Hidrojen Atomu - Evrensel Çocuk Bilimler Akademisi

advertisement
ELEMENTLER
Hidrojen
Hidrojen (H)
H
Li Be
Na Mg
K Ca Sc Ti V Cr Mn
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc
Cs Ba
Hf Ta W Re
Periyodik cetvel
B
Al
Fe Co Ni Cu Zn Ga
Ru Rh Pd Ag Cd In
Os Ir Pt Au Hg Tl
He
C N O F Ne
Si P S Cl Ar
Ge As Se Br Kr
Sn Sb Te I Xe
Pb Bi Po At Rn
Fr Ra
Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo
La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Atom numarası
Element serisi
Grup, periyot, blok
Görünüş
Atom ağırlığı
Elektron dizilimi
Enerji seviyesi başına
Elektronlar
Maddenin hali
Yoğunluk
Sıvı haldeki yoğunluğu
Ergime noktası
Kaynama noktası
Ergime ısısı
Buharlaşma ısısı
Isı kapasitesi
Kristal yapısı
Yükseltgenme seviyeleri
Elektronegatifliği
İyonlaşma enerjisi
Atom yarıçapı
Atom yarıçapı (hes.)
Kovalent yarıçapı
Van der Waals yarıçapı
Elektrik direnci
Temel özellikleri
1
Ametaller
1, 1, s
renksiz
1.00794(7) g/mol
1s1
1
Fiziksel Özellikleri
Gaz
(0 °C, 101.325 kPa)0.00008988 g/cm³
2.267 g/cm³
14.01 °K
(-259.14 °C
-434.45 °F
20.28 °K
(-252.87 °C
-434.45 °F
(H2) 0.117 kJ/mol
(H2) 0.904 kJ/mol
(H2) 28.836 (25 °C) J/(mol·K)
Atom özellikleri
Kübik
1, -1
2.20 Pauling ölçeği
1312.0 kJ/mol
25 pm
53 pm
37.3 pm
120 pm
Diğer özellikleri
((300 K) 180.5 m nΩ·m (20°C'de)
Isıl iletkenlik
Isıl genleşme
Ses hızı
Mohs sertliği
Vickers sertliği
Brinell sertliği
? W/(m·K)
? µm/(m·K) (25°C'de)
(gaz, 27 °C) 1310 m/s (?'de)
?
? MPa
? MPa
Hidrojen (Yunanca: ὑδρογόνο ( Ydrogono ) = su yapan; Osmanlıca müvellidülmâ = su
yapan), element sembolü H olan, 1 atom sayılı ametaldir. Standart sıcaklık ve basınç altında
renksiz, kokusuz, metalik olmayan, tatsız, oldukça yanıcı ve H2 olarak bulunan bir biatomik
gazdır. 1.00794 g/mollük atomik kütlesi ile tüm elementler arasında en hafif elementtir.
Periyodik cetvelde sol üst köşede yer alır.
Hidrojen, evrenin kütlesinin %75'ni oluşturan ve evrende en çok bulunan elementtir.[1] Ana
hatta bulunan yıldızların çoğunluğu plazma halinde olan hidrojenden oluşur. Elementel
hidrojen dünyada az bulunur. Endüstride metan gibi hidrokarbonlardan üretilebildiği gibi,
pahalı olsa da suyun elektrolizinden de üretilebilir.
Hidrojenin en yaygın doğal izotopu, nötronsuz protiyumdur. Hidrojen pek çok elementle
bileşik verebilir, suda ve pek çok organik molekülde bulunur. Suda çözünen moleküller
arasındaki asit-baz tepkimlerinde önemli rol oynar. Schrödinger denkleminin analitik olarak
çözülebildiği tek nötral molekül olduğu için, hidrojen atomunun enerji basamakları ve bağ
özellikleri kuantum mekaniğinin gelişmesinde önemli rol oynamıştır.
- Hidrojenin TarihiHidrojen 1500'lü yıllarda keşfedilmiş, 1700'lü yıllarda yanabilme özelliğinin farkına varılmış,
evrenin en basit ve en çok bulunan elementi olup, renksiz, kokusuz, havadan 14.4 kez daha
hafif ve tamamen zehirsiz bir gazdır.
Güneş ve diğer yıldızların termonükleer tepkimeye vermiş olduğu ısının yakıtı hidrojen olup,
evrenin temel enerji kaynağıdır. -252.77 °C'da sıvı hale getirilebilir. Sıvı hidrojenin hacmi gaz
halindeki hacminin sadece 1/700'ü kadardır. Hidrojen bilinen tüm yakıtlar içerisinde birim
kütle başına en yüksek enerji içeriğine sahiptir. 1 kg hidrojen 2.1 kg doğalgaz veya 2.8 kg
petrolun sahip olduğu enerjiye sahiptir. Ancak birim enerji başına hacmi yüksektir.
Hidrojen gazını yapay olarak ilk defa T. Von Hohenheim (ayrıca Paracelsus, 1493 - 1521,
olarak da bilinir) tarafından güçlü asitlerle metalleri karıştırarak elde etmiştir. Bu kimyasal
reaksiyon sonucu elde edilen bu yanıcı gazın yeni bir element olduğunun farkına
varamamıştır. 1671 yılında hidrojen Robert Boyle tarafından demir çubuk ve seyreltik asit
çözeltilerinin reaksiyonu sonucu üretilerek yeniden keşfedilmiştir. 1766 yılında Henry
Cavendish metal asit reaksiyonuyla elde edilen, havada yanan, yandığı zaman su açığa
çıkaran hidrojenin ayrı bir element olduğunun farkına varmıştır. Cavendish'in hidrojenle
tanışması cıva ve asitlerle yaptığı deneyler zamanında olmuştur. Başlangıçta hidrojenin cıvayı
oluşturan birimlerden biri olduğunu, cıvanın asitle reaksiyonundan ortaya çıktığını düşünmüş,
buna rağmen hidrojenin pek çok önemli özelliğini gerçekci şekilde tasvir edebilmiştir. 1783'te
Antoine Lavoiser Laplace ile Cavendish'in bulduklarını tekrarlarken, yandığı zaman su üreten
bu gaza hidrojen adını vermiştir. Hidrojenin ilk kullanım yerlerinden biri balonlar ve daha
sonraları zeplinlerdir. Bu amaçlar için hidrojen metalik demir ve sülfürik asidin reaksiyona
girmesiyle elde edilmiştir. Hidrojen Hindenburg adlı, havada yanarak yok olan zeplinde
kullanılmıştır. Balonlarda daha sonraları oldukça patlayıcı olan hidrojenin yerine inert helyum
kullanılmıştır.
Konu başlıkları






1 Hidrojenin Elde Edilmesi
o 1.1 Hidrojenin Atom Yapısı
2 Hidrojenin Evrendeki Yeri
3 Hidrojen Atomu
o 3.1 Izotopları
4 Uygulamaları
5 Ayrıca bakınız
6 Kaynakça
Hidrojenin Elde Edilmesi
Hidrojen gazını yapay olarak ilk defa T. Von Hohenheim (ayrıca Paracelsus, 1493 - 1521,
olarak da bilinir) tarafından güçlü asitlerle metalleri karıştırılarak elde edilmiştir. Bu kimyasal
reaksiyon sonucu elde edilen bu yanıcı gazın yeni bir element olduğunun farkına
varamamıştır. 1671 yılında hidrojen Robert Boyle tarafından demir çubuk ve seyreltik asit
çözeltilerinin reaksiyonu sonucu üretilerek yeniden keşfedilmiştir. 1766 yılında Henry
Cavendish metal asit reaksiyonuyla elde edilen, havada yanan, yandığı zaman su açığa
çıkaran hidrojenin ayrı bir element olduğunun farkına varmıştır. Cavendish'in hidrojenle
tanışması cıva ve asitlerle yaptığı deneyler zamanında olmuştur. Başlangıçta hidrojenin cıvayı
oluşturan birimlerden biri olduğunu, cıvanın asitle reaksiyonundan ortaya çıktığını düşünmüş,
buna rağmen hidrojenin pek çok önemli özelliğini gerçekci şekilde tasvir edebilmiştir. 1783'te
Antoine Lavoiser Laplace ile Cavendish'in bulduklarını tekrarlarken, yandığı zaman su üreten
bu gaza hidrojen adını vermiştir. Hidrojenin ilk kullanım yerlerinden biri balonlar ve daha
sonraları zeplinlerdir. Bu amaçlar için hidrojen metalik demir ve sülfürik asidin reaksiyona
girmesiyle elde edilmiştir. Hidrojen Hindenburg adlı, havada yanarak yok olan zeplinde
kullanılmıştır. Balonlarda daha sonraları oldukça patlayıcı olan hidrojenin yerine inert helyum
kullanılmıştır.
Hidrojenin Atom Yapısı
1 proton ve 1 elektrondan oluşan hidrojen atomu, basit atomik yapısı, ışık emilim ve yayma
spekturumu sayesinde atomik yapının geliştirilmesinde önemli rol oynamıştır. Hidrojen
molekülünün ve ona karşılık gelen H2+ katyonu basit yapısı kimyasal bağların doğası
hakkında önemli bilgiler vermiş, bunu 1920'li yıllların ortalarında hidrojen atomunun
kuantum mekaniği uygulamasıdır
Hidrojenin Evrendeki Yeri
Hidrojen evrenin kütlece %75'ini, atom sayıca %90'nı oluşturur ve bu oranlarıyla evrende en
çok bulunan elementtir. Bu element yıldızlarda, dev gaz gezegenlerinde büyük miktarda
bulunur. Moleküler hidrojen bulutları yıldızların oluşumuyla bağlantılıdır. Hidrojen
yıldızların proton-proton nükleer füzyon reaksiyonuyla enerji üretmesinde önemli rol oynar.
Evrende hidrojen atomik ya da plazma halinde bulunur. Plasma hali atomik halinden oldukça
farklıdır. Bu halde hidrojen elektronu ve protonu bağlı değildir ve bu oldukça yüksek elektrik
iletkenliği ve ışık yayılımına (güneş ve diğer yıldızlar ışık yayar) sahiptir. Yüklü partiküller
elektrik ve manyetik alanlarda oldukça etkilenirler. Mesala, güneş rüzgarında dünyanın
magnetospheri ile etkileşerek Birkeland akımları ve auroraya yol açarlar. Uzayda hidrojen
nötral atomik halde bulunur.
Normal şartlar altında hidrojen biatomik gaz (H2) halinde bulunur. Hafifliği nedeniyle diğer
daha ağır gazlara göre yerçekimi kuvvetinden kolayca kurtulur. Bu nedenle dünya
atmosferinde hidrojen gazı oranı oldukça düşüktür (hacimce 1 ppm). Hidrojen atomu ve H2
molekülü uzayda bolca bulunduğu halde dünya da bunların üretimi ve saflaştırılması oldukça
güçtür. Bütün bunlara rağmen hidrojen dünyada en çok bulunan üçüncü elementtir.
yeryüzündeki hidrojen su, hidrokarbonlar gibi kimyasal bileşiklerin içinde bulunur. Hidrojen
gazı bazı bakteri ve algae tarafından üretilir. Günümüzde methan gazı önemi artan bir
hidrojen kaynağıdır.
Hidrojen Atomu
Izotopları
Protiyum, hidrojenin en yaygın izotopu
Hidrojenin doğada üç izotopu vardır. Bunlar 1H, 2H, ve 3H. Oldukça kararsız diğer izotoplar
(4H - 7H) laboratuar koşullarında sentezlenmiştir.



H %99.98 ile hidrojenin doğada en çok bulunan izotopudur. Bu izotop çekirdeğinde
yanlızca bir proton içerdiğinden protium denilmiştir.
2
H `hidrojenin diğer kararlı izotopudur. Döteryum olarak da bilinir. Çekirdeğinde 1
proton ve 1 nötron içerir. Deuterium yeryüzündeki hidrojenin %0.0184'nü oluşturur.
Radyoaktif değildir ve belirgin bir kirliliğe yol açmaz. Suyun içinde hidrojen yerine
deuterium bakımından zenginleştirilmiş suya ağır su denir. Deuterium ve bileşikleri
kimyasal reaksiyonlarda radyoaktif olmayan etiketlemelerde ve 1H-NMR da çözücü
olarak kullanılır. Ağır su nükleer reaktörlerde nötron kontrolü ve soğutucu olarak
kullanılır. Deuterium ayrıca ticari çekirdek füzyonda olası yakıttır.
3
H ayrıca Trityum olarak da bilinir. Çekirdeğinde 2 nötron ve 1 proton içerir.
Radyoaktiftir ve 12.32 yıl yarı hayatıyla beta bozunmasıyla Helyum-3 e dönüşür. Az
1
miktarda trityum cosmik ışınların atmosferik gazlarla etkileşmesi sonucu ortaya çıkar.
Ayrıca nükleer silah testlerinde de havaya salınır. Tritium kimya da ve biolojide
radyoetiketleme deneylerinde kullanılır.
Hidrojen, izotoplarının değişik isimleri olan tek elementtir. IA grubu elementleri, Ca, Sr,Ba
gibi aktif metallerin su ile reaksiyonu sonucunda hidrojen gazı elde edilir.
Ca(k) + 2H2O à Ca2+ (aq) + 2OH-(aq) + H2 (g)
Uygulamaları
Hidrojen zehirsiz ve havadan 14,4 kez daha hafif bir gazdır. Güneş ve diğer yıldızların
termonükleer tepkimeyle vermiş olduğu ısının yakıtı hidrojen olup, evrenin temel enerji
kaynağıdır. -252,77 °C'ta sıvı hale getirilebilir. Sıvı hidrojenin hacmi gaz halindeki hacminin
sadece 1/700'ü kadardır. Hidrojen bilinen tüm yakıtlar içerisinde birim kütle başına en yüksek
enerji içeriğine sahiptir (Üst ısıl değeri 140,9 MJ/kg, alt ısıl değeri 120,7 MJ/kg). 1 kg
hidrojen, 2,1 kg doğalgaz veya 2,8 kg petrolün sahip olduğu enerjiye sahiptir. Petrol
yakıtlarına göre ortalama 1,33 kat daha verimli bir yakıttır. Buna karşın, enerji olarak
kullanılabilmesi için doğadaki bileşiklerden ayrıştırılması gerekir. Üretilmesi de göz önünde
bulundurulduğunda petrol gibi hazır yakıtlar kadar kârlı değildir. Ancak hidrojenin diğer
yakıtlardan önemli bir farkı, güneş veya rüzgar enerjisinin yardımıyla sudan üretilebilmesi ve
kullanıldığında tekrar suya dönüşebilmesidir. Bu özellik hidrojenin herkesin üretimine ve
kullanımına açık bir yakıt olmasını sağlar.
Hidrojen doğada serbest halde bulunmaz, bileşikler halinde bulunur. En çok bilinen bileşiği
ise sudur. Isı ve patlama enerjisi gerektiren her alanda kullanımı temiz ve kolay olan
hidrojenin yakıt olarak kullanıldığı enerji sistemlerinde, atmosfere atılan ürün sadece su
ve/veya su buharı olur. Bunun dışında çevreyi kirleten hiçbir gaz ve zararlı kimyasal madde
(karbonmonoksit veya karbondioksit gibi) üretimi olmaz.
Renksiz
· Kokusuz
· Doğadaki en basit atom yapısına sahip
· -252.77°C'da sıvı hale getirilebilir
· Havadan 14.4 kez daha hafif, yoğunluğu havanın 1/14 ü, doğal gazın ise 1/9 u, sıvı halede
benzinin 1/10 dur.
· Sıvı hidrojenin hacmi gaz halindeki hacminin sadece 1/700'ü kadardır.
