عنصر ارزش در اوراق قرضه

برخی گاز هیدروژن را به عنوان سوخت تمیز آینده می بینند - از آب تولید می شود و هنگام اکسیداسیون به آب باز می گردند. سلولهای سوختی با هیدروژن به طور فزاینده ای به عنوان منابع انرژی بدون آلودگی در نظر گرفته می شوند و اکنون در برخی از اتوبوس ها و اتومبیل ها مورد استفاده قرار می گیرند.

هیدروژن نیز کاربردهای بسیاری دیگر دارد. در صنعت شیمیایی از آن برای ایجاد آمونیاک برای کود کشاورزی (فرآیند هابر) و سیکلوهگزان و متانول استفاده می شود که واسطه ای در تولید پلاستیک و دارویی هستند. همچنین از آن برای از بین بردن گوگرد از سوخت ها در طی فرآیند بازپرداخت روغن استفاده می شود. مقادیر زیادی از هیدروژن برای هیدروژنات روغن برای تشکیل چربی ها ، به عنوان مثال برای ساخت مارگارین استفاده می شود.

در صنعت شیشه ای از هیدروژن به عنوان یک فضای محافظ برای ساخت ورق های شیشه ای مسطح استفاده می شود. در صنعت الکترونیک از آن به عنوان گاز گرگرفتگی در هنگام تولید تراشه های سیلیکون استفاده می شود.

چگالی کم هیدروژن آن را برای یکی از اولین کاربردهای عملی خود - پر کردن بادکنک ها و کشتی های هوایی ، به یک انتخاب طبیعی تبدیل کرده است. با این حال ، آن را با اکسیژن (برای ایجاد آب) به شدت واکنش نشان می دهد و آینده آن در پر کردن هواپیماهای هوایی به پایان رسید که هوایی هندنبورگ آتش گرفت.

هیدروژن یک عنصر اساسی برای زندگی است. در آب و تقریباً در تمام مولکول های موجود در موجودات زنده وجود دارد. با این حال ، خود هیدروژن نقش ویژه ای ندارد. این ماده به اتم های کربن و اکسیژن پیوند می یابد ، در حالی که شیمی زندگی در مکانهای فعال تر شامل مثلاً اکسیژن ، نیتروژن و فسفر صورت می گیرد.

هیدروژن به راحتی فراوان ترین عنصر جهان است. در خورشید و بیشتر ستاره ها یافت می شود و سیاره مشتری بیشتر از هیدروژن تشکیل شده است.

در زمین ، هیدروژن در بیشترین مقادیر به عنوان آب یافت می شود. این ماده به عنوان یک گاز در جو فقط در مقادیر ریز وجود دارد - کمتر از 1 قسمت در هر میلیون حجم. هر هیدروژن که وارد جو شود ، به سرعت از وزن زمین به فضای بیرونی فرار می کند.

بیشتر هیدروژن با گرم کردن گاز طبیعی با بخار تولید می شود تا سینگا تشکیل شود (ترکیبی از هیدروژن و مونوکسید کربن). سینگاها برای دادن هیدروژن از هم جدا شده اند. هیدروژن همچنین می تواند با الکترولیز آب تولید شود.

تاریخ

تاریخ

در اوایل دهه 1500 ، پاراکلسوس کیمیاگر خاطرنشان کرد که حباب های داده شده هنگام اضافه شدن پرونده های آهن به اسید سولفوریک قابل اشتعال بودند. در سال 1671 رابرت بویل همین مشاهدات را انجام داد. نه کشف هیدروژن خود را دنبال کرد ، بنابراین هنری کاوندیش اعتبار را دریافت می کند. در سال 1766 او حباب ها را جمع کرد و نشان داد که آنها با سایر گازها متفاوت هستند. وی بعداً نشان داد كه وقتی هیدروژن می سوزد ، آب را تشکیل می دهد و از این طریق این عقیده را پایان می دهد كه آب یك عنصر است. این گاز نام آن Hydro-Gen ، به معنی آب شکل ، توسط آنتوان لاوویزیر داده شد.

