Ջրածին

Ջրածին (Կաղապար:Lang-lat), պարբերական համակարգի առաջին տարրն է։ Առաջին անգամ մաքուր վիճակում ստացել է Հենրի Կավենդիշը 1766 թվականին։ Այն տիեզերքում ամենատարածված տարրն է։ Երկրի վրա այն գտնվում է հիմնականում միացությունների ձևով։ Ջրածինը միացություններում միավալենտ է։

Ջրածնի ատոմը կազմված է մեկ պրոտոն ունեցող միջուկից և մեկ էլեկտրոնից։ Հանդես է գալիս H₂ պարզ նյութի ձևով։

Պատմություն

Ջրածինը հայտնաբերվել է 16-դ դարի կեսերին Պարացելսի կողմից, որը ստացել է երկաթի վրա ծծմբական թթու ազդելով։ 1766 թվականին Կավենդիշը հաստատել է նրա հատկությունները և ցույց է տվել նրա տարբերությունը մյուս գազերից և անվանել է «այրվող օդ»։ Լավուազիեն 1783 թվականին առաջին անգամ ջրածին ստացավ ջրից և ապացուցեց, որ ջուրը ջրածնի և թթվածնի քիմիական միացությունն է և նրան անվանեց «հիդրոգենիում», որը նշանակում է ջուր ծնող։ Ջրածինը երկրի վրա հանդես է գալիս միացություններում՝ ջրում, նավթում, կենդանի հյուսվածքներում, իսկ ազատ վիճակում՝ շատ չնչին քանակներով մթնոլորտի վերին շերտերում։

Ջրածին անջատվում է նաև հրաբխային ժայթքումների ժամանակ։ Սպեկտրոսկոպի օգնությամբ ջրածին հայտնաբերվել է արեգակի և աստղերի վրա։

Տիեզերքի նյութը ժամանակակից պատկերացումներով կազմված է 30-50%-ի չափով ազատ ջրածնից, որի ատոմը հանդիսանում է տիեզերքի կառուցման հիմնական աղյուսիկը։ Պատկեր:Emissions Spectra.webm Բացի ջրածնից՝ 1 ատոմական զանգվածով, հայտնի են նաև 2 և 3 ատոմական զանգվածներով ջրածիններ՝ ծանր ջրածիններ՝ դեյտերիում (D) և տրիտիում (T), որոնք թթվածնի հետ առաջացնում են ծանր ջուր։

Անվան ծագում

1787 թվականին Ա․ Լավուազիեն «այրվող գազը» դասակարգեց քիմիական տարրերի շարքը և անվանեց ջրածին hydrogène (Կաղապար:Lang-grc - «ջուր» և Կաղապար:Lang-grc2 - «ծնում եմ») - «ջուր ծնող»։

1801 թվականին Ա․ Լավուազիեն հետևորդ ակադեմիկոս Վ. Մ. Սևերգինը ջրածինը անվանեց «ջրաստեղծ նյութ», նա գրել է.

Տարածվածություն

Սատուրն։ Մոլորակը բաղկացած է հիմնականում ջրածնից և հելիումից։

Տիեզերքում

Ջրածինը ամենատարածված տարրն է տիեզերքում։ Կազմում է աստղերի և արևի զանգվածի մոտ կեսը (պլազմայի ձևով), արեգակի մթնոլորտի 84 %-ը, միջաստղային միջավայրի և միգամածությունների հիմնական մասը։ Աստղերի ընդերքում՝ ջրածնի ատոմների միջուկներից՝ պրոտոններից սինթեզվում են հելիումի ատոմի միջուկներ (ջերմամիջուկային սինթեզ), անջատվում է ահռելի քանակներով էներգիա։

