ब्रह्माण्ड में सबसे आम तत्व हाइड्रोजन है। तारों के मामले में, इसमें नाभिक - प्रोटॉन - का रूप होता है और यह थर्मोन्यूक्लियर प्रक्रियाओं के लिए एक सामग्री है। सूर्य के द्रव्यमान का भी लगभग आधा भाग H2 अणुओं से बना है। पृथ्वी की पपड़ी में इसकी सामग्री 0.15% तक पहुँच जाती है, और परमाणु तेल, प्राकृतिक गैस और पानी में मौजूद होते हैं। ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और कार्बन के साथ, यह एक ऑर्गेनोजेनिक तत्व है जो पृथ्वी पर सभी जीवित जीवों का हिस्सा है। हमारे लेख में हम हाइड्रोजन के भौतिक और रासायनिक गुणों का अध्ययन करेंगे, उद्योग में इसके अनुप्रयोग के मुख्य क्षेत्रों और प्रकृति में इसके महत्व का निर्धारण करेंगे।

मेंडेलीव की रासायनिक तत्वों की आवर्त सारणी में स्थिति

आवर्त सारणी की खोज करने वाला पहला तत्व हाइड्रोजन है। इसका परमाणु द्रव्यमान 1.0079 है। इसमें दो स्थिर आइसोटोप (प्रोटियम और ड्यूटेरियम) और एक रेडियोधर्मी आइसोटोप (ट्रिटियम) है। भौतिक गुण रासायनिक तत्वों की तालिका में अधातु के स्थान से निर्धारित होते हैं। सामान्य परिस्थितियों में, हाइड्रोजन (इसका सूत्र H2 है) एक गैस है जो हवा से लगभग 15 गुना हल्की है। तत्व के परमाणु की संरचना अद्वितीय है: इसमें केवल एक नाभिक और एक इलेक्ट्रॉन होता है। पदार्थ का अणु द्विपरमाणुक है; इसमें कण एक सहसंयोजक गैर-ध्रुवीय बंधन का उपयोग करके जुड़े हुए हैं। इसकी ऊर्जा तीव्रता काफी अधिक है - 431 kJ। यह सामान्य परिस्थितियों में यौगिक की कम रासायनिक गतिविधि की व्याख्या करता है। हाइड्रोजन का इलेक्ट्रॉनिक सूत्र है: H:H.

पदार्थ में कई गुण भी होते हैं जिनका अन्य गैर-धातुओं के बीच कोई एनालॉग नहीं होता है। आइए उनमें से कुछ पर नजर डालें।

घुलनशीलता और तापीय चालकता

धातुएँ ऊष्मा का सर्वोत्तम संचालन करती हैं, लेकिन तापीय चालकता में हाइड्रोजन उनके करीब है। घटना की व्याख्या किसी पदार्थ के प्रकाश अणुओं की तापीय गति की बहुत तेज़ गति में निहित है, इसलिए हाइड्रोजन वातावरण में एक गर्म वस्तु हवा की तुलना में 6 गुना तेजी से ठंडी होती है। यौगिक धातुओं में अत्यधिक घुलनशील हो सकता है; उदाहरण के लिए, पैलेडियम की एक मात्रा द्वारा लगभग 900 मात्रा हाइड्रोजन को अवशोषित किया जा सकता है। धातुएँ H2 के साथ रासायनिक अभिक्रिया में प्रवेश कर सकती हैं, जिसमें हाइड्रोजन के ऑक्सीकरण गुण प्रकट होते हैं। इस मामले में, हाइड्राइड बनते हैं:

2Na + H 2 =2 NaH.

इस प्रतिक्रिया में, तत्व के परमाणु धातु के कणों से इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करते हैं, और एकल नकारात्मक चार्ज वाले आयन बन जाते हैं। इस मामले में साधारण पदार्थ H2 एक ऑक्सीकरण एजेंट है, जो आमतौर पर इसके लिए विशिष्ट नहीं है।

हाइड्रोजन एक कम करने वाले एजेंट के रूप में

धातुओं और हाइड्रोजन को जो एकजुट करता है वह न केवल उच्च तापीय चालकता है, बल्कि रासायनिक प्रक्रियाओं में उनके परमाणुओं की अपने स्वयं के इलेक्ट्रॉनों को छोड़ने, यानी ऑक्सीकरण करने की क्षमता भी है। उदाहरण के लिए, क्षारीय ऑक्साइड हाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। रेडॉक्स प्रतिक्रिया शुद्ध धातु की रिहाई और पानी के अणुओं के निर्माण के साथ समाप्त होती है:

CuO + H 2 = Cu + H 2 O.

गर्म करने पर किसी पदार्थ की ऑक्सीजन के साथ परस्पर क्रिया से पानी के अणुओं का उत्पादन भी होता है। यह प्रक्रिया ऊष्माक्षेपी होती है और इसके साथ बड़ी मात्रा में तापीय ऊर्जा निकलती है। यदि H2 और O2 का गैस मिश्रण 2:1 अनुपात में प्रतिक्रिया करता है, तो इसे कहा जाता है क्योंकि यह प्रज्वलित होने पर फट जाता है:

2H 2 + O 2 = 2H 2 O.

जल पृथ्वी के जलमंडल, जलवायु और मौसम के निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह प्रकृति में तत्वों के संचलन को सुनिश्चित करता है, जीवों - हमारे ग्रह के निवासियों - की सभी जीवन प्रक्रियाओं का समर्थन करता है।

गैर-धातुओं के साथ परस्पर क्रिया

हाइड्रोजन का सबसे महत्वपूर्ण रासायनिक गुण गैर-धातु तत्वों के साथ इसकी प्रतिक्रिया है। सामान्य परिस्थितियों में, वे रासायनिक रूप से काफी निष्क्रिय होते हैं, इसलिए पदार्थ केवल हैलोजन के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं, उदाहरण के लिए फ्लोरीन या क्लोरीन के साथ, जो सभी गैर-धातुओं में सबसे अधिक सक्रिय हैं। इस प्रकार, फ्लोरीन और हाइड्रोजन का मिश्रण अंधेरे में या ठंड में और क्लोरीन के साथ - गर्म होने पर या प्रकाश में फट जाता है। प्रतिक्रिया उत्पाद हाइड्रोजन हैलाइड होंगे, जिनके जलीय घोल को फ्लोराइड और क्लोराइड एसिड के रूप में जाना जाता है। C 450-500 डिग्री के तापमान, 30-100 mPa के दबाव और उत्प्रेरक की उपस्थिति में परस्पर क्रिया करता है:

N₂ + 3H₂ ⇔ p, t, kat ⇔ 2NH₃।

हाइड्रोजन के माने गए रासायनिक गुण उद्योग के लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं। उदाहरण के लिए, आप एक मूल्यवान रासायनिक उत्पाद - अमोनिया प्राप्त कर सकते हैं। यह नाइट्रेट एसिड और नाइट्रोजन उर्वरकों के उत्पादन के लिए मुख्य कच्चा माल है: यूरिया, अमोनियम नाइट्रेट।

कार्बनिक पदार्थ

कार्बन और हाइड्रोजन के बीच सबसे सरल हाइड्रोकार्बन - मीथेन का उत्पादन होता है:

सी + 2एच 2 = सीएच 4.

पदार्थ प्राकृतिक का सबसे महत्वपूर्ण घटक है और इनका उपयोग कार्बनिक संश्लेषण उद्योग के लिए एक मूल्यवान प्रकार के ईंधन और कच्चे माल के रूप में किया जाता है।

कार्बन यौगिकों के रसायन विज्ञान में, तत्व बड़ी संख्या में पदार्थों का हिस्सा है: अल्केन्स, अल्केन्स, कार्बोहाइड्रेट, अल्कोहल इत्यादि। एच 2 अणुओं के साथ कार्बनिक यौगिकों की कई प्रतिक्रियाएं ज्ञात हैं। इनका एक सामान्य नाम है - हाइड्रोजनीकरण या हाइड्रोजनीकरण। इस प्रकार, एल्डिहाइड को हाइड्रोजन के साथ अल्कोहल, असंतृप्त हाइड्रोकार्बन - अल्केन्स में कम किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एथिलीन को ईथेन में परिवर्तित किया जाता है:

सी 2 एच 4 + एच 2 = सी 2 एच 6.

हाइड्रोजन के रासायनिक गुण, जैसे, उदाहरण के लिए, तरल तेलों का हाइड्रोजनीकरण: सूरजमुखी, मक्का, रेपसीड, महत्वपूर्ण व्यावहारिक महत्व के हैं। इससे ठोस वसा - चरबी का उत्पादन होता है, जिसका उपयोग ग्लिसरीन, साबुन, स्टीयरिन और कठोर मार्जरीन के उत्पादन में किया जाता है। किसी खाद्य उत्पाद के रूप और स्वाद को बेहतर बनाने के लिए उसमें दूध, पशु वसा, चीनी और विटामिन मिलाए जाते हैं।

अपने लेख में हमने हाइड्रोजन के गुणों का अध्ययन किया और प्रकृति और मानव जीवन में इसकी भूमिका का पता लगाया।