در سال 1931 ، هارولد اوری و همکارانش در دانشگاه کلمبیا در ایالات متحده یک شکل دوم ، نادر ، هیدروژن را کشف کردند. این دو برابر جرم هیدروژن طبیعی است و آنها آن را دوتریوم نامگذاری می کنند.

شعاع اتمی ، نیمی از فاصله از فاصله بین دو اتم بدون پیوند از همان عنصر هنگامی که نیروهای الکترواستاتیک متعادل هستند. این مقادیر با استفاده از چندین روش مختلف تعیین شد.

شعاع کووالانسی نیمی از فاصله بین دو اتم در یک پیوند کووالانسی واحد. مقادیر برای تعداد اکسیداسیون معمولی و هماهنگی داده شده است.

وابستگی الکترون انرژی آزاد شده هنگام اضافه شدن یک الکترون به اتم خنثی و یک یون منفی تشکیل می شود.

الکترونگاتیت (مقیاس پائولینگ) گرایش یک اتم برای جذب الکترون به سمت خود ، که در مقیاس نسبی بیان شده است.

انرژی یونیزاسیون اول حداقل انرژی مورد نیاز برای حذف یک الکترون از یک اتم خنثی در حالت زمینی خود است.

داده های اتمی

داده های اتمی

آنتالپی باند (KJ mol - 1) اندازه گیری از میزان انرژی لازم برای شکستن همه پیوندها از یک نوع در یک مولکول های گازی.

آنتالپی

آنتالپی

واژه نامه

حالات اکسیداسیون مشترک

حالت اکسیداسیون یک اتم اندازه گیری میزان اکسیداسیون یک اتم است. این به عنوان اتهامی که اتم در صورتی که همه اوراق قرضه یونی باشد ، تعریف می شود. عناصر غیرمستقیم دارای حالت اکسیداسیون 0 هستند. مجموع حالت اکسیداسیون در یک ترکیب یا یون باید با بار کلی برابر باشد.

اتمهای همان عنصر با تعداد مختلف نوترون.

کلید برای ایزوتوپ ها

حالت های اکسیداسیون و ایزوتوپ ها

حالت های اکسیداسیون و ایزوتوپ ها

داده های این بخش توسط سازمان زمین شناسی انگلیس ارائه شده است.

خطر تأمین نسبی

شاخص ریسک تأمین یکپارچه از 1 (ریسک بسیار کم) تا 10 (ریسک بسیار بالا). این با ترکیب نمرات فراوانی پوسته ، توزیع ذخیره ، غلظت تولید ، جایگزینی ، نرخ بازیافت و نمرات ثبات سیاسی محاسبه می شود.

فراوانی پوسته (PPM)

تعداد اتمهای عنصر در هر 1 میلیون اتم پوسته زمین.

میزان بازیافت

درصد کالایی که بازیافت می شود. نرخ بازیافت بالاتر ممکن است خطر عرضه را کاهش دهد.

قابلیت تعویض

در دسترس بودن جایگزین های مناسب برای یک کالای خاص. بالا = جایگزینی امکان پذیر یا بسیار دشوار نیست. متوسط = جایگزینی امکان پذیر است اما ممکن است تأثیر اقتصادی و/یا عملکرد کم باشد = تعویض با تأثیر کم یا بدون تأثیر اقتصادی و/یا عملکرد امکان پذیر است

غلظت تولید

درصد یک عنصر تولید شده در کشور برتر تولید شده. هرچه مقدار بالاتر باشد ، خطر بیشتری برای تأمین آن وجود دارد.

توزیع ذخیره

درصد ذخایر جهان واقع در کشور با بزرگترین ذخایر. هرچه مقدار بالاتر باشد ، خطر بیشتری برای تأمین آن وجود دارد.

ثبات سیاسی تولید کننده برتر

رتبه درصد برای ثبات سیاسی کشور برتر تولید کننده ، ناشی از شاخص های حاکمیت بانک جهانی.

ثبات سیاسی دارنده ذخیره برتر

رتبه درصد برای ثبات سیاسی کشور با بزرگترین ذخایر ، حاصل از شاخص های حاکمیت بانک جهانی.

خطر تأمین

خطر تأمین

واژه نامه

ظرفیت گرمای خاص (j kg −1 k −1)

ظرفیت گرمای خاص میزان انرژی مورد نیاز برای تغییر دمای یک کیلوگرم یک ماده به 1 K است.

مدول

اندازه گیری سفتی یک ماده. این یک اندازه گیری از چقدر دشوار است که یک ماده را گسترش دهید ، با مقداری که با نسبت مقاومت کششی به فشار کششی داده می شود.

مدول برشی

اندازه گیری از تغییر شکل یک ماده چقدر دشوار است. با نسبت تنش برشی به فشار برشی داده می شود.

مدول فله

اندازه گیری چقدر دشوار است که یک ماده را فشرده کنید. با نسبت فشار روی بدن به کاهش کسری در حجم داده می شود.

فشار بخار

اندازه گیری تمایل یک ماده برای تبخیر. این به عنوان فشار تعادل اعمال شده توسط گاز تولید شده در بالای یک ماده در یک سیستم بسته تعریف شده است.

داده های فشار و دما - پیشرفته

داده های فشار و دما - پیشرفته

پادکست

پادکست

شیمی در عنصر آن: هیدروژن

شما در حال گوش دادن به شیمی در عنصر خود که توسط شیمی جهان ، مجله انجمن سلطنتی شیمی برای شما آورده شده است.

این هفته می شنویم که در صدر و شماره یک قرار دارد ، همانطور که با پادشاه عناصر ملاقات می کنیم. اینجا برایان کلگ است.

10 خیابان داونینگ یا خیابان 1600 پنسیلوانیا را فراموش کنید ، معتبرترین آدرس جهان شماره یک در جدول تناوبی ، هیدروژن است. در علم ، سادگی و زیبایی اغلب معادل است - و این باعث می شود هیدروژن به همان زیبایی که می آیند ، یک پروتون منفرد و یک الکترون تنها که بیشترین عنصر موجود را در آن ایجاد می کند.

هیدروژن از زمانی که اتمها برای اولین بار در باقیمانده از Big Bang تشکیل شده اند ، وجود دارد و فراوان ترین عنصر تا کنون است. علیرغم میلیارد ها سال ستاره های بی شماری که هیدروژن را به هلیوم می ریزند ، هنوز هم 75 درصد از محتوای قابل تشخیص جهان را تشکیل می دهد.

این گاز سبک ، بی رنگ و بسیار قابل اشتعال با داشتن تنها ایزوتوپهای نامگذاری شده (و برخی از بهترین ها در آن) ، دوتریوم با یک نوترون اضافه شده در هسته و تریتیوم با دو نوترون ، منحصر به فرد بودن آن را به خود اختصاص می دهد.

هیدروژن برای زندگی ، جهان و تقریباً همه چیز ضروری است. در واقع زندگی به آن وابسته است. بدون هیدروژن ما خورشید را نخواهیم داشت تا گرما و نور به ما بدهد. هیچ ترکیب آلی مفیدی برای تشکیل بلوک های ساختمان زندگی وجود نخواهد داشت. و این اساسی ترین ماده برای وجود زندگی ، آب ، وجود نخواهد داشت.

این فقط به لطف یک ترفند خاص هیدروژن است که ما به هیچ وجه می توانیم از آب استفاده کنیم. هیدروژن پیوندهای ضعیفی بین مولکول ها ایجاد می کند ، روی اکسیژن مجاور ، نیتروژن یا اتم های فلوئور می چسبد. این پیوندهای هیدروژن است که بسیاری از خواص آن را به آب می دهد. اگر آنها وجود نداشته باشند ، نقطه جوش آب زیر 70 درجه سانتیگراد خواهد بود. آب مایع روی زمین مشخص نمی شود.

هیدروژن کشف ناخواسته Paracelsus بود ، کیمیاگر سوئیسی قرن شانزدهم که به عنوان Theophrastus Philippus Aureolus Bombastus von Hohenheim نیز شناخته می شود. وی دریافت که چیزی قابل اشتعال از فلزات که به اسیدهای قوی فرو رفته اند ، غافل از واکنش شیمیایی که در حال تشکیل نمک های فلزی و آزاد کردن هیدروژن است ، چیزی که تعدادی دیگر از جمله رابرت بویل به طور مستقل در طول سالها کشف می کنند.

با این حال ، اولین کسی که هیدروژن را تحقق بخشید ، یک ماده منحصر به فرد بود ، وی که او آن را "هوای قابل اشتعال" نامید ، هنری کاوندیش ، اجداد نجیب ویلیام کاوندیش بود که بعداً نام خود را به معروف ترین آزمایشگاه فیزیک جهان در کمبریج تبدیل کرد. بین دهه 1760 و 1780 ، هنری نه تنها هیدروژن را منزوی کرد ، بلکه دریافت که وقتی آن را سوزاند با اکسیژن (یا "هوای کمبود" همانطور که نامیده می شود) برای تولید آب همراه است. این اصطلاحات دست و پا چلفتی توسط آنتوان لاویزایر شیمیدان فرانسوی که نامگذاری شیمیایی را برای خوب تغییر داده بود ، کنار گذاشته شد و هوای قابل اشتعال را "هیدروژن" ، ژن یا خالق هیدرو ، آب خواند.

از آنجا که هیدروژن بسیار سبک است ، عنصر خالص معمولاً روی زمین یافت نمی شود. این فقط شناور می شود. اجزای اصلی هوا ، نیتروژن و اکسیژن چهارده و شانزده بار سنگین تر هستند و به هیدروژن شناور چشمگیر می دهند. این سبکی هیدروژن آن را برای یکی از اولین کاربردهای عملی خود - پر کردن بادکنک ها ، طبیعی کرده است. بدون صعود بالون و همچنین یک بالون هیدروژن.

اولین کشتی هوایی چنین دانشمند فرانسوی ژاک چارلز در سال 1783 بود که از دو ماه قبل از موفقیت هوای گرم برادران مونتگولفیر الهام گرفته شد تا از هیدروژن در یک بادکنک ابریشم آغشته به لاستیک استفاده کند. به نظر می رسید هیدروژن آینده ای تضمین شده در ماشین های پرواز دارد که با اختراع هواپیماهای ساخته شده بر روی یک قاب سفت و سخت به نام Dirigibles در انگلستان تقویت می شود اما پس از گراف فریناند فون زپپلین ، پروموتر مشتاق آنها ، با نام مستعار آلمانی آنها از Zeppelins شناخته می شود.

این هواپیماهای هوایی به زودی آسترهای آسمان بودند و مسافران را با خیال راحت و هموار در سراسر اقیانوس اطلس حمل می کردند. اما علیرغم سبکی نهایی هیدروژن ، خاصیت دیگری دارد که باعث کشته شدن هواپیماهای هوایی شده است - هیدروژن بسیار قابل اشتعال است. تخریب زپلین وسیع هندنبرگ ، احتمالاً در اثر آتش سوزی ناشی از برق استاتیک ، توسط مخاطبان شوکه شده در سراسر جهان در فیلم دیده می شد. هواپیمای هیدروژن محکوم شد.

با این حال ، هیدروژن به دلیل راندمان خام احتراق آن ، در زمینه حمل و نقل بازیکن باقی مانده است. بسیاری از موشک های ناسا ، از جمله مراحل دوم و سوم برنامه آپولو کیوان V و موتورهای اصلی شاتل فضایی ، با سوزاندن هیدروژن مایع با اکسیژن خالص تغذیه می شوند.

اخیراً ، هیدروژن به عنوان جایگزینی برای سوخت های فسیلی در اتومبیل پیشنهاد شده است. در اینجا این مزیت بزرگ نسبت به بنزین سوزاندن برای تأمین آب فقط دارد. هیچ گاز گلخانه ای منتشر نمی شود. محتمل ترین راه برای استفاده از هیدروژن ، سوزاندن آن به صورت انفجاری نیست ، بلکه استفاده از آن در سلول سوخت است ، جایی که از یک واکنش الکتروشیمیایی برای تولید برق برای برق وسیله نقلیه استفاده می شود.

همه متقاعد نشده اند که اتومبیل های سوخت هیدروژن آینده هستند. ما به شبکه ای از ایستگاه های سوخت هیدروژن احتیاج داریم و همچنان یک ماده خطرناک و انفجاری است. در عین حال ، از بنزین کمتر کارآمد است ، زیرا یک لیتر بنزین حدود سه برابر انرژی مفید در آن نسبت به یک لیتر هیدروژن مایع دارد (اگر از گاز هیدروژن فشرده استفاده می کنید که می تواند تا ده برابر بیشتر شود). مشکل دیگر به دست آوردن هیدروژن است. این یا از هیدروکربن ها تهیه می شود ، به طور بالقوه باقی مانده از گازهای گلخانه ای یا از آب الکترولیزاسیون را با استفاده از برق که ممکن است به طور پاک تولید نشود ، می گذارد.

اما حتی اگر اتومبیل های سوخت هیدروژن را دریافت نکنیم ، هیدروژن هنوز در یک منبع انرژی چشمگیر تر - هسته ای ، منبع تغذیه خورشید ، آینده ای دارد. نیروگاه های فیوژن ده ها سال از کاربردی دور هستند ، اما امید به انرژی تمیز و فراوان را حفظ می کنند.

با این حال ، ما از هیدروژن استفاده می کنیم ، اما نمی توانیم موقعیت اصلی آن را از بین ببریم. این Numero Uno ، نهایی ، پادشاه عناصر است.

بنابراین فراوان ترین عنصر برای زندگی روی زمین ضروری است ، موشک های فضایی را سوخت می کند و می تواند وابسته به سوخت فسیلی ما باشد. می بینید که چرا برایان کلگ هیدروژن را به عنوان شماره یک کلاس می کند. اکنون هفته آینده با نگهبان زمان جدول تناوبی ملاقات می کنیم.

یک استفاده فعلی در ساعتهای اتمی است ، اگرچه Rubidium کمتر از سزیم در نظر گرفته می شود. نسخه Rubidium ساعت اتمی از انتقال بین دو حالت انرژی بیش از حد ایزوتوپ Rubidium-87 استفاده می کند. این ساعت ها از تابش مایکروویو استفاده می کنند که تا زمانی که با انتقال هایپرفین مطابقت داشته باشد ، تنظیم می شود ، در این مرحله فاصله بین تاج های موج تابش می تواند برای کالیبراسیون زمان خود استفاده شود.

و برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد نقش Rubidium به تام باند در شیمی هفته آینده در عنصر خود بپیوندید. تا آن زمان من Meera Senthilingam هستم ، از گوش دادن و خداحافظی متشکرم.

شیمی در عنصر خود توسط انجمن سلطنتی شیمی برای شما آورده شده و توسط AndukedScientists.com تولید می شود. اطلاعات بیشتر و سایر قسمت های شیمی در عنصر آن در وب سایت ما در شیمی world. org/elements وجود دارد.

