氫
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氫(粵拼:hing1)係元素一種,符號H,原子序號1,原子重量1.007947,係質量最輕嘅元素,亦係宇宙含量最多嘅元素,大約佔宇宙非暗物質質量75%。喺主星序上面嘅恆星主要成分都係電漿態嘅氫,係恆星核心進行核聚變必須嘅物質。而喺地球上,自然條件形成嘅游離態氫單質比較罕見。佢密度0.00008988,溶點14.175,沸點20.28,熱容量有14.304,電負度有2.2。
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外觀 | |||||||||||||||||||||||||
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無色氣體![]() 等離子態下發出嘅淺紫光 ![]() 氫嘅原子光譜 | |||||||||||||||||||||||||
概況 | |||||||||||||||||||||||||
名 / 符號 / 序數 | 氫, H, 1 | ||||||||||||||||||||||||
元素類別 | 非金屬 | ||||||||||||||||||||||||
族 / 週期 / 區 | 1, 1, s | ||||||||||||||||||||||||
原子品質 | (1.00784–1.00811)[1] | ||||||||||||||||||||||||
電子排布 | 1s1 | ||||||||||||||||||||||||
每層電子排布 | 1(圖) | ||||||||||||||||||||||||
物理性質 | |||||||||||||||||||||||||
色水 | 無色 | ||||||||||||||||||||||||
狀態 | 氣體 | ||||||||||||||||||||||||
密度 | (0 °C, 101.325 kPa) 0.08988 g/L | ||||||||||||||||||||||||
熔點時液體密度 | 0.07 g•cm−3 | ||||||||||||||||||||||||
熔點 | 13.99 K, −259.16 °C, −434.49 °F | ||||||||||||||||||||||||
沸點 | 20.271 K, −252.879 °C, −423.182 °F | ||||||||||||||||||||||||
三相點 | 13.8033 K (-259°C), 7.041 kPa | ||||||||||||||||||||||||
臨界點 | 32.938 K, 1.2858 MPa | ||||||||||||||||||||||||
熔化熱 | (H2)0.117 kJ•mol−1 | ||||||||||||||||||||||||
汽化熱 | (H2)0.904 kJ•mol−1 | ||||||||||||||||||||||||
比熱容 | (25 °C) (H2)28.836 J•mol−1•K−1 | ||||||||||||||||||||||||
蒸汽壓 | |||||||||||||||||||||||||
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原子性質 | |||||||||||||||||||||||||
氧化態 | −1, +1 (兩性氧化物) | ||||||||||||||||||||||||
電負性 | 2.20 (鮑林標度) | ||||||||||||||||||||||||
電離能 | 第一: 1312.0 kJ•mol−1 | ||||||||||||||||||||||||
共價半徑 | 31±5 pm | ||||||||||||||||||||||||
范德華半徑 | 120 pm | ||||||||||||||||||||||||
雜項 | |||||||||||||||||||||||||
晶體結構 | 六方 | ||||||||||||||||||||||||
磁序 | 抗磁性[2] | ||||||||||||||||||||||||
熱導率 | (300 K) 0.1805 W•m−1•K−1 | ||||||||||||||||||||||||
聲速 | 1310 m/s | ||||||||||||||||||||||||
CAS號 | 1333-74-0 | ||||||||||||||||||||||||
最穩定同位素 | |||||||||||||||||||||||||
主文:氫嘅同位素 | |||||||||||||||||||||||||
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氫非常唔穩定,易燃。
氫最常見嘅同位素又叫做氕,原子核只有一個質子,冇中子,電子殼只有一粒電子,氫另外有兩個同位素——氘同埋氚。氘同氚嘅電子殼同樣只有一粒電子,原子核亦同樣只有一個質子,但氘嘅原子核有一個中子,氚嘅原子核就有兩個中子。
性質 編輯
燃燒反應 編輯
氫氣(H2)係極度易燃嘅:
- 2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(l) + 572 kJ (286 kJ/mol)
佢嘅燃燒焓係 -286 kJ/mol。
氫氣同空氣以 4-74%嘅濃度混合,或者同氯氣以5-95%混合,都會形成爆炸性嘅氣體,火花、熱力同陽光都可以引發爆炸。氫氣嘅自燃溫度係 500 °C(932 °F)。
用處 編輯
氫因為比空氣輕,所以如果用來整氣球就可以飄上天。氫曾經係用來整氫氣球或者飛船,載人飛來飛去,不過因為氫好易燃,唔小心處理嘅話隨時會爆炸,所以好多人都改用雖然比較貴,但係安全啲嘅氦代替氫。除此之外,氫重可以用來合成阿摩尼亞(氨)同埋鹽酸(氫氯酸)。
發現 編輯
16世紀末期,瑞士化學家巴拉采爾斯將鐵放入硫酸,鐵片同硫酸發生反應,放出好多氫泡——氫氣。但係直到1766年,氫先被英國科學家亨利·卡雲迪殊(Henry Cavendish)確定係化學元素,當時叫做可燃空氣,重証明到佢喺空氣入面同氧氣燃燒形成水。所以氫氣被認為係最理想嘅燃料,放熱量多,無污染。
名嘅由來 編輯
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||||||||||||||||
1 | H 氫 |
He 氦 | |||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li 鋰 |
Be 鈹 |
B 硼 |
C 碳 |
N 氮 |
O 氧 |
F 氟 |
Ne 氖 | |||||||||||||||||||||||||
3 | Na 鈉 |
Mg 鎂 |
Al 鋁 |
Si 矽 |
P 磷 |
S 硫 |
Cl 氯 |
Ar 氬 | |||||||||||||||||||||||||
4 | K 鉀 |
Ca 鈣 |
Sc 鈧 |
Ti 鈦 |
V 釩 |
Cr 鉻 |
Mn 錳 |
Fe 鐵 |
Co 鈷 |
Ni 鎳 |
Cu 銅 |
Zn 鋅 |
Ga 鎵 |
Ge 鍺 |
As 砷 |
Se 硒 |
Br 溴 |
Kr 氪 | |||||||||||||||
5 | Rb 銣 |
Sr 鍶 |
Y 釔 |
Zr 鋯 |
Nb 鈮 |
Mo 鉬 |
Tc 鎝 |
Ru 釕 |
Rh 銠 |
Pd 鈀 |
Ag 銀 |
Cd 鎘 |
In 銦 |
Sn 錫 |
Sb 銻 |
Te 碲 |
I 碘 |
Xe 氙 | |||||||||||||||
6 | Cs 銫 |
Ba 鋇 |
La 鑭 |
Ce 鈰 |
Pr 鐠 |
Nd 釹 |
Pm 鉕 |
Sm 釤 |
Eu 銪 |
Gd 釓 |
Tb 鋱 |
Dy 鏑 |
Ho 鈥 |
Er 鉺 |
Tm 銩 |
Yb 鐿 |
Lu 鑥 |
Hf 鉿 |
Ta 鉭 |
W 鎢 |
Re 錸 |
Os 鋨 |
Ir 銥 |
Pt 鉑 |
Au 金 |
Hg 汞 |
Tl 鉈 |
Pb 鉛 |
Bi 鉍 |
Po 釙 |
At 砹 |
Rn 氡 | |
7 | Fr 鈁 |
Ra 鐳 |
Ac 錒 |
Th 釷 |
Pa 鏷 |
U 鈾 |
Np 錼 |
Pu 鈈 |
Am 鋂 |
Cm 鋦 |
Bk 鉳 |
Cf 鉲 |
Es 鑀 |
Fm 鐨 |
Md 鍆 |
No 鍩 |
Lr 鐒 |
Rf 鑪 |
Db 𨧀 |
Sg 𨭎 |
Bh 𨨏 |
Hs 𨭆 |
Mt 䥑 |
Ds 鐽 |
Rg 錀 |
Cn 鎶 |
Nh 鉨 |
Fl 鈇 |
Mc 鏌 |
Lv 鉝 |
Ts 鿬 |
Og 鿫 | |
8 | Uue 119 |
Ubn 120 |
* | Ute 139 |
Uqn 140 |
Uqu 141 |
Uqb 142 |
Uqt 143 |
Uqq 144 |
Uqp 145 |
Uqh 146 |
Uqs 147 |
Uqo 148 |
Uqe 149 |
Upn 150 |
Upu 151 |
Upb 152 |
Upt 153 |
* | Ubu 121 |
Ubb 122 |
Ubt 123 |
Ubq 124 |
Ubp 125 |
Ubh 126 |
Ubs 127 |
Ubo 128 |
Ube 129 |
Utn 130 |
Utu 131 |
Utb 132 |
Utt 133 |
Utq 134 |
Utp 135 |
Uth 136 |
Uts 137 |
Uto 138 |
鹼金屬 | 鹼土金屬 | 鑭系元素 | 錒系元素 | 過渡金屬 | 主族金屬 | 類金屬 | 非金屬 | 鹵素 | 惰性氣體 | 化學特性未知 | 預料元素 |
- ↑ Standard Atomic Weights 2013 互聯網檔案館嘅歸檔,歸檔日期2020年2月9號,.. Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights
- ↑ "Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds" (PDF). CRC Handbook of Chemistry and Physics (第81版). CRC Press. 原著 (PDF)喺2012-01-12歸檔.