हाइड्रोजन
एन (अव्य. हाइड्रोजेनियम),
सबसे हल्का गैसीय रासायनिक तत्व तत्वों की आवर्त सारणी के उपसमूह IA का सदस्य है, कभी-कभी इसे उपसमूह VIIA के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। पृथ्वी के वायुमंडल में, हाइड्रोजन एक मिनट के केवल एक अंश के लिए एक अनबाउंड अवस्था में मौजूद है; इसकी मात्रा हवा के प्रति 1,500,000 भागों में 1-2 भाग है। यह आमतौर पर ज्वालामुखी विस्फोटों के दौरान, तेल के कुओं से और उन स्थानों पर अन्य गैसों के साथ निकलता है जहां बड़ी मात्रा में कार्बनिक पदार्थ विघटित होते हैं। कार्बोहाइड्रेट, हाइड्रोकार्बन, वसा और पशु प्रोटीन जैसे कार्बनिक पदार्थों में हाइड्रोजन कार्बन और/या ऑक्सीजन के साथ जुड़ता है। जलमंडल में, हाइड्रोजन पानी का हिस्सा है, जो पृथ्वी पर सबसे आम यौगिक है। चट्टानों, मिट्टी और पृथ्वी की पपड़ी के अन्य हिस्सों में, हाइड्रोजन ऑक्सीजन के साथ मिलकर पानी और हाइड्रॉक्साइड आयन OH- बनाता है। हाइड्रोजन पृथ्वी की पपड़ी में सभी परमाणुओं का 16% बनाता है, लेकिन द्रव्यमान के हिसाब से केवल 1%, क्योंकि यह ऑक्सीजन से 16 गुना हल्का है। सूर्य और तारों का द्रव्यमान 70% हाइड्रोजन प्लाज्मा है: यह अंतरिक्ष में सबसे आम तत्व है। पृथ्वी के वायुमंडल में हाइड्रोजन की सांद्रता इसके कम घनत्व और अधिक ऊंचाई तक बढ़ने की क्षमता के कारण ऊंचाई के साथ बढ़ती है। पृथ्वी की सतह पर पाए जाने वाले उल्कापिंडों में प्रति 100 सिलिकॉन परमाणुओं में 6-10 हाइड्रोजन परमाणु होते हैं।
ऐतिहासिक सन्दर्भ. 16वीं शताब्दी में एक और जर्मन चिकित्सक और प्रकृतिवादी पेरासेलसस। हाइड्रोजन की ज्वलनशीलता स्थापित की। 1700 में एन. लेमेरी ने पाया कि लोहे पर सल्फ्यूरिक एसिड की क्रिया से निकलने वाली गैस हवा में फट जाती है। एक तत्व के रूप में हाइड्रोजन की पहचान 1766 में जी. कैवेंडिश ने की थी और इसे "दहनशील वायु" कहा था, और 1781 में उन्होंने साबित किया कि पानी ऑक्सीजन के साथ इसकी बातचीत का एक उत्पाद है। लैटिन हाइड्रोजनियम, जो ग्रीक संयोजन "पानी को जन्म देना" से आता है, को ए. लावोइसियर द्वारा इस तत्व को सौंपा गया था।
हाइड्रोजन की सामान्य विशेषताएँ।तत्वों की आवर्त सारणी में हाइड्रोजन पहला तत्व है; इसके परमाणु में एक प्रोटॉन और एक इलेक्ट्रॉन होता है जो इसके चारों ओर घूमता है
(तत्वों की आवर्त प्रणाली भी देखें)।
5000 हाइड्रोजन परमाणुओं में से एक को नाभिक में एक न्यूट्रॉन की उपस्थिति से पहचाना जाता है, जिससे नाभिक का द्रव्यमान 1 से 2 तक बढ़ जाता है। हाइड्रोजन के इस आइसोटोप को ड्यूटेरियम 21H या 21D कहा जाता है। हाइड्रोजन के एक अन्य, दुर्लभ आइसोटोप में नाभिक में दो न्यूट्रॉन होते हैं और इसे ट्रिटियम 31H या 31T कहा जाता है। ट्रिटियम रेडियोधर्मी है और हीलियम और इलेक्ट्रॉनों को छोड़ने के लिए क्षय होता है। हाइड्रोजन के विभिन्न समस्थानिकों के नाभिक उनके प्रोटॉन के चक्रों में भिन्न होते हैं। हाइड्रोजन प्राप्त किया जा सकता है a) पानी पर एक सक्रिय धातु की क्रिया द्वारा, b) कुछ धातुओं पर एसिड की क्रिया द्वारा, c) सिलिकॉन और कुछ उभयचर धातुओं पर क्षारों की क्रिया द्वारा, d) अत्यधिक गर्म भाप की क्रिया द्वारा कोयला और मीथेन, साथ ही लोहे पर, ई) इलेक्ट्रोलाइटिक अपघटन पानी और हाइड्रोकार्बन के थर्मल अपघटन द्वारा। हाइड्रोजन की रासायनिक गतिविधि किसी अन्य परमाणु को एक इलेक्ट्रॉन दान करने या रासायनिक बंधन बनाते समय इसे अन्य तत्वों के साथ लगभग समान रूप से साझा करने, या हाइड्राइड नामक रासायनिक यौगिक में किसी अन्य तत्व के इलेक्ट्रॉन को संलग्न करने की क्षमता से निर्धारित होती है। उद्योग द्वारा उत्पादित हाइड्रोजन का उपयोग अमोनिया, नाइट्रिक एसिड और धातु हाइड्राइड के संश्लेषण के लिए भारी मात्रा में किया जाता है। खाद्य उद्योग तरल वनस्पति तेलों को ठोस वसा (जैसे मार्जरीन) में हाइड्रोजनीकृत (हाइड्रोजनीकृत) करने के लिए हाइड्रोजन का उपयोग करता है। हाइड्रोजनीकरण के दौरान, कार्बन परमाणुओं के बीच दोहरे बंधन वाले संतृप्त कार्बनिक तेल एकल कार्बन-कार्बन बंधन वाले संतृप्त तेलों में परिवर्तित हो जाते हैं। उच्च शुद्धता (99.9998%) तरल हाइड्रोजन का उपयोग अंतरिक्ष रॉकेटों में अत्यधिक कुशल ईंधन के रूप में किया जाता है।
भौतिक गुण।हाइड्रोजन को द्रवित होने और जमने के लिए बहुत कम तापमान और उच्च दबाव की आवश्यकता होती है (गुण तालिका देखें)। सामान्य परिस्थितियों में, हाइड्रोजन एक रंगहीन गैस, गंधहीन और स्वादहीन, बहुत हल्की होती है: 0 डिग्री सेल्सियस और वायुमंडलीय दबाव पर 1 लीटर हाइड्रोजन का द्रव्यमान 0.08987 ग्राम होता है (सीएफ। हवा और हीलियम का घनत्व 1.2929 और 0.1785 ग्राम/लीटर, क्रमशः; इसलिए, हीलियम से भरे गुब्बारे और हाइड्रोजन से भरे गुब्बारे के समान लिफ्ट का आयतन 8% अधिक होना चाहिए)। तालिका हाइड्रोजन के कुछ भौतिक और थर्मोडायनामिक गुणों को दर्शाती है। साधारण हाइड्रोजन के गुण
(273.16 K, या 0°C पर)
परमाणु क्रमांक 1 परमाणु द्रव्यमान 11H 1.00797 घनत्व, g/l

सामान्य दबाव पर 0.08987 2.5*10 5 एटीएम पर 0.66 2.7*10 18 एटीएम पर 1.12*10 7

पानी में, एच2ओ की मात्रा/100 मात्रा (मानक परिस्थितियों में) बेंजीन में 2.148, एमएल/जी (35.2 डिग्री सेल्सियस, 150.2 एटीएम) अमोनिया में 11.77, एमएल/जी (25 डिग्री सेल्सियस) 50 एटीएम पर 4 .47 1000 एटीएम पर 79.25

अधातुएँ अपेक्षाकृत कम क्वथनांक और उच्च वाष्प दबाव के साथ सामान्य सूत्र MHx (x एक पूर्णांक है) के अस्थिर हाइड्राइड बनाती हैं। ये हाइड्राइड नमक हाइड्राइड से काफी भिन्न होते हैं, जिनमें हाइड्रोजन पर अधिक ऋणात्मक आवेश होता है। अस्थिर हाइड्राइड्स (जैसे हाइड्रोकार्बन) में, अधातुओं और हाइड्रोजन के बीच सहसंयोजक बंधन प्रबल होता है। जैसे-जैसे अधातु गुण बढ़ता है, आंशिक रूप से आयनिक बंधन वाले यौगिक बनते हैं, उदाहरण के लिए H+Cl-, (H2)2+O2-, N3-(H3)3+। विभिन्न हाइड्राइडों के निर्माण के कुछ उदाहरण नीचे दिए गए हैं (हाइड्राइड निर्माण की ऊष्मा कोष्ठक में दर्शाई गई है):

हाइड्रोजन का समावयवता और समस्थानिक। हाइड्रोजन समस्थानिकों के परमाणु एक जैसे नहीं होते हैं। साधारण हाइड्रोजन, प्रोटियम, हमेशा एक प्रोटॉन होता है जिसके चारों ओर एक इलेक्ट्रॉन घूमता है, जो प्रोटॉन से काफी दूरी पर स्थित होता है (प्रोटॉन के आकार के सापेक्ष)। दोनों कणों में स्पिन होता है, इसलिए हाइड्रोजन परमाणु इलेक्ट्रॉन स्पिन, प्रोटॉन स्पिन, या दोनों में भिन्न हो सकते हैं। हाइड्रोजन परमाणु जो प्रोटॉन या इलेक्ट्रॉन के स्पिन में भिन्न होते हैं, आइसोमर्स कहलाते हैं। समानांतर स्पिन वाले दो परमाणुओं के संयोजन से एक "ऑर्थोहाइड्रोजन" अणु बनता है, और प्रोटॉन के विपरीत स्पिन वाले परमाणुओं के संयोजन से "पैराहाइड्रोजन" अणु बनता है। रासायनिक रूप से, दोनों अणु समान हैं। ऑर्थोहाइड्रोजन का चुंबकीय क्षण बहुत कमजोर होता है। कमरे या ऊंचे तापमान पर, दोनों आइसोमर्स, ऑर्थोहाइड्रोजन और पैराहाइड्रोजन, आमतौर पर 3:1 के अनुपात में संतुलन में होते हैं। जब 20 K (-253° C) तक ठंडा किया जाता है, तो पैराहाइड्रोजन सामग्री 99% तक बढ़ जाती है, क्योंकि यह अधिक स्थिर होती है। जब औद्योगिक शुद्धिकरण विधियों द्वारा द्रवीकृत किया जाता है, तो ऑर्थोफॉर्म गर्मी की रिहाई के साथ पैराफॉर्म में बदल जाता है, जिससे वाष्पीकरण से हाइड्रोजन की हानि होती है। एल्यूमिना पर समर्थित चारकोल, निकल ऑक्साइड, क्रोमियम ऑक्साइड जैसे उत्प्रेरक की उपस्थिति में ऑर्थोफॉर्म के पैराफॉर्म में रूपांतरण की दर बढ़ जाती है। प्रोटियम एक असामान्य तत्व है क्योंकि इसके नाभिक में कोई न्यूट्रॉन नहीं होता है। यदि नाभिक में न्यूट्रॉन दिखाई दे तो ऐसे हाइड्रोजन को ड्यूटेरियम 21D कहा जाता है। प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों की समान संख्या और न्यूट्रॉन की भिन्न संख्या वाले तत्वों को आइसोटोप कहा जाता है। प्राकृतिक हाइड्रोजन में HD और D2 का एक छोटा सा अनुपात होता है। इसी प्रकार, प्राकृतिक जल में DOH और D2O की कम सांद्रता (0.1% से कम) होती है। भारी पानी D2O, जिसका द्रव्यमान H2O से अधिक होता है, भौतिक और रासायनिक गुणों में भिन्न होता है, उदाहरण के लिए, साधारण पानी का घनत्व 0.9982 g/ml (20° C) है, और भारी पानी का घनत्व 1.105 g/ml है। , साधारण पानी का गलनांक 0.0 डिग्री सेल्सियस और भारी - 3.82 डिग्री सेल्सियस, क्वथनांक - 100 डिग्री सेल्सियस और 101.42 डिग्री सेल्सियस है। डी2ओ से जुड़ी प्रतिक्रियाएं कम गति से आगे बढ़ती हैं (उदाहरण के लिए, प्राकृतिक पानी का इलेक्ट्रोलिसिस जिसमें क्षार NaOH के साथ D2O का मिश्रण होता है)। प्रोटियम ऑक्साइड H2O के इलेक्ट्रोलाइटिक अपघटन की दर D2O की तुलना में अधिक है (इलेक्ट्रोलिसिस से गुजरने वाले D2O के अनुपात में निरंतर वृद्धि को ध्यान में रखते हुए)। प्रोटियम और ड्यूटेरियम के समान गुणों के कारण, प्रोटियम को ड्यूटेरियम से प्रतिस्थापित करना संभव है। ऐसे कनेक्शनों को तथाकथित टैग कहा जाता है। ड्यूटेरियम यौगिकों को साधारण हाइड्रोजन युक्त पदार्थों के साथ मिलाकर कई प्रतिक्रियाओं के पथ, प्रकृति और तंत्र का अध्ययन करना संभव है। इस विधि का उपयोग पाचन प्रक्रियाओं जैसे जैविक और जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए किया जाता है। हाइड्रोजन का तीसरा आइसोटोप, ट्रिटियम (31T), प्राकृतिक रूप से अल्प मात्रा में पाया जाता है। स्थिर ड्यूटेरियम के विपरीत, ट्रिटियम रेडियोधर्मी है और इसका आधा जीवन 12.26 वर्ष है। ट्रिटियम, हीलियम (32He) में विघटित होकर कण (इलेक्ट्रॉन) मुक्त करता है। परमाणु ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए ट्रिटियम और धातु ट्राइटाइड्स का उपयोग किया जाता है; उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन बम में निम्नलिखित थर्मोन्यूक्लियर संलयन प्रतिक्रिया होती है: 21H + 31H -> 42He + 10n + 17.6 MeV
हाइड्रोजन उत्पादन.अक्सर, हाइड्रोजन का आगे उपयोग उत्पादन की प्रकृति से ही निर्धारित होता है। कुछ मामलों में, उदाहरण के लिए अमोनिया के संश्लेषण में, शुरुआती हाइड्रोजन में नाइट्रोजन की थोड़ी मात्रा, निश्चित रूप से हानिकारक अशुद्धता नहीं है। यदि हाइड्रोजन को कम करने वाले एजेंट के रूप में उपयोग किया जाता है तो कार्बन (II) मोनोऑक्साइड का मिश्रण भी कोई समस्या नहीं होगी। 1. हाइड्रोजन का सबसे बड़ा उत्पादन CnH2n + 2 + nH2O (r) nCO + (2n + 1)H2 और CnH2n + 2 + 2nH2O (r) nCO2 + (3n) योजना के अनुसार भाप के साथ हाइड्रोकार्बन के उत्प्रेरक रूपांतरण पर आधारित है। + 1)H2. प्रक्रिया का तापमान उत्प्रेरक की संरचना पर निर्भर करता है। यह ज्ञात है कि उत्प्रेरक के रूप में बॉक्साइट का उपयोग करके प्रोपेन के साथ प्रतिक्रिया तापमान को 370 डिग्री सेल्सियस तक कम किया जा सकता है। इस मामले में उत्पादित CO का 95% तक जल वाष्प के साथ आगे की प्रतिक्रिया में खपत होता है: H2O + CO -> CO2 + H2
2. जल गैस विधि कुल हाइड्रोजन उत्पादन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। विधि का सार CO और H2 का मिश्रण बनाने के लिए कोक के साथ जल वाष्प की प्रतिक्रिया है। प्रतिक्रिया एंडोथर्मिक (DH° = 121.8 kJ/mol) है और 1000° C पर की जाती है। गर्म कोक को भाप से उपचारित किया जाता है; जारी किए गए शुद्ध गैस मिश्रण में कुछ हाइड्रोजन, CO का एक बड़ा प्रतिशत और CO2 का एक छोटा मिश्रण होता है। H2 उपज बढ़ाने के लिए, 370°C पर आगे भाप उपचार द्वारा CO मोनोऑक्साइड को हटा दिया जाता है, जिससे अधिक CO2 उत्पन्न होता है। गैस मिश्रण को प्रतिधारा जल के छिड़काव वाले स्क्रबर से गुजारकर कार्बन डाइऑक्साइड को निकालना काफी आसान है। 3. इलेक्ट्रोलिसिस। इलेक्ट्रोलाइटिक प्रक्रिया में, हाइड्रोजन वास्तव में मुख्य उत्पादों, क्लोर क्षार (NaOH) के उत्पादन का उप-उत्पाद है। लोहे के कैथोड और निकल एनोड का उपयोग करके 80 डिग्री सेल्सियस और लगभग 2V के वोल्टेज पर थोड़ा क्षारीय जलीय वातावरण में इलेक्ट्रोलिसिस किया जाता है:

