच गैर-ध्रुवीय बंधन में 436 kJ/mol की ऊर्जा होती है।
2. तापीय वियोजन तापमान 2000^oC.
3. के साथ प्रतिक्रिया करता है:

• हैलोजन;
• ऑक्सीजन;
• ग्रे;
• नाइट्रोजन;
• नाइट्रिक ऑक्साइड;
• सक्रिय धातु।

प्रकृति में, हाइड्रोजन अपने प्राकृतिक रूप में और समस्थानिकों के रूप में होता है: प्रोटियम, ड्यूटेरियम और ट्रिटियम।

अणु की संरचना

किसी तत्व के अणु की संरचना सरल होती है। हाइड्रोजन अणु की संरचना को दो परमाणुओं द्वारा दर्शाया जाता है, जो निकट आने पर एक सहसंयोजक गैर-ध्रुवीय बंधन और साथ ही एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी बनाते हैं। एक परमाणु की संरचना है: 1 धनावेशित नाभिक, जिसके चारों ओर 1 ऋणात्मक आवेशित इलेक्ट्रॉन गति करता है। यह इलेक्ट्रॉन 1s कक्षक में स्थित है।

H - 1e=H+ यह हाइड्रोजन आयन धनात्मक है।

यह अभिव्यक्ति इंगित करती है कि हाइड्रोजन के आवर्त सारणी में समूह 1 के तत्वों के समान पैरामीटर हैं, जो क्षार धातु (लिथियम, सोडियम, पोटेशियम) हैं जो बाहरी कक्षा में अपना एकमात्र इलेक्ट्रॉन दान करते हैं।

H + 1e=H- ऋणात्मक हाइड्रोजन आयन।

इस समीकरण से पता चलता है कि हाइड्रोजन 7वें समूह के समान तत्वों से संबंधित है, जो गैस हैं और लापता इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करने में सक्षम हैं।अपने बाहरी इलेक्ट्रॉनिक स्तर पर। इन गैसों में शामिल हैं: फ्लोरीन, क्लोरीन, ब्रोमीन, आदि।

हाइड्रोजन अणु के संघटन को ग्राफिक रूप से नीचे प्रस्तुत किया गया है।

हाइड्रोजन परमाणुओं के बीच की दूरी r=0.74 A है, जबकि कक्षीय त्रिज्या का योग 1.06 A है। यह इलेक्ट्रॉन क्लाउड ओवरलैप की गहराई और एक मजबूत, स्थिर हाइड्रोजन बॉन्ड को प्रभावित करता है।

हाइड्रोजन परमाणु प्रकृति का सबसे प्राथमिक परमाणु है। एक परमाणु प्रोटॉन का आकार 10.5 A है, और एक परमाणु का व्यास 0.1 एनएम है।

आइसोटोप अणुओं की एक विशेष संरचना होती है। प्रोटियम के परमाणु नाभिक में केवल एक प्रोटॉन होता है। आइसोटोप नामित है: 1Н.

परमाणु संरचना एक प्रोटॉन और एक न्यूट्रॉन (2H) के एक परिसर की तरह दिखती है।

3Н - ट्रिटियम - इसकी परमाणु संरचना में 1 प्रोटॉन और दो न्यूट्रॉन के साथ एक नाभिक होता है।

मास

विज्ञान में, ऐसे सूत्र हैं जो गणना करते हैं कि हाइड्रोजन अणु का द्रव्यमान क्या है। तत्व के संबंध में, आणविक और परमाणु द्रव्यमान निर्धारित करें।

हाइड्रोजन अणु के मोलर द्रव्यमान की गणना सामान्य सूत्र द्वारा की जाती है:

M=m / n, जहाँ m पदार्थ का द्रव्यमान है, n इसकी मात्रा है।

एक परमाणु का द्रव्यमान 1.008 amu है। नतीजतन, अणु का सापेक्ष द्रव्यमान भी 1.008 के बराबर होगा। चूंकि हाइड्रोजन अणु में दो परमाणु होते हैं, इसलिए सापेक्ष परमाणु भार 2.016 एयू है। मी. हाइड्रोजन अणु का द्रव्यमान ग्राम प्रति मोल (g/mol) में व्यक्त किया जाता है।

मान मेंप्रकृति

प्रकृति में सबसे महत्वपूर्ण पदार्थ जो ऑक्सीजन के साथ मिलकर हाइड्रोजन बनाता है वह है पानी। जल जीवन का स्रोत है, इसलिए हाइड्रोजन एक महत्वपूर्ण तत्व है।

जीव के वातावरण को बनाने वाले सभी रासायनिक तत्वों में से 100%, 1/10 भाग, या 10%, हाइड्रोजन है। पानी के अलावा, यह एक चतुर्धातुक प्रोटीन संरचना को बनाए रखने में सक्षम है, जो हाइड्रोजन बॉन्डिंग द्वारा संभव बनाया गया है।

न्यूक्लिक अम्ल संपूरकता का सिद्धांत भी हाइड्रोजन अणु की क्रिया से होता है। एक पादप कोशिका में, H प्रकाश संश्लेषण, जैवसंश्लेषण की प्रक्रिया और झिल्ली चैनलों के माध्यम से ऊर्जा के हस्तांतरण में भाग लेता है।

आवेदन

रासायनिक उद्योग में हाइड्रोजन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसे प्लास्टिक उत्पादों के निर्माण में, साबुन बनाने में, साथ ही अमोनिया और मेन्थॉल उत्पादन में जोड़ा जाता है।

खाद्य उद्योग: भोजन के उत्पादन में, हाइड्रोजन को खाद्य योज्य E949 के रूप में जोड़ा जाता है। इस तरह के एक घटक को मार्जरीन, वनस्पति तेलों की पैकेजिंग पर देखा जा सकता है। Additive E949 रूसी संघ के खाद्य उद्योग द्वारा अनुमत है।

एरोनॉटिक्स उद्योग में कभी हाइड्रोजन का भी उपयोग किया जाता था, क्योंकि पदार्थ हवा से हल्का होता है। तो, पिछली शताब्दी के 30 के दशक में, गुब्बारे और हवाई पोत इस प्रकार की गैस से भरे हुए थे। इसके सस्तेपन और उपयोग में आसानी के बावजूद, हाइड्रोजन को जल्द ही एक भराव के रूप में छोड़ दिया गया था क्योंकि विमान विस्फोट अधिक बार हो गए थे।

आज गैस का प्रयोग होता हैअंतरिक्ष उद्योग में प्रयुक्त ईंधन। हालांकि, कारों और ट्रकों के इंजनों के संचालन के लिए इसका उपयोग करने के तरीकों पर विचार किया जा रहा है, क्योंकि तत्व दहन के दौरान वातावरण में हानिकारक अशुद्धियों का उत्सर्जन नहीं करता है, और इसलिए, पर्यावरण के अनुकूल है।

हाइड्रोजन समस्थानिक कई दवाओं का एक अभिन्न अंग हैं। शरीर में किसी दवा के व्यवहार और प्रभावों को निर्धारित करने के लिए औषधीय अनुसंधान में ड्यूटेरियम का उपयोग किया जाता है। ट्रिटियम का उपयोग रेडियोडायग्नोस्टिक्स में एक तत्व के रूप में किया जाता है जो एंजाइम चयापचय की जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं को निर्धारित करता है। हाइड्रोजन पेरोक्साइड का हिस्सा है, जो एक कीटाणुनाशक है।