· Hidrojen bilinen tüm yakıtlar içerisinde birim kütle başına en yüksek enerji içeriğine
sahiptir.
· 1 kg hidrojen 2.1 kg doğal gaz veya 2.8 kg petrolün sahip olduğu enerjiye sahiptir.
· Hidrojen petrol yakıtlarına göre ortalama 1.33 kat daha verimli bir yakıttır.
Hidrojenin Kimyasal Özellikleri
· Hidrojen doğada serbest halde bulunmaz, bileşikler halinde bulunur.
· Yakıt olarak kullanıldığında atmosfere atılan ürün sadece su ve/veya su buharı olmaktadır.
· Hidrojenin çekirdeğinde bir proton ve çevresinde yalnız bir elektron bulunur.
· 5000 hidrojen atomunun birinin çekirdeğinde birde nötron bulunur.(döteryum)
· Çekirdeğinde iki nötron bulunan izotopu (tridyum) hidrojen bombası yapımında kullanılır.
Hidrojenin Elde Edilme Yöntemleri
· Isıtılmış karbon üzerinden su buharı geçirilerek,
· Bazı hidrokarbonların ısı altında dekompozisyonuyla,
· Sodyum veya potasyum hidroksidin alüminyum üzerindeki etkisiyle,
· Suyun elektroliziyle,
· Bazı metaller kullanılarak asitlerden uzaklaştırma yoluyla
· Madenlerden, petrolden, gaz kuyularından elde edilir.
Hidrojenin Elde Edilmesi ve Tepkime Örnekleri
Çok etkin metaller (Ca, Sr, Ba ve IA grubu elementleri) su ile oda sıcaklığında tepkimeye
girerek hidrojen ve çeşitli hidroksit çözeltileri verir.
Örnek : 2 Na (k) + 2 H2O → 2 Na+ (aq) + 2 OH– (aq) + H2 (g)
Yüksek sıcaklıklarda bazı metaller su buharından hidrojen açığa çıkarırlar. Bu gibi
durumlarda, metal hidroksitleri yerine metal oksitleri elde edilir.
Örnek : 2 Fe (k) + 4 H2O (g) → Fe3O4 (k) + 4 H2 (g)
Asitlerin sulu çözeltileri ile tepkimeye girerek hidrojen veren metallerin listesi oldukça
uzundur. Bunlardan bazıları Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe dir. Laboratuar ortamı için uygun bir
hidrojen elde etme yöntemi olsa da ticari açıdan fazla bir önemi yoktur. Çok etkin metaller ise
çok şiddetli bir şekilde tepkimeye girdiklerinden bu amaç için yararlı olmazlar.
Örnek : Zn (k) + 2 H+ (aq) → Zn2+ (aq) + H2(g)
Kok ve su buharı yüksek sıcaklıklarda (1000 Co) tepkimeye girerek su gazı olarak bilinen bir
gaz karışımı oluştururlar.
Örnek : C (g) + H2O (g)→ CO (g) + H2 (g)
Hidrojen, hidrokarbonların yüksek sıcaklıklarda katalitik bozunmasından elde edilir.
Örnek : CH4 (g) → C (k) + 2 H2 (g)
Elektroliz yöntemi ile hidrojen elde edilir.
Örnek : 2 H2O →elektroliz→ 2 H2(g) + O2 (g)
Hidrojenli Tepkimeler
Hidrojen I A grubu metalleri ve II A grubunun ağır metalleri (Ba, Sr ve Ca) ile tuz türü
hidrürler oluşturur. Bu bileşiklerin hidrür iyonu (H - ) helyumla aynı elektronik yapıda olup,
bu kararlı yapıya metalden bir elektron alarak ulaşır. Hidrojenin elektron ilgisi küçük (-72 Kj /
mol) olduğundan, hidrojen ancak çok etkin metallerle hidrür oluşturacak şekilde tepkime
verir.