4. लौह-भाप विधि, जिसमें 500-1000 डिग्री सेल्सियस पर भाप को लोहे के ऊपर से गुजारा जाता है: 3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2 + 160.67 kJ। इस विधि द्वारा उत्पादित हाइड्रोजन का उपयोग आमतौर पर वसा और तेलों को हाइड्रोजनीकृत करने के लिए किया जाता है। आयरन ऑक्साइड की संरचना प्रक्रिया तापमान पर निर्भर करती है; nC + (n + 1)H2 पर
6. अगली सबसे बड़ी उत्पादन मात्रा मेथनॉल-भाप विधि है: CH3OH + H2O -> 3H2 + CO2। प्रतिक्रिया एंडोथर्मिक है और पारंपरिक स्टील रिएक्टरों में हाइड्रोजन 260 डिग्री सेल्सियस पर 20 एटीएम तक के दबाव पर की जाती है। 7. अमोनिया का उत्प्रेरक अपघटन: 2NH3 -> प्रतिक्रिया प्रतिवर्ती है.जब हाइड्रोजन की आवश्यकताएं छोटी होती हैं, तो यह प्रक्रिया अलाभकारी होती है। हाइड्रोजन के उत्पादन के लिए भी कई तरीके हैं, जो हालांकि बहुत अधिक औद्योगिक महत्व के नहीं हैं, कुछ मामलों में आर्थिक रूप से सबसे अधिक फायदेमंद साबित हो सकते हैं। शुद्ध क्षार धातु हाइड्राइड के हाइड्रोलिसिस द्वारा बहुत शुद्ध हाइड्रोजन प्राप्त किया जाता है; इस मामले में, हाइड्राइड की थोड़ी मात्रा से बहुत सारा हाइड्रोजन बनता है: LiH + H2O -> LiOH + H2
(परिणामस्वरूप हाइड्रोजन का सीधे उपयोग करते समय यह विधि सुविधाजनक है।) जब एसिड सक्रिय धातुओं के साथ संपर्क करते हैं, तो हाइड्रोजन भी निकलता है, लेकिन यह आमतौर पर एसिड वाष्प या अन्य गैसीय उत्पाद से दूषित होता है, उदाहरण के लिए, फॉस्फीन PH3, हाइड्रोजन सल्फाइड H2S, आर्सिन AsH3 . सबसे सक्रिय धातुएँ, पानी के साथ प्रतिक्रिया करके, हाइड्रोजन को विस्थापित करती हैं और एक क्षारीय घोल बनाती हैं: 2H2O + 2Na -> H2 + 2NaOH किप उपकरण में H2 प्राप्त करने के लिए एक सामान्य प्रयोगशाला विधि हाइड्रोक्लोरिक या सल्फ्यूरिक एसिड के साथ जस्ता की प्रतिक्रिया है:
Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H2। क्षारीय पृथ्वी धातु हाइड्राइड (उदाहरण के लिए, CaH2), जटिल नमक हाइड्राइड (उदाहरण के लिए, LiAlH4 या NaBH4) और कुछ बोरोहाइड्राइड (उदाहरण के लिए, B2H6) पानी के साथ प्रतिक्रिया करते समय या थर्मल पृथक्करण के दौरान हाइड्रोजन छोड़ते हैं। उच्च तापमान पर भूरा कोयला और भाप भी हाइड्रोजन छोड़ने के लिए प्रतिक्रिया करते हैं।
हाइड्रोजन शुद्धि.हाइड्रोजन की आवश्यक शुद्धता की डिग्री उसके अनुप्रयोग के क्षेत्र से निर्धारित होती है। कार्बन डाइऑक्साइड की अशुद्धियाँ जमने या द्रवीकरण द्वारा हटा दी जाती हैं (उदाहरण के लिए, तरल नाइट्रोजन के माध्यम से गैसीय मिश्रण को पारित करके)। उसी अशुद्धता को पानी के माध्यम से बुदबुदाकर पूरी तरह से हटाया जा सकता है। CO को CH4 या CO2 में उत्प्रेरक रूपांतरण द्वारा या तरल नाइट्रोजन के साथ उपचार द्वारा द्रवीकरण द्वारा हटाया जा सकता है। इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया के दौरान बनी ऑक्सीजन की अशुद्धता स्पार्क डिस्चार्ज के बाद पानी के रूप में निकल जाती है।
हाइड्रोजन का अनुप्रयोग.हाइड्रोजन का उपयोग मुख्य रूप से रासायनिक उद्योग में हाइड्रोजन क्लोराइड, अमोनिया, मेथनॉल और अन्य कार्बनिक यौगिकों के उत्पादन के लिए किया जाता है। इसका उपयोग तेलों के साथ-साथ कोयले और पेट्रोलियम के हाइड्रोजनीकरण में (निम्न श्रेणी के ईंधन को उच्च गुणवत्ता वाले ईंधन में बदलने के लिए) किया जाता है। धातु विज्ञान में, कुछ अलौह धातुओं को हाइड्रोजन का उपयोग करके उनके ऑक्साइड से अपचयित किया जाता है। शक्तिशाली विद्युत जनरेटरों को ठंडा करने के लिए हाइड्रोजन का उपयोग किया जाता है। हाइड्रोजन आइसोटोप का उपयोग परमाणु ऊर्जा में किया जाता है। हाइड्रोजन-ऑक्सीजन लौ का उपयोग धातुओं को काटने और वेल्डिंग करने के लिए किया जाता है।
साहित्य
नेक्रासोव बी.वी. सामान्य रसायन विज्ञान के मूल सिद्धांत. एम., 1973 तरल हाइड्रोजन। एम., 1980 धातुओं में हाइड्रोजन। एम., 1981

कोलियर का विश्वकोश। - खुला समाज. 2000 .

देखें अन्य शब्दकोशों में "हाइड्रोजन" क्या है:

न्यूक्लाइड की तालिका सामान्य जानकारी नाम, प्रतीक हाइड्रोजन 4, 4एच न्यूट्रॉन 3 प्रोटॉन 1 न्यूक्लाइड गुण परमाणु द्रव्यमान 4.027810(110) ... विकिपीडिया

न्यूक्लाइड की तालिका सामान्य जानकारी नाम, प्रतीक हाइड्रोजन 5, 5एच न्यूट्रॉन 4 प्रोटॉन 1 न्यूक्लाइड गुण परमाणु द्रव्यमान 5.035310(110) ... विकिपीडिया

न्यूक्लाइड तालिका सामान्य जानकारी नाम, प्रतीक हाइड्रोजन 6, 6एच न्यूट्रॉन 5 प्रोटॉन 1 न्यूक्लाइड गुण परमाणु द्रव्यमान 6.044940(280) ... विकिपीडिया

न्यूक्लाइड की तालिका सामान्य जानकारी नाम, प्रतीक हाइड्रोजन 7, 7एच न्यूट्रॉन 6 प्रोटॉन 1 न्यूक्लाइड के गुण परमाणु द्रव्यमान 7.052750 (1080) ... विकिपीडिया

हाइड्रोजन

हाइड्रोजन पहला तत्व है और आवर्त सारणी के पहले आवर्त के दो प्रतिनिधियों में से एक है। हाइड्रोजन परमाणु में दो कण होते हैं - एक प्रोटॉन और एक इलेक्ट्रॉन, जिनके बीच केवल आकर्षक बल होते हैं। हाइड्रोजन और समूह IA धातुएँ +1 की ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करती हैं, कम करने वाले एजेंट हैं, और समान ऑप्टिकल स्पेक्ट्रा रखती हैं। हालाँकि, एकल आवेशित H+ धनायन (प्रोटॉन) की स्थिति में, हाइड्रोजन का कोई एनालॉग नहीं होता है। इसके अलावा, हाइड्रोजन परमाणु की आयनीकरण ऊर्जा क्षार धातु परमाणुओं की आयनीकरण ऊर्जा से कहीं अधिक है।

दूसरी ओर, हाइड्रोजन और हैलोजन दोनों बाहरी इलेक्ट्रॉन परत को पूरा करने में एक इलेक्ट्रॉन कम हैं। हैलोजन की तरह, हाइड्रोजन -1 की ऑक्सीकरण अवस्था और ऑक्सीकरण गुण प्रदर्शित करता है। एकत्रीकरण की स्थिति और ई 2 अणुओं की संरचना दोनों में हाइड्रोजन हैलोजन के समान है। लेकिन एच 2 के आणविक कक्षक (एमओ) में हैलोजन अणुओं के साथ कुछ भी सामान्य नहीं है, जबकि साथ ही एच 2 के एमओ में वाष्प अवस्था में मौजूद क्षार धातुओं के डायटोमिक अणुओं के एमओ के साथ एक निश्चित समानता है।

हाइड्रोजन ब्रह्मांड में सबसे आम तत्व है और सूर्य, सितारों और अन्य ब्रह्मांडीय पिंडों का बड़ा हिस्सा बनता है। पृथ्वी पर यह प्रचलन में 9वें स्थान पर है; यह स्वतंत्र अवस्था में दुर्लभ है और इसका मुख्य भाग पानी, मिट्टी, कोयला और भूरा कोयला, तेल आदि के साथ-साथ जीवित जीवों के जटिल पदार्थों में पाया जाता है।

प्राकृतिक हाइड्रोजन प्रोटियम 1 एच (99.985%) और ड्यूटेरियम 2 एच (2 डी), रेडियोधर्मी ट्रिटियम 3 एच (3 टी) के स्थिर आइसोटोप का मिश्रण है।

सरल पदार्थ.हल्के हाइड्रोजन के संभावित अणु H 2 (डिप्रोटियम), भारी हाइड्रोजन के संभावित अणु D 2 (डिड्यूटेरियम), T 2 (डिट्रिटियम), HD (प्रोटोड्यूटेरियम), NT (प्रोटोट्रिटियम), DT (ड्यूटेरोट्रिटियम) हैं।

एच 2 (डाइहाइड्रोजन, डिप्रोटियम)- एक रंगहीन, द्रवीकृत करने में कठिन गैस, पानी में बहुत कम घुलनशील, कार्बनिक सॉल्वैंट्स में बेहतर, धातुओं द्वारा रसायनयुक्त (Fe, Ni, Pt, Pd)। सामान्य परिस्थितियों में, यह अपेक्षाकृत कम सक्रिय होता है और केवल फ्लोरीन के साथ सीधे संपर्क करता है; ऊंचे तापमान पर धातुओं, अधातुओं, धातु आक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है। आणविक हाइड्रोजन के थर्मल अपघटन के दौरान या सीधे कमी प्रक्रिया के क्षेत्र में प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप गठित परमाणु हाइड्रोजन H0 की कम करने की क्षमता विशेष रूप से उच्च है।

हाइड्रोजन अधातुओं, धातु ऑक्साइडों और हैलाइडों के साथ परस्पर क्रिया करते समय कम करने वाले गुण प्रदर्शित करता है:

एच 2 0 + सीएल 2 = 2एच +1 सीएल; 2एच 2 + ओ 2 = 2एच 2 ओ; CuO + H 2 = Cu + H 2 O

ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में, हाइड्रोजन सक्रिय धातुओं के साथ परस्पर क्रिया करता है:

2Na + H 2 0 = 2NaH -1

हाइड्रोजन का उत्पादन एवं उपयोग.उद्योग में, हाइड्रोजन का उत्पादन मुख्य रूप से प्राकृतिक और संबंधित गैसों, ईंधन गैसीकरण उत्पादों और कोक ओवन गैस से किया जाता है। हाइड्रोजन का उत्पादन क्रमशः हाइड्रोकार्बन (मुख्य रूप से मीथेन) और कार्बन मोनोऑक्साइड (II) के जल वाष्प (रूपांतरण) के साथ बातचीत की उत्प्रेरक प्रतिक्रियाओं पर आधारित है:

सीएच 4 + एच 2 ओ = सीओ + 3 एच 2 (बिल्ली नी, 800 डिग्री सेल्सियस)

CO + H 2 O = CO 2 + H 2 (बिल्ली Fe, 550°C)

हाइड्रोजन प्राप्त करने का एक महत्वपूर्ण तरीका इसे गहरी शीतलन द्वारा कोक ओवन गैस और तेल शोधन गैसों से अलग करना है। पानी का इलेक्ट्रोलिसिस (इलेक्ट्रोलाइट आमतौर पर क्षार का एक जलीय घोल होता है) शुद्धतम हाइड्रोजन प्रदान करता है।

प्रयोगशाला स्थितियों में, हाइड्रोजन आमतौर पर सल्फ्यूरिक या हाइड्रोक्लोरिक एसिड के समाधान पर जस्ता की क्रिया द्वारा प्राप्त किया जाता है:

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

हाइड्रोजन का उपयोग रासायनिक उद्योग में अमोनिया, मेथनॉल, हाइड्रोजन क्लोराइड के संश्लेषण के लिए, ठोस और तरल ईंधन, वसा आदि के हाइड्रोजनीकरण के लिए किया जाता है। जल गैस (सीओ के साथ मिश्रित) के रूप में इसका उपयोग ईंधन के रूप में किया जाता है। जब हाइड्रोजन ऑक्सीजन में जलता है, तो उच्च तापमान (2600°C तक) उत्पन्न होता है, जिससे दुर्दम्य धातुओं, क्वार्ट्ज आदि को वेल्ड करना और काटना संभव हो जाता है। तरल हाइड्रोजन का उपयोग सबसे कुशल जेट ईंधन में से एक के रूप में किया जाता है।

हाइड्रोजन यौगिक (-I).कम विद्युतीय तत्वों वाले हाइड्रोजन यौगिक, जिनमें यह नकारात्मक रूप से ध्रुवीकृत होता है, को इस प्रकार वर्गीकृत किया गया है हाइड्राइड, अर्थात। मुख्य रूप से धातुओं के साथ इसके यौगिक।

साधारण नमक जैसे हाइड्राइड में एक H-आयन होता है। सबसे अधिक ध्रुवीय बंधन सक्रिय धातुओं - क्षार और क्षारीय पृथ्वी (उदाहरण के लिए, केएच, सीएएच 2) के हाइड्राइड में देखा जाता है। रासायनिक रूप से, आयनिक हाइड्राइड मूल यौगिकों की तरह व्यवहार करते हैं।

LiH + H 2 O = LiOH + H 2

सहसंयोजक हाइड्राइड में गैर-धात्विक तत्वों के हाइड्राइड शामिल होते हैं जो स्वयं हाइड्रोजन की तुलना में कम विद्युतीय होते हैं (उदाहरण के लिए, SiH 4 और BH 3 संरचना के हाइड्राइड)। रासायनिक प्रकृति से, गैर-धातु हाइड्राइड अम्लीय यौगिक होते हैं।

SiH 4 + 3H 2 O = H 2 SiO 3 + 4H 2

हाइड्रोलिसिस पर, मूल हाइड्राइड एक क्षार बनाते हैं, और अम्लीय हाइड्राइड एक एसिड बनाते हैं।

कई संक्रमण धातुएँ मुख्य रूप से धात्विक बंधन चरित्र और गैर-स्टोइकोमेट्रिक संरचना के साथ हाइड्राइड बनाती हैं। धातु हाइड्राइड की आदर्शीकृत संरचना अक्सर सूत्रों से मेल खाती है: एम +1 एच (वीएच, एनबीएच, टीएएच), एम +2 एच 2 (टीआईएच 2, जेडआरएच 2) और एम +3 एच 3 (यूएन 3, राह 3) .

हाइड्रोजन यौगिक (I).सहसंयोजक बंधों वाले इसके असंख्य यौगिकों में हाइड्रोजन परमाणुओं का सकारात्मक ध्रुवीकरण देखा जाता है। सामान्य परिस्थितियों में, ये गैसें (HCl, H 2 S, H 3 N), तरल पदार्थ (H 2 O, HF, HNO 3), ठोस (H 3 PO 4, H 2 SiO 3) हैं। इन यौगिकों के गुण विद्युत ऋणात्मक तत्व की प्रकृति पर दृढ़ता से निर्भर करते हैं।

लिथियम

लिथियम पृथ्वी की पपड़ी में काफी व्यापक है। यह कई खनिजों का हिस्सा है, जो कोयले, मिट्टी, समुद्र के पानी और जीवित जीवों में भी पाया जाता है। सबसे मूल्यवान खनिज हैं स्पोडुमिनलीअल(SiO3) 2, एंब्लीगोनाइटिस LiAl(PO 4)F और लेपिडोलाइटली 2 अल 2 (SiO 3) 3 (F,OH) 2।

साधारण पदार्थ. ली (लिथियम) – एक चाँदी-सफ़ेद, मुलायम, कम पिघलने वाली क्षार धातु, धातुओं में सबसे हल्की। प्रतिक्रियाशील; हवा में यह ऑक्साइड-नाइट्राइड फिल्म (Li 2 O, Li 3 N) से ढका होता है। मध्यम गर्म करने पर (200°C से ऊपर) प्रज्वलित हो जाएगा; गैस बर्नर की लौ को गहरा लाल कर देता है। मजबूत कम करने वाला एजेंट। सोडियम और स्वयं क्षार धातुओं (पोटेशियम उपसमूह) की तुलना में, लिथियम रासायनिक रूप से कम सक्रिय धातु है। सामान्य परिस्थितियों में, यह सभी हैलोजन के साथ हिंसक प्रतिक्रिया करता है। गर्म करने पर यह सीधे सल्फर, कोयला, हाइड्रोजन और अन्य गैर-धातुओं के साथ मिल जाता है। गर्म करने पर यह CO2 में जल जाता है। लिथियम धातुओं के साथ अंतरधात्विक यौगिक बनाता है। इसके अलावा, यह Na, Al, Zn और कुछ अन्य धातुओं के साथ ठोस घोल बनाता है। लिथियम ऊर्जावान रूप से पानी को विघटित करता है, उसमें से हाइड्रोजन निकालता है, और एसिड के साथ और भी आसानी से संपर्क करता है।

2Li + H 2 O = 2LiOH + H 2

2Li + 2НCl = 2LiСl + Н 2

3Li + 4HNO 3 (पतला) = 2LiNO 3 + NO + 2H 2 O

लिथियम को सीलबंद कंटेनरों में पेट्रोलियम जेली या पैराफिन की एक परत के नीचे संग्रहित किया जाता है।

रसीद एवं आवेदन.लिथियम स्पोड्यूमिन या लिथियम ऑक्साइड की वैक्यूम-थर्मल कमी से प्राप्त किया जाता है; सिलिकॉन या एल्यूमीनियम का उपयोग कम करने वाले एजेंट के रूप में किया जाता है।

2Li 2 O + Si = 4Li + SiO 2

3Li 2 O + 2Al = 6Li + A1 2 O 3

इलेक्ट्रोलाइटिक कमी में, यूटेक्टिक मिश्रण LiCl-KCl के पिघल का उपयोग किया जाता है।

लिथियम मिश्रधातुओं को कई मूल्यवान भौतिक और रासायनिक गुण प्रदान करता है। इस प्रकार, 1% ली तक युक्त एल्यूमीनियम मिश्र धातु यांत्रिक शक्ति और संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाती है, वाणिज्यिक तांबे में 2% ली की शुरूआत इसकी विद्युत चालकता में काफी वृद्धि करती है, आदि। लिथियम के अनुप्रयोग का सबसे महत्वपूर्ण क्षेत्र परमाणु ऊर्जा है (एक के रूप में) परमाणु रिएक्टरों में शीतलक)। इसका उपयोग ट्रिटियम (3 एच) के स्रोत के रूप में किया जाता है।

लिथियम(I) यौगिक.बाइनरी लिथियम यौगिक रंगहीन क्रिस्टलीय पदार्थ हैं; लवण या नमक जैसे यौगिक हैं। उनकी रासायनिक प्रकृति, घुलनशीलता और हाइड्रोलिसिस की प्रकृति के संदर्भ में, वे कैल्शियम और मैग्नीशियम के डेरिवेटिव से मिलते जुलते हैं। LiF, Li 2 CO 3, Li 3 PO 4, आदि खराब घुलनशील हैं।

पेरोक्साइड यौगिक लिथियम के लिए कम गुण वाले होते हैं। हालाँकि, Li 2 O 2 पेरोक्साइड, Li 2 S 2 पर्सल्फाइड और Li 2 C 2 परकार्बाइड इसके लिए जाने जाते हैं।

लिथियम ऑक्साइड ली 2 ओ एक क्षारीय ऑक्साइड है, जो सरल पदार्थों की परस्पर क्रिया से प्राप्त होता है। पानी, अम्ल, अम्लीय और उभयधर्मी ऑक्साइड के साथ सक्रिय रूप से प्रतिक्रिया करता है।

ली 2 ओ + एच 2 ओ = 2LiOH

Li 2 O + 2HCl (पतला) = 2LiCl + H 2 O

ली 2 ओ + सीओ 2 = ली 2 सीओ 3

लिथियम हाइड्रॉक्साइड LiOH एक मजबूत आधार है, लेकिन घुलनशीलता और ताकत में यह अन्य क्षार धातुओं के हाइड्रॉक्साइड से कम है, और उनके विपरीत, LiOH गर्म होने पर विघटित हो जाता है:

2LiOH ↔ Li 2 O + H 2 O (800-1000°C, वायुमंडल में H 2)

LiOH का उत्पादन LiCl के जलीय घोल के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा किया जाता है। बैटरियों में इलेक्ट्रोलाइट के रूप में उपयोग किया जाता है।

जब लिथियम लवण अन्य क्षार धातुओं के समान यौगिकों के साथ सह-क्रिस्टलीकृत या संलयन करते हैं, तो यूटेक्टिक मिश्रण बनते हैं (LiNO 3 -KNO 3, आदि); कम सामान्यतः, दोहरे यौगिक बनते हैं, उदाहरण के लिए M +1 LiSO 4, Na 3 Li(SO 4) 2 ∙6H 2 O और ठोस समाधान।

लिथियम लवणों के पिघलने और उनके मिश्रण गैर-जलीय विलायक हैं; अधिकांश धातुएँ इनमें घुल जाती हैं। ये घोल गहरे रंग के होते हैं और बहुत मजबूत कम करने वाले एजेंट होते हैं। पिघले हुए लवणों में धातुओं का घुलना कई इलेक्ट्रोमेटालर्जिकल और मेटलोथर्मिक प्रक्रियाओं, धातुओं को परिष्कृत करने और विभिन्न संश्लेषणों को पूरा करने के लिए महत्वपूर्ण है।

सोडियम

सोडियम पृथ्वी पर सबसे प्रचुर तत्वों में से एक है। आवश्यक सोडियम खनिज: काला नमकया सेंधा नमक NaCl, चमत्कारीया ग्लौबर का नमक Na 2 SO 4 ∙10H 2 O, क्रायोलाइटना 3 एएलएफ 6, बोरेक्रस Na 2 B 4 O 7 ∙10H 2 O, आदि; यह कई प्राकृतिक सिलिकेट्स और एलुमिनोसिलिकेट्स का हिस्सा है। सोडियम यौगिक जलमंडल में (लगभग 1.5∙10 t), जीवित जीवों में पाए जाते हैं (उदाहरण के लिए, मानव रक्त में Na + आयन 0.32%, मांसपेशियों के ऊतकों में - 1.5% तक)।

