化学 - 氢

介绍

• 在元素周期表中，氢是最轻的元素，其原子量仅为1.008。

• 氢的符号为‘H’，原子序数为‘1’。

• 16世纪早期，氢气首次通过酸和金属的反应人工制得。

• 亨利·卡文迪什在1766-1781年期间首先识别出氢气是一种独立的物质，因为它燃烧时会产生水。

氢气的显著特征

• 在等离子态下，非残余恒星主要由氢组成。

• 在标准温度和压力下，氢气呈现无色、无味、无臭、非金属、无毒和高度易燃的双原子气体。

• 氢气的分子式为H₂。

• 在地球上，氢以分子形式存在，例如水或其他有机化合物。

• 氢还在酸碱反应中扮演着重要的角色。

• 氢气在空气中极易燃烧。

• 纯氢氧火焰会辐射紫外线；此外，高氧混合物几乎对肉眼不可见。

• 氢几乎可以与所有氧化性元素发生反应。

• 在室温下，氢通常会与氯和氟自发剧烈反应，形成相应的氢卤酸。

氢的赋存

• 氢约占所有重子物质的75%，是宇宙中最丰富的化学物质。

• 在整个宇宙中，氢通常以原子态和等离子态存在；然而，其性质与分子氢大相径庭。

• 在地球上，氢以双原子气体的形式存在，即H₂。

• 由于重量轻，氢很容易从地球大气中逸出。

• 氢是地球表面第三丰富的元素，但主要以碳氢化合物和水的形式存在。

氢的化合物

• 以下是氢的主要化合物：

  • 水 - H₂O

  • 氨 - NH₃

  • 氯化氢 - HCl

  • 氟化氢 - HF

  • 硫化氢 - H₂S

  • 甲烷 - CH₄

  • 氢氧根 - OH^-

  • 溴化氢 - HBr

  • 碘化氢 - HI

  • 氰化氢 - HCN

  • 磷化氢 - PH₃

  • 硒化氢 - H₂Se

  • 甲醇 - CH₃OH

  • 氢化锂 - LiH

  • 碳酸氢根 - HCO₃^-

  • 碲化氢 - H₂Te

  • 液氢 - H₂

  • 氰根 - CN^-

  • 氢化钙 - CaH₂

  • 重水 - D₂O

  • 乙硼烷 - B₂H₆

  • 氢化钠 - NaH

  • 氢化钾 - KH

氢的用途

• 大部分H₂用于化石燃料加工以及氨的生产。

• 氢气(H₂)广泛应用于石油和化工行业。

• H₂通常用作氢化剂，尤其是在提高不饱和脂肪和油脂的饱和度方面。

• H₂也用作焊接过程中的屏蔽气体，例如原子氢焊接等。