Ջրածինը հայտնաբերվել է նաև այլ մոլորակների մթնոլորտում (H₂)։

Երկրի ընդերքում և կենդանի օրգանիզմներում

Ջրածնի պարունակությունը երկրակեղևում (ըստ զանգվածի) 0,15 % է, ընդհանուր պարունակությունը երկրի վրա՝ 1 % (16 %՝ ըստ ատոմների թվի)։ Ազատ վիճակում հանդիպում է հազվադեպ՝ որոշ հրաբխային և այլ բնական գազերում, օդում՝ 1•10⁻⁴։ Մթնոլորտի վերին շերտերում ջրածնի պարունակությունը շատ ավելի մեծ է, մերձերկրյա տարածությունում առաջացնում է երկրի պրոտոնային ռադիացիոն գոտին։

Ջրածինը մտնում է ամենատարածված նյութի՝ ջրի (11, 19% ըստ զանգվածի), նաև քարածխի, նավթի, բնական գազերի, կավերի, կենդանական և բուսական օրգանիզմների բաղադրության մեջ։

Ջրածնի իզոտոպային բաղադրությունը տարբեր տեղերում նույնը չէ․ ծանր ջրածինի (D) պարունակությունը օվկիանոսների վերին շերտերում ավելի մեծ է, քան մթնոլորտային տեղումներում և սառցադաշտերում։

Ստացում

Ջրածնի օքսիդների տարբեր սխեմատիկ ներկայացուցիչները

Ջրածին, դեյտերիումի, Տրիտիումի

• Ջրածնից փոքր իոնացման պոտենցիալներով մետաղների և թթուների փոխազդեցությունից (բացի HNO₃ և խիտ H₂SO₄-ից).

$𝖹𝗇\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖧𝖢𝗅\mathsf{\rightleftarrows }𝖹𝗇𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}$

$𝖥𝖾\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{\rightleftarrows }𝖥𝖾𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}$

• Ալկալիական և հողալկալիական մետաղների ու ջրի փոխազդեցությունից.

$𝖭𝖺\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\rightleftarrows }\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖮𝖧\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}$

$𝖢𝖺\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\rightleftarrows }𝖢𝖺\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}$

• Որոշ մետաղների կամ ոչ մետաղների և ալկալու ջրային լուծույթի փոխազդեցությունից.

$\mathrm{𝟤}𝖠𝗅\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖮𝖧\mathsf{+}\mathrm{𝟨}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖭𝖺\mathsf{[}𝖠𝗅\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{]}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }$

$𝖹𝗇\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖪𝖮𝖧\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\to }{𝖪}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{[}𝖹𝗇\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{]}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }$

$𝖲𝗂\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖮𝖧\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\to }𝖭{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}𝖲𝗂{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}$

• Մետաղների հիդրիդների և ջրի կամ թթուների փոխազդեցությունից.

$𝖭𝖺𝖧\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\to }𝖭𝖺𝖮𝖧\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }$

$𝖢𝖺{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖧𝖢𝗅\mathsf{\to }𝖢𝖺𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }$

• Ալկալիների, թթուների և որոշ աղերի ջրային լուծույթների էլեկտրոլիզով.

$\mathrm{2}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\stackrel{electroli{z}^{\circ }}{\to }\mathrm{2}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\uparrow }\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\uparrow }$

$\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\stackrel{NaO{H}^{\circ }}{\to }\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\uparrow }$

• Շիկացած ածխի և ջրային գոլորշու փոխազդեցությունից (1000°С).

$𝖢\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\to }𝖢𝖮\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }$

• Երկաթագոլորշային եղանակով՝ շիկացած երկաթի և ջրային գոլորշու փոխազդեցությունից.

$\mathrm{𝟥}𝖥𝖾\mathsf{+}\mathrm{𝟦}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\to }𝖥{𝖾}_{\mathrm{𝟥}}{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}\mathrm{𝟦}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }$

• Մեթանի կոնվերսիայով (փոխարկմամբ) (900°С).

$𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\to }𝖢𝖮\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }$

կամ

$𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\to }𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟦}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }$

Ֆիզիկական հատկություններ

Ճառագայթման սպեկտր

Ճառագայթման սպեկտր ջրածնի ատոմում։ 4 տեսանելի գազերