Хімічні властивості водню - Вплив водню на здоров’я - Вплив водню на довкілля

Атомне число

водень

Валенсія

Електронегативність

Ковалентний радіус (Å)

Іонний радіус (Å)

Атомний радіус (Å)

Електронна конфігурація

Перший потенціал іонізації (еВ)

Атомна маса (г/моль)

Щільність (г/мл)

Температура кипіння (ºC)

Температура плавлення (ºC)

Першовідкривач


Гідроген

Перший елемент періодичної системи. У звичайних умовах це газ без кольору, запаху і смаку, що складається з двохатомних молекул Н2. Атом Гідрогену, символ Н, складається з ядра з позитивною одиницею заряду та одиничного електрона. Він має атомний номер 1 і атомну вагу 1,00797. Це одна з основних складових води та всієї органічної речовини, і вона широко розповсюджена не тільки на Землі, але і в усьому Всесвіті. Існує 3 ізотопи водню: проти, масою 1, який міститься у понад 99,98% природного елемента; дейтерій масою 2, що в природі становить приблизно 0,02%, і тритій масою 3, який у невеликих кількостях зустрічається в природі, але може бути вироблений штучно за допомогою різних ядерних реакцій.

При звичайних температурах водень є погано реагуючою речовиною, якщо він не активувався якимось чином; наприклад, відповідним каталізатором. При підвищеній температурі він дуже реактивний.

Хоча, як правило, двоатомний, молекулярний водень дисоціює на вільні атоми при підвищених температурах. Атомний водень є потужним відновником навіть при кімнатній температурі. Він реагує з оксидами та хлоридами багатьох металів, включаючи срібло, мідь, свинець, вісмут та ртуть, утворюючи вільні метали. Це відновлює деякі солі до їх металевого стану, такі як нітрати натрію та калію, нітрити та ціаніди. Він реагує з низкою елементів, як металів, так і неметалів, утворюючи гідриди, такі як NaH, KH, H2S та PH3. Атомний водень утворює з киснем пероксид водню, H2O2. З органічними сполуками атомний водень реагує, утворюючи складну суміш продуктів; з етиленом, C2H4, наприклад, продуктами є етан, C2H6 та бутан, C4H10. Тепло, яке виділяється при рекомбінації атомів водню з утворенням молекул водню, використовується для отримання дуже високих температур при атомному зварюванні воднем.

Водень реагує з киснем, утворюючи воду, і ця реакція надзвичайно повільна при кімнатній температурі; Але якщо це прискорюється каталізатором, таким як платина, або електрична іскра, це робиться з вибуховим насильством. З азотом водень зазнає важливу реакцію, утворюючи аміак. Водень реагує при підвищеній температурі з низкою металів і утворює гідриди. Оксиди багатьох металів відновлюються воднем при підвищених температурах, отримуючи вільний метал або нижчий оксид. Водень при кімнатній температурі реагує з солями менш електропозитивних металів і відновлює їх до свого металевого стану. У присутності відповідного каталізатора водень реагує з ненасиченими органічними сполуками, додаючи подвійний зв’язок.

Основні сполуки: водень є складовою дуже великої кількості сполук, що містять один або кілька інших елементів. Ці сполуки включають воду, кислоти, основи, більшість органічних сполук та багато мінералів. З'єднання, в яких водень поєднується лише з одним іншим елементом, зазвичай називаються гідридами.

Приготування: Для приготування газоподібного водню можна застосувати найрізноманітніші методи. Вибір методу залежить від таких факторів, як кількість бажаного водню, необхідна чистота, а також доступність та вартість сировини. Серед найбільш широко використовуваних процесів - реакції металів з водою або з кислотами, електроліз води, реакція пари з вуглеводнями чи іншими органічними матеріалами та термічне розкладання вуглеводнів. Основною сировиною для виробництва водню є вуглеводні, такі як природний газ, нафта, що переробляється, бензин, мазут і сира нафта.

Вплив водню на здоров'я

Вплив впливу водню: Пожежа: Надзвичайно легкозаймистий. Багато реакцій можуть спричинити пожежу або вибух. Вибух: змішування газу з повітрям вибухонебезпечне. Шляхи впливу: Речовина може всмоктуватися в організм при вдиханні. Вдихання: Високі концентрації цього газу можуть спричинити дефіцит кисню в середовищі. Люди, які дихають цією атмосферою, можуть відчувати такі симптоми, як головний біль, дзвін у вухах, запаморочення, сонливість, непритомність, нудота, блювота та депресія всіх органів чуття. Шкіра жертви може бути блакитною. За певних обставин може настати смерть. Не передбачається, що водень спричиняє мутагенез, ембріотоксичність, тератогенність або репродуктивну токсичність. Попередньо існуючі респіраторні захворювання можуть посилитися внаслідок надмірного впливу водню. Небезпека вдихання: Якщо контейнер протікає, швидко досягається небезпечна концентрація.

Фізична небезпека: Газ добре змішується з повітрям, вибухонебезпечні суміші легко утворюються. Газ легший за повітря.

Хімічна небезпека: Нагрівання може спричинити сильне горіння або вибух. Сильно реагує з повітрям, киснем, галогенами та сильними окислювачами, викликаючи пожежу та вибух. Металеві каталізатори, такі як платина і нікель, значно посилюють ці реакції.

Високі концентрації в повітрі спричиняють дефіцит кисню з ризиком втрати свідомості або смерті. Перед входом у кімнату перевірте вміст кисню. Немає попередження про запах, якщо присутні токсичні концентрації. Виміряйте концентрації водню за допомогою відповідного газового детектора (звичайний детектор горючого газу для цього не підходить).

Вплив водню на довкілля

Стабільність навколишнього середовища: водень існує в природі в атмосфері. Газ буде швидко розсіюватися в добре провітрюваних приміщеннях.

Вплив на рослини або тварин: Будь-який вплив на тварин буде обумовлений середовищем із дефіцитом кисню. Не передбачається, що це матиме несприятливий вплив на рослини, крім заморозків, що утворюються в присутності швидко розширюються газів.

Вплив на водний організм: В даний час відсутні дані про вплив водню на водний організм.