साधारण पदार्थ. ना (सोडियम) - चांदी जैसी सफेद, हल्की, बहुत नरम, कम पिघलने वाली क्षार धातु। बहुत प्रतिक्रियाशील; हवा के संपर्क में आने पर, यह ऑक्साइड फिल्म से ढक जाता है (धूमिल हो जाता है), और मध्यम रूप से गर्म करने पर प्रज्वलित हो जाता है। आर्गन और नाइट्रोजन के वातावरण में स्थिर (गर्म होने पर ही नाइट्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करता है)। मजबूत कम करने वाला एजेंट; पानी, अम्ल और अधातुओं के साथ तीव्रता से प्रतिक्रिया करता है। यह पारे के साथ एक मिश्रण बनाता है (शुद्ध सोडियम के विपरीत, पानी के साथ प्रतिक्रिया शांति से होती है)। गैस बर्नर की लौ को पीला रंग देता है।

2Na + H 2 O = 2NaOH + H 2

2Na + 2НCl(पतला) = 2NaCl + H 2

2Na + 2NaOH(l) = 2Na 2 O + H 2

2Na + H 2 = 2NaH

2Na + हाल 2 = 2NaHal (कमरा, हाल = एफ, सीएल; 150-200 डिग्री सेल्सियस, हाल = ब्र, आई)

2Na + NH 3 (g) = 2NaNH 2 + H 2

सोडियम कई धातुओं के साथ अंतरधात्विक यौगिक बनाता है। इस प्रकार, टिन के साथ यह कई यौगिक देता है: NaSn 6, NaSn 4, NaSn 3, NaSn 2, NaSn, Na 2 Sn, Na 3 Sn, आदि; कुछ धातुओं के साथ ठोस विलयन देता है।

सोडियम को सीलबंद कंटेनरों में या मिट्टी के तेल की एक परत के नीचे संग्रहित किया जाता है।

सोडियम की तैयारी और उपयोग.सोडियम पिघले हुए NaCl और, आमतौर पर NaOH के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा प्राप्त किया जाता है। NaCl की इलेक्ट्रोलाइटिक कमी में, एक यूटेक्टिक मिश्रण का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, NaCl-KCl (गलनांक NaCl के पिघलने बिंदु से लगभग 300°C कम होता है)।

2NaCl(एल) = 2Na + सीएल 2 (विद्युत प्रवाह)

सोडियम का उपयोग मेटलोथर्मी, कार्बनिक संश्लेषण, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों (शीतलक के रूप में), विमान इंजन वाल्व, रासायनिक उद्योगों में किया जाता है, जहां 450-650 डिग्री सेल्सियस की सीमा के भीतर समान हीटिंग की आवश्यकता होती है।

सोडियम यौगिक (I).सबसे विशिष्ट क्रिस्टलीय संरचना वाले आयनिक यौगिक हैं, जो दुर्दम्य गुणों से युक्त होते हैं और पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं। जटिल आयनों वाले कुछ व्युत्पन्न अल्प घुलनशील होते हैं, जैसे Na हेक्साहाइड्रॉक्सोस्टिबेट (V); NaHCO 3 थोड़ा घुलनशील (कार्बोनेट के विपरीत) है।

ऑक्सीजन के साथ बातचीत करते समय, सोडियम (लिथियम के विपरीत) एक ऑक्साइड नहीं, बल्कि एक पेरोक्साइड बनाता है: 2Na + O 2 = Na 2 O 2

सोडियम ऑक्साइड Na 2 O को सोडियम धातु के साथ Na 2 O 2 को कम करके प्राप्त किया जाता है। कम प्रतिरोधी ओजोनाइड NaO 3 और सोडियम सुपरऑक्साइड NaO 2 भी जाने जाते हैं।

सोडियम यौगिकों में से, इसके क्लोराइड, हाइड्रॉक्साइड, कार्बोनेट और कई अन्य व्युत्पन्न महत्वपूर्ण हैं।

सोडियम क्लोराइड NaCl कई महत्वपूर्ण उद्योगों का आधार है, जैसे सोडियम, कास्टिक सोडा, सोडा, क्लोरीन आदि का उत्पादन।

सोडियम हाइड्रॉक्साइड ( कास्टिक सोडा, कास्टिक सोडा) NaOH एक बहुत मजबूत आधार है। इसका उपयोग विभिन्न प्रकार के उद्योगों में किया जाता है, जिनमें से मुख्य हैं साबुन, पेंट, सेलूलोज़ आदि का उत्पादन। NaOH NaCl के जलीय घोल के इलेक्ट्रोलिसिस और रासायनिक तरीकों से प्राप्त किया जाता है। इस प्रकार, चूना विधि आम है - कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड (बुझा हुआ चूना) के साथ सोडियम कार्बोनेट (सोडा) के घोल की परस्पर क्रिया:

Na 2 CO 3 + Ca(OH) 2 = 2NaOH + CaCO 3

सोडियम कार्बोनेट Na 2 CO 3 ( खार राख), Na 2 CO 3 ∙10H 2 O ( क्रिस्टल सोडा), NaHCO 3 ( मीठा सोडा) रसायन, साबुन, कागज, कपड़ा और खाद्य उद्योगों में उपयोग किया जाता है।

पोटेशियम उपसमूह(पोटेशियम, रूबिडियम, सीज़ियम, फ्रांसियम)

पोटेशियम उपसमूह के तत्व सबसे विशिष्ट धातु हैं। वे मुख्य रूप से आयनिक प्रकार के बंधन वाले यौगिकों की विशेषता रखते हैं। K +, Rb +, Cs + के लिए अकार्बनिक लिगेंड के साथ संयोजन अस्वाभाविक है।

सबसे महत्वपूर्ण पोटेशियम खनिज हैं: सिल्विनकेसीएल, सिल्विनाइट NaCl∙KCl, कार्नलाइट KCl∙MgCl 2 ∙6H 2 O, कैनाइट KCl∙MgSO 4 ∙3H 2 O. पोटेशियम (सोडियम के साथ) जीवित जीवों और सभी सिलिकेट चट्टानों का हिस्सा है। पोटेशियम खनिजों में रुबिडियम और सीज़ियम पाए जाते हैं। फ्रांसियम रेडियोधर्मी है और इसमें कोई स्थिर आइसोटोप नहीं है (सबसे लंबे समय तक जीवित रहने वाला आइसोटोप 22 मिनट के आधे जीवन के साथ Fr है)।

सरल पदार्थ. के (पोटेशियम) - चांदी जैसी सफेद, नरम, कम पिघलने वाली क्षार धातु। अत्यधिक प्रतिक्रियाशील, शक्तिशाली कम करने वाला एजेंट; वायु O 2, पानी (मुक्त H 2 का प्रज्वलन होता है), तनु अम्ल, अधातु, अमोनिया, हाइड्रोजन सल्फाइड, पिघला हुआ पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है। व्यावहारिक रूप से नाइट्रोजन (लिथियम और सोडियम के विपरीत) के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है। Na, Tl, Sn, Pb और Bi के साथ अंतरधात्विक यौगिक बनाता है। गैस बर्नर की लौ को बैंगनी रंग देता है।

आरबी (रुबिडियम) – सफ़ेद, मुलायम, बहुत कम पिघलने वाली क्षार धातु। अत्यधिक प्रतिक्रियाशील; सबसे मजबूत कम करने वाला एजेंट; वायु O 2, पानी (धातु का प्रज्वलन और H 2 निकलता है), तनु अम्ल, अधातु, अमोनिया, हाइड्रोजन सल्फाइड के साथ तीव्रता से प्रतिक्रिया करता है। नाइट्रोजन के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता. गैस बर्नर की लौ को बैंगनी रंग देता है।

सीएस (सीज़ियम) – सफ़ेद (काटने पर हल्का पीला), नरम, बहुत कम पिघलने वाली क्षार धातु। अत्यधिक प्रतिक्रियाशील, शक्तिशाली कम करने वाला एजेंट; वायु O 2, पानी (धातु का प्रज्वलन और H 2 निकलता है), तनु अम्ल, अधातु, अमोनिया, हाइड्रोजन सल्फाइड के साथ प्रतिक्रिया करता है। नाइट्रोजन के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता. गैस बर्नर की लौ को नीला रंग देता है।

फ़ादर (फ़्रेंच) – सफ़ेद, बहुत कम पिघलने वाली क्षार धातु। रेडियोधर्मी। सभी धातुओं में सबसे अधिक प्रतिक्रियाशील, इसका रासायनिक व्यवहार सीज़ियम के समान है। हवा में यह ऑक्साइड फिल्म से ढक जाता है। मजबूत कम करने वाला एजेंट; पानी और एसिड के साथ तीव्रता से प्रतिक्रिया करता है, जिससे H2 निकलता है। फ्रांसियम यौगिकों FrClO 4 और Fr 2 को संबंधित खराब घुलनशील लवण Rb और Cs के साथ अवक्षेपण द्वारा पृथक किया गया था।

पोटेशियम और इसके एनालॉग्स को सीलबंद कंटेनरों में, साथ ही पैराफिन या पेट्रोलियम जेली की एक परत के नीचे संग्रहीत किया जाता है। इसके अलावा, पोटेशियम मिट्टी के तेल या गैसोलीन की एक परत के नीचे अच्छी तरह से संरक्षित होता है।

रसीद एवं आवेदन.पोटेशियम पिघले हुए KCl के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा और पिघले हुए पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड या क्लोराइड से सोडियम थर्मल विधि द्वारा प्राप्त किया जाता है। रूबिडियम और सीज़ियम अक्सर कैल्शियम धातु के साथ उनके क्लोराइड की वैक्यूम-थर्मल कमी से प्राप्त होते हैं। सभी क्षार धातुओं को निर्वात में ऊर्ध्वपातन द्वारा आसानी से शुद्ध किया जा सकता है।

पोटेशियम उपसमूह की धातुएं गर्म और रोशन होने पर अपेक्षाकृत आसानी से इलेक्ट्रॉन खो देती हैं, और यह क्षमता उन्हें सौर कोशिकाओं के निर्माण के लिए एक मूल्यवान सामग्री बनाती है।

पोटेशियम (I), रुबिडियम (I), सीज़ियम (I) के यौगिक।पोटेशियम के व्युत्पन्न और इसके एनालॉग्स मुख्य रूप से लवण और नमक जैसे यौगिक हैं। संरचना, क्रिस्टल संरचना, घुलनशीलता और सॉल्वोलिसिस की प्रकृति में, उनके यौगिक समान सोडियम यौगिकों के साथ काफी समानता दिखाते हैं।

K-Rb-Cs श्रृंखला में रासायनिक गतिविधि में वृद्धि के अनुसार, पेरोक्साइड यौगिक बनाने की प्रवृत्ति बढ़ जाती है। इस प्रकार, दहन पर वे सुपरऑक्साइड ईओ 2 बनाते हैं। पेरोक्साइड ई 2 ओ 2 और ओजोनाइड्स ईओ 3 भी अप्रत्यक्ष रूप से प्राप्त किए जा सकते हैं। पेरोक्साइड, सुपरऑक्साइड और ओजोनाइड मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट हैं, जो पानी और पतला एसिड द्वारा आसानी से विघटित हो जाते हैं:

2KO 2 + 2H 2 O = 2KON + H 2 O 2 + O 2

2KO 2 + 2НCl = 2КCl + Н 2 О 2 + О 2

4KO 3 + 2H 2 O = 4KON + 5O 2

ईओएन हाइड्रॉक्साइड सबसे मजबूत आधार (क्षार) हैं; गर्म होने पर, NaOH की तरह, वे बिना अपघटन के उर्ध्वपातित हो जाते हैं। पानी में घुलने पर काफी मात्रा में ऊष्मा निकलती है। प्रौद्योगिकी में सबसे महत्वपूर्ण KOH (कास्टिक पोटाश) है, जो KCl के जलीय घोल के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा प्राप्त किया जाता है।

समान यौगिकों Li + और Na + के विपरीत, उनके ऑक्सोक्लोरेट्स (VII) EOCl 4, क्लोरोप्लेटिनेट्स (IV) E 2 PlCl 6, नाइट्राइट कोबाल्टेट्स (III) E 3 [Co(NO 2) 6] और कुछ अन्य अल्प घुलनशील हैं।

उपसमूह के व्युत्पन्नों में से, पोटेशियम यौगिकों का सबसे अधिक महत्व है। लगभग 90% पोटैशियम लवण का उपयोग उर्वरक के रूप में किया जाता है। इसके यौगिकों का उपयोग कांच और साबुन के उत्पादन में भी किया जाता है।

तांबा उपसमूह(तांबा, चांदी, सोना)

तांबे के लिए, सबसे विशिष्ट यौगिक ऑक्सीकरण अवस्था +1 और +2, सोने के लिए +1 और +3, और चांदी के लिए +1 हैं। उन सभी में कॉम्प्लेक्स बनाने की स्पष्ट प्रवृत्ति होती है।