Örnek : 2 Na (k) + H2 (g) → 2 NaH (k)
Hidrojen ametallerin çoğu ile kovalent bileşikler yapar. Halojenlerle polar kovalent gazlar
vermek üzere tepkimeye girerler.
Örnek : H2 (g) + Cl2 (g) → 2HCl (g)
Hidrojen, flor ve klorla oda sıcaklığında veya daha düşük sıcaklıklarda tepkimeye girer.
Etkinliği daha az olan brom ve iyotla ise hidrojenin tepkimesi daha yüksek sıcaklıklar
gerektirir.
Hidrojenin H2O oluşturmak üzere oksijenle vermiş olduğu tepkime oldukça ekzotermik bir
tepkimedir. Oksi hidrojen kaynağı ile elde edilen yüksek sıcaklığın nedeni budur. Hidrojenin
kükürtle tepkimesi ise daha zordur ve oldukça yüksek sıcaklıklar gerektirir. Yani : H2 (g) + S
(g) → H2S (g)
Hidrojen azotla yüksek basınçlarda ve yüksek sıcaklıklarda bir katalizör yardımıyla
tepkimeye girerek amonyak oluşturur.
3 H2 (g) + N2 (g) → 2 NH3 (g)
Hidrojen karbonla kolaylıkla tepkime vermez, fakat yüksek sıcaklıklarda hidrojen katalitik
olarak ince öğütülmüş karbonla tepkimeye girer. Bu tepkimelerde hidrokarbonlar üretilir.
2 H2 (g) + C (g) → CH4 (g)
Hidrojen pek çok metal oksitle tepkimeye girerek su ve serbest metal oluşturur.
Örnek : CuO (k) + H2 (g) → Cu (k) + H2O (g)
Karbon monoksit ve hidrojen yüksek sıcaklık ve basınçta bir katalizör ile metil alkol vermek
üzere tepkimeye girer.
CO (g) + 2H2 (g) → CH3OH (g)
Hidrojen Bağı
Bazı hidrojen içeren bileşiklerde moleküller arası çekim kuvvetleri olağan üstü yüksektir. Bu
çekim kuvvetleri, hidrojenin atom çapı küçük ve çok elektronegatif olan elementlere kovalent
bağlı olduğu bileşiklerde görülür. Bu bileşiklerde elektronegatif element bağ elektronlarını
öyle kuvvetlice çeker ki hidrojen önemli miktarda kısmi + yük kazanır. Aslında, hidrojen
elementinin perdeleyici elektronları olmadığından burada hidrojen hemen hemen çıplak bir
protondur.
Bir molekülün hidrojen atomu ve diğer bir molekülün elektronegatif elementinde bulunan
paylaşılmamış elektron çifti birbirini çekerek hidrojen bağını oluşturur. Her hidrojen atomu
küçük boyutlu olduğundan ancak bir hidrojen bağı yapabilir.
Ayrıca hidrojen bağı canlı sistemlerdeki moleküllerin yapılarının ve özelliklerinin
saptanmasında önemli rol oynar. Örneğin : DNA yapısında bulunan hidrojen bağları buna en
güzel örnektir.
Mehmet YILMAZ
Hidrojen Nedir?
Hidrojen protonyum,döteryum ve trityum adı verilen 3 adet izotop ihtiva eder.Tüm
elementlerin en basiti olan bir standart hidrojen atomu(protonyum) bir proton ve bir
elektrondan oluşur.Moleküler Hidrojen (H2) 2 formdan oluşur.Bunlar ortohidrojen ve
parahidrojendir.İki durumda aynı kimyasal özellikleri gösterir ancak yörünge farklılıklarından
dolayı bir takım farklı fiziksel özellikler gösterirler. Oda sıcaklığında hidrojen yaklaşık olarak
%75 orto-hidrojen ve de %25 para-hidrojenden meydana gelir.Para-hidrojen düşük
sıcaklıklarda daha kararlı olduğundan konsantrasyonunu arttırır.Teorik olarak para-hidrojen
sıvı hidrojen içinde %100 duruma ulaşır.
Hidrojen dünya üzerinde en yaygın olarak bulunan elementtir.Su parçalarının dünya
yüzeyinin %60’ından fazlasını kapladığını düşünürsek bunun gerçekliği kolayca
görülecektir.Ancak hidrojen doğada bağımsız olarak çok az bulunur.Bu yüzden onu elde
etmek için bir takım işlemler yapmak gereklidir.
Hidrojenin Özellikleri
Hidrojen, kendine has bazı özellikleri ile ideal bir enerji taşıyıcısıdır:
• Elektrik enerjisi kullanılarak oldukça yüksek verimlerle üretilebilir veya elektrik üretiminde
kullanılabilir.
• Hidrokarbonlardan ve sudan üretilebilir. Doğrudan güneş enerjisinden hidrojen üretimi
(fotoelektrokimyasal veya fotobiyolojik üretim) prosesleri yoğun bir şekilde araştırılmaktadır.
• Alevli yanma, katalitik yanma, elektrokimyasal dönüşüm ve hidrürleşme gibi pek çok
yöntemle etkin bir şekilde enerji üretiminde kullanılabilir.
• Hidrojenden enerji üretiminde son ürün sudur.
• Yenilenebilir kaynaklardan üretilen elektrikten üretildiğinde çevreye herhangi bir emisyonu
olmaz; yani çevre dostudur (sadece havada alevli yanmada bir miktar NOx oluşur).
• Gaz, sıvı veya metal hidrürlerde depolanabilir.
• Boru hattı veya tankerlerle çok uzak mesafelere taşınabilir.
Hidrojenin Fiziksel Özellikleri
Hidrojenin havaya göre yoğunluğu 0,07’dir ve bu bakımdan cisimlerin en hafifidir.
Dolayısıyla gözenekli çeperlerden diğer gazlara göre daha hızlı geçer. Aynı şekilde kızgın
derecedeki demir, platin ve iridyum gibi metallerden de sızar. Hidrojen helyumdan sonra
sıvılaştırılması en zor olan gazdır. Dönüşüm sıcaklığı -240 °C olan hidrojen atmosfer
basıncında -253 °C’de kaynar, -259 °C’ta katılaşır. Oldukça iyi bir ısı iletkenidir. Özellikle
kendi hacminin bin kat fazlasını çözündürebilen paladyum gibi kimi metaller tarafından
kolayca soğurulur.
Hidrojenin Kimyasal Özellikleri
Hidrojen etkinleştirilmiş biçimleri dışında soğukta pek etkili değildir. Sıcakta ya da
katalizörler eşliğinde pek çok tepkimeye girer. Değerli bir element olması nedeniyle çok
belirgin elektropozitif bir özellik taşır. Orta kuvvette bir indirgendir, alkali metal oksitler
(AL2O3) gibi çok kararlı bileşikleri indirgeyemez. Bununla birlikte NiO, CuO,vb. pek çok
metal oksidi indirger. Bu yolla katalizör olarak kullanılan çok ufaltılmış metaller elde edilir.
Hidrojen alkali ve toprak alkali metallerde olduğu gibi ametallerin çoğuyla da doğrudan
birleşir.Halojenlerin dördüyle de tepkimeye girerek hidrasitleri verir. Fluordan iyoda doğru
gittikçe hem tepkime hızında hem de açığa çıkan ısı miktarında azalma görülür. Oksijenle
kızıl derecede ya da düşük sıcaklıkta bir katalizör eşliğinde birleşerek su verir. Mavi bir alevle
yanar. Kükürtle 250°C’de birleşir, azotla yüksek basınçta, bir katalizör eşliğinde birleşerek
amonyak elde edilmesini sağlar.Kurşun ve bakır gibi değerli metallerin oksitlerini indirger.
Demir ve demire yakın metallerin oksitleriyle tersinir tepkimeler verir. Ayrıca
karbonmonoksiti de indirger, işlemin gerçekleştirildiği koşullara uygun olarak (sıcaklık,
basınç, katalizör) değişik ürünler oluşturur.
Sitemiz kurulma aşamasındadır.
Download