ഹൈഡ്രജൻ. ഭൗതികവും രാസപരവുമായ ഗുണങ്ങൾ, രസീത്. കെമിസ്ട്രി ഓർഗാനിക് ഹൈഡ്രജൻ ഓക്സിജൻ സമവാക്യം

10.1 ഹൈഡ്രജൻ

"ഹൈഡ്രജൻ" എന്ന പേര് ഒരു രാസ മൂലകത്തെയും ലളിതമായ പദാർത്ഥത്തെയും സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഘടകം ഹൈഡ്രജൻഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ലളിതമായ പദാർത്ഥം ഹൈഡ്രജൻഹൈഡ്രജൻ തന്മാത്രകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.

a) രാസ മൂലകം ഹൈഡ്രജൻ

മൂലകങ്ങളുടെ സ്വാഭാവിക ശ്രേണിയിൽ, ഹൈഡ്രജന്റെ ഓർഡിനൽ നമ്പർ 1 ആണ്. മൂലകങ്ങളുടെ സിസ്റ്റത്തിൽ, IA അല്ലെങ്കിൽ VIIA ഗ്രൂപ്പിലെ ആദ്യ കാലഘട്ടത്തിലാണ് ഹൈഡ്രജൻ.

ഭൂമിയിലെ ഏറ്റവും സമൃദ്ധമായ മൂലകങ്ങളിൽ ഒന്നാണ് ഹൈഡ്രജൻ. ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷം, ഹൈഡ്രോസ്ഫിയർ, ലിത്തോസ്ഫിയർ എന്നിവയിലെ ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങളുടെ മോളാർ ഫ്രാക്ഷൻ 0.17 ആണ്. വെള്ളം, ധാതുക്കൾ, പെട്രോളിയം, പ്രകൃതിവാതകം, സസ്യങ്ങൾ, മൃഗങ്ങൾ എന്നിവയിൽ ഇത് കാണപ്പെടുന്നു. മനുഷ്യശരീരത്തിൽ ശരാശരി 7 കിലോഗ്രാം ഹൈഡ്രജൻ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.

ഹൈഡ്രജന്റെ മൂന്ന് ഐസോടോപ്പുകൾ ഉണ്ട്:
a) നേരിയ ഹൈഡ്രജൻ - പ്രോട്ടിയം,
b) കനത്ത ഹൈഡ്രജൻ - ഡ്യൂറ്റീരിയം(ഡി),
സി) സൂപ്പർ ഹെവി ഹൈഡ്രജൻ - ട്രിറ്റിയം(ടി).

ട്രിറ്റിയം ഒരു അസ്ഥിര (റേഡിയോ ആക്ടീവ്) ഐസോടോപ്പാണ്, അതിനാൽ ഇത് പ്രായോഗികമായി പ്രകൃതിയിൽ സംഭവിക്കുന്നില്ല. ഡ്യൂറ്റീരിയം സ്ഥിരതയുള്ളതാണ്, പക്ഷേ അതിൽ വളരെ കുറവാണ്: w D = 0.015% (എല്ലാ ഭൗമ ഹൈഡ്രജന്റെയും പിണ്ഡത്തിന്റെ). അതിനാൽ, ഹൈഡ്രജന്റെ ആറ്റോമിക പിണ്ഡം 1 D (1.00794 D) ൽ നിന്ന് വളരെ കുറച്ച് വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

b) ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റം

കെമിസ്ട്രി കോഴ്‌സിന്റെ മുൻ വിഭാഗങ്ങളിൽ നിന്ന്, ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റത്തിന്റെ ഇനിപ്പറയുന്ന സവിശേഷതകൾ നിങ്ങൾക്ക് ഇതിനകം അറിയാം:

ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റത്തിന്റെ വാലൻസ് കഴിവുകൾ നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ഒരൊറ്റ വലൻസ് പരിക്രമണപഥത്തിലെ ഒരു ഇലക്ട്രോണിന്റെ സാന്നിധ്യമാണ്. ഉയർന്ന അയോണൈസേഷൻ ഊർജ്ജം ഒരു ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റത്തെ ഇലക്ട്രോണിനെ ഉപേക്ഷിക്കാൻ സാധ്യതയില്ലാത്തതാക്കുന്നു, കൂടാതെ ഇലക്ട്രോണിനോട് വളരെ ഉയർന്ന ഊർജ്ജസ്വലതയില്ലാത്തത് അതിനെ സ്വീകരിക്കാനുള്ള ഒരു ചെറിയ പ്രവണതയിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. തൽഫലമായി, രാസ സംവിധാനങ്ങളിൽ എച്ച് കാറ്റേഷന്റെ രൂപീകരണം അസാധ്യമാണ്, കൂടാതെ എച്ച് അയോണുമായുള്ള സംയുക്തങ്ങൾ വളരെ സ്ഥിരതയുള്ളവയല്ല. അതിനാൽ, ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റത്തിന്, ജോടിയാക്കാത്ത ഒരു ഇലക്ട്രോൺ കാരണം മറ്റ് ആറ്റങ്ങളുമായി ഒരു കോവാലന്റ് ബോണ്ട് രൂപപ്പെടുന്നതാണ് ഏറ്റവും സവിശേഷത. ഒരു അയോണിന്റെ രൂപീകരണത്തിന്റെ കാര്യത്തിലും ഒരു കോവാലന്റ് ബോണ്ടിന്റെ രൂപീകരണത്തിന്റെ കാര്യത്തിലും ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റം മോണോവാലന്റ് ആണ്.
ഒരു ലളിതമായ പദാർത്ഥത്തിൽ, ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങളുടെ ഓക്സിഡേഷൻ നില പൂജ്യമാണ്, മിക്ക സംയുക്തങ്ങളിലും, ഹൈഡ്രജൻ + I ന്റെ ഓക്സിഡേഷൻ അവസ്ഥ കാണിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ഇലക്ട്രോനെഗേറ്റീവ് മൂലകങ്ങളുടെ ഹൈഡ്രൈഡുകളിൽ മാത്രമേ ഹൈഡ്രജന്റെ ഓക്സിഡേഷൻ അവസ്ഥ -I ഉള്ളൂ.
ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റത്തിന്റെ വാലൻസി കഴിവുകളെക്കുറിച്ചുള്ള വിവരങ്ങൾ പട്ടിക 28-ൽ നൽകിയിരിക്കുന്നു. ഏതെങ്കിലും ആറ്റവുമായി ഒരു കോവാലന്റ് ബോണ്ട് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റത്തിന്റെ വാലൻസ് അവസ്ഥ പട്ടികയിൽ "H-" എന്ന ചിഹ്നത്താൽ സൂചിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.

പട്ടിക 28.ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റത്തിന്റെ വാലൻസി കഴിവുകൾ

വാലൻസ് അവസ്ഥ		രാസവസ്തുക്കളുടെ ഉദാഹരണങ്ങൾ
	ഐ 0 – ഐ	HCl, H 2 O, H 2 S, NH 3, CH 4, C 2 H 6, NH 4 Cl, H 2 SO 4, NaHCO 3, KOH എച്ച് 2 B 2 H 6, SiH 4, GeH 4
		NaH, KH, CaH 2, BaH 2

c) ഹൈഡ്രജൻ തന്മാത്ര

ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങൾ അവയ്ക്ക് സാധ്യമായ ഒരേയൊരു കോവാലന്റ് ബോണ്ടിൽ ബന്ധിക്കുമ്പോഴാണ് ഡയറ്റോമിക് ഹൈഡ്രജൻ തന്മാത്ര H 2 രൂപപ്പെടുന്നത്. എക്സ്ചേഞ്ച് മെക്കാനിസം വഴിയാണ് ബോണ്ട് രൂപപ്പെടുന്നത്. ഇലക്ട്രോൺ മേഘങ്ങൾ ഓവർലാപ്പ് ചെയ്യുന്ന രീതിയിൽ, ഇത് s-ബോണ്ട് ആണ് (ചിത്രം 10.1 എ). ആറ്റങ്ങൾ ഒന്നുതന്നെയായതിനാൽ, ബോണ്ട് ധ്രുവരഹിതമാണ്.

ഒരു ഹൈഡ്രജൻ തന്മാത്രയിലെ ഇന്ററാറ്റോമിക് ദൂരം (കൂടുതൽ കൃത്യമായി പറഞ്ഞാൽ, സന്തുലിത ഇന്ററാറ്റോമിക് ദൂരം, കാരണം ആറ്റങ്ങൾ വൈബ്രേറ്റ് ചെയ്യുന്നു) ആർ(H - H) = 0.74 A (fig.10.1 വി), ഇത് പരിക്രമണ ദൂരത്തിന്റെ (1.06 എ) തുകയേക്കാൾ വളരെ കുറവാണ്. തത്ഫലമായി, ബോണ്ടഡ് ആറ്റങ്ങളുടെ ഇലക്ട്രോൺ മേഘങ്ങൾ ആഴത്തിൽ ഓവർലാപ്പ് ചെയ്യുന്നു (ചിത്രം.10.1 ബി), കൂടാതെ ഹൈഡ്രജൻ തന്മാത്രയിലെ ബോണ്ട് ശക്തമാണ്. ബൈൻഡിംഗ് എനർജിയുടെ (454 kJ / mol) വലിയ മൂല്യവും ഇതിന് തെളിവാണ്.
തന്മാത്രയുടെ ആകൃതിയെ അതിർത്തി പ്രതലത്തിലൂടെ (ഇലക്ട്രോൺ മേഘത്തിന്റെ അതിർത്തി പ്രതലത്തിന് സമാനമായി) ചിത്രീകരിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ഹൈഡ്രജൻ തന്മാത്രയ്ക്ക് ചെറുതായി രൂപഭേദം വരുത്തിയ (നീളമേറിയ) ഗോളത്തിന്റെ ആകൃതിയുണ്ടെന്ന് നമുക്ക് പറയാം (ചിത്രം 10.1). ജി).

d) ഹൈഡ്രജൻ (പദാർത്ഥം)

സാധാരണ അവസ്ഥയിൽ, ഹൈഡ്രജൻ നിറമില്ലാത്തതും മണമില്ലാത്തതുമായ വാതകമാണ്. ചെറിയ അളവിൽ, ഇത് വിഷരഹിതമാണ്. ഖര ഹൈഡ്രജൻ 14 K (–259 ° C) ൽ ഉരുകുന്നു, ദ്രാവക ഹൈഡ്രജൻ 20 K (–253 ° C) ൽ തിളച്ചുമറിയുന്നു. കുറഞ്ഞ ഉരുകൽ, തിളപ്പിക്കൽ പോയിന്റുകൾ, ദ്രാവക ഹൈഡ്രജന്റെ നിലനിൽപ്പിനുള്ള വളരെ ചെറിയ താപനില പരിധി (6 ° C മാത്രം), അതുപോലെ തന്നെ മോളാർ ഹീറ്റ്സ് ഓഫ് ഫ്യൂഷൻ (0.117 kJ / mol), ബാഷ്പീകരണം (0.903 kJ / mol) എന്നിവയുടെ ചെറിയ മൂല്യങ്ങൾ. ഹൈഡ്രജനിലെ ഇന്റർമോളികുലാർ ബോണ്ടുകൾ വളരെ ദുർബലമാണെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
ഹൈഡ്രജന്റെ സാന്ദ്രത r (H 2) = (2 g / mol) :( 22.4 l / mol) = 0.0893 g / l. താരതമ്യത്തിന്: വായുവിന്റെ ശരാശരി സാന്ദ്രത 1.29 g / l ആണ്. അതായത്, ഹൈഡ്രജൻ വായുവിനേക്കാൾ 14.5 മടങ്ങ് ഭാരം കുറഞ്ഞതാണ്. ഇത് പ്രായോഗികമായി വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കില്ല.
ഊഷ്മാവിൽ, ഹൈഡ്രജൻ നിർജ്ജീവമാണ്, പക്ഷേ ചൂടാക്കുമ്പോൾ അത് പല പദാർത്ഥങ്ങളുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഈ പ്രതികരണങ്ങളിൽ, ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങൾക്ക് അവയുടെ ഓക്സിഡേഷൻ നില വർദ്ധിപ്പിക്കാനും കുറയ്ക്കാനും കഴിയും: Н 2 + 2 ഇ- = 2N -I, Н 2 - 2 ഇ- = 2H + I.
ആദ്യ സന്ദർഭത്തിൽ, ഹൈഡ്രജൻ ഒരു ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജന്റാണ്, ഉദാഹരണത്തിന്, സോഡിയം അല്ലെങ്കിൽ കാൽസ്യം എന്നിവയുമായുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ: 2Na + H 2 = 2NaH, ( ടി) Ca + H 2 = CaH 2. ( ടി)
എന്നാൽ ഹൈഡ്രജന്റെ കുറയ്ക്കുന്ന ഗുണങ്ങൾ കൂടുതൽ സ്വഭാവമാണ്: O 2 + 2H 2 = 2H 2 O, ( ടി)
CuO + H 2 = Cu + H 2 O. ( ടി)
ചൂടാക്കുമ്പോൾ, ഹൈഡ്രജൻ ഓക്സിജൻ മാത്രമല്ല, മറ്റ് ചില ലോഹങ്ങളല്ലാത്തവയും ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന്, ഫ്ലൂറിൻ, ക്ലോറിൻ, സൾഫർ, നൈട്രജൻ പോലും.
ലബോറട്ടറിയിൽ, പ്രതികരണത്തിന്റെ ഫലമായി ഹൈഡ്രജൻ ലഭിക്കുന്നു

Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2.

സിങ്കിനു പകരം ഇരുമ്പ്, അലുമിനിയം, മറ്റ് ചില ലോഹങ്ങൾ എന്നിവയും സൾഫ്യൂറിക് ആസിഡിന് പകരം മറ്റ് ചില നേർപ്പിച്ച ആസിഡുകളും ഉപയോഗിക്കാം. തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഹൈഡ്രജൻ ജലത്തിന്റെ സ്ഥാനചലന രീതി ഉപയോഗിച്ച് ഒരു ടെസ്റ്റ് ട്യൂബിൽ ശേഖരിക്കുന്നു (ചിത്രം 10.2 കാണുക. ബി) അല്ലെങ്കിൽ ഒരു വിപരീത ഫ്ലാസ്കിലേക്ക് (fig.10.2 എ).

വ്യവസായത്തിൽ, നിക്കൽ കാറ്റലിസ്റ്റിന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ 800 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ ജല നീരാവിയുമായി ഇടപഴകുന്നതിലൂടെ പ്രകൃതി വാതകത്തിൽ നിന്ന് (പ്രധാനമായും മീഥെയ്ൻ) ഹൈഡ്രജൻ വലിയ അളവിൽ ലഭിക്കുന്നു:

CH 4 + 2H 2 O = 4H 2 + CO 2 ( ടി, നി)

അല്ലെങ്കിൽ കൽക്കരി ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ജലബാഷ്പം ഉപയോഗിച്ച് ചികിത്സിക്കുന്നു:

2H 2 O + C = 2H 2 + CO 2. ( ടി)

വൈദ്യുത പ്രവാഹം ഉപയോഗിച്ച് വിഘടിപ്പിച്ചാണ് ജലത്തിൽ നിന്ന് ശുദ്ധമായ ഹൈഡ്രജൻ ലഭിക്കുന്നത് (ഇത് വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണത്തിന് വിധേയമായി):

2H 2 O = 2H 2 + O 2 (വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം).

ഇ) ഹൈഡ്രജൻ സംയുക്തങ്ങൾ

ഹൈഡ്രൈഡുകൾ (ഹൈഡ്രജൻ അടങ്ങിയ ബൈനറി സംയുക്തങ്ങൾ) രണ്ട് പ്രധാന തരങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു:
a) അസ്ഥിരമായ (തന്മാത്ര) ഹൈഡ്രൈഡുകൾ,
ബി) ഉപ്പ് പോലുള്ള (അയോണിക്) ഹൈഡ്രൈഡുകൾ.
ഗ്രൂപ്പുകളുടെ IVA - VIIA മൂലകങ്ങളും ബോറോണും തന്മാത്രാ ഹൈഡ്രൈഡുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഇവയിൽ, ലോഹങ്ങളല്ലാത്ത മൂലകങ്ങളുടെ ഹൈഡ്രൈഡുകൾ മാത്രമാണ് സ്ഥിരതയുള്ളത്:

B 2 H 6; CH 4; NH 3; H 2 O; HF
SiH 4; PH 3; എച്ച് 2 എസ്; HCl
ആഷ് 3; H 2 Se; HBr
H 2 Te; HI
വെള്ളം ഒഴികെ, ഈ സംയുക്തങ്ങളെല്ലാം ഊഷ്മാവിൽ വാതക പദാർത്ഥങ്ങളാണ്, അതിനാൽ അവയുടെ പേര് - "അസ്ഥിരമായ ഹൈഡ്രൈഡുകൾ".
ലോഹങ്ങളല്ലാത്ത ചില മൂലകങ്ങൾ കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ ഹൈഡ്രൈഡുകളിലും കാണപ്പെടുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, പൊതു സൂത്രവാക്യങ്ങൾ സി ഉപയോഗിച്ച് കാർബൺ സംയുക്തങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു എൻഎച്ച് 2 എൻ+2, സി എൻഎച്ച് 2 എൻ, സി എൻഎച്ച് 2 എൻ-2 മറ്റ്, എവിടെ എൻവളരെ വലുതായിരിക്കും (ഈ സംയുക്തങ്ങൾ ഓർഗാനിക് കെമിസ്ട്രിയാണ് പഠിക്കുന്നത്).
അയോണിക് ഹൈഡ്രൈഡുകളിൽ ആൽക്കലി, ആൽക്കലൈൻ എർത്ത് മൂലകങ്ങൾ, മഗ്നീഷ്യം എന്നിവയുടെ ഹൈഡ്രൈഡുകൾ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഈ ഹൈഡ്രൈഡുകളുടെ പരലുകൾ ഉയർന്ന ഓക്സിഡേഷൻ അവസ്ഥയായ Me അല്ലെങ്കിൽ Me 2 (മൂലകങ്ങളുടെ സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഗ്രൂപ്പിനെ ആശ്രയിച്ച്) എച്ച് അയോണുകളും ലോഹ കാറ്റേഷനുകളും ഉൾക്കൊള്ളുന്നു.

LiH
NaH	MgH 2
കെ.എച്ച്	CaH 2
RbH	SrH 2
CsH	BaH 2

അയോണിക്, മിക്കവാറും എല്ലാ മോളിക്യുലാർ ഹൈഡ്രൈഡുകളും (H 2 O, HF എന്നിവ ഒഴികെ) കുറയ്ക്കുന്ന ഏജന്റുകളാണ്, എന്നാൽ അയോണിക് ഹൈഡ്രൈഡുകൾ തന്മാത്രകളേക്കാൾ വളരെ ശക്തമായ കുറയ്ക്കുന്ന ഗുണങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു.
ഹൈഡ്രൈഡുകൾക്ക് പുറമേ, ഹൈഡ്രജൻ ഹൈഡ്രോക്സൈഡുകളുടെയും ചില ലവണങ്ങളുടെയും ഭാഗമാണ്. കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ ഈ ഹൈഡ്രജൻ സംയുക്തങ്ങളുടെ ഗുണങ്ങളെക്കുറിച്ച് നിങ്ങൾക്ക് അടുത്ത അധ്യായങ്ങളിൽ പരിചയപ്പെടാം.
വ്യവസായത്തിൽ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഹൈഡ്രജന്റെ പ്രധാന ഉപഭോക്താക്കൾ അമോണിയ, നൈട്രജൻ വളങ്ങൾ എന്നിവയുടെ ഉത്പാദനത്തിനുള്ള സസ്യങ്ങളാണ്, ഇവിടെ അമോണിയ നൈട്രജനിൽ നിന്നും ഹൈഡ്രജനിൽ നിന്നും നേരിട്ട് ലഭിക്കുന്നു:

N 2 + 3H 2 2NH 3 ( ആർ, ടി, പിടി - കാറ്റലിസ്റ്റ്).

വലിയ അളവിൽ, 2H 2 + CO = CH 3 OH (2H 2 + CO = CH 3 OH (മെഥനോൾ) പ്രതിപ്രവർത്തനം വഴി മെഥൈൽ ആൽക്കഹോൾ (മെഥനോൾ) ലഭിക്കാൻ ഹൈഡ്രജൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ടി, ZnO - കാറ്റലിസ്റ്റ്), അതുപോലെ ക്ലോറിൻ, ഹൈഡ്രജൻ എന്നിവയിൽ നിന്ന് നേരിട്ട് ലഭിക്കുന്ന ഹൈഡ്രജൻ ക്ലോറൈഡിന്റെ ഉത്പാദനത്തിലും:

H 2 + Cl 2 = 2HCl.

ചിലപ്പോൾ ശുദ്ധമായ ലോഹങ്ങളുടെ ഉൽപാദനത്തിൽ കുറയ്ക്കുന്ന ഏജന്റായി ലോഹശാസ്ത്രത്തിൽ ഹൈഡ്രജൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന്: Fe 2 O 3 + 3H 2 = 2Fe + 3H 2 O.

1. എ) പ്രോട്ടിയം, ബി) ഡ്യൂട്ടീരിയം, സി) ട്രിറ്റിയം എന്നിവയുടെ ന്യൂക്ലിയസുകൾ ഏതൊക്കെയാണ്?
2. ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റത്തിന്റെ അയോണൈസേഷൻ ഊർജ്ജത്തെ മറ്റ് മൂലകങ്ങളുടെ ആറ്റങ്ങളുടെ അയോണൈസേഷൻ ഊർജ്ജവുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുക. ഈ സ്വഭാവത്തിന് ഏറ്റവും അടുത്തുള്ള ഹൈഡ്രജൻ ഏത് മൂലകത്തോട്?
3. ഇലക്ട്രോൺ അഫിനിറ്റി എനർജിക്ക് വേണ്ടിയും ഇത് ചെയ്യുക
4. കോവാലന്റ് ബോണ്ടിന്റെ ധ്രുവീകരണ ദിശയും സംയുക്തങ്ങളിലെ ഹൈഡ്രജന്റെ ഓക്സിഡേഷൻ അവസ്ഥയും താരതമ്യം ചെയ്യുക: a) BeH 2, CH 4, NH 3, H 2 O, HF; b) CH 4, SiH 4, GeH 4.
5. ഹൈഡ്രജന്റെ ഏറ്റവും ലളിതവും തന്മാത്രാ ഘടനാപരവും സ്പേഷ്യൽ ഫോർമുലയും എഴുതുക. ഏതാണ് ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്?
6. പലപ്പോഴും പറയാറുണ്ട്: "ഹൈഡ്രജൻ വായുവിനേക്കാൾ ഭാരം കുറഞ്ഞതാണ്." എന്താണ് ഇതിന്റെ അര്ഥം? ഈ പദപ്രയോഗം എപ്പോൾ അക്ഷരാർത്ഥത്തിൽ എടുക്കാം, എപ്പോൾ അല്ല?
7. പൊട്ടാസ്യം, കാൽസ്യം ഹൈഡ്രൈഡുകൾ, അമോണിയ, ഹൈഡ്രജൻ സൾഫൈഡ്, ഹൈഡ്രജൻ ബ്രോമൈഡ് എന്നിവയുടെ ഘടനാപരമായ ഫോർമുലകൾ ഉണ്ടാക്കുക.
8. ഹൈഡ്രജന്റെ സംയോജനത്തിന്റെയും ബാഷ്പീകരണത്തിന്റെയും മോളാർ ഹീറ്റുകൾ അറിയുന്നതിലൂടെ, അനുബന്ധ നിർദ്ദിഷ്ട അളവുകളുടെ മൂല്യങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കുക.
9. പ്രധാനം ചിത്രീകരിക്കുന്ന നാല് പ്രതികരണങ്ങളിൽ ഓരോന്നിനും രാസ ഗുണങ്ങൾഹൈഡ്രജൻ, ഒരു ഇലക്ട്രോണിക് ബാലൻസ് ഉണ്ടാക്കുക. ഓക്സിഡൻറുകളും കുറയ്ക്കുന്ന ഏജന്റുമാരും ശ്രദ്ധിക്കുക.
10. ലബോറട്ടറിയിൽ 4.48 ലിറ്റർ ഹൈഡ്രജൻ ലഭിക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ സിങ്കിന്റെ പിണ്ഡം നിർണ്ണയിക്കുക.
11. 80% വിളവ് നൽകുന്ന 1: 2 എന്ന വോളിയം അനുപാതത്തിൽ എടുത്ത 30 മീറ്റർ 3 മീഥേൻ, ജല നീരാവി മിശ്രിതത്തിൽ നിന്ന് ലഭിക്കുന്ന ഹൈഡ്രജന്റെ പിണ്ഡവും അളവും നിർണ്ണയിക്കുക.
12. ഹൈഡ്രജന്റെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ സംഭവിക്കുന്ന പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ സമവാക്യങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുക a) ഫ്ലൂറിൻ, b) സൾഫറുമായി.
13. താഴെ പറയുന്ന പ്രതിപ്രവർത്തന സ്കീമുകൾ അയോണിക് ഹൈഡ്രൈഡുകളുടെ പ്രധാന രാസ ഗുണങ്ങളെ ചിത്രീകരിക്കുന്നു:

a) MH + O 2 MOH ( ടി); b) MH + Cl 2 MCl + HCl ( ടി);
c) MH + H 2 O MOH + H 2; d) MH + HCl (p) MCl + H 2
ഇവിടെ M ലിഥിയം, സോഡിയം, പൊട്ടാസ്യം, റുബിഡിയം അല്ലെങ്കിൽ സീസിയം ആണ്. M സോഡിയം ആണെങ്കിൽ അനുബന്ധ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ സമവാക്യങ്ങൾ എഴുതുക. പ്രതികരണ സമവാക്യങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് കാൽസ്യം ഹൈഡ്രൈഡിന്റെ രാസ ഗുണങ്ങൾ ചിത്രീകരിക്കുക.
14. ഇലക്‌ട്രോണിക് ബാലൻസ് രീതി ഉപയോഗിച്ച്, ചില തന്മാത്രാ ഹൈഡ്രൈഡുകളുടെ കുറയ്ക്കുന്ന ഗുണങ്ങൾ ചിത്രീകരിക്കുന്ന ഇനിപ്പറയുന്ന പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ സമവാക്യങ്ങൾ എഴുതുക:
a) HI + Cl 2 HCl + I 2 ( ടി); b) NH 3 + O 2 H 2 O + N 2 ( ടി); c) CH 4 + O 2 H 2 O + CO 2 ( ടി).

10.2 ഓക്സിജൻ

ഹൈഡ്രജന്റെ കാര്യത്തിലെന്നപോലെ, "ഓക്സിജൻ" എന്ന വാക്ക് ഒരു രാസ മൂലകത്തിന്റെയും ലളിതമായ പദാർത്ഥത്തിന്റെയും പേരാണ്. ഒരു ലളിതമായ പദാർത്ഥത്തിന് പുറമേ " ഓക്സിജൻ"(ഡയോക്സിജൻ) രാസ മൂലകമായ ഓക്സിജൻ മറ്റൊരു ലളിതമായ പദാർത്ഥമായി മാറുന്നു " ഓസോൺ"(ട്രൈഓക്സിജൻ). ഇവ ഓക്സിജന്റെ അലോട്രോപിക് പരിഷ്കാരങ്ങളാണ്. ഓക്സിജൻ എന്ന പദാർത്ഥത്തിൽ O 2 ഓക്സിജൻ തന്മാത്രകളും ഓസോൺ പദാർത്ഥത്തിൽ ഓസോൺ O 3 തന്മാത്രകളും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.

a) രാസ മൂലകം ഓക്സിജൻ

മൂലകങ്ങളുടെ സ്വാഭാവിക നിരയിൽ, ഓക്സിജന്റെ ഓർഡിനൽ നമ്പർ 8 ആണ്. മൂലകങ്ങളുടെ സിസ്റ്റത്തിൽ, ഓക്സിജൻ VIA ഗ്രൂപ്പിലെ രണ്ടാമത്തെ കാലഘട്ടത്തിലാണ്.
ഭൂമിയിൽ ഏറ്റവും കൂടുതലുള്ള മൂലകമാണ് ഓക്സിജൻ. ഭൂമിയുടെ പുറംതോടിൽ, ഓരോ രണ്ടാമത്തെ ആറ്റവും ഒരു ഓക്സിജൻ ആറ്റമാണ്, അതായത്, ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷം, ഹൈഡ്രോസ്ഫിയർ, ലിത്തോസ്ഫിയർ എന്നിവയിലെ ഓക്സിജന്റെ മോളാർ അംശം ഏകദേശം 50% ആണ്. ഓക്സിജൻ (പദാർത്ഥം) - ഘടകംവായു. വായുവിലെ ഓക്സിജന്റെ വോളിയം അംശം 21% ആണ്. ഓക്സിജൻ (ഒരു മൂലകം) ജലത്തിന്റെ ഒരു ഭാഗമാണ്, പല ധാതുക്കളും അതുപോലെ സസ്യങ്ങളും മൃഗങ്ങളും. മനുഷ്യശരീരത്തിൽ ശരാശരി 43 കിലോ ഓക്സിജൻ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്.
സ്വാഭാവിക ഓക്സിജനിൽ മൂന്ന് ഐസോടോപ്പുകൾ (16 O, 17 O, 18 O) അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അതിൽ ഏറ്റവും ഭാരം കുറഞ്ഞ ഐസോടോപ്പ് 16 O ആണ് ഏറ്റവും സമൃദ്ധമായത്, അതിനാൽ, ഓക്സിജന്റെ ആറ്റോമിക പിണ്ഡം 16 D (15.9994 D) ന് അടുത്താണ്.

b) ഓക്സിജൻ ആറ്റം

ഓക്സിജൻ ആറ്റത്തിന്റെ ഇനിപ്പറയുന്ന സവിശേഷതകൾ നിങ്ങൾക്ക് പരിചിതമാണ്.

പട്ടിക 29.ഓക്സിജൻ ആറ്റത്തിന്റെ മൂല്യം

വാലൻസ് അവസ്ഥ		രാസവസ്തുക്കളുടെ ഉദാഹരണങ്ങൾ
		Al 2 O 3, Fe 2 O 3, Cr 2 O 3 *

	–II – ഐ 0 + ഐ + II	H 2 O, SO 2, SO 3, CO 2, SiO 2, H 2 SO 4, HNO 2, HClO 4, COCl 2, H 2 O 2 O 2 ** O 2 F 2 OF 2
		NaOH, KOH, Ca (OH) 2, Ba (OH) 2 Na 2 O 2, K 2 O 2, CaO 2, BaO 2
		Li 2 O, Na 2 O, MgO, CaO, BaO, FeO, La 2 O 3

* ഈ ഓക്സൈഡുകളെ അയോണിക് സംയുക്തമായും കണക്കാക്കാം.
** ഒരു തന്മാത്രയിലെ ഓക്സിജൻ ആറ്റങ്ങൾ ഒരു നിശ്ചിത വാലൻസ് അവസ്ഥയിലല്ല; പൂജ്യത്തിന് തുല്യമായ ഓക്സിജൻ ആറ്റങ്ങളുടെ ഓക്സിഡേഷൻ അവസ്ഥയുള്ള ഒരു വസ്തുവിന്റെ ഒരു ഉദാഹരണം മാത്രമാണിത്
ഉയർന്ന അയോണൈസേഷൻ ഊർജ്ജം (ഹൈഡ്രജൻ പോലെയുള്ളത്) ഓക്സിജൻ ആറ്റത്തിൽ നിന്ന് ഒരു ലളിതമായ കാറ്റേഷൻ രൂപപ്പെടുന്നതിനെ ഒഴിവാക്കുന്നു. ഇലക്ട്രോൺ അഫിനിറ്റി എനർജി വളരെ ഉയർന്നതാണ് (ഹൈഡ്രജന്റെ ഏതാണ്ട് ഇരട്ടി), ഇത് ഓക്സിജൻ ആറ്റത്തിന് ഇലക്ട്രോണുകളെ ഘടിപ്പിക്കാനും O 2A അയോണുകൾ രൂപപ്പെടുത്താനുള്ള കഴിവും നൽകുന്നു. എന്നാൽ ഓക്സിജൻ ആറ്റത്തോടുള്ള ഇലക്ട്രോൺ അഫിനിറ്റിയുടെ ഊർജ്ജം ഹാലൊജൻ ആറ്റങ്ങളേക്കാളും ഗ്രൂപ്പ് VIA യുടെ മറ്റ് മൂലകങ്ങളേക്കാളും കുറവാണ്. അതിനാൽ, ഓക്സിജൻ അയോണുകൾ ( ഓക്സൈഡ് അയോണുകൾ) മൂലകങ്ങളുള്ള ഓക്സിജന്റെ സംയുക്തങ്ങളിൽ മാത്രമേ നിലനിൽക്കൂ, ആറ്റങ്ങൾ ഇലക്ട്രോണുകളെ വളരെ എളുപ്പത്തിൽ ദാനം ചെയ്യുന്നു.
ജോടിയാക്കാത്ത രണ്ട് ഇലക്ട്രോണുകളെ സോഷ്യലൈസ് ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, ഒരു ഓക്സിജൻ ആറ്റത്തിന് രണ്ട് കോവാലന്റ് ബോണ്ടുകൾ ഉണ്ടാക്കാൻ കഴിയും. ഉത്തേജനം അസാധ്യമായതിനാൽ, രണ്ട് ഏകീകൃത ഇലക്ട്രോണുകൾക്ക് ഒരു ദാതാവ്-സ്വീകരിക്കുന്ന വ്യക്തിയുടെ ഇടപെടലിലേക്ക് മാത്രമേ പ്രവേശിക്കാൻ കഴിയൂ. അങ്ങനെ, ബോണ്ടിന്റെയും ഹൈബ്രിഡൈസേഷന്റെയും ഗുണിതത്വം കണക്കിലെടുക്കാതെ, ഓക്സിജൻ ആറ്റം അഞ്ച് വാലൻസ് സ്റ്റേറ്റുകളിൽ ഒന്നിൽ ആകാം (പട്ടിക 29).
ഓക്‌സിജൻ ആറ്റത്തിന്റെ ഏറ്റവും സ്വഭാവം വാലൻസ് നിലയാണ് ഡബ്ല്യു k = 2, അതായത്, ജോടിയാക്കാത്ത രണ്ട് ഇലക്ട്രോണുകൾ കാരണം രണ്ട് കോവാലന്റ് ബോണ്ടുകളുടെ രൂപീകരണം.
ഓക്സിജൻ ആറ്റത്തിന്റെ ഉയർന്ന ഇലക്ട്രോനെഗറ്റിവിറ്റി (ഉയർന്നത് - ഫ്ലൂറിൻ മാത്രം) അതിന്റെ മിക്ക സംയുക്തങ്ങളിലും ഓക്സിജന്റെ ഓക്സിഡേഷൻ അവസ്ഥ -II എന്ന വസ്തുതയിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. ഓക്‌സിഡേഷൻ അവസ്ഥയുടെ മറ്റ് മൂല്യങ്ങൾ ഓക്സിജൻ പ്രകടിപ്പിക്കുന്ന പദാർത്ഥങ്ങളുണ്ട്, അവയിൽ ചിലത് പട്ടിക 29-ൽ ഉദാഹരണങ്ങളായി കാണിച്ചിരിക്കുന്നു, താരതമ്യ സ്ഥിരത ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. 10.3

സി) ഓക്സിജൻ തന്മാത്ര

ഡയറ്റോമിക് ഓക്സിജൻ തന്മാത്ര O 2-ൽ ജോടിയാക്കാത്ത രണ്ട് ഇലക്ട്രോണുകൾ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ടെന്ന് പരീക്ഷണാടിസ്ഥാനത്തിൽ സ്ഥാപിക്കപ്പെട്ടു. വാലൻസ് ബോണ്ടുകളുടെ രീതി ഉപയോഗിച്ച്, ഈ തന്മാത്രയുടെ അത്തരമൊരു ഇലക്ട്രോണിക് ഘടന വിശദീകരിക്കാൻ കഴിയില്ല. എന്നിരുന്നാലും, ഓക്സിജൻ തന്മാത്രയിലെ ബോണ്ട് കോവാലന്റിനോട് അടുത്താണ്. ഓക്സിജൻ തന്മാത്ര നോൺ-പോളാർ ആണ്. ഇന്ററാറ്റോമിക് ദൂരം ( ആർ o – o = 1.21 A = 121 nm) ഒരു ലളിതമായ ബോണ്ട് വഴി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ആറ്റങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരത്തേക്കാൾ കുറവാണ്. മോളാർ ബൈൻഡിംഗ് എനർജി വളരെ ഉയർന്നതും 498 kJ / mol ആണ്.

d) ഓക്സിജൻ (പദാർത്ഥം)

സാധാരണ അവസ്ഥയിൽ ഓക്സിജൻ നിറമില്ലാത്തതും മണമില്ലാത്തതുമായ വാതകമാണ്. ഖര ഓക്സിജൻ 55 K (–218 ° C) ൽ ഉരുകുന്നു, ദ്രാവക ഓക്സിജൻ 90 K (–183 ° C) ൽ തിളച്ചുമറിയുന്നു.
ദ്രവ ഓക്‌സിജന്റെ (36 ° C) ഉയർന്ന മോളാർ ഹീറ്റുകളും (0.446 kJ / mol) ബാഷ്പീകരണവും (6, 83) നിലനിൽക്കുന്നതിന്റെ വിശാലമായ താപനില പരിധി തെളിയിക്കുന്നതുപോലെ, ഖര-ദ്രവ ഓക്‌സിജനിലെ ഇന്റർമോളിക്യുലാർ ബോണ്ടുകൾ ഹൈഡ്രജനേക്കാൾ അൽപ്പം ശക്തമാണ്. kJ / mol).
ഓക്സിജൻ വെള്ളത്തിൽ അപ്രധാനമായി ലയിക്കുന്നു: 0 ° C ൽ, 5 വോള്യം ഓക്സിജൻ (ഗ്യാസ്!) മാത്രം 100 വോള്യം വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്നു (ദ്രാവകം!).
ഓക്സിജൻ ആറ്റങ്ങളുടെ ഇലക്ട്രോണുകൾ ഘടിപ്പിക്കാനുള്ള ഉയർന്ന പ്രവണതയും ഉയർന്ന ഇലക്ട്രോനെഗറ്റിവിറ്റിയും ഓക്സിജൻ ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഗുണങ്ങൾ മാത്രമേ കാണിക്കൂ എന്ന വസ്തുതയിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ഈ ഗുണങ്ങൾ പ്രത്യേകിച്ച് ഉച്ചരിക്കപ്പെടുന്നു.
പല ലോഹങ്ങളുമായി ഓക്സിജൻ പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു: 2Ca + O 2 = 2CaO, 3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4 ( ടി);
ലോഹങ്ങളല്ലാത്തവ: C + O 2 = CO 2, P 4 + 5O 2 = P 4 O 10,
സങ്കീർണ്ണമായ പദാർത്ഥങ്ങളും: CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O, 2H 2 S + 3O 2 = 2H 2 O + 2SO 2.

മിക്കപ്പോഴും, അത്തരം പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഫലമായി, വിവിധ ഓക്സൈഡുകൾ ലഭിക്കുന്നു (അധ്യായം II § 5 കാണുക), എന്നാൽ സജീവമായ ക്ഷാര ലോഹങ്ങൾ, ഉദാഹരണത്തിന് സോഡിയം, ജ്വലനം വഴി പെറോക്സൈഡുകളായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു:

2Na + O 2 = Na 2 O 2.

തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന സോഡിയം പെറോക്സൈഡിന്റെ (Na) 2 (O-O) ഘടനാപരമായ ഫോർമുല.
ഓക്‌സിജനിൽ വെച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു പുകയുന്ന പിളർപ്പ് ജ്വലിക്കുന്നു. ശുദ്ധമായ ഓക്സിജൻ കണ്ടെത്തുന്നതിനുള്ള സൗകര്യപ്രദവും എളുപ്പവുമായ മാർഗമാണിത്.
വ്യവസായത്തിൽ, ഓക്സിജൻ വായുവിൽ നിന്ന് ശരിയാക്കുന്നതിലൂടെയും (സങ്കീർണ്ണമായ വാറ്റിയെടുക്കൽ) വഴിയും ലബോറട്ടറിയിൽ, ഓക്സിജൻ അടങ്ങിയ ചില സംയുക്തങ്ങളെ താപ വിഘടനത്തിന് വിധേയമാക്കുന്നതിലൂടെയും ലഭിക്കും, ഉദാഹരണത്തിന്:
2KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 (200 ° C);
2KClO 3 = 2KCl + 3O 2 (150 ° C, MnO 2 - കാറ്റലിസ്റ്റ്);
2KNO 3 = 2KNO 2 + 3O 2 (400 ° C)
കൂടാതെ, കൂടാതെ, ഊഷ്മാവിൽ ഹൈഡ്രജൻ പെറോക്സൈഡിന്റെ ഉത്തേജക വിഘടനം വഴി: 2H 2 O 2 = 2H 2 O + O 2 (MnO 2 ഒരു ഉൽപ്രേരകമാണ്).
ഓക്സിഡേഷൻ സംഭവിക്കുന്ന പ്രക്രിയകളെ തീവ്രമാക്കുന്നതിനും ഉയർന്ന താപനില ജ്വാല സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനും വ്യവസായത്തിൽ ശുദ്ധമായ ഓക്സിജൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. റോക്കട്രിയിൽ, ദ്രാവക ഓക്സിജൻ ഒരു ഓക്സിഡൈസറായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
സസ്യങ്ങളുടെയും മൃഗങ്ങളുടെയും മനുഷ്യരുടെയും ജീവൻ നിലനിർത്തുന്നതിന് ഓക്സിജൻ വളരെ പ്രധാനമാണ്. സാധാരണ അവസ്ഥയിൽ, ഒരു വ്യക്തിക്ക് ശ്വസിക്കാൻ ആവശ്യമായ ഓക്സിജൻ ഉണ്ട്. എന്നാൽ ആവശ്യത്തിന് വായു ഇല്ലാത്തതോ അല്ലെങ്കിൽ അത് പൂർണ്ണമായും ഇല്ലാത്തതോ ആയ സാഹചര്യങ്ങളിൽ (വിമാനങ്ങളിൽ, ഡൈവിംഗ് ജോലികൾ, ബഹിരാകാശ കപ്പലുകളിൽ മുതലായവ), പ്രത്യേകം വാതക മിശ്രിതങ്ങൾഓക്സിജൻ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ശ്വസിക്കാൻ ബുദ്ധിമുട്ടുണ്ടാക്കുന്ന രോഗങ്ങൾക്കും ഓക്സിജൻ ഔഷധമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഇ) ഓസോണും അതിന്റെ തന്മാത്രകളും

ഓക്സിജന്റെ രണ്ടാമത്തെ അലോട്രോപിക് പരിഷ്ക്കരണമാണ് ഓസോൺ O 3.
ട്രയാറ്റോമിക് ഓസോൺ തന്മാത്രയ്ക്ക് ഒരു കോണീയ ഘടനയുണ്ട്, രണ്ട് ഘടനകൾക്കിടയിലുള്ള മധ്യഭാഗം, ഇനിപ്പറയുന്ന സൂത്രവാക്യങ്ങളാൽ പ്രദർശിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു:

കടുത്ത ഗന്ധമുള്ള കടും നീല വാതകമാണ് ഓസോൺ. ശക്തമായ ഓക്സിഡേറ്റീവ് പ്രവർത്തനം കാരണം ഇത് വിഷമാണ്. ഓസോൺ ഓക്സിജനേക്കാൾ ഒന്നര മടങ്ങ് "ഭാരമുള്ളതും" ഓക്സിജനേക്കാൾ അല്പം കൂടുതലുമാണ്, നമ്മൾ വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കും.
മിന്നൽ വൈദ്യുത ഡിസ്ചാർജുകളിൽ ഓക്സിജനിൽ നിന്ന് അന്തരീക്ഷത്തിൽ ഓസോൺ രൂപം കൊള്ളുന്നു:

3O 2 = 2O 3 ().

സാധാരണ ഊഷ്മാവിൽ, ഓസോൺ സാവധാനം ഓക്സിജനായി മാറുന്നു, ചൂടാകുമ്പോൾ, ഈ പ്രക്രിയ ഒരു സ്ഫോടനത്തോടെ തുടരുന്നു.
ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തിലെ "ഓസോൺ പാളി" എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന ഓസോൺ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, സൗരവികിരണത്തിന്റെ ദോഷകരമായ ഫലങ്ങളിൽ നിന്ന് ഭൂമിയിലെ എല്ലാ ജീവജാലങ്ങളെയും സംരക്ഷിക്കുന്നു.
ചില നഗരങ്ങളിൽ, കുടിവെള്ളം അണുവിമുക്തമാക്കാൻ (അണുവിമുക്തമാക്കാൻ) ക്ലോറിന് പകരം ഓസോൺ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഇനിപ്പറയുന്ന പദാർത്ഥങ്ങളുടെ ഘടനാപരമായ ഫോർമുലകൾ വരയ്ക്കുക: OF 2, H 2 O, H 2 O 2, H 3 PO 4, (H 3 O) 2 SO 4, BaO, BaO 2, Ba (OH) 2. ഈ പദാർത്ഥങ്ങൾക്ക് പേര് നൽകുക. ഈ സംയുക്തങ്ങളിലെ ഓക്സിജൻ ആറ്റങ്ങളുടെ വാലൻസി അവസ്ഥകൾ വിവരിക്കുക.
ഓരോ ഓക്സിജൻ ആറ്റങ്ങളുടെയും വാലൻസിയും ഓക്സീകരണ നിലയും നിർണ്ണയിക്കുക.
2. ലിഥിയം, മഗ്നീഷ്യം, അലുമിനിയം, സിലിക്കൺ, റെഡ് ഫോസ്ഫറസ്, സെലിനിയം എന്നിവയുടെ ഓക്സിജനിൽ ജ്വലന പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ സമവാക്യങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുക (സെലിനിയം ആറ്റങ്ങൾ ഓക്സിഡേഷൻ അവസ്ഥയിലേക്ക് + IV, മറ്റ് മൂലകങ്ങളുടെ ആറ്റങ്ങൾ - ഉയർന്ന ഓക്സിഡേഷൻ അവസ്ഥയിലേക്ക്). ഈ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഉൽപന്നങ്ങൾ ഏത് തരം ഓക്സൈഡുകളാണ്?
3. എത്ര ലിറ്റർ ഓസോൺ ലഭിക്കും (സാധാരണ അവസ്ഥയിൽ) a) 9 ലിറ്റർ ഓക്സിജനിൽ നിന്ന്, b) 8 ഗ്രാം ഓക്സിജനിൽ നിന്ന്?

ഭൂമിയുടെ പുറംതോടിൽ ഏറ്റവും കൂടുതലുള്ള പദാർത്ഥമാണ് ജലം. ഭൂമിയിലെ ജലത്തിന്റെ പിണ്ഡം 10 18 ടൺ ആയി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. നമ്മുടെ ഗ്രഹത്തിന്റെ ഹൈഡ്രോസ്ഫിയറിന്റെ അടിസ്ഥാനം ജലമാണ്, കൂടാതെ, ഇത് അന്തരീക്ഷത്തിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, ഐസിന്റെ രൂപത്തിൽ ഭൂമിയുടെയും ആൽപൈൻ ഹിമാനിയുടെയും ധ്രുവ തൊപ്പികൾ രൂപപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ വിവിധ പാറകളുടെ ഭാഗവുമാണ്. മനുഷ്യ ശരീരത്തിലെ ജലത്തിന്റെ പിണ്ഡം ഏകദേശം 70% ആണ്.
മൂന്നിലും ഉള്ള ഒരേയൊരു വസ്തുവാണ് വെള്ളം മൊത്തം സംസ്ഥാനങ്ങൾഅവരുടേതായ പ്രത്യേക പേരുകളുണ്ട്.

ഒരു ജല തന്മാത്രയുടെ ഇലക്ട്രോണിക് ഘടന (ചിത്രം 10.4 എ) ഞങ്ങൾ നേരത്തെ വിശദമായി പഠിച്ചു (§ 7.10 കാണുക).
O-H ബോണ്ടുകളുടെ ധ്രുവീയതയും കോണീയ ആകൃതിയും കാരണം, ജല തന്മാത്ര വൈദ്യുത ദ്വിധ്രുവം.

ഒരു വൈദ്യുത ദ്വിധ്രുവത്തിന്റെ ധ്രുവതയെ ചിത്രീകരിക്കാൻ, ഒരു ഭൗതിക അളവ് " ഒരു വൈദ്യുത ദ്വിധ്രുവത്തിന്റെ വൈദ്യുത നിമിഷം "അല്ലെങ്കിൽ ലളിതമായി " ദ്വിധ്രുവ നിമിഷം ".

രസതന്ത്രത്തിൽ, ദ്വിധ്രുവ നിമിഷം അളക്കുന്നത് Debyes: 1 D = 3.34. 10 -30 Cl. എം

ഒരു ജല തന്മാത്രയിൽ രണ്ട് ധ്രുവീയ കോവാലന്റ് ബോണ്ടുകൾ ഉണ്ട്, അതായത് രണ്ട് വൈദ്യുത ദ്വിധ്രുവങ്ങൾ, ഓരോന്നിനും അതിന്റേതായ ദ്വിധ്രുവ നിമിഷമുണ്ട് (ഒപ്പം). തന്മാത്രയുടെ ആകെ ദ്വിധ്രുവ നിമിഷം ഈ രണ്ട് നിമിഷങ്ങളുടെയും വെക്റ്റർ തുകയ്ക്ക് തുല്യമാണ് (ചിത്രം.10.5):

(H 2 O) = ,

എവിടെ q 1 ഒപ്പം q 2 - ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങളിൽ ഭാഗിക ചാർജുകൾ (+), കൂടാതെ - ഇന്ററാറ്റോമിക് O - H തന്മാത്രയിലെ ദൂരങ്ങൾ. കാരണം q 1 = q 2 = q, എ, പിന്നെ

ജല തന്മാത്രയുടെയും മറ്റ് ചില തന്മാത്രകളുടെയും പരീക്ഷണാത്മകമായി നിർണ്ണയിക്കപ്പെട്ട ദ്വിധ്രുവ നിമിഷങ്ങൾ പട്ടികയിൽ നൽകിയിരിക്കുന്നു.

പട്ടിക 30.ചില ധ്രുവ തന്മാത്രകളുടെ ദ്വിധ്രുവ നിമിഷങ്ങൾ

തന്മാത്ര	തന്മാത്ര	തന്മാത്ര

ജല തന്മാത്രയുടെ ദ്വിധ്രുവ സ്വഭാവം കണക്കിലെടുത്ത്, ഇത് പലപ്പോഴും സ്കീമാറ്റിക്കായി ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ ചിത്രീകരിക്കപ്പെടുന്നു:
ശുദ്ധജലം നിറമില്ലാത്തതും രുചിയില്ലാത്തതും മണമില്ലാത്തതുമായ ദ്രാവകമാണ്. ജലത്തിന്റെ ചില പ്രധാന ഭൗതിക സവിശേഷതകൾ പട്ടികയിൽ നൽകിയിരിക്കുന്നു.

പട്ടിക 31.ജലത്തിന്റെ ചില ഭൗതിക സവിശേഷതകൾ

ഫ്യൂഷൻ, ബാഷ്പീകരണം എന്നിവയുടെ മോളാർ ഹീറ്റുകളുടെ വലിയ മൂല്യങ്ങൾ (ഹൈഡ്രജൻ, ഓക്സിജൻ എന്നിവയേക്കാൾ ഉയർന്ന അളവിലുള്ള ക്രമം) ഖര, ദ്രവ പദാർത്ഥങ്ങളിലെ ജല തന്മാത്രകൾ പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നുവെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഈ ബന്ധങ്ങളെ വിളിക്കുന്നു " ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ ".

ഇലക്‌ട്രിക് ഡിപോൾ, ഡിപോള് മൊമെന്റ്, ബോണ്ടിംഗ് പോളാരിറ്റി, മോളിക്യൂൾ പോളാരിറ്റി.
ഒരു ഓക്സിജൻ ആറ്റത്തിന്റെ എത്ര വാലൻസ് ഇലക്ട്രോണുകൾ ഒരു ജല തന്മാത്രയിൽ ബോണ്ടുകളുടെ രൂപീകരണത്തിൽ പങ്കെടുക്കുന്നു?
2. ജല തന്മാത്രയിൽ ഹൈഡ്രജനും ഓക്സിജനും തമ്മിൽ രൂപപ്പെടുന്ന ബോണ്ടുകൾ ഏത് പരിക്രമണപഥങ്ങളുടെ ഓവർലാപ്പ് ചെയ്യുമ്പോൾ?
3. ഹൈഡ്രജൻ പെറോക്സൈഡ് തന്മാത്ര H 2 O 2 ലെ ബോണ്ടുകളുടെ രൂപീകരണത്തിന്റെ ഒരു ഡയഗ്രം ഉണ്ടാക്കുക. ഈ തന്മാത്രയുടെ സ്പേഷ്യൽ ഘടനയെക്കുറിച്ച് നിങ്ങൾക്ക് എന്ത് പറയാൻ കഴിയും?
4. HF, HCl, HBr തന്മാത്രകളിലെ ഇന്ററാറ്റോമിക് ദൂരം യഥാക്രമം 0.92 ആണ്; 1.28 ഉം 1.41 ഉം. ദ്വിധ്രുവ നിമിഷ പട്ടിക ഉപയോഗിച്ച്, ഈ തന്മാത്രകളിലെ ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങളിലെ ഭാഗിക ചാർജുകൾ കണക്കാക്കുകയും താരതമ്യം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുക.
5. ഹൈഡ്രജൻ സൾഫൈഡ് തന്മാത്രയിലെ ഇന്ററാറ്റോമിക് ദൂരം എസ് - എച്ച് 1.34 ന് തുല്യമാണ്, ബോണ്ടുകൾ തമ്മിലുള്ള കോൺ 92 ° ആണ്. സൾഫർ, ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങളിലെ ഭാഗിക ചാർജുകളുടെ മൂല്യങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കുക. സൾഫർ ആറ്റത്തിന്റെ വാലൻസ് ഓർബിറ്റലുകളുടെ സങ്കരീകരണത്തെക്കുറിച്ച് നിങ്ങൾക്ക് എന്ത് പറയാൻ കഴിയും?

10.4 ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ട്

നിങ്ങൾക്ക് ഇതിനകം അറിയാവുന്നതുപോലെ, ഹൈഡ്രജന്റെയും ഓക്സിജന്റെയും (2.10, 3.50) ഇലക്ട്രോനെഗറ്റിവിറ്റിയിലെ കാര്യമായ വ്യത്യാസം കാരണം, ജല തന്മാത്രയിലെ ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റത്തിന് വലിയ പോസിറ്റീവ് ഭാഗിക ചാർജ് ഉണ്ട് ( q h = 0.33 ഇ), ഓക്സിജൻ ആറ്റത്തിന് ഇതിലും വലിയ നെഗറ്റീവ് ഭാഗിക ചാർജ് ഉണ്ട് ( q h = -0.66 ഇ). ഓക്‌സിജൻ ആറ്റത്തിന് ഓരോ ജോഡി ഇലക്‌ട്രോണുകളും ഉണ്ട് എന്നതും ഓർക്കുക sp 3-ഹൈബ്രിഡ് AO. ഒരു ജല തന്മാത്രയുടെ ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റം മറ്റൊരു തന്മാത്രയുടെ ഓക്സിജൻ ആറ്റത്തിലേക്ക് ആകർഷിക്കപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ, ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റത്തിന്റെ പകുതി-ശൂന്യമായ 1s-AO ഓക്സിജൻ ആറ്റത്തിന്റെ ഒരു ജോടി ഇലക്ട്രോണുകളെ ഭാഗികമായി സ്വീകരിക്കുന്നു. തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള ഈ ഇടപെടലുകളുടെ ഫലമായി, പ്രത്യേക തരംഇന്റർമോളികുലാർ ബോണ്ടുകൾ - ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ട്.
ജലത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ, ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടിംഗ് ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ പ്രതിനിധീകരിക്കാം:

അവസാന ഘടനാപരമായ ഫോർമുലയിൽ, മൂന്ന് ഡോട്ടുകൾ (ഡോട്ട് ലൈൻ, ഇലക്ട്രോണുകളല്ല!) ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ട് കാണിക്കുക.

ജല തന്മാത്രകൾക്കിടയിൽ മാത്രമല്ല ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ട് നിലനിൽക്കുന്നത്. രണ്ട് വ്യവസ്ഥകൾ പാലിച്ചാൽ ഇത് രൂപം കൊള്ളുന്നു:
1) തന്മാത്രയിൽ ശക്തമായ ധ്രുവീയമായ N-E ബോണ്ട് ഉണ്ട് (E എന്നത് മതിയായ ഇലക്ട്രോനെഗറ്റീവ് മൂലകത്തിന്റെ ആറ്റത്തിന്റെ പ്രതീകമാണ്),
2) തന്മാത്രയിൽ ഒരു വലിയ നെഗറ്റീവ് ഭാഗിക ചാർജും ഒരു ജോഡി ഇലക്ട്രോണുകളും ഉള്ള ഒരു ഇ ആറ്റമുണ്ട്.
E എന്ന മൂലകം ഫ്ലൂറിൻ, ഓക്സിജൻ, നൈട്രജൻ എന്നിവ ആകാം. E ക്ലോറിനോ സൾഫറോ ആണെങ്കിൽ ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ വളരെ ദുർബലമായിരിക്കും.
തന്മാത്രകൾക്കിടയിൽ ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുള്ള പദാർത്ഥങ്ങളുടെ ഉദാഹരണങ്ങൾ: ഹൈഡ്രജൻ ഫ്ലൂറൈഡ്, ഖര അല്ലെങ്കിൽ ദ്രാവക അമോണിയ, എഥൈൽ ആൽക്കഹോൾ, കൂടാതെ മറ്റു പലതും.

ലിക്വിഡ് ഹൈഡ്രജൻ ഫ്ലൂറൈഡിൽ, അതിന്റെ തന്മാത്രകൾ ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകളാൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ ത്രിമാന ശൃംഖലകൾ ദ്രാവകവും ഖരവുമായ അമോണിയയിൽ രൂപം കൊള്ളുന്നു.
ശക്തിയുടെ കാര്യത്തിൽ, ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ട് ഇടത്തരം ആണ് കെമിക്കൽ ബോണ്ട്മറ്റ് തരത്തിലുള്ള ഇന്റർമോളികുലാർ ബോണ്ടുകളും. ഒരു ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടിന്റെ മോളാർ ഊർജ്ജം സാധാരണയായി 5 മുതൽ 50 kJ / mol വരെയാണ്.
ഖരജലത്തിൽ (അതായത്, ഐസ് പരലുകൾ), എല്ലാ ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങളും ഓക്സിജൻ ആറ്റങ്ങളുമായി ഹൈഡ്രജൻ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, ഓരോ ഓക്സിജൻ ആറ്റവും രണ്ട് ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു (രണ്ട് ജോഡി ഇലക്ട്രോണുകൾ ഉപയോഗിച്ച്). ദ്രാവക ജലവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ഈ ഘടന ഐസ് "അയവുള്ളതാക്കുന്നു", അവിടെ ചില ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ തകരുകയും തന്മാത്രകൾക്ക് കുറച്ച് കൂടുതൽ സാന്ദ്രമായി "പാക്ക്" ചെയ്യാൻ കഴിയും. ഹിമത്തിന്റെ ഘടനയുടെ ഈ സവിശേഷത, മറ്റ് മിക്ക പദാർത്ഥങ്ങളിൽ നിന്നും വ്യത്യസ്തമായി, ഖരാവസ്ഥയിലുള്ള ജലത്തിന് ദ്രാവകാവസ്ഥയിലുള്ളതിനേക്കാൾ കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രത ഉള്ളത് എന്തുകൊണ്ടെന്ന് വിശദീകരിക്കുന്നു. വെള്ളം അതിന്റെ പരമാവധി സാന്ദ്രത 4 ° C ൽ എത്തുന്നു - ഈ താപനിലയിൽ, ധാരാളം ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ തകരുന്നു, കൂടാതെ താപ വികാസംസാന്ദ്രതയിൽ ഇതുവരെ ശക്തമായിട്ടില്ല.
നമ്മുടെ ജീവിതത്തിൽ ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ വളരെ പ്രധാനമാണ്. ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ രൂപപ്പെടുന്നത് അവസാനിച്ചതായി നമുക്ക് ഒരു നിമിഷം സങ്കൽപ്പിക്കാം. ചില പരിണതഫലങ്ങൾ ഇതാ:

ഊഷ്മാവിൽ വെള്ളം വാതകമായി മാറും, കാരണം അതിന്റെ തിളനില ഏകദേശം -80 ° C ആയി കുറയും;
എല്ലാ ജലസംഭരണികളും അടിയിൽ നിന്ന് മരവിപ്പിക്കും, കാരണം ഐസിന്റെ സാന്ദ്രത ദ്രാവക ജലത്തിന്റെ സാന്ദ്രതയേക്കാൾ കൂടുതലായിരിക്കും;
ഡിഎൻഎയുടെ ഇരട്ട ഹെലിക്‌സ് നിലനിൽക്കും കൂടാതെ അതിലേറെയും.

ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, നമ്മുടെ ഗ്രഹത്തിലെ പ്രകൃതി തികച്ചും വ്യത്യസ്തമായി മാറുമെന്ന് മനസ്സിലാക്കാൻ നൽകിയിരിക്കുന്ന ഉദാഹരണങ്ങൾ മതിയാകും.

ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടിംഗ്, അതിന്റെ രൂപീകരണത്തിന്റെ വ്യവസ്ഥകൾ.
ഫോർമുല ഈഥൈൽ ആൽക്കഹോൾ CH 3 –CH 2 –O – H. ഈ പദാർത്ഥത്തിന്റെ വിവിധ തന്മാത്രകളുടെ ഏത് ആറ്റങ്ങൾക്കിടയിലാണ് ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ രൂപപ്പെടുന്നത്? അവയുടെ രൂപീകരണം ചിത്രീകരിക്കുന്നതിന് ഘടനാപരമായ സൂത്രവാക്യങ്ങൾ വരയ്ക്കുക.
2. ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ വ്യക്തിഗത പദാർത്ഥങ്ങളിൽ മാത്രമല്ല, പരിഹാരങ്ങളിലും നിലനിൽക്കുന്നു. എ) അമോണിയ, ബി) ഹൈഡ്രജൻ ഫ്ലൂറൈഡ്, സി) എത്തനോൾ (എഥൈൽ ആൽക്കഹോൾ) എന്നിവയുടെ ജലീയ ലായനിയിൽ ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ എങ്ങനെ രൂപപ്പെടുന്നുവെന്ന് ഘടനാപരമായ സൂത്രവാക്യങ്ങളുടെ സഹായത്തോടെ കാണിക്കുക. = 2H 2 O.
ഈ രണ്ട് പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളും വെള്ളത്തിൽ സ്ഥിരമായും തുല്യ നിരക്കിലും സംഭവിക്കുന്നു, അതിനാൽ, വെള്ളത്തിൽ ഒരു സന്തുലിതാവസ്ഥയുണ്ട്: 2H 2 O AH 3 O + OH.
ഈ ബാലൻസ് വിളിക്കുന്നു ഓട്ടോപ്രോട്ടോളിസിസിന്റെ സന്തുലിതാവസ്ഥവെള്ളം.

ഈ റിവേഴ്സിബിൾ പ്രക്രിയയുടെ നേരിട്ടുള്ള പ്രതികരണം എൻഡോതെർമിക് ആണ്, അതിനാൽ, ചൂടാക്കുമ്പോൾ, ഓട്ടോപ്രോട്ടോളിസിസ് വർദ്ധിക്കുന്നു, എന്നാൽ ഊഷ്മാവിൽ സന്തുലിതാവസ്ഥ ഇടത്തേക്ക് മാറ്റുന്നു, അതായത്, H 3 O, OH അയോണുകളുടെ സാന്ദ്രത വളരെ കുറവാണ്. അവർ എന്തിന് തുല്യമാണ്?
അഭിനയ ബഹുജനങ്ങളുടെ നിയമം അനുസരിച്ച്

എന്നാൽ മൊത്തം ജല തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ പ്രതികരിക്കുന്ന ജല തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണം തുച്ഛമായതിനാൽ, ഓട്ടോപ്രോട്ടോളിസിസ് സമയത്ത് ജലത്തിന്റെ സാന്ദ്രത പ്രായോഗികമായി മാറില്ലെന്ന് അനുമാനിക്കാം, കൂടാതെ 2 = വിപരീതമായി ചാർജ്ജ് ചെയ്ത അയോണുകളുടെ അത്തരം കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രത ശുദ്ധജലംഈ ദ്രാവകം മോശമാണെങ്കിലും ഇപ്പോഴും വൈദ്യുത പ്രവാഹം നടത്തുന്നത് എന്തുകൊണ്ടെന്ന് വിശദീകരിക്കുന്നു.

ജലത്തിന്റെ ഓട്ടോപ്രോട്ടോളിസിസ്, ജലത്തിന്റെ ഓട്ടോപ്രോട്ടോളിസിസ് (അയോണിക് ഉൽപ്പന്നം) സ്ഥിരമായത്.
ദ്രാവക അമോണിയയുടെ അയോണിക് ഉൽപ്പന്നം (തിളയ്ക്കുന്ന പോയിന്റ് -33 ° C) 2 · 10 -28 ആണ്. അമോണിയയുടെ ഓട്ടോ-പ്രോട്ടോളിസിസിനായി ഒരു സമവാക്യം ഉണ്ടാക്കുക. ശുദ്ധമായ ദ്രാവക അമോണിയയിൽ അമോണിയം അയോണുകളുടെ സാന്ദ്രത നിർണ്ണയിക്കുക. ഏറ്റവും ഉയർന്ന വൈദ്യുതചാലകത, ജലമോ ദ്രാവക അമോണിയയോ ഉള്ള പദാർത്ഥങ്ങളിൽ ഏതാണ്?

1. ഹൈഡ്രജനും അതിന്റെ ജ്വലനവും (ഗുണങ്ങൾ കുറയ്ക്കൽ) നേടുന്നു.
2. ഓക്സിജനും അതിൽ പദാർത്ഥങ്ങളുടെ ജ്വലനവും (ഓക്സിഡൈസിംഗ് പ്രോപ്പർട്ടികൾ) നേടുന്നു.

ഓക്സിജൻ- ഭൂമിയിലെ ഏറ്റവും സാധാരണമായ മൂലകങ്ങളിൽ ഒന്ന്. ഇത് ഭൂമിയുടെ പുറംതോടിന്റെ പകുതിയോളം ഭാരമാണ്, ഗ്രഹത്തിന്റെ പുറംതോട്. ഹൈഡ്രജനുമായി സംയോജിപ്പിക്കുമ്പോൾ, അത് ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിന്റെ മൂന്നിൽ രണ്ട് ഭാഗവും ഉൾക്കൊള്ളുന്ന ജലമായി മാറുന്നു.

നമുക്ക് ഓക്സിജൻ കാണാനോ രുചിയോ മണമോ കാണാനോ കഴിയില്ല. എന്നിരുന്നാലും, ഇത് വായുവിന്റെ അഞ്ചിലൊന്ന് ഉൾക്കൊള്ളുന്നു, അത് അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്. ജീവിക്കാൻ, മൃഗങ്ങളെയും സസ്യങ്ങളെയും പോലെ നമുക്കും ശ്വസിക്കണം.

ഓക്സിജൻ ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്ത പങ്കാളിയാണ് രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾഒരു ജീവിയുടെ ഏതെങ്കിലും സൂക്ഷ്മകോശത്തിനുള്ളിലേക്ക് പോകുന്നു, അതിന്റെ ഫലമായി പോഷകങ്ങൾ തകരുകയും ജീവന് ആവശ്യമായ ഊർജ്ജം പുറത്തുവിടുകയും ചെയ്യുന്നു. അതുകൊണ്ടാണ് എല്ലാ ജീവജാലങ്ങൾക്കും ഓക്സിജൻ വളരെ ആവശ്യമായിരിക്കുന്നത് (കുറച്ച് തരം സൂക്ഷ്മാണുക്കൾ ഒഴികെ).

കത്തുമ്പോൾ, പദാർത്ഥങ്ങൾ ഓക്സിജനുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് താപത്തിന്റെയും പ്രകാശത്തിന്റെയും രൂപത്തിൽ ഊർജ്ജം പുറത്തുവിടുന്നു.

ഹൈഡ്രജൻ

പ്രപഞ്ചത്തിലെ ഏറ്റവും സാധാരണമായ മൂലകമാണ് ഹൈഡ്രജൻ... മിക്ക നക്ഷത്രങ്ങളിലും ഭൂരിഭാഗവും ഇത് വഹിക്കുന്നു. ഭൂമിയിൽ, ഹൈഡ്രജന്റെ ഭൂരിഭാഗവും (രാസ ചിഹ്നം H) ഓക്സിജനുമായി (O) ബന്ധിപ്പിച്ച് ജലം (H20) ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഹൈഡ്രജൻ ഏറ്റവും ലളിതവും ഭാരം കുറഞ്ഞതുമായ രാസ മൂലകമാണ്, കാരണം അതിന്റെ ഓരോ ആറ്റവും ഒരു പ്രോട്ടോണും ഒരു ഇലക്ട്രോണും മാത്രമേ ഉള്ളൂ.

ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ തുടക്കത്തിൽ, എയർഷിപ്പുകളും വലിയ വിമാനങ്ങളും ഹൈഡ്രജൻ നിറച്ചിരുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഹൈഡ്രജൻ വളരെ കത്തുന്നതാണ്. തീപിടുത്തം മൂലമുണ്ടായ നിരവധി ദുരന്തങ്ങൾക്ക് ശേഷം, എയർഷിപ്പുകളിൽ ഹൈഡ്രജൻ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നില്ല. ഇന്ന് എയറോനോട്ടിക്സിൽ മറ്റൊരു ലൈറ്റ് ഗ്യാസ് ഉപയോഗിക്കുന്നു - ജ്വലനം ചെയ്യാത്ത ഹീലിയം.

ഹൈഡ്രജൻ കാർബണുമായി സംയോജിച്ച് ഹൈഡ്രോകാർബൺ എന്ന പദാർത്ഥങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു. പ്രൊപ്പെയ്ൻ, ബ്യൂട്ടെയ്ൻ വാതകങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ ലിക്വിഡ് ഗ്യാസോലിൻ പോലെയുള്ള പ്രകൃതി വാതകം, ക്രൂഡ് ഓയിൽ എന്നിവയിൽ നിന്ന് ഉരുത്തിരിഞ്ഞ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഹൈഡ്രജൻ കാർബണും ഓക്സിജനും ചേർന്ന് കാർബോഹൈഡ്രേറ്റ് ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഉരുളക്കിഴങ്ങിലെയും അരിയിലെയും അന്നജവും ബീറ്റ്റൂട്ടിലെ പഞ്ചസാരയും കാർബോഹൈഡ്രേറ്റുകളാണ്.

സൂര്യനും മറ്റ് നക്ഷത്രങ്ങളും കൂടുതലും ഹൈഡ്രജൻ കൊണ്ടാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. നക്ഷത്രത്തിന്റെ മധ്യഭാഗത്ത്, ഭയാനകമായ താപനിലയും മർദ്ദവും ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങൾ പരസ്പരം ലയിപ്പിക്കുകയും മറ്റൊരു വാതകമായി മാറുകയും ചെയ്യുന്നു - ഹീലിയം. അതേസമയം, താപത്തിന്റെയും പ്രകാശത്തിന്റെയും രൂപത്തിൽ വലിയ അളവിൽ ഊർജ്ജം പുറത്തുവിടുന്നു.

ലളിതമായ പദാർത്ഥങ്ങൾ നേടുന്നതിനുള്ള വ്യാവസായിക രീതികൾ അനുബന്ധ മൂലകം പ്രകൃതിയിൽ കാണപ്പെടുന്ന രൂപത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, അതായത്, അതിന്റെ ഉൽപാദനത്തിനുള്ള അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ എന്തായിരിക്കാം. അതിനാൽ, ഒരു സ്വതന്ത്ര അവസ്ഥയിൽ ലഭ്യമായ ഓക്സിജൻ, ഒരു ഭൗതിക രീതിയിലൂടെയാണ് - ദ്രാവക വായുവിൽ നിന്ന് വേർപെടുത്തുന്നതിലൂടെ ലഭിക്കുന്നത്. മിക്കവാറും എല്ലാ ഹൈഡ്രജനും സംയുക്തങ്ങളുടെ രൂപത്തിലാണ്, അതിനാൽ അത് ലഭിക്കാൻ അവർ ഉപയോഗിക്കുന്നു രാസ രീതികൾ... പ്രത്യേകിച്ച്, വിഘടിപ്പിക്കൽ പ്രതികരണങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കാം. ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു മാർഗ്ഗം വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ ജല വിഘടനത്തിന്റെ പ്രതികരണമാണ്.

ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രധാന വ്യാവസായിക രീതി പ്രകൃതിവാതകത്തിന്റെ ഭാഗമായ വെള്ളവുമായുള്ള മീഥേനിന്റെ പ്രതിപ്രവർത്തനമാണ്. ഉയർന്ന ഊഷ്മാവിലാണ് ഇത് നടത്തുന്നത് (തിളച്ച വെള്ളത്തിലൂടെ പോലും മീഥേൻ കടത്തിവിടുമ്പോൾ പ്രതികരണമൊന്നും ഉണ്ടാകുന്നില്ലെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ എളുപ്പമാണ്):

CH 4 + 2H 2 0 = CO 2 + 4H 2 - 165 kJ

ലബോറട്ടറിയിൽ, ലളിതമായ പദാർത്ഥങ്ങൾ ലഭിക്കുന്നതിന്, അവർ സ്വാഭാവിക അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ ഉപയോഗിക്കണമെന്നില്ല, എന്നാൽ ആവശ്യമുള്ള പദാർത്ഥത്തെ വേർതിരിച്ചെടുക്കാൻ എളുപ്പമുള്ള പ്രാരംഭ വസ്തുക്കൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുക. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു ലബോറട്ടറിയിൽ, വായുവിൽ നിന്ന് ഓക്സിജൻ ലഭിക്കുന്നില്ല. ഹൈഡ്രജന്റെ ഉൽപാദനത്തിനും ഇത് ബാധകമാണ്. ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ലബോറട്ടറി രീതികളിലൊന്ന്, ഇത് ചിലപ്പോൾ വ്യവസായത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു, വൈദ്യുത പ്രവാഹത്താൽ ജലത്തിന്റെ വിഘടനമാണ്.

സാധാരണയായി ലബോറട്ടറിയിൽ, ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് ആസിഡുമായി സിങ്ക് പ്രതിപ്രവർത്തനം നടത്തിയാണ് ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത്.

വ്യവസായത്തിൽ

1.ലവണങ്ങളുടെ ജലീയ ലായനികളുടെ വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം:

2NaCl + 2H 2 O → H 2 + 2NaOH + Cl 2

2.ചൂടുള്ള കോക്കിനു മുകളിലൂടെ ജലബാഷ്പം കടത്തിവിടുന്നുഏകദേശം 1000 ° C താപനിലയിൽ:

H 2 O + C ⇄ H 2 + CO

3.പ്രകൃതി വാതകം.

നീരാവി പരിവർത്തനം: CH 4 + H 2 O ⇄ CO + 3H 2 (1000 ° C) ഓക്സിജനോടുകൂടിയ കാറ്റലിറ്റിക് ഓക്സിഡേഷൻ: 2CH 4 + O 2 ⇄ 2CO + 4H 2

4. എണ്ണ ശുദ്ധീകരണ പ്രക്രിയയിൽ ഹൈഡ്രോകാർബണുകളുടെ വിള്ളലും പരിഷ്കരണവും.

ലബോറട്ടറിയിൽ

1.ലോഹങ്ങളിൽ നേർപ്പിച്ച ആസിഡുകളുടെ പ്രവർത്തനം.അത്തരമൊരു പ്രതികരണം നടത്താൻ, സിങ്കും ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് ആസിഡും മിക്കപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു:

Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2

2.വെള്ളവുമായുള്ള കാൽസ്യത്തിന്റെ ഇടപെടൽ:

Ca + 2H 2 O → Ca (OH) 2 + H 2

3.ഹൈഡ്രൈഡുകളുടെ ജലവിശ്ലേഷണം:

NaH + H 2 O → NaOH + H 2

4.സിങ്ക് അല്ലെങ്കിൽ അലൂമിനിയത്തിൽ ആൽക്കലിസിന്റെ പ്രവർത്തനം:

2Al + 2NaOH + 6H 2 O → 2Na + 3H 2 Zn + 2KOH + 2H 2 O → K 2 + H 2

5.വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം വഴി.ആൽക്കലിസിന്റെയോ ആസിഡുകളുടെയോ ജലീയ ലായനികളുടെ വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണ സമയത്ത്, കാഥോഡിൽ ഹൈഡ്രജൻ പരിണമിക്കുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന്:

2H 3 O + + 2e - → H 2 + 2H 2 O

ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദനത്തിനുള്ള ബയോ റിയാക്ടർ

ഭൌതിക ഗുണങ്ങൾ

വാതക ഹൈഡ്രജൻ രണ്ട് രൂപങ്ങളിൽ (മാറ്റങ്ങൾ) നിലനിൽക്കും - ഓർത്തോ രൂപത്തിൽ - പാരാ-ഹൈഡ്രജൻ.

ഓർത്തോഹൈഡ്രജന്റെ ഒരു തന്മാത്രയിൽ (mp -259.10 ° C, bp b. -252.89 ° C) - പരസ്പരം എതിർവശത്ത് (ആന്റിപാരലൽ).

ദ്രവ നൈട്രജന്റെ ഊഷ്മാവിൽ സജീവമായ കാർബണിൽ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ ഹൈഡ്രജന്റെ അലോട്രോപിക് രൂപങ്ങൾ വേർതിരിക്കാനാകും. വളരെ താഴ്ന്ന താപനിലയിൽ, ഓർത്തോഹൈഡ്രജനും പാരാഹൈഡ്രജനും തമ്മിലുള്ള സന്തുലിതാവസ്ഥ ഏതാണ്ട് പൂർണ്ണമായും രണ്ടാമത്തേതിലേക്ക് മാറുന്നു. 80 കെയിൽ, ഫോമുകളുടെ അനുപാതം ഏകദേശം 1: 1 ആണ്. ചൂടാക്കുമ്പോൾ, ഊഷ്മാവിൽ ഒരു മിശ്രിതം സന്തുലിതാവസ്ഥ രൂപപ്പെടുന്നതുവരെ, ഡിസോർബ്ഡ് പാരാഹൈഡ്രജൻ ഓർത്തോഹൈഡ്രജൻ ആയി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു (ഓർത്തോ-ജോഡി: 75:25). ഒരു കാറ്റലിസ്റ്റ് ഇല്ലാതെ, പരിവർത്തനം മന്ദഗതിയിലാണ്, ഇത് വ്യക്തിഗത അലോട്രോപിക് ഫോമുകളുടെ സവിശേഷതകൾ പഠിക്കുന്നത് സാധ്യമാക്കുന്നു. ഹൈഡ്രജൻ തന്മാത്ര ഡയറ്റോമിക് ആണ് - Н₂. സാധാരണ അവസ്ഥയിൽ, ഇത് നിറമില്ലാത്ത, മണമില്ലാത്ത, രുചിയില്ലാത്ത വാതകമാണ്. ഹൈഡ്രജൻ ഏറ്റവും ഭാരം കുറഞ്ഞ വാതകമാണ്, അതിന്റെ സാന്ദ്രത വായുവിനേക്കാൾ പലമടങ്ങ് കുറവാണ്. വ്യക്തമായും, തന്മാത്രകളുടെ പിണ്ഡം ചെറുതാണെങ്കിൽ, അതേ താപനിലയിൽ അവയുടെ വേഗത കൂടുതലാണ്. ഏറ്റവും ഭാരം കുറഞ്ഞവ എന്ന നിലയിൽ, ഹൈഡ്രജൻ തന്മാത്രകൾ മറ്റേതൊരു വാതകത്തിന്റെ തന്മാത്രകളേക്കാളും വേഗത്തിൽ നീങ്ങുന്നു, അങ്ങനെ ഒരു ശരീരത്തിൽ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് വേഗത്തിൽ ചൂട് കൈമാറാൻ കഴിയും. വാതക പദാർത്ഥങ്ങളിൽ ഏറ്റവും ഉയർന്ന താപ ചാലകത ഹൈഡ്രജനാണെന്ന് ഇത് പിന്തുടരുന്നു. അതിന്റെ താപ ചാലകത വായുവിന്റെ താപ ചാലകതയേക്കാൾ ഏഴിരട്ടി കൂടുതലാണ്.

രാസ ഗുണങ്ങൾ

ഹൈഡ്രജൻ തന്മാത്രകൾ H₂ വളരെ ശക്തമാണ്, ഹൈഡ്രജൻ പ്രതികരിക്കുന്നതിന്, ധാരാളം ഊർജ്ജം ചെലവഴിക്കേണ്ടതുണ്ട്: H 2 = 2H - 432 kJ അതിനാൽ, സാധാരണ താപനിലയിൽ, ഹൈഡ്രജൻ വളരെ സജീവമായ ലോഹങ്ങളുമായി മാത്രമേ പ്രതികരിക്കുകയുള്ളൂ, ഉദാഹരണത്തിന്, കാൽസ്യം, കാൽസ്യം ഹൈഡ്രൈഡ് രൂപീകരിക്കുന്നു: Ca + H 2 = CaH 2 കൂടാതെ ഒരേയൊരു ലോഹമല്ലാത്ത ഫ്ലൂറിൻ, ഹൈഡ്രജൻ ഫ്ലൂറൈഡ് രൂപീകരിക്കുന്നു: F 2 + H 2 = 2HF മിക്ക ലോഹങ്ങളിലും ലോഹങ്ങളല്ലാത്തവയിലും, ഉയർന്ന താപനിലയിലോ മറ്റൊരു പ്രവർത്തനത്തിലോ ഹൈഡ്രജൻ പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ലൈറ്റിംഗിന് കീഴിൽ. ഇതിന് ചില ഓക്സൈഡുകളിൽ നിന്ന് ഓക്സിജൻ "എടുക്കാൻ" കഴിയും, ഉദാഹരണത്തിന്: CuO + H 2 = Cu + H 2 0 എഴുതിയ സമവാക്യം റിഡക്ഷൻ പ്രതികരണത്തെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു. സംയുക്തത്തിൽ നിന്ന് ഓക്സിജൻ എടുക്കുന്ന പ്രക്രിയകളാണ് റിഡക്ഷൻ പ്രതികരണങ്ങൾ; ഓക്സിജൻ എടുത്തുകളയുന്ന പദാർത്ഥങ്ങളെ റിഡ്യൂസിംഗ് ഏജന്റുകൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു (അവ സ്വയം ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യപ്പെടുമ്പോൾ). കൂടാതെ, "ഓക്സിഡേഷൻ", "റിഡക്ഷൻ" എന്നീ ആശയങ്ങളുടെ മറ്റൊരു നിർവചനം നൽകും. ഈ നിർവചനം, ചരിത്രപരമായി ആദ്യത്തേത്, നിലവിൽ അതിന്റെ പ്രാധാന്യം നിലനിർത്തുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് ഓർഗാനിക് കെമിസ്ട്രിയിൽ. റിഡക്ഷൻ പ്രതികരണം ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതികരണത്തിന്റെ വിപരീതമാണ്. ഈ രണ്ട് പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളും എല്ലായ്പ്പോഴും ഒരു പ്രക്രിയയായി ഒരേസമയം തുടരുന്നു: ഒരു പദാർത്ഥത്തിന്റെ ഓക്സിഡേഷൻ (കുറയ്ക്കൽ) സമയത്ത്, മറ്റൊന്നിന്റെ കുറവ് (ഓക്സിഡേഷൻ) ഒരേസമയം സംഭവിക്കണം.

N 2 + 3H 2 → 2 NH 3

ഹാലൊജനുകളുള്ള രൂപങ്ങൾ ഹൈഡ്രജൻ ഹാലൈഡുകൾ:

എഫ് 2 + എച്ച് 2 → 2 എച്ച്എഫ്, പ്രതികരണം ഇരുട്ടിലും ഏത് താപനിലയിലും ഒരു സ്ഫോടനത്തോടെ തുടരുന്നു, Cl 2 + H 2 → 2 HCl, പ്രതികരണം ഒരു സ്ഫോടനത്തോടെ തുടരുന്നു, വെളിച്ചത്തിൽ മാത്രം.

ശക്തമായ ചൂടിൽ മണ്ണുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു:

C + 2H 2 → CH 4

ആൽക്കലി, ആൽക്കലൈൻ എർത്ത് ലോഹങ്ങളുമായുള്ള ഇടപെടൽ

സജീവ ലോഹങ്ങളുള്ള ഹൈഡ്രജൻ രൂപങ്ങൾ ഹൈഡ്രൈഡുകൾ:

Na + H 2 → 2 NaH Ca + H 2 → CaH 2 Mg + H 2 → MgH 2

ഹൈഡ്രൈഡുകൾ- ഉപ്പ്, ഖര പദാർത്ഥങ്ങൾ, എളുപ്പത്തിൽ ജലവിശ്ലേഷണം:

CaH 2 + 2H 2 O → Ca (OH) 2 + 2H 2

മെറ്റൽ ഓക്സൈഡുകളുമായുള്ള ഇടപെടൽ (സാധാരണയായി ഡി-മൂലകങ്ങൾ)

ഓക്സൈഡുകൾ ലോഹങ്ങളായി ചുരുങ്ങുന്നു:

CuO + H 2 → Cu + H 2 O Fe 2 O 3 + 3H 2 → 2 Fe + 3H 2 O WO 3 + 3H 2 → W + 3H 2 O

ജൈവ സംയുക്തങ്ങളുടെ ഹൈഡ്രജനേഷൻ

ഒരു നിക്കൽ കാറ്റലിസ്റ്റിന്റെയും ഉയർന്ന താപനിലയുടെയും സാന്നിധ്യത്തിൽ അപൂരിത ഹൈഡ്രോകാർബണുകളിൽ ഹൈഡ്രജൻ പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ, ഒരു പ്രതികരണം സംഭവിക്കുന്നു ഹൈഡ്രജനേഷൻ:

CH 2 = CH 2 + H 2 → CH 3 -CH 3

ഹൈഡ്രജൻ ആൽഡിഹൈഡുകളെ ആൽക്കഹോളുകളായി കുറയ്ക്കുന്നു:

CH 3 CHO + H 2 → C 2 H 5 OH.

ഹൈഡ്രജൻ ജിയോകെമിസ്ട്രി

ഹൈഡ്രജൻ - അടിസ്ഥാനം നിർമ്മാണ വസ്തുക്കൾപ്രപഞ്ചം. ഇത് ഏറ്റവും സാധാരണമായ മൂലകമാണ്, തെർമോ ന്യൂക്ലിയർ, ന്യൂക്ലിയർ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഫലമായി എല്ലാ ഘടകങ്ങളും അതിൽ നിന്ന് രൂപം കൊള്ളുന്നു.

ഭൗമ വാതകങ്ങളിൽ സ്വതന്ത്ര ഹൈഡ്രജൻ H 2 താരതമ്യേന അപൂർവമാണ്, എന്നാൽ ജലത്തിന്റെ രൂപത്തിൽ ഇത് ജിയോകെമിക്കൽ പ്രക്രിയകളിൽ വളരെ പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു.

അമോണിയം അയോൺ, ഹൈഡ്രോക്‌സിൽ അയോൺ, ക്രിസ്റ്റൽ വാട്ടർ എന്നിവയുടെ രൂപത്തിൽ ധാതുക്കളിൽ ഹൈഡ്രജൻ ഉൾപ്പെടുത്താം.

അന്തരീക്ഷത്തിൽ, സൗരവികിരണം വഴി ജലത്തിന്റെ വിഘടനം വഴി ഹൈഡ്രജൻ തുടർച്ചയായി ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. മുകളിലെ അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് കുടിയേറുകയും ബഹിരാകാശത്തേക്ക് രക്ഷപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു.

അപേക്ഷ

ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ്ജം

ആറ്റോമിക് ഹൈഡ്രജൻ വെൽഡിങ്ങിനായി ആറ്റോമിക് ഹൈഡ്രജൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഭക്ഷ്യ വ്യവസായത്തിൽ, ഹൈഡ്രജൻ എന്ന് രേഖപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട് ഭക്ഷണ സങ്കലനം E949ഗ്യാസ് പാക്ക് ചെയ്യുന്നത് പോലെ.

ചികിത്സയുടെ സവിശേഷതകൾ

വായുവുമായി കലരുമ്പോൾ, ഹൈഡ്രജൻ ഒരു സ്ഫോടനാത്മക മിശ്രിതം ഉണ്ടാക്കുന്നു - സ്ഫോടനാത്മക വാതകം. ഹൈഡ്രജന്റെയും ഓക്സിജന്റെയും വോളിയം അനുപാതം 2: 1 ആണെങ്കിൽ അല്ലെങ്കിൽ ഹൈഡ്രജനും വായുവും ഏകദേശം 2: 5 ആയിരിക്കുമ്പോൾ ഈ വാതകം ഏറ്റവും സ്ഫോടനാത്മകമാണ്, കാരണം വായുവിൽ ഏകദേശം 21% ഓക്സിജൻ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഹൈഡ്രജനും അഗ്നി അപകടകാരിയാണ്. ലിക്വിഡ് ഹൈഡ്രജൻ ചർമ്മവുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തിയാൽ കടുത്ത മഞ്ഞുവീഴ്ചയ്ക്ക് കാരണമാകും.

ഓക്സിജനുമൊത്തുള്ള ഹൈഡ്രജന്റെ സ്ഫോടനാത്മകമായ സാന്ദ്രത 4% മുതൽ 96% വരെ ഉയരുന്നു. വോളിയം അനുസരിച്ച് 4% മുതൽ 75 (74)% വരെ വായുവുമായി കലരുമ്പോൾ.

ഹൈഡ്രജന്റെ ഉപയോഗം

രാസ വ്യവസായത്തിൽ, അമോണിയ, സോപ്പ്, പ്ലാസ്റ്റിക് എന്നിവയുടെ നിർമ്മാണത്തിൽ ഹൈഡ്രജൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഭക്ഷ്യ വ്യവസായത്തിൽ, ദ്രാവകത്തിൽ നിന്ന് ഹൈഡ്രജൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു സസ്യ എണ്ണകൾഅധികമൂല്യ ഉണ്ടാക്കുക. ഹൈഡ്രജൻ വളരെ ഭാരം കുറഞ്ഞതും എപ്പോഴും വായുവിൽ ഉയർന്നുനിൽക്കുന്നതുമാണ്. ഒരിക്കൽ എയർഷിപ്പുകളിലും ബലൂണുകളിലും ഹൈഡ്രജൻ നിറച്ചു. എന്നാൽ 30 കളിൽ. XX നൂറ്റാണ്ട് ആകാശക്കപ്പലുകൾ പൊട്ടിത്തെറിക്കുകയും കത്തിനശിക്കുകയും ചെയ്തതിനാൽ നിരവധി ഭയാനകമായ ദുരന്തങ്ങൾ ഉണ്ടായിട്ടുണ്ട്. ഇക്കാലത്ത്, എയർഷിപ്പുകളിൽ ഹീലിയം വാതകം നിറയുന്നു. ഹൈഡ്രജൻ റോക്കറ്റ് ഇന്ധനമായും ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഹൈഡ്രജൻ എന്നെങ്കിലും കാറുകൾക്കും ട്രക്കുകൾക്കും ഇന്ധനമായി വ്യാപകമായി ഉപയോഗിച്ചേക്കാം. ഹൈഡ്രജൻ എഞ്ചിനുകൾ പരിസ്ഥിതിയെ മലിനമാക്കുന്നില്ല, മാത്രമല്ല ജലബാഷ്പം മാത്രമേ പുറപ്പെടുവിക്കുകയുള്ളൂ (ഹൈഡ്രജന്റെ ഉൽപ്പാദനം തന്നെ ചില പരിസ്ഥിതി മലിനീകരണത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും). നമ്മുടെ സൂര്യൻ കൂടുതലും ഹൈഡ്രജൻ കൊണ്ടാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. ഹൈഡ്രജൻ ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ സംയോജനത്തിൽ നിന്ന് ന്യൂക്ലിയർ എനർജി പുറത്തുവിടുന്നതിന്റെ ഫലമാണ് സൗരതാപവും പ്രകാശവും.

ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധനമായി ഉപയോഗിക്കുന്നത് (സാമ്പത്തിക കാര്യക്ഷമത)

ഇന്ധനമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന വസ്തുക്കളുടെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട സ്വഭാവം അവയുടെ കലോറിക് മൂല്യമാണ്. കോഴ്സിൽ നിന്ന് പൊതു രസതന്ത്രംഓക്സിജനുമായുള്ള ഹൈഡ്രജന്റെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന്റെ പ്രതിപ്രവർത്തനം താപത്തിന്റെ പ്രകാശനത്തോടെയാണ് സംഭവിക്കുന്നതെന്ന് അറിയാം. സ്റ്റാൻഡേർഡ് സാഹചര്യങ്ങളിൽ 1 mol H 2 (2 g), 0.5 mol O 2 (16 g) എന്നിവ എടുത്ത് ഒരു പ്രതികരണം ആരംഭിക്കുകയാണെങ്കിൽ, സമവാക്യം അനുസരിച്ച്

H 2 + 0.5 O 2 = H 2 O

പ്രതികരണം പൂർത്തിയായതിന് ശേഷം, 285.8 kJ / mol ഊർജ്ജ പ്രകാശനത്തോടെ 1 mol H 2 O (18 g) രൂപം കൊള്ളുന്നു (താരതമ്യത്തിന്: അസറ്റിലീൻ ജ്വലനത്തിന്റെ താപം 1300 kJ / mol ആണ്, പ്രൊപ്പെയ്ൻ 2200 kJ / mol ആണ് ). 1 m³ ഹൈഡ്രജന്റെ ഭാരം 89.8 g (44.9 mol) ആണ്. അതിനാൽ, 1 m³ ഹൈഡ്രജൻ ലഭിക്കുന്നതിന്, 12832.4 kJ ഊർജ്ജം ചെലവഴിക്കും. 1 kWh = 3600 kJ എന്നത് കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ നമുക്ക് 3.56 kWh വൈദ്യുതി ലഭിക്കും. 1 kWh വൈദ്യുതിയുടെ താരിഫും 1 m³ ഗ്യാസിന്റെ വിലയും അറിയുന്നത്, ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധനത്തിലേക്ക് മാറുന്നത് ഉചിതമാണെന്ന് നിഗമനം ചെയ്യാം.

ഉദാഹരണത്തിന്, 156 ലിറ്റർ ഹൈഡ്രജൻ ടാങ്കുള്ള (25 MPa സമ്മർദ്ദത്തിൽ 3.12 കിലോഗ്രാം ഹൈഡ്രജൻ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു) മൂന്നാം തലമുറയിലെ ഒരു പരീക്ഷണ മോഡൽ ഹോണ്ട FCX 355 കിലോമീറ്റർ സഞ്ചരിക്കുന്നു. അതനുസരിച്ച്, 3.12 കിലോഗ്രാം H2 ൽ നിന്ന് 123.8 kWh ലഭിക്കും. 100 കിലോമീറ്ററിന് ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം 36.97 kWh ആയിരിക്കും. വൈദ്യുതിയുടെ വില, ഗ്യാസ് അല്ലെങ്കിൽ ഗ്യാസോലിൻ വില, 100 കിലോമീറ്ററിന് ഒരു കാറിനുള്ള അവരുടെ ഉപഭോഗം എന്നിവ അറിയുന്നത്, കാറുകൾ ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധനത്തിലേക്ക് മാറ്റുന്നതിന്റെ നെഗറ്റീവ് സാമ്പത്തിക ഫലം കണക്കാക്കുന്നത് എളുപ്പമാണ്. പറയുക (റഷ്യ 2008), ഒരു kWh ന് 10 സെന്റ് വൈദ്യുതി 1 m³ ഹൈഡ്രജന്റെ വില 35.6 സെന്റിലേക്ക് നയിക്കുന്നു എന്ന വസ്തുതയിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, കൂടാതെ 40-45 സെന്റ് ജല വിഘടനത്തിന്റെ കാര്യക്ഷമത കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, അതേ അളവിൽ kWh ഗ്യാസോലിൻ കത്തുന്നതിന് 12832.4kJ / 42000kJ / 0.7kg / L * 80 cents / L = 34 സെന്റാണ് ചില്ലറ വിലയിൽ, ഹൈഡ്രജനെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം ഞങ്ങൾ അനുയോജ്യമായ ഓപ്ഷൻ കണക്കാക്കി, ഗതാഗതം, ഉപകരണങ്ങളുടെ മൂല്യത്തകർച്ച മുതലായവ ഒഴികെ. ഏകദേശം 39 ജ്വലന ഊർജ്ജമുള്ള മീഥേൻ MJ per m³ വിലയിലെ വ്യത്യാസം കാരണം ഫലം രണ്ടോ നാലോ മടങ്ങ് കുറവായിരിക്കും (ഉക്രെയ്‌നിന് 1m³ $ 179, യൂറോപ്പിന് $ 350). അതായത്, മീഥേനിന്റെ തത്തുല്യമായ തുക 10-20 സെന്റാണ്.

എന്നിരുന്നാലും, ഹൈഡ്രജൻ കത്തിച്ചാൽ നമുക്ക് ശുദ്ധജലം ലഭിക്കുന്നു, അതിൽ നിന്ന് വേർതിരിച്ചെടുത്തത് നാം മറക്കരുത്. അതായത്, നമുക്ക് പുനരുപയോഗിക്കാവുന്ന ഒന്ന് സംഭരണശാലഊർജ്ജത്തിന്റെ പ്രാഥമിക സ്രോതസ്സായ ഗ്യാസ് അല്ലെങ്കിൽ ഗ്യാസോലിൻ പോലെയല്ല, പരിസ്ഥിതിക്ക് ദോഷം വരുത്താത്ത ഊർജ്ജം.

377 ലൈനിലെ Php മുന്നറിയിപ്പ്: ആവശ്യമാണ് (http: //www..php): സ്ട്രീം തുറക്കുന്നതിൽ പരാജയപ്പെട്ടു: ലൈനിലെ 377 ലെ /hsphere/local/home/winexins/site/tab/vodorod.php എന്നതിൽ അനുയോജ്യമായ റാപ്പർ കണ്ടെത്താൻ കഴിഞ്ഞില്ല പിശക്: ആവശ്യമാണ് (): പരാജയപ്പെട്ട തുറക്കൽ ആവശ്യമാണ് "http: //www..php" (include_path = ".. php വരി 377-ൽ

ഞങ്ങളുടെ ദൈനംദിന ജീവിതംവളരെ സാധാരണമായ കാര്യങ്ങളുണ്ട്, അവയെക്കുറിച്ച് മിക്കവാറും എല്ലാവർക്കും അറിയാം. ഉദാഹരണത്തിന്, വെള്ളം ഒരു ദ്രാവകമാണെന്ന് എല്ലാവർക്കും അറിയാം, അത് എളുപ്പത്തിൽ ആക്സസ് ചെയ്യാവുന്നതും കത്തുന്നതല്ല, അതിനാൽ, അത് തീ കെടുത്തിക്കളയും. എന്നാൽ ഇത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്ന് നിങ്ങൾ എപ്പോഴെങ്കിലും ചിന്തിച്ചിട്ടുണ്ടോ?

ചിത്ര ഉറവിടം: pixabay.com

ഹൈഡ്രജൻ, ഓക്സിജൻ ആറ്റങ്ങൾ കൊണ്ടാണ് വെള്ളം നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. ഈ രണ്ട് ഘടകങ്ങളും ജ്വലനത്തെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു. അതിനാൽ, പൊതുവായ യുക്തിയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി (ശാസ്ത്രീയമല്ല), വെള്ളവും കത്തണം, അല്ലേ? എന്നിരുന്നാലും, ഇത് സംഭവിക്കുന്നില്ല.

എപ്പോഴാണ് ജ്വലനം സംഭവിക്കുന്നത്?

തന്മാത്രകളും ആറ്റങ്ങളും ചേർന്ന് താപത്തിന്റെയും പ്രകാശത്തിന്റെയും രൂപത്തിൽ ഊർജ്ജം പുറത്തുവിടുന്ന ഒരു രാസപ്രക്രിയയാണ് ജ്വലനം. എന്തെങ്കിലും കത്തിക്കാൻ, നിങ്ങൾക്ക് രണ്ട് കാര്യങ്ങൾ ആവശ്യമാണ് - ജ്വലന സ്രോതസ്സായി ഒരു ഇന്ധനം (ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു ഷീറ്റ് പേപ്പർ, ഒരു തടി മുതലായവ), ഒരു ഓക്സിഡൈസർ (ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തിലെ ഓക്സിജൻ പ്രധാന ഓക്സിഡൻറാണ്). ജ്വലന പ്രക്രിയ ആരംഭിക്കുന്നതിന് പദാർത്ഥത്തിന്റെ ജ്വലന താപനിലയിലെത്താൻ ആവശ്യമായ താപവും നമുക്ക് ആവശ്യമാണ്.

ചിത്രത്തിന്റെ ഉറവിടം auclip.ru

ഉദാഹരണത്തിന്, തീപ്പെട്ടികൾ ഉപയോഗിച്ച് പേപ്പർ കത്തുന്ന പ്രക്രിയ പരിഗണിക്കുക. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, പേപ്പർ ഇന്ധനമായിരിക്കും, വായുവിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന വാതക ഓക്സിജൻ ഒരു ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജന്റായി പ്രവർത്തിക്കും, കത്തുന്ന പൊരുത്തം കാരണം ജ്വലന താപനില എത്തും.

ജലത്തിന്റെ രാസഘടനയുടെ ഘടന

ചിത്ര ഉറവിടം: water-service.com.ua

രണ്ട് ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങളും ഒരു ഓക്സിജൻ ആറ്റവും ചേർന്നതാണ് ജലം. ഇതിന്റെ രാസ സൂത്രവാക്യം H2O ആണ്. ജലത്തിന്റെ രണ്ട് ഘടകങ്ങൾ തീർത്തും തീപിടിക്കുന്നവയാണ് എന്നത് ഇപ്പോൾ ശ്രദ്ധേയമാണ്.

എന്തുകൊണ്ടാണ് ഹൈഡ്രജൻ കത്തുന്ന പദാർത്ഥമായിരിക്കുന്നത്?

ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങൾക്ക് ഒരു ഇലക്ട്രോൺ മാത്രമേയുള്ളൂ, അതിനാൽ മറ്റ് മൂലകങ്ങളുമായി എളുപ്പത്തിൽ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു. ചട്ടം പോലെ, ഹൈഡ്രജൻ ഒരു വാതകത്തിന്റെ രൂപത്തിൽ സ്വാഭാവികമായി സംഭവിക്കുന്നു, അതിന്റെ തന്മാത്രകൾ രണ്ട് ആറ്റങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. ഈ വാതകം വളരെ റിയാക്ടീവ് ആണ്, ഒരു ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജന്റിന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ പെട്ടെന്ന് ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യുന്നു, ഇത് കത്തുന്നതാക്കുന്നു.

ചിത്ര ഉറവിടം: myshared.ru

ഹൈഡ്രജൻ കത്തുമ്പോൾ, വലിയ അളവിൽ ഊർജ്ജം പുറത്തുവരുന്നു, അതിനാൽ ബഹിരാകാശ പേടകത്തെ ബഹിരാകാശത്തേക്ക് വിക്ഷേപിക്കാൻ ഇത് പലപ്പോഴും ദ്രവീകൃത രൂപത്തിലാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്.

ഓക്സിജൻ ജ്വലനത്തെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു

നേരത്തെ സൂചിപ്പിച്ചതുപോലെ, ഏത് ജ്വലനത്തിനും ഒരു ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജന്റ് ആവശ്യമാണ്. ഓക്സിജൻ, ഓസോൺ, ഹൈഡ്രജൻ പെറോക്സൈഡ്, ഫ്ലൂറിൻ തുടങ്ങി നിരവധി കെമിക്കൽ ഓക്സിഡന്റുകൾ ഉണ്ട്. ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തിൽ അധികമായി കാണപ്പെടുന്ന പ്രധാന ഓക്‌സിഡന്റാണ് ഓക്‌സിജൻ. മിക്ക തീപിടുത്തങ്ങളിലും ഇത് പൊതുവെ പ്രധാന ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജന്റാണ്. അതുകൊണ്ടാണ് തീ ആളിപ്പടരാതിരിക്കാൻ ഓക്സിജന്റെ നിരന്തരമായ വിതരണം ആവശ്യമായി വരുന്നത്.

വെള്ളം തീ കെടുത്തുന്നു

പല കാരണങ്ങളാൽ വെള്ളത്തിന് തീ കെടുത്താൻ കഴിയും, അതിലൊന്ന് അത് ജ്വലനമല്ലാത്ത ദ്രാവകമാണ്, അതിൽ രണ്ട് ഘടകങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും വ്യക്തിഗതമായി അഗ്നി നരകം സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും.

ഏറ്റവും സാധാരണമായ അഗ്നിശമന ഏജന്റ് വെള്ളമാണ്. ചിത്ര ഉറവിടം: pixabay.com

ഞങ്ങൾ നേരത്തെ പറഞ്ഞതുപോലെ, ഹൈഡ്രജൻ വളരെ ജ്വലനമാണ്, പ്രതികരണം ആരംഭിക്കുന്നതിന് ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജന്റും ജ്വലന താപനിലയും മാത്രമാണ് വേണ്ടത്. ഭൂമിയിലെ ഏറ്റവും സമൃദ്ധമായ ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജന്റ് ഓക്സിജനായതിനാൽ, അത് പെട്ടെന്ന് ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങളുമായി സംയോജിച്ച് വലിയ അളവിൽ പ്രകാശവും താപവും പുറപ്പെടുവിക്കുകയും അങ്ങനെ ജല തന്മാത്രകൾ രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇത് പ്രവർത്തിക്കുന്നത് ഇങ്ങനെയാണ്:

ചെറിയ അളവിലുള്ള ഓക്സിജനോ വായുവോ ഉള്ള ഹൈഡ്രജന്റെ മിശ്രിതം സ്ഫോടനാത്മകമാണെന്നും ഓക്സിഹൈഡ്രജൻ വാതകം എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നുവെന്നും ഇത് ഉച്ചത്തിലുള്ള പോപ്പ് ഉപയോഗിച്ച് വളരെ വേഗത്തിൽ കത്തുന്നു, ഇത് ഒരു സ്ഫോടനമായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. 1937-ൽ ന്യൂജേഴ്‌സിയിൽ നടന്ന ഹിൻഡൻബർഗ് വിമാനാപകടം എയർഷിപ്പ് ഷെല്ലിൽ നിറഞ്ഞ ഹൈഡ്രജന്റെ ജ്വലനത്തിന്റെ ഫലമായി ഡസൻ കണക്കിന് ജീവൻ അപഹരിച്ചു. ഹൈഡ്രജന്റെ ജ്വലനക്ഷമതയും ഓക്‌സിജനുമായി ചേർന്നുള്ള സ്‌ഫോടനശേഷിയുമാണ് ലബോറട്ടറികളിൽ രാസപരമായി നമുക്ക് വെള്ളം ലഭിക്കാത്തതിന്റെ പ്രധാന കാരണം.

10.1 ഹൈഡ്രജൻ

a) രാസ മൂലകം ഹൈഡ്രജൻ

b) ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റം

പട്ടിക 28.ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റത്തിന്റെ വാലൻസി കഴിവുകൾ

വാലൻസ് അവസ്ഥ		രാസവസ്തുക്കളുടെ ഉദാഹരണങ്ങൾ
	ഐ 0 – ഐ	HCl, H 2 O, H 2 S, NH 3, CH 4, C 2 H 6, NH 4 Cl, H 2 SO 4, NaHCO 3, KOH എച്ച് 2 B 2 H 6, SiH 4, GeH 4
		NaH, KH, CaH 2, BaH 2

c) ഹൈഡ്രജൻ തന്മാത്ര

d) ഹൈഡ്രജൻ (പദാർത്ഥം)

Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2.

CH 4 + 2H 2 O = 4H 2 + CO 2 ( ടി, നി)

2H 2 O + C = 2H 2 + CO 2. ( ടി)

2H 2 O = 2H 2 + O 2 (വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം).

ഇ) ഹൈഡ്രജൻ സംയുക്തങ്ങൾ

LiH
NaH	MgH 2
കെ.എച്ച്	CaH 2
RbH	SrH 2
CsH	BaH 2

N 2 + 3H 2 2NH 3 ( ആർ, ടി, പിടി - കാറ്റലിസ്റ്റ്).

H 2 + Cl 2 = 2HCl.

1. എ) പ്രോട്ടിയം, ബി) ഡ്യൂട്ടീരിയം, സി) ട്രിറ്റിയം എന്നിവയുടെ ന്യൂക്ലിയസുകൾ ഏതൊക്കെയാണ്?
2. ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റത്തിന്റെ അയോണൈസേഷൻ ഊർജ്ജത്തെ മറ്റ് മൂലകങ്ങളുടെ ആറ്റങ്ങളുടെ അയോണൈസേഷൻ ഊർജ്ജവുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുക. ഈ സ്വഭാവത്തിന് ഏറ്റവും അടുത്തുള്ള ഹൈഡ്രജൻ ഏത് മൂലകത്തോട്?
3. ഇലക്ട്രോൺ അഫിനിറ്റി എനർജിക്ക് വേണ്ടിയും ഇത് ചെയ്യുക
4. കോവാലന്റ് ബോണ്ടിന്റെ ധ്രുവീകരണ ദിശയും സംയുക്തങ്ങളിലെ ഹൈഡ്രജന്റെ ഓക്സിഡേഷൻ അവസ്ഥയും താരതമ്യം ചെയ്യുക: a) BeH 2, CH 4, NH 3, H 2 O, HF; b) CH 4, SiH 4, GeH 4.
5. ഹൈഡ്രജന്റെ ഏറ്റവും ലളിതവും തന്മാത്രാ ഘടനാപരവും സ്പേഷ്യൽ ഫോർമുലയും എഴുതുക. ഏതാണ് ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്?
6. പലപ്പോഴും പറയാറുണ്ട്: "ഹൈഡ്രജൻ വായുവിനേക്കാൾ ഭാരം കുറഞ്ഞതാണ്." എന്താണ് ഇതിന്റെ അര്ഥം? ഈ പദപ്രയോഗം എപ്പോൾ അക്ഷരാർത്ഥത്തിൽ എടുക്കാം, എപ്പോൾ അല്ല?
7. പൊട്ടാസ്യം, കാൽസ്യം ഹൈഡ്രൈഡുകൾ, അമോണിയ, ഹൈഡ്രജൻ സൾഫൈഡ്, ഹൈഡ്രജൻ ബ്രോമൈഡ് എന്നിവയുടെ ഘടനാപരമായ ഫോർമുലകൾ ഉണ്ടാക്കുക.
8. ഹൈഡ്രജന്റെ സംയോജനത്തിന്റെയും ബാഷ്പീകരണത്തിന്റെയും മോളാർ ഹീറ്റുകൾ അറിയുന്നതിലൂടെ, അനുബന്ധ നിർദ്ദിഷ്ട അളവുകളുടെ മൂല്യങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കുക.
9.ഹൈഡ്രജന്റെ അടിസ്ഥാന രാസ ഗുണങ്ങൾ വ്യക്തമാക്കുന്ന നാല് പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ഓരോന്നിനും ഒരു ഇലക്ട്രോണിക് ബാലൻസ് ഉണ്ടാക്കുക. ഓക്സിഡൻറുകളും കുറയ്ക്കുന്ന ഏജന്റുമാരും ശ്രദ്ധിക്കുക.
10. ലബോറട്ടറിയിൽ 4.48 ലിറ്റർ ഹൈഡ്രജൻ ലഭിക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ സിങ്കിന്റെ പിണ്ഡം നിർണ്ണയിക്കുക.
11. 80% വിളവ് നൽകുന്ന 1: 2 എന്ന വോളിയം അനുപാതത്തിൽ എടുത്ത 30 മീറ്റർ 3 മീഥേൻ, ജല നീരാവി മിശ്രിതത്തിൽ നിന്ന് ലഭിക്കുന്ന ഹൈഡ്രജന്റെ പിണ്ഡവും അളവും നിർണ്ണയിക്കുക.
12. ഹൈഡ്രജന്റെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ സംഭവിക്കുന്ന പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ സമവാക്യങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുക a) ഫ്ലൂറിൻ, b) സൾഫറുമായി.
13. താഴെ പറയുന്ന പ്രതിപ്രവർത്തന സ്കീമുകൾ അയോണിക് ഹൈഡ്രൈഡുകളുടെ പ്രധാന രാസ ഗുണങ്ങളെ ചിത്രീകരിക്കുന്നു:

10.2 ഓക്സിജൻ

a) രാസ മൂലകം ഓക്സിജൻ

മൂലകങ്ങളുടെ സ്വാഭാവിക നിരയിൽ, ഓക്സിജന്റെ ഓർഡിനൽ നമ്പർ 8 ആണ്. മൂലകങ്ങളുടെ സിസ്റ്റത്തിൽ, ഓക്സിജൻ VIA ഗ്രൂപ്പിലെ രണ്ടാമത്തെ കാലഘട്ടത്തിലാണ്.
ഭൂമിയിൽ ഏറ്റവും കൂടുതലുള്ള മൂലകമാണ് ഓക്സിജൻ. ഭൂമിയുടെ പുറംതോടിൽ, ഓരോ രണ്ടാമത്തെ ആറ്റവും ഒരു ഓക്സിജൻ ആറ്റമാണ്, അതായത്, ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷം, ഹൈഡ്രോസ്ഫിയർ, ലിത്തോസ്ഫിയർ എന്നിവയിലെ ഓക്സിജന്റെ മോളാർ അംശം ഏകദേശം 50% ആണ്. ഓക്സിജൻ (പദാർത്ഥം) വായുവിന്റെ അവിഭാജ്യ ഘടകമാണ്. വായുവിലെ ഓക്സിജന്റെ വോളിയം അംശം 21% ആണ്. ഓക്സിജൻ (ഒരു മൂലകം) ജലത്തിന്റെ ഒരു ഭാഗമാണ്, പല ധാതുക്കളും അതുപോലെ സസ്യങ്ങളും മൃഗങ്ങളും. മനുഷ്യശരീരത്തിൽ ശരാശരി 43 കിലോ ഓക്സിജൻ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്.
സ്വാഭാവിക ഓക്സിജനിൽ മൂന്ന് ഐസോടോപ്പുകൾ (16 O, 17 O, 18 O) അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അതിൽ ഏറ്റവും ഭാരം കുറഞ്ഞ ഐസോടോപ്പ് 16 O ആണ് ഏറ്റവും സമൃദ്ധമായത്, അതിനാൽ, ഓക്സിജന്റെ ആറ്റോമിക പിണ്ഡം 16 D (15.9994 D) ന് അടുത്താണ്.

b) ഓക്സിജൻ ആറ്റം

ഓക്സിജൻ ആറ്റത്തിന്റെ ഇനിപ്പറയുന്ന സവിശേഷതകൾ നിങ്ങൾക്ക് പരിചിതമാണ്.

പട്ടിക 29.ഓക്സിജൻ ആറ്റത്തിന്റെ മൂല്യം

വാലൻസ് അവസ്ഥ		രാസവസ്തുക്കളുടെ ഉദാഹരണങ്ങൾ
		Al 2 O 3, Fe 2 O 3, Cr 2 O 3 *

	–II – ഐ 0 + ഐ + II	H 2 O, SO 2, SO 3, CO 2, SiO 2, H 2 SO 4, HNO 2, HClO 4, COCl 2, H 2 O 2 O 2 ** O 2 F 2 OF 2
		NaOH, KOH, Ca (OH) 2, Ba (OH) 2 Na 2 O 2, K 2 O 2, CaO 2, BaO 2
		Li 2 O, Na 2 O, MgO, CaO, BaO, FeO, La 2 O 3

സി) ഓക്സിജൻ തന്മാത്ര

d) ഓക്സിജൻ (പദാർത്ഥം)

2Na + O 2 = Na 2 O 2.

തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന സോഡിയം പെറോക്സൈഡിന്റെ (Na) 2 (O-O) ഘടനാപരമായ ഫോർമുല.
ഓക്‌സിജനിൽ വെച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു പുകയുന്ന പിളർപ്പ് ജ്വലിക്കുന്നു. ശുദ്ധമായ ഓക്സിജൻ കണ്ടെത്തുന്നതിനുള്ള സൗകര്യപ്രദവും എളുപ്പവുമായ മാർഗമാണിത്.
വ്യവസായത്തിൽ, ഓക്സിജൻ വായുവിൽ നിന്ന് ശരിയാക്കുന്നതിലൂടെയും (സങ്കീർണ്ണമായ വാറ്റിയെടുക്കൽ) വഴിയും ലബോറട്ടറിയിൽ, ഓക്സിജൻ അടങ്ങിയ ചില സംയുക്തങ്ങളെ താപ വിഘടനത്തിന് വിധേയമാക്കുന്നതിലൂടെയും ലഭിക്കും, ഉദാഹരണത്തിന്:
2KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 (200 ° C);
2KClO 3 = 2KCl + 3O 2 (150 ° C, MnO 2 - കാറ്റലിസ്റ്റ്);
2KNO 3 = 2KNO 2 + 3O 2 (400 ° C)
കൂടാതെ, കൂടാതെ, ഊഷ്മാവിൽ ഹൈഡ്രജൻ പെറോക്സൈഡിന്റെ ഉത്തേജക വിഘടനം വഴി: 2H 2 O 2 = 2H 2 O + O 2 (MnO 2 ഒരു ഉൽപ്രേരകമാണ്).
ഓക്സിഡേഷൻ സംഭവിക്കുന്ന പ്രക്രിയകളെ തീവ്രമാക്കുന്നതിനും ഉയർന്ന താപനില ജ്വാല സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനും വ്യവസായത്തിൽ ശുദ്ധമായ ഓക്സിജൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. റോക്കട്രിയിൽ, ദ്രാവക ഓക്സിജൻ ഒരു ഓക്സിഡൈസറായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
സസ്യങ്ങളുടെയും മൃഗങ്ങളുടെയും മനുഷ്യരുടെയും ജീവൻ നിലനിർത്തുന്നതിന് ഓക്സിജൻ വളരെ പ്രധാനമാണ്. സാധാരണ അവസ്ഥയിൽ, ഒരു വ്യക്തിക്ക് ശ്വസിക്കാൻ ആവശ്യമായ ഓക്സിജൻ ഉണ്ട്. എന്നാൽ ആവശ്യത്തിന് വായു ഇല്ലെങ്കിലോ അത് പൂർണ്ണമായും ഇല്ലാതാകുമ്പോഴോ (വിമാനങ്ങളിൽ, ഡൈവിംഗ് ഓപ്പറേഷനുകളിൽ, ബഹിരാകാശ കപ്പലുകളിൽ മുതലായവ), ഓക്സിജൻ അടങ്ങിയ പ്രത്യേക വാതക മിശ്രിതങ്ങൾ ശ്വസനത്തിനായി തയ്യാറാക്കുന്നു. ശ്വസിക്കാൻ ബുദ്ധിമുട്ടുണ്ടാക്കുന്ന രോഗങ്ങൾക്കും ഓക്സിജൻ ഔഷധമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഇ) ഓസോണും അതിന്റെ തന്മാത്രകളും

3O 2 = 2O 3 ().

ഭൂമിയുടെ പുറംതോടിൽ ഏറ്റവും കൂടുതലുള്ള പദാർത്ഥമാണ് ജലം. ഭൂമിയിലെ ജലത്തിന്റെ പിണ്ഡം 10 18 ടൺ ആയി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. നമ്മുടെ ഗ്രഹത്തിന്റെ ഹൈഡ്രോസ്ഫിയറിന്റെ അടിസ്ഥാനം ജലമാണ്, കൂടാതെ, ഇത് അന്തരീക്ഷത്തിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, ഐസിന്റെ രൂപത്തിൽ ഭൂമിയുടെയും ആൽപൈൻ ഹിമാനിയുടെയും ധ്രുവ തൊപ്പികൾ രൂപപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ വിവിധ പാറകളുടെ ഭാഗവുമാണ്. മനുഷ്യ ശരീരത്തിലെ ജലത്തിന്റെ പിണ്ഡം ഏകദേശം 70% ആണ്.
സങ്കലനത്തിന്റെ മൂന്ന് അവസ്ഥകളിലും അതിന്റേതായ പ്രത്യേക പേരുകളുള്ള ഒരേയൊരു പദാർത്ഥം ജലമാണ്.

രസതന്ത്രത്തിൽ, ദ്വിധ്രുവ നിമിഷം അളക്കുന്നത് Debyes: 1 D = 3.34. 10 -30 Cl. എം

(H 2 O) = ,

പട്ടിക 30.ചില ധ്രുവ തന്മാത്രകളുടെ ദ്വിധ്രുവ നിമിഷങ്ങൾ

തന്മാത്ര	തന്മാത്ര	തന്മാത്ര

പട്ടിക 31.ജലത്തിന്റെ ചില ഭൗതിക സവിശേഷതകൾ

10.4 ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ട്

നിങ്ങൾക്ക് ഇതിനകം അറിയാവുന്നതുപോലെ, ഹൈഡ്രജന്റെയും ഓക്സിജന്റെയും (2.10, 3.50) ഇലക്ട്രോനെഗറ്റിവിറ്റിയിലെ കാര്യമായ വ്യത്യാസം കാരണം, ജല തന്മാത്രയിലെ ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റത്തിന് വലിയ പോസിറ്റീവ് ഭാഗിക ചാർജ് ഉണ്ട് ( q h = 0.33 ഇ), ഓക്സിജൻ ആറ്റത്തിന് ഇതിലും വലിയ നെഗറ്റീവ് ഭാഗിക ചാർജ് ഉണ്ട് ( q h = -0.66 ഇ). ഓക്‌സിജൻ ആറ്റത്തിന് ഓരോ ജോഡി ഇലക്‌ട്രോണുകളും ഉണ്ട് എന്നതും ഓർക്കുക sp 3-ഹൈബ്രിഡ് AO. ഒരു ജല തന്മാത്രയുടെ ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റം മറ്റൊരു തന്മാത്രയുടെ ഓക്സിജൻ ആറ്റത്തിലേക്ക് ആകർഷിക്കപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ, ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റത്തിന്റെ പകുതി-ശൂന്യമായ 1s-AO ഓക്സിജൻ ആറ്റത്തിന്റെ ഒരു ജോടി ഇലക്ട്രോണുകളെ ഭാഗികമായി സ്വീകരിക്കുന്നു. തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള ഈ ഇടപെടലുകളുടെ ഫലമായി, ഒരു പ്രത്യേക തരം ഇന്റർമോളികുലാർ ബോണ്ടുകൾ ഉണ്ടാകുന്നു - ഒരു ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ട്.
ജലത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ, ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടിംഗ് ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ പ്രതിനിധീകരിക്കാം:

ലിക്വിഡ് ഹൈഡ്രജൻ ഫ്ലൂറൈഡിൽ, അതിന്റെ തന്മാത്രകൾ ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകളാൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ ത്രിമാന ശൃംഖലകൾ ദ്രാവകവും ഖരവുമായ അമോണിയയിൽ രൂപം കൊള്ളുന്നു.
ശക്തിയുടെ കാര്യത്തിൽ, ഒരു ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ട് ഒരു കെമിക്കൽ ബോണ്ടിനും മറ്റ് തരത്തിലുള്ള ഇന്റർമോളിക്യുലാർ ബോണ്ടുകൾക്കുമിടയിലുള്ള ഇന്റർമീഡിയറ്റാണ്. ഒരു ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടിന്റെ മോളാർ ഊർജ്ജം സാധാരണയായി 5 മുതൽ 50 kJ / mol വരെയാണ്.
ഖരജലത്തിൽ (അതായത്, ഐസ് പരലുകൾ), എല്ലാ ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങളും ഓക്സിജൻ ആറ്റങ്ങളുമായി ഹൈഡ്രജൻ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, ഓരോ ഓക്സിജൻ ആറ്റവും രണ്ട് ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു (രണ്ട് ജോഡി ഇലക്ട്രോണുകൾ ഉപയോഗിച്ച്). ദ്രാവക ജലവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ഈ ഘടന ഐസ് "അയവുള്ളതാക്കുന്നു", അവിടെ ചില ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ തകരുകയും തന്മാത്രകൾക്ക് കുറച്ച് കൂടുതൽ സാന്ദ്രമായി "പാക്ക്" ചെയ്യാൻ കഴിയും. ഹിമത്തിന്റെ ഘടനയുടെ ഈ സവിശേഷത, മറ്റ് മിക്ക പദാർത്ഥങ്ങളിൽ നിന്നും വ്യത്യസ്തമായി, ഖരാവസ്ഥയിലുള്ള ജലത്തിന് ദ്രാവകാവസ്ഥയിലുള്ളതിനേക്കാൾ കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രത ഉള്ളത് എന്തുകൊണ്ടെന്ന് വിശദീകരിക്കുന്നു. വെള്ളം അതിന്റെ പരമാവധി സാന്ദ്രത 4 ° C ൽ എത്തുന്നു - ഈ താപനിലയിൽ, ധാരാളം ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ തകരുന്നു, കൂടാതെ താപ വികാസം സാന്ദ്രതയിൽ ശക്തമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നില്ല.
നമ്മുടെ ജീവിതത്തിൽ ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ വളരെ പ്രധാനമാണ്. ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ രൂപപ്പെടുന്നത് അവസാനിച്ചതായി നമുക്ക് ഒരു നിമിഷം സങ്കൽപ്പിക്കാം. ചില പരിണതഫലങ്ങൾ ഇതാ:

ഊഷ്മാവിൽ വെള്ളം വാതകമായി മാറും, കാരണം അതിന്റെ തിളനില ഏകദേശം -80 ° C ആയി കുറയും;
എല്ലാ ജലസംഭരണികളും അടിയിൽ നിന്ന് മരവിപ്പിക്കും, കാരണം ഐസിന്റെ സാന്ദ്രത ദ്രാവക ജലത്തിന്റെ സാന്ദ്രതയേക്കാൾ കൂടുതലായിരിക്കും;
ഡിഎൻഎയുടെ ഇരട്ട ഹെലിക്‌സ് നിലനിൽക്കും കൂടാതെ അതിലേറെയും.

ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടിംഗ്, അതിന്റെ രൂപീകരണത്തിന്റെ വ്യവസ്ഥകൾ.
എഥൈൽ ആൽക്കഹോൾ ഫോർമുല CH 3 -CH 2 -O - H ആണ്. ഈ പദാർത്ഥത്തിന്റെ വിവിധ തന്മാത്രകളുടെ ഏത് ആറ്റങ്ങൾക്കിടയിലാണ് ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ രൂപപ്പെടുന്നത്? അവയുടെ രൂപീകരണം ചിത്രീകരിക്കുന്നതിന് ഘടനാപരമായ സൂത്രവാക്യങ്ങൾ വരയ്ക്കുക.
2. ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ വ്യക്തിഗത പദാർത്ഥങ്ങളിൽ മാത്രമല്ല, പരിഹാരങ്ങളിലും നിലനിൽക്കുന്നു. എ) അമോണിയ, ബി) ഹൈഡ്രജൻ ഫ്ലൂറൈഡ്, സി) എത്തനോൾ (എഥൈൽ ആൽക്കഹോൾ) എന്നിവയുടെ ജലീയ ലായനിയിൽ ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ എങ്ങനെ രൂപപ്പെടുന്നുവെന്ന് ഘടനാപരമായ സൂത്രവാക്യങ്ങളുടെ സഹായത്തോടെ കാണിക്കുക. = 2H 2 O.
ഈ രണ്ട് പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളും വെള്ളത്തിൽ സ്ഥിരമായും തുല്യ നിരക്കിലും സംഭവിക്കുന്നു, അതിനാൽ, വെള്ളത്തിൽ ഒരു സന്തുലിതാവസ്ഥയുണ്ട്: 2H 2 O AH 3 O + OH.
ഈ ബാലൻസ് വിളിക്കുന്നു ഓട്ടോപ്രോട്ടോളിസിസിന്റെ സന്തുലിതാവസ്ഥവെള്ളം.

എന്നാൽ മൊത്തം ജല തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ പ്രതികരിക്കുന്ന ജല തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണം തുച്ഛമായതിനാൽ, ഓട്ടോപ്രോട്ടോളിസിസ് സമയത്ത് ജലത്തിന്റെ സാന്ദ്രത പ്രായോഗികമായി മാറില്ലെന്ന് അനുമാനിക്കാം, കൂടാതെ 2 = const ശുദ്ധജലത്തിലെ വിപരീതമായി ചാർജ്ജ് ചെയ്ത അയോണുകളുടെ കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രത ഈ ദ്രാവകം മോശമാണെങ്കിലും ഇപ്പോഴും വൈദ്യുത പ്രവാഹം നടത്തുന്നത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്ന് വിശദീകരിക്കുന്നു.