समूह IB के सभी तत्व अपेक्षाकृत दुर्लभ हैं। प्राकृतिक तांबे के यौगिकों में सबसे महत्वपूर्ण निम्नलिखित खनिज हैं: कॉपर पाइराइट (च्लोकोपाइराइट) CuFeS 2 , तांबे की चमक Cu 2 S, साथ ही कपराइटसीयू 2 ओ, मैलाकाइट CuCO 3 ∙Cu(OH) 2, आदि। चांदी अन्य धातुओं (Pd, Zn, Cd, आदि) के सल्फाइड खनिजों का हिस्सा है। Cu, Ag और Au के लिए, आर्सेनाइड, स्टिबाइड और सल्फ़िडार्सेनाइड खनिज भी काफी सामान्य हैं। तांबा, चांदी और विशेषकर सोना प्रकृति में मूल अवस्था में पाए जाते हैं।

तांबा, चांदी और सोने के सभी घुलनशील यौगिक जहरीले होते हैं।

सरल पदार्थ. सी (तांबा) – लाल, नरम, निंदनीय धातु। नमी और सीओ 2 की अनुपस्थिति में हवा में परिवर्तन नहीं होता है; गर्म होने पर, यह सुस्त हो जाता है (ऑक्साइड फिल्म का निर्माण)। कमजोर कम करने वाला एजेंट (महान धातु); पानी के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता. इसे O 2, पोटेशियम साइनाइड की उपस्थिति में गैर-ऑक्सीकरण एसिड या अमोनिया हाइड्रेट के साथ समाधान में स्थानांतरित किया जाता है। यह सांद्र सल्फ्यूरिक और नाइट्रिक एसिड, एक्वा रेजिया, ऑक्सीजन, हैलोजन, चाल्कोजेन और धातु ऑक्साइड द्वारा ऑक्सीकृत होता है। हाइड्रोजन हैलाइड के साथ गर्म करने पर प्रतिक्रिया करता है।

Cu + H 2 SO 4 (संक्षिप्त, क्षैतिज) = CuSO 4 + SO 2 + H 2 O

Cu + 4HNO 3 (सांद्र) = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

3Cu + 8HNO 3 (पतला) = 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

2Cu + 4НCl(पतला) + O 2 = 2CuCl 2 + 2Н 2 O

Cu + Cl 2 (आर्द्रता, कमरा) = CuCl 2

2Cu + O 2 (लोड) = 2CuO

Cu + 4KCN(सांद्र) + H 2 O = 2K + 2KOH + H 2

4Cu + 2O2 + 8NH3 + 2H2O = 4OH

2Cu + CO 2 + O 2 + H 2 O = Cu 2 CO 3 (OH) 2 ↓

एजी (रजत) – सफ़ेद, भारी, लचीली धातु। कम सक्रिय (महान धातु); ऑक्सीजन, पानी, पतला हाइड्रोक्लोरिक और सल्फ्यूरिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है। कमजोर कम करने वाला एजेंट; ऑक्सीकरण एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है। नम H2S की उपस्थिति में काला हो जाता है।

Ag + 2H 2 SO 4 (संक्षिप्त, क्षैतिज) = Ag 2 SO 4 ↓ + SO 2 + H 2 O

3Ag + 4HNO 3 (पतला) = 3AgNO 3 + NO + 2H 2 O

4Ag + H 2 S + O 2 (वायु) = 2Ag 2 S + 2H 2 O

2Ag + Hall 2 (भार) = 2AgHal

4Ag + 8KCN + 2H2O + O2 = 4K + 4KOH

ऐ (सोना) – पीली, निंदनीय, भारी, उच्च पिघलने वाली धातु। शुष्क और आर्द्र हवा में स्थिर। महान धातु; पानी, गैर-ऑक्सीकरण एसिड, केंद्रित सल्फ्यूरिक और नाइट्रिक एसिड, क्षार, अमोनिया हाइड्रेट, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, कार्बन, सल्फर के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है। विलयन में सरल धनायन नहीं बनता है। समाधान में स्थानांतरित किया गया "शाही वोदका", हैलोजन और हाइड्रोहेलिक एसिड का मिश्रण, क्षार धातु साइनाइड की उपस्थिति में ऑक्सीजन। संलयन के दौरान सोडियम नाइट्रेट द्वारा ऑक्सीकृत, क्रिप्टन डिफ्लुओराइड।

Au + HNO 3 (सांद्र) + 4HCl (सांद्र) = H + NO + 2H 2 O

2Au + 6H 2 SeO 4 (संक्षिप्त, क्षैतिज) = Au 2 (SeO 4) 3 + 3SeO 2 + 6H 2 O

2Au + 3Cl 2 (150°C तक) = 2AuCl 3

2Au + Cl 2 (150-250°C) = 2AuCl

एयू + 3एचएएल + 2एचएएल(सांद्र) = एच + एनओ + 2एच 2 ओ (एचएएल = सीएल, ब्र, आई)

4Au + 8NaCN + 2H 2 O + O 2 = 4Na + 4KOH

Au + NaN0 3 = NaAuО 2 + NO

रसीद एवं आवेदन.कॉपर को ऑक्सीकृत सल्फाइड सांद्रण की पाइरोमेटालर्जिकल कमी से प्राप्त किया जाता है। सल्फाइड के भूनने के दौरान निकलने वाले सल्फर डाइऑक्साइड SO2 का उपयोग सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन के लिए किया जाता है, और स्लैग का उपयोग स्लैग कंक्रीट, पत्थर की ढलाई, स्लैग ऊन आदि के उत्पादन के लिए किया जाता है। बरामद ब्लिस्टर तांबे को विद्युत रासायनिक शोधन द्वारा शुद्ध किया जाता है। एनोड घोल से कीमती धातुएं, सेलेनियम, टेल्यूरियम आदि निकाले जाते हैं। पॉलीमेटेलिक (सिल्वर-लीड-जिंक) सल्फाइड अयस्कों को संसाधित करके चांदी प्राप्त की जाती है। ऑक्सीडेटिव भूनने के बाद, जस्ता को आसवित किया जाता है, तांबे को ऑक्सीकरण किया जाता है, और खुरदरी चांदी को विद्युत रासायनिक शोधन के अधीन किया जाता है। सोने के खनन की साइनाइड विधि में, सोना धारण करने वाली चट्टान को पहले पानी से धोया जाता है, फिर हवा में NaCN घोल से उपचारित किया जाता है; इस मामले में, सोना Na कॉम्प्लेक्स बनाता है, जिससे यह जस्ता के साथ अवक्षेपित होता है:

Na + Zn = Na 2 + 2Au↓

इस विधि का उपयोग निम्न श्रेणी के अयस्कों से चांदी को अलग करने के लिए भी किया जा सकता है। पारा विधि में सोना प्राप्त करने वाली चट्टान को पारे से उपचारित किया जाता है मिश्रणसोना, फिर पारा आसवित होता है।

Cu, Ag और Au एक दूसरे के साथ और कई अन्य धातुओं के साथ मिश्रधातु बनाते हैं। तांबे की मिश्रधातुओं में सबसे महत्वपूर्ण हैं कांस्य(90% Cu, 10% Sn), लाल पीतल(90% Cu, 10% Zn), cupronickel(68% Cu, 30% Ni, 1% Mn, 1% Fe), निकेल चांदी(65% Cu, 20% Zn, 15% Ni), पीतल(60% Cu, 40% Zn), साथ ही सिक्का मिश्र धातु।

इसकी उच्च तापीय और विद्युत चालकता, लचीलापन, अच्छे कास्टिंग गुण, उच्च तन्यता ताकत और रासायनिक प्रतिरोध के कारण, तांबे का व्यापक रूप से उद्योग, इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग और मैकेनिकल इंजीनियरिंग में उपयोग किया जाता है। तांबे का उपयोग बिजली के तार और केबल, विभिन्न औद्योगिक उपकरण (बॉयलर, आसवन क्यूब्स, आदि) बनाने के लिए किया जाता है।

उनकी कोमलता के कारण, चांदी और सोना आमतौर पर अन्य धातुओं के साथ मिश्रित होते हैं, ज्यादातर तांबे के साथ। चांदी की मिश्रधातुओं का उपयोग आभूषण और घरेलू सामान, सिक्के, रेडियो घटक, चांदी-जस्ता बैटरी और चिकित्सा में किया जाता है। सोने की मिश्रधातु का उपयोग विद्युत संपर्क, दंत प्रोस्थेटिक्स और आभूषणों के लिए किया जाता है।

तांबा (I), चांदी (I) और सोना (I) के यौगिक।+1 ऑक्सीकरण अवस्था चांदी की सबसे विशेषता है; तांबे में और, विशेष रूप से, सोने में, यह ऑक्सीकरण अवस्था कम बार दिखाई देती है।

बाइनरी यौगिक Cu (I), Ag (I) और Au (I) ठोस क्रिस्टलीय नमक जैसे पदार्थ हैं, जो ज्यादातर पानी में अघुलनशील होते हैं। Ag (I) के व्युत्पन्न सरल पदार्थों के सीधे संपर्क से बनते हैं, और Cu (I) और Au (I) संबंधित यौगिकों Cu (II) और Au (III) के अपचयन से बनते हैं।

[E(NH 3) 2 ] + प्रकार के अमीनो कॉम्प्लेक्स Cu (I) और Ag (I) के लिए स्थिर हैं, और इसलिए अधिकांश Cu (I) और Ag (I) यौगिक अमोनिया की उपस्थिति में काफी आसानी से घुल जाते हैं, जैसे इस प्रकार है:

CuCl + 2NH 3 = सीएल

एजी 2 ओ + 4एनएच 3 + एच 2 ओ = 2(ओएच)

[ई(एनएच 3) 2 ](ओएच) प्रकार के हाइड्रॉक्साइड ईओएन की तुलना में बहुत अधिक स्थिर होते हैं और क्षार की ताकत के करीब होते हैं। ईओएन हाइड्रॉक्साइड अस्थिर होते हैं, और जब उन्हें विनिमय प्रतिक्रियाओं के माध्यम से प्राप्त करने का प्रयास किया जाता है, तो ऑक्साइड CuO (लाल), Ag 2 O (गहरा भूरा) निम्नानुसार जारी होते हैं:

2AgNO 3 + 2NaOH = Ag 2 O + 2NaNO 3 + H 2 O

ई 2 ओ के ऑक्साइड अम्लीय गुण प्रदर्शित करते हैं जब संबंधित मूल यौगिकों के साथ बातचीत करते हैं, तो कप्रेट (आई), अर्जेंटेट्स (आई) और ऑरेट्स (आई) बनते हैं।

Cu 2 O + 2NaOH (सांद्र) + H 2 O = 2Na

EHal हैलाइड, पानी और एसिड में अघुलनशील, हाइड्रोहेलिक एसिड या बेसिक हैलाइड के घोल में काफी हद तक घुल जाते हैं:

CuCl + HC1 = H AgI + KI = K

पानी में अघुलनशील साइनाइड ECN, सल्फाइड E2S आदि समान व्यवहार करते हैं।

अधिकांश Cu (I) और Au (I) यौगिक आसानी से ऑक्सीकृत हो जाते हैं (वायुमंडलीय ऑक्सीजन द्वारा भी), स्थिर व्युत्पन्न Cu (II) और Au (III) में बदल जाते हैं।

4CuCl + O 2 + 4HCl = 4CuCl 2 + 2H 2 O

कनेक्शन के लिए. Cu(I) और Au(I) की विशेषता अनुपातहीनता है:

2CuC1 = CuCl 2 + Cu

3AuCl + KCl = K + 2Au

अधिकांश ई(आई) यौगिक हल्के ताप और प्रकाश के संपर्क में आने पर आसानी से विघटित हो जाते हैं, इसलिए उन्हें आमतौर पर गहरे रंग के कांच के जार में संग्रहित किया जाता है। सिल्वर हैलाइड्स की प्रकाश संवेदनशीलता का उपयोग प्रकाश संवेदनशील इमल्शन तैयार करने के लिए किया जाता है। कॉपर (I) ऑक्साइड का उपयोग कांच, इनेमल को रंगने और सेमीकंडक्टर तकनीक में भी किया जाता है।

कॉपर (II) यौगिक . ऑक्सीकरण अवस्था +2 केवल तांबे की विशेषता है। जब Cu(II) लवण पानी में घुलते हैं या जब CuO (काला) और Cu(OH)2 (नीला) एसिड के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, तो नीले एक्वा कॉम्प्लेक्स 2+ बनते हैं। अधिकांश क्रिस्टलीय हाइड्रेट्स का रंग एक जैसा होता है, उदाहरण के लिए, Cu(NO 3) 2 ∙6H 2 O; Cu(II) के क्रिस्टलीय हाइड्रेट भी पाए जाते हैं, जिनका रंग हरा और गहरा भूरा होता है।

जब अमोनिया तांबे (II) लवण के घोल पर कार्य करता है, तो अमोनिया यौगिक बनते हैं:

Cu(OH) 2 ↓ + 4NH 3 + 2H 2 = (OH) 2

कॉपर (II) की विशेषता आयनिक कॉम्प्लेक्स - कप्रेट्स (II) भी है। इस प्रकार, Cu(OH) 2, जब संकेंद्रित क्षार समाधान में गर्म किया जाता है, तो आंशिक रूप से घुल जाता है, जिससे नीले हाइड्रोक्सोक्यूप्रेट्स (II) प्रकार M 2 +1 बनता है। जलीय घोल में, हाइड्रोक्सोक्यूप्रेट्स (II) आसानी से विघटित हो जाते हैं।

क्षारीय हैलाइडों की अधिकता में, CuHal 2, M +1 और M 2 +1 [CuHal 4] प्रकार के हैलोजेनोक्यूप्रेट्स (II) बनाता है। साइनाइड, कार्बोनेट, सल्फेट और अन्य आयनों के साथ Cu (II) के आयनिक परिसरों को भी जाना जाता है।

तांबे (II) यौगिकों में से, सबसे तकनीकी रूप से महत्वपूर्ण क्रिस्टलीय हाइड्रेट CuSO 4 ∙5H 2 O ( कॉपर सल्फेट) का उपयोग पेंट बनाने, कीटों और पौधों की बीमारियों को नियंत्रित करने, तांबे और उसके यौगिकों आदि के उत्पादन के लिए शुरुआती उत्पाद के रूप में किया जाता है।

तांबा (III), चांदी (III), सोना (III) के यौगिक।ऑक्सीकरण अवस्था +3 सोने की सबसे विशेषता है। तांबे (III) और चांदी (III) के यौगिक अस्थिर हैं और मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट हैं।

कई सोने के यौगिकों की तैयारी के लिए प्रारंभिक उत्पाद एयूसीएल 3 है, जो 200 डिग्री सेल्सियस पर अतिरिक्त सीएल 2 के साथ एयू पाउडर की प्रतिक्रिया करके प्राप्त किया जाता है।

Au(III) हैलाइड्स, ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड प्रमुख अम्लीय गुणों वाले उभयधर्मी यौगिक हैं।

NaOH + Au(OH) 3 = Na

Au(OH) 3 + 4HN0 3 = H + 3H 2 O

औहाल 3 + एम +1 हाल = एम

हाइड्रोजन नाइट्रेट और साइनोऑरेट्स (III) मुक्त अवस्था में पृथक होते हैं। क्षार धातु लवण की उपस्थिति में, ऑरेट्स बनते हैं, उदाहरण के लिए: एम +1, एम +1, आदि।

सोना (V) और (VII) यौगिक।सोने और क्रिप्टन (II) फ्लोराइड की परस्पर क्रिया से सोना पेंटाफ्लोराइड AuF 5 उत्पन्न हुआ:

2Au + 5KrF 2 = 2AuF 5 + 5Kr

पेंटाफ्लोराइड एयूएफ 5 अम्लीय गुण प्रदर्शित करता है और बुनियादी फ्लोराइड्स के साथ फ्लोरोऑरेट्स (वी) बनाता है।

NaF + AuF5 = Na

Au(V) यौगिक बहुत मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट हैं। इस प्रकार, AuF 5 XeF 2 को भी ऑक्सीकरण करता है:

एयूएफ 5 + एक्सईएफ 2 = एक्सईएफ 4 + एयूएफ 3

XeFAuF 6, XeF 5 AuF 6 और कुछ अन्य जैसे यौगिक भी ज्ञात हैं।

अत्यंत अस्थिर फ्लोराइड AuF 7 ज्ञात है।

हाइड्रोजन एच एक रासायनिक तत्व है, जो हमारे ब्रह्मांड में सबसे आम में से एक है। पदार्थों की संरचना में एक तत्व के रूप में हाइड्रोजन का द्रव्यमान अन्य प्रकार के परमाणुओं की कुल सामग्री का 75% है। यह ग्रह पर सबसे महत्वपूर्ण और महत्वपूर्ण यौगिक - पानी का हिस्सा है। हाइड्रोजन की एक विशिष्ट विशेषता यह भी है कि यह डी.आई. मेंडेलीव की रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली में पहला तत्व है।

खोज और अन्वेषण

पेरासेलसस के लेखन में हाइड्रोजन का पहला उल्लेख सोलहवीं शताब्दी में मिलता है। लेकिन हवा के गैस मिश्रण से इसका अलगाव और ज्वलनशील गुणों का अध्ययन वैज्ञानिक लेमेरी द्वारा सत्रहवीं शताब्दी में ही किया गया था। हाइड्रोजन का गहन अध्ययन एक अंग्रेजी रसायनज्ञ, भौतिक विज्ञानी और प्राकृतिक वैज्ञानिक द्वारा किया गया था जिन्होंने प्रयोगात्मक रूप से साबित किया कि हाइड्रोजन का द्रव्यमान अन्य गैसों की तुलना में सबसे छोटा है। विज्ञान के विकास के बाद के चरणों में, कई वैज्ञानिकों ने उनके साथ काम किया, विशेष रूप से लावोइसियर ने, जिन्होंने उन्हें "पानी का जन्मदाता" कहा।

PSHE में स्थिति के अनुसार विशेषताएँ

डी.आई.मेंडेलीव की आवर्त सारणी खोलने वाला तत्व हाइड्रोजन है। परमाणु के भौतिक और रासायनिक गुण एक निश्चित द्वैत दर्शाते हैं, क्योंकि हाइड्रोजन को एक साथ पहले समूह, मुख्य उपसमूह के रूप में वर्गीकृत किया जाता है, यदि यह धातु की तरह व्यवहार करता है और रासायनिक प्रतिक्रिया की प्रक्रिया में एक इलेक्ट्रॉन छोड़ देता है, और सातवें तक - वैलेंस शेल के पूर्ण भरने के मामले में, अर्थात्, नकारात्मक कण की स्वीकृति, जो इसे हैलोजन के समान दर्शाती है।

तत्व की इलेक्ट्रॉनिक संरचना की विशेषताएं

जिन जटिल पदार्थों में यह शामिल है, और सबसे सरल पदार्थ H2 के गुण मुख्य रूप से हाइड्रोजन के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास द्वारा निर्धारित होते हैं। कण में Z= (-1) के साथ एक इलेक्ट्रॉन होता है, जो एक नाभिक के चारों ओर अपनी कक्षा में घूमता है जिसमें एक प्रोटॉन इकाई द्रव्यमान और एक सकारात्मक चार्ज (+1) होता है। इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 1s 1 के रूप में लिखा गया है, जिसका अर्थ है हाइड्रोजन के लिए सबसे पहले और एकमात्र s-कक्षक में एक नकारात्मक कण की उपस्थिति।

जब एक इलेक्ट्रॉन को हटा दिया जाता है या छोड़ दिया जाता है, और इस तत्व के एक परमाणु में ऐसा गुण होता है कि यह धातुओं से संबंधित होता है, तो एक धनायन प्राप्त होता है। संक्षेप में, हाइड्रोजन आयन एक सकारात्मक प्राथमिक कण है। इसलिए, इलेक्ट्रॉन से रहित हाइड्रोजन को केवल प्रोटॉन कहा जाता है।

भौतिक गुण

संक्षेप में हाइड्रोजन का वर्णन करने के लिए, यह एक रंगहीन, थोड़ा घुलनशील गैस है जिसका सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान 2, हवा से 14.5 गुना हल्का है, जिसका द्रवीकरण तापमान -252.8 डिग्री सेल्सियस है।

अनुभव से आप आसानी से सत्यापित कर सकते हैं कि H2 सबसे हल्का है। ऐसा करने के लिए, तीन गेंदों को विभिन्न पदार्थों - हाइड्रोजन, कार्बन डाइऑक्साइड, साधारण हवा - से भरना और साथ ही उन्हें अपने हाथ से छोड़ना पर्याप्त है। जो सीओ 2 से भरा है वह सबसे तेजी से जमीन पर पहुंचेगा, इसके बाद जो हवा के मिश्रण से फुला हुआ है वह नीचे गिरेगा, और जिसमें एच 2 है वह छत पर चढ़ जाएगा।

हाइड्रोजन कणों का छोटा द्रव्यमान और आकार विभिन्न पदार्थों में प्रवेश करने की इसकी क्षमता को उचित ठहराता है। उसी गेंद के उदाहरण का उपयोग करके, इसे सत्यापित करना आसान है; कुछ दिनों के बाद यह अपने आप ही पिचक जाएगा, क्योंकि गैस आसानी से रबर से होकर गुजर जाएगी। हाइड्रोजन कुछ धातुओं (पैलेडियम या प्लैटिनम) की संरचना में भी जमा हो सकता है, और तापमान बढ़ने पर इससे वाष्पित हो सकता है।

हाइड्रोजन की कम घुलनशीलता की संपत्ति का उपयोग प्रयोगशाला अभ्यास में हाइड्रोजन को विस्थापित करके इसे अलग करने के लिए किया जाता है (नीचे दी गई तालिका में मुख्य पैरामीटर शामिल हैं) ताकि इसके अनुप्रयोग के दायरे और उत्पादन के तरीकों को निर्धारित किया जा सके।

समस्थानिक रचना

रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली के कई अन्य प्रतिनिधियों की तरह, हाइड्रोजन में कई प्राकृतिक समस्थानिक होते हैं, यानी, नाभिक में प्रोटॉन की समान संख्या वाले परमाणु, लेकिन न्यूट्रॉन की एक अलग संख्या - शून्य चार्ज और इकाई द्रव्यमान वाले कण। समान गुण वाले परमाणुओं के उदाहरण ऑक्सीजन, कार्बन, क्लोरीन, ब्रोमीन और रेडियोधर्मी सहित अन्य हैं।

हाइड्रोजन 1H के भौतिक गुण, इस समूह के प्रतिनिधियों में सबसे आम, इसके समकक्षों की समान विशेषताओं से काफी भिन्न हैं। विशेष रूप से, उनमें मौजूद पदार्थों की विशेषताएं भिन्न-भिन्न होती हैं। इस प्रकार, साधारण और ड्यूटेरेटेड पानी होता है, जिसमें एक प्रोटॉन के साथ हाइड्रोजन परमाणु के बजाय, ड्यूटेरियम 2 एच होता है - दो प्राथमिक कणों के साथ इसका आइसोटोप: सकारात्मक और अनावेशित। यह आइसोटोप सामान्य हाइड्रोजन से दोगुना भारी है, जो उनके द्वारा बनाए गए यौगिकों के गुणों में नाटकीय अंतर को स्पष्ट करता है। प्रकृति में ड्यूटेरियम हाइड्रोजन की तुलना में 3200 गुना कम पाया जाता है। तीसरा प्रतिनिधि ट्रिटियम 3H है; इसके नाभिक में दो न्यूट्रॉन और एक प्रोटॉन हैं।

उत्पादन और अलगाव के तरीके

प्रयोगशाला और औद्योगिक तरीके काफी भिन्न हैं। इस प्रकार, गैस का उत्पादन मुख्य रूप से खनिज पदार्थों से जुड़ी प्रतिक्रियाओं के माध्यम से कम मात्रा में किया जाता है, जबकि बड़े पैमाने पर उत्पादन में अधिक मात्रा में कार्बनिक संश्लेषण का उपयोग किया जाता है।

प्रयोगशाला में निम्नलिखित रासायनिक अंतःक्रियाओं का उपयोग किया जाता है:

औद्योगिक उद्देश्यों के लिए, गैस का उत्पादन निम्नलिखित विधियों द्वारा किया जाता है:

1. उत्प्रेरक की उपस्थिति में मीथेन का उसके घटक सरल पदार्थों में थर्मल अपघटन (तापमान जैसे संकेतक का मूल्य 350 डिग्री तक पहुंच जाता है) - हाइड्रोजन एच 2 और कार्बन सी।
2. कार्बन डाइऑक्साइड CO 2 और H 2 बनाने के लिए 1000 डिग्री सेल्सियस पर कोक के माध्यम से भापयुक्त पानी प्रवाहित करना (सबसे आम तरीका)।
3. 800 डिग्री तक पहुंचने वाले तापमान पर निकल उत्प्रेरक पर मीथेन गैस का रूपांतरण।
4. हाइड्रोजन पोटेशियम या सोडियम क्लोराइड के जलीय घोल के इलेक्ट्रोलिसिस से एक उप-उत्पाद है।

रासायनिक अंतःक्रिया: सामान्य प्रावधान

हाइड्रोजन के भौतिक गुण बड़े पैमाने पर एक विशेष यौगिक के साथ प्रतिक्रिया प्रक्रियाओं में इसके व्यवहार की व्याख्या करते हैं। हाइड्रोजन की संयोजकता 1 है, क्योंकि यह आवर्त सारणी में पहले समूह में स्थित है, और ऑक्सीकरण की डिग्री भिन्न होती है। हाइड्राइड को छोड़कर सभी यौगिकों में, डीओ में हाइड्रोजन = (1+), सीएन, सीएन 2, सीएन 3 - (1-) प्रकार के अणुओं में।

सामान्यीकृत इलेक्ट्रॉन युग्म बनाकर गठित हाइड्रोजन गैस अणु में दो परमाणु होते हैं और यह ऊर्जावान रूप से काफी स्थिर होता है, यही कारण है कि सामान्य परिस्थितियों में यह कुछ हद तक निष्क्रिय होता है और सामान्य परिस्थितियों में बदलाव होने पर प्रतिक्रिया करता है। अन्य पदार्थों की संरचना में हाइड्रोजन के ऑक्सीकरण की डिग्री के आधार पर, यह ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट दोनों के रूप में कार्य कर सकता है।

वे पदार्थ जिनके साथ हाइड्रोजन क्रिया करके बनता है

जटिल पदार्थ बनाने के लिए मौलिक अंतःक्रिया (अक्सर ऊंचे तापमान पर):

1. क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातु + हाइड्रोजन = हाइड्राइड।
2. हैलोजन + एच 2 = हाइड्रोजन हैलाइड।
3. सल्फर + हाइड्रोजन = हाइड्रोजन सल्फाइड.
4. ऑक्सीजन + एच 2 = पानी.
5. कार्बन + हाइड्रोजन = मीथेन.
6. नाइट्रोजन + एच 2 = अमोनिया.

जटिल पदार्थों के साथ परस्पर क्रिया:

1. कार्बन मोनोऑक्साइड और हाइड्रोजन से संश्लेषण गैस का उत्पादन।
2. H2 का उपयोग करके धातुओं को उनके ऑक्साइड से कम करना।
3. हाइड्रोजन के साथ असंतृप्त स्निग्ध हाइड्रोकार्बन की संतृप्ति।

हाइड्रोजन बंध

हाइड्रोजन के भौतिक गुण ऐसे हैं कि वे इसे विद्युत ऋणात्मक तत्व के साथ संयोजन में, पड़ोसी अणुओं के समान परमाणु के साथ एक विशेष प्रकार का बंधन बनाने की अनुमति देते हैं जिनमें अकेले इलेक्ट्रॉन जोड़े होते हैं (उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और फ्लोरीन)। सबसे स्पष्ट उदाहरण जिसमें इस घटना पर विचार करना बेहतर है वह पानी है। इसे हाइड्रोजन बांड के साथ सिला हुआ कहा जा सकता है, जो सहसंयोजक या आयनिक बांड की तुलना में कमजोर होते हैं, लेकिन इस तथ्य के कारण कि उनमें से कई हैं, वे पदार्थ के गुणों पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालते हैं। अनिवार्य रूप से, हाइड्रोजन बॉन्डिंग एक इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन है जो पानी के अणुओं को डिमर और पॉलिमर में बांधता है, जिससे इसका उच्च क्वथनांक उत्पन्न होता है।

खनिज यौगिकों में हाइड्रोजन

सभी में एक प्रोटॉन, हाइड्रोजन जैसे परमाणु का एक धनायन होता है। वह पदार्थ जिसके अम्लीय अवशेष की ऑक्सीकरण अवस्था (-1) से अधिक होती है, पॉलीबेसिक यौगिक कहलाता है। इसमें कई हाइड्रोजन परमाणु होते हैं, जो जलीय घोल में पृथक्करण को बहु-चरणीय बनाता है। प्रत्येक बाद के प्रोटॉन को एसिड अवशेषों से निकालना अधिक कठिन हो जाता है। माध्यम की अम्लता माध्यम में हाइड्रोजन की मात्रात्मक सामग्री से निर्धारित होती है।

मानवीय गतिविधियों में अनुप्रयोग

पदार्थ वाले सिलेंडर, साथ ही ऑक्सीजन जैसी अन्य तरलीकृत गैसों वाले कंटेनरों की एक विशिष्ट उपस्थिति होती है। उन्हें चमकीले लाल रंग में लिखे "हाइड्रोजन" शब्द के साथ गहरे हरे रंग से रंगा गया है। लगभग 150 वायुमंडल के दबाव में गैस को एक सिलेंडर में पंप किया जाता है। हाइड्रोजन के भौतिक गुणों, विशेष रूप से एकत्रीकरण की गैसीय अवस्था की हल्कीता, का उपयोग हीलियम के साथ मिश्रित गुब्बारों, गुब्बारों आदि को भरने के लिए किया जाता है।

हाइड्रोजन, जिसके भौतिक और रासायनिक गुण लोगों ने कई साल पहले उपयोग करना सीखा था, वर्तमान में कई उद्योगों में उपयोग किया जाता है। इसका बड़ा हिस्सा अमोनिया के उत्पादन में जाता है। हाइड्रोजन (हेफ़नियम, जर्मेनियम, गैलियम, सिलिकॉन, मोलिब्डेनम, टंगस्टन, ज़िरकोनियम और अन्य) ऑक्साइड में भी भाग लेता है, एक कम करने वाले एजेंट, हाइड्रोसायनिक और हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ-साथ कृत्रिम तरल ईंधन के रूप में प्रतिक्रिया में कार्य करता है। खाद्य उद्योग इसका उपयोग वनस्पति तेलों को ठोस वसा में परिवर्तित करने के लिए करता है।

वसा, कोयले, हाइड्रोकार्बन, तेल और ईंधन तेल के हाइड्रोजनीकरण और हाइड्रोजनीकरण की विभिन्न प्रक्रियाओं में हाइड्रोजन के रासायनिक गुण और उपयोग निर्धारित किए गए थे। इसका उपयोग ऑक्सीजन-हाइड्रोजन लौ के प्रभाव में कीमती पत्थरों, गरमागरम लैंप और फोर्ज और वेल्ड धातु उत्पादों का उत्पादन करने के लिए किया जाता है।

हाइड्रोजन, एच (अव्य. हाइड्रोजनियम; ए. हाइड्रोजन; एन. वासेरस्टॉफ; एफ. हाइड्रोजन; आई. हिड्रोजेनो), मेंडेलीव के तत्वों की आवधिक प्रणाली का एक रासायनिक तत्व है, जिसे एक साथ समूह I और VII, परमाणु संख्या 1 के रूप में वर्गीकृत किया गया है। , परमाणु द्रव्यमान 1, 0079। प्राकृतिक हाइड्रोजन में स्थिर आइसोटोप होते हैं - प्रोटियम (1 एच), ड्यूटेरियम (2 एच, या डी) और रेडियोधर्मी - ट्रिटियम (3 एच, या टी)। प्राकृतिक यौगिकों के लिए, औसत अनुपात D/H = (158±2).10 -6 पृथ्वी पर 3 H की संतुलन सामग्री ~5.10 27 परमाणु है।

हाइड्रोजन के भौतिक गुण

हाइड्रोजन का वर्णन सबसे पहले 1766 में अंग्रेज वैज्ञानिक जी. कैवेंडिश ने किया था। सामान्य परिस्थितियों में, हाइड्रोजन एक रंगहीन, गंधहीन और स्वादहीन गैस है। प्रकृति में यह H2 अणुओं के रूप में मुक्त अवस्था में पाया जाता है। H2 अणु की पृथक्करण ऊर्जा 4.776 eV है; हाइड्रोजन परमाणु की आयनीकरण क्षमता 13.595 eV है। हाइड्रोजन ज्ञात सबसे हल्का पदार्थ है, 0°C और 0.1 MPa 0.0899 kg/m 3 पर; उबलना t - 252.6°C, पिघलना t - 259.1°C; महत्वपूर्ण पैरामीटर: टी - 240 डिग्री सेल्सियस, दबाव 1.28 एमपीए, घनत्व 31.2 किग्रा/मीटर 3। 0°C और 1 MPa पर सभी गैसों में सबसे अधिक तापीय चालकता 0.174 W/(m.K) है, विशिष्ट ताप क्षमता 14.208.10 3 J(kg.K) है।

हाइड्रोजन के रासायनिक गुण

तरल हाइड्रोजन बहुत हल्का होता है (-253°C पर घनत्व 70.8 kg/m 3 होता है) और द्रव (-253°C पर यह 13.8 cP होता है)। अधिकांश यौगिकों में, हाइड्रोजन +1 (क्षार धातुओं के समान) की ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है, कम अक्सर -1 (धातु हाइड्राइड्स के समान)। सामान्य परिस्थितियों में, आणविक हाइड्रोजन निष्क्रिय होता है; 20°C और 1 MPa 0.0182 ml/g पर पानी में घुलनशीलता; धातुओं में अत्यधिक घुलनशील - Ni, Pt, Pd, आदि। ऑक्सीजन के साथ यह 143.3 MJ/kg (25°C और 0.1 MPa पर) ऊष्मा उत्सर्जित करके पानी बनाता है; 550°C और इससे अधिक तापमान पर प्रतिक्रिया के साथ विस्फोट होता है। फ्लोरीन और क्लोरीन के साथ परस्पर क्रिया करते समय प्रतिक्रियाएँ भी विस्फोटक रूप से होती हैं। मुख्य हाइड्रोजन यौगिक: एच 2 ओ, अमोनिया एनएच 3, हाइड्रोजन सल्फाइड एच 2 एस, सीएच 4, धातु और हैलोजन हाइड्राइड्स सीएएच 2, एचबीआर, एचएल, साथ ही कार्बनिक यौगिक सी 2 एच 4, एचसीएचओ, सीएच 3 ओएच, आदि। .

प्रकृति में हाइड्रोजन

हाइड्रोजन प्रकृति में एक व्यापक तत्व है, इसकी सामग्री 1% (वजन के अनुसार) है। पृथ्वी पर हाइड्रोजन का मुख्य भंडार पानी (द्रव्यमान के अनुसार 11.19%) है। हाइड्रोजन सभी प्राकृतिक कार्बनिक यौगिकों के मुख्य घटकों में से एक है। मुक्त अवस्था में, यह ज्वालामुखीय और अन्य प्राकृतिक गैसों में (0.0001%, परमाणुओं की संख्या के अनुसार) मौजूद होता है। यह सूर्य, तारे, अंतरतारकीय गैस और गैस निहारिका के द्रव्यमान का बड़ा हिस्सा बनाता है। ग्रहों के वायुमंडल में यह H2, CH4, NH3, H2O, CH, NHOH आदि के रूप में मौजूद है। यह सूर्य के कणिका विकिरण (प्रोटॉन प्रवाह) और ब्रह्मांडीय किरणों (इलेक्ट्रॉन) का हिस्सा है। बहती है)

हाइड्रोजन का उत्पादन एवं उपयोग

हाइड्रोजन के औद्योगिक उत्पादन के लिए कच्चे माल तेल रिफाइनरी गैसें, गैसीकरण उत्पाद आदि हैं। हाइड्रोजन उत्पादन की मुख्य विधियाँ हैं: जल वाष्प के साथ हाइड्रोकार्बन की प्रतिक्रिया, हाइड्रोकार्बन का आंशिक ऑक्सीकरण, ऑक्साइड रूपांतरण, पानी का इलेक्ट्रोलिसिस। हाइड्रोजन का उपयोग अमोनिया, अल्कोहल, सिंथेटिक गैसोलीन, हाइड्रोक्लोरिक एसिड, पेट्रोलियम उत्पादों के हाइड्रोट्रीटिंग और हाइड्रोजन-ऑक्सीजन लौ के साथ धातुओं को काटने के लिए किया जाता है।

हाइड्रोजन एक आशाजनक गैसीय ईंधन है। ड्यूटेरियम और ट्रिटियम ने परमाणु ऊर्जा में आवेदन पाया है।