Vandenilis
Vandenilis yra cheminis elementas, kurio simbolis yra H, o atominis skaičius - 1. Jo standartinė atominė masė yra 1,008, t. y. lengviausias periodinės elementų lentelės elementas. Vandenilis yra labiausiai paplitęs cheminis elementas Visatoje - 75 % visos barionų masės sudaro vandenilis. Žvaigždės daugiausia sudarytos iš vandenilio. Labiausiai paplitęs vandenilio izotopas turi vieną protoną, aplink kurį skrieja vienas elektronas.
Esant standartinei temperatūrai ir slėgiui, vandenilis neturi spalvos, kvapo, skonio, nėra toksiškas, yra nemetalas ir labai lengvai dega. Kai jis yra vienas, paprastai jungiasi su savimi ir sudaro H 2
Vandenilis gamtoje
Žemėje grynasis vandenilis paprastai yra dujos. Vandenilis taip pat yra viena iš vandens molekulę sudarančių dalių. Vandenilis yra svarbus, nes jis yra kuras, kuriuo varoma Saulė ir kitos žvaigždės. Vandenilis sudaro apie 74 % visos visatos. Periodinėje elementų lentelėje vandenilio simbolis yra H.
Gryną vandenilį paprastai sudaro du tarpusavyje sujungti vandenilio atomai. Mokslininkai tokias molekules vadina dviatomėmis molekulėmis. Vandenilio cheminė reakcija vyksta maišant jį su dauguma kitų elementų. Jis neturi spalvos ar kvapo.
Grynas vandenilis Žemės atmosferoje pasitaiko labai retai. Gamtoje jo dažniausiai yra vandenyje. Vandenilio taip pat yra visose gyvosiose būtybėse, nes jis yra organinių junginių, iš kurių sudarytos gyvosios būtybės, dalis. Be to, vandenilio atomai gali jungtis su anglies atomais ir sudaryti angliavandenilius. Iš šių angliavandenilių gaminama nafta ir kitas iškastinis kuras, kuris paprastai naudojamas energijai gaminti.
Vandenilis turi tris izotopus, kiti vadinami deuteriu ir tričiu. Kaip ir įprastas vandenilis, jie abu turi tik po vieną protoną ir vieną elektroną, tačiau deuteris taip pat turi vieną neutroną, o tritis - du. Šie kiti vandenilio tipai yra svarbūs branduolinės energijos ir organinės chemijos reakcijose.
Keletas kitų faktų apie vandenilį:
Vandenilio istorija
Pirmą kartą vandenilį 1671 m. išskyrė Robertas Boilas. Henris Kavendišas 1776 m. nustatė jį kaip atskirą elementą ir atrado, kad jį deginant gaunamas vanduo.
Antuanas Lavoazjė pavadino vandenilį iš graikiško žodžio, reiškiančio vandenį, "υδορ (tariama /HEEW-dor/) ir gennen, reiškiančio "generuoti", nes jis sudaro vandenį cheminės reakcijos su deguonimi metu.
Vandenilio panaudojimas
Daugiausia naudojama naftos pramonėje ir amoniako gamyboje pagal Haberio procesą. Dalis jo naudojama kitose chemijos pramonės šakose. Šiek tiek jo naudojama kaip kuras, pavyzdžiui, kosminių laivų raketose. Dauguma žmonių naudojamo vandenilio gaunama vykstant gamtinių dujų ir garų cheminei reakcijai.
Branduolinė sintezė
Branduolių sintezė yra labai galingas energijos šaltinis. Ji remiasi atomų sujungimu, kad susidarytų helis ir energija, kaip tai vyksta tokioje žvaigždėje kaip Saulė arba vandenilinėje bomboje. Šiam procesui pradėti reikia didelio energijos kiekio, o tai padaryti kol kas nėra lengva. Didelis privalumas, palyginti su branduolių dalijimusi, kuris naudojamas dabartinėse atominėse elektrinėse, yra tas, kad susidaro mažiau branduolinių atliekų ir nenaudojamas toksiškas ir retas kuras, pavyzdžiui, uranas. Kiekvieną sekundę Saulėje branduolių sintezė vyksta daugiau kaip 600 mln. tonų vandenilio.
Vandenilio deginimas
Vandens elektrolizės metu, naudojant elektros energiją, vanduo suskaidomas į vandenilį ir deguonį. Degantis vandenilis susijungia su deguonies molekulėmis ir susidaro garai (gryni vandens garai). Kuro elemente vandenilis susijungia su deguonies molekule, išlaisvindamas elektroną kaip elektros energiją. Dėl šių priežasčių daugelis žmonių mano, kad vandenilio energija ilgainiui pakeis kitus sintetinius degalus.
Vandenilį taip pat galima naudoti kaip kurą kuro elementuose arba deginti šilumai gaminti garo turbinose ar vidaus degimo varikliuose. Vandenilį galima gaminti iš daugelio šaltinių, pavyzdžiui, anglies, gamtinių dujų ar elektros energijos, todėl jis yra vertingas elektros energijos tinklo papildymas, atliekantis tokią pačią funkciją kaip ir gamtinės dujos. Tokį tinklą ir infrastruktūrą su kuro elementais varomomis transporto priemonėmis dabar planuoja daugelis šalių, įskaitant Japoniją, Korėją ir daugelį Europos šalių. Tai leidžia šioms šalims pirkti mažiau naftos, o tai yra ekonominis pranašumas. Kitas privalumas yra tas, kad naudojamas kuro elemente arba deginamas vidaus degimo variklyje, kaip vandenilio automobilyje, variklis neteršia aplinkos. Susidaro tik vanduo ir nedidelis kiekis azoto oksidų.
Klausimai ir atsakymai
K: Koks yra vandenilio simbolis?
A: Vandenilio simbolis yra H.
K: Koks yra vandenilio atominis skaičius?
Atsakymas: Vandenilio atominis skaičius yra 1.
K: Kokia yra standartinė vandenilio atominė masė?
A: Standartinė vandenilio atominė masė yra 1,008, todėl jis yra lengviausias periodinės elementų lentelės elementas.
K: Kokią įprastos medžiagos dalį (pagal masę) sudaro vandenilis?
Atsakymas: Vandenilis sudaro 75 % visos įprastinės (barioninės) medžiagos (pagal masę).
K: Ar vandenilis yra įprastas cheminis elementas Visatoje?
A: Taip, vandenilis yra labiausiai paplitęs cheminis elementas Visatoje.
K: Kiek protonų ir elektronų turi labiausiai paplitęs vandenilio izotopas?
A: Dažniausiai pasitaikantis vandenilio izotopas turi vieną protoną, aplink kurį skrieja vienas elektronas.
K: Ar žvaigždės daugiausia sudarytos iš vandenilio?
A: Taip, dauguma žvaigždžių daugiausia sudarytos iš vandenilio.