ویدئو

ویدئو

منابع

منابع

شرایط و ضوابط

تصاویر © موری رابرتسون 1999-2011 متن © انجمن سلطنتی شیمی 1999-2011

به "تفسیر بصری از جدول عناصر" خوش آمدید ، برجسته ترین نسخه جدول تناوبی در وب. این سایت با دقت برای بازدید شما آماده شده است و ما از شما می خواهیم که هنگام استفاده از این سایت ، با شرایط و ضوابط زیر موافقت کنید و موافقت کنید.

حق چاپ و مالکیت در تصاویر با موری رابرتسون ساکن است. RSC به حق و مجوز منحصر به فرد و مجوز برای تولید ، انتشار و مجوز بیشتر تصاویر اعطا شده است.

RSC این سایت را برای اطلاعات ، آموزش ، ارتباطات و سرگرمی های شخصی شما حفظ می کند. شما می توانید یک نسخه از مطالب نمایش داده شده در سایت را برای استفاده شخصی ، غیر تجاری ، غیر عمومی خود مرور ، بارگیری یا چاپ کنید ، اما باید تمام حق چاپ و سایر اعلامیه های اختصاصی موجود در مواد را حفظ کنید. شما ممکن است بیشتر کپی ، تغییر ، توزیع یا در غیر این صورت از هر یک از مطالب موجود در این سایت بدون پیشرفت ، رضایت کتبی RSC را کپی ، تغییر ، توزیع یا در غیر این صورت استفاده نکنید. تصاویر ممکن است در هیچ وب سایت ارسال نشود ، که در هر کتابخانه دیسک ، مکانیسم ذخیره سازی تصویر ، سیستم شبکه یا ترتیب مشابه به اشتراک گذاشته شده است. مستهجن ، توهین آمیز ، افترا ، رسوایی ، کلاهبرداری ، غیراخلاقی ، نقض کننده یا در غیر این صورت استفاده غیرقانونی از تصاویر ، البته ممنوع است.

اگر می خواهید از تصاویر به روشی که توسط این شرایط و ضوابط مجاز نیست استفاده کنید ، لطفاً از طریق ایمیل با بخش خدمات نشر تماس بگیرید. اگر شک دارید ، لطفاً بپرسید.

استفاده تجاری از تصاویر با توجه به استفاده خاص ، قیمت های برنامه ، با نرخ شارژ می شود. در چنین مواردی از شما می خواهیم که یک توافقنامه مجوز عناصر بصری را متناسب با استفاده خاص که پیشنهاد می کنید امضا کنید.

RSC هیچ گونه نمایشی در مورد مناسب بودن اطلاعات موجود در اسناد و گرافیک های مربوطه منتشر شده در این سایت برای هر منظور ارائه نمی دهد. تمام این اسناد و گرافیک های مرتبط با آن "همانطور که هست" ارائه می شود بدون هیچ گونه نمایندگی یا تأیید و ضمانت از هر نوع ، چه بیان شده و چه ضمنی ، از جمله اما محدود به ضمانت های ضمنی تناسب اندام برای یک هدف خاص ، عدم نقض ، سازگاری ،امنیت و دقت.

به هیچ وجه RSC مسئولیت هرگونه خسارت از جمله ، بدون محدودیت ، خسارت غیرمستقیم یا متعاقب آن ، یا هرگونه خسارت ناشی از استفاده یا از دست دادن استفاده ، داده ها یا سود ، اعم از اقدام به قرارداد ، سهل انگاری یا سایر اقدامات شکنجه ، مسئولیت پذیر نخواهد بود. خارج یا در ارتباط با استفاده از مواد موجود از این سایت. RSC در هر صورت مسئولیت هرگونه آسیب به تجهیزات رایانه ای یا نرم افزاری شما که ممکن است به دلیل دسترسی شما به سایت یا استفاده از سایت یا بارگیری شما از مواد ، داده ها ، متن ، نرم افزار یا تصاویر از سایت ممکن است باشد ، نخواهد بود.، چه ناشی از ویروس ، اشکال و چه در غیر این صورت.

امیدواریم که از بازدید خود از این سایت لذت ببرید. ما از نظرات شما استقبال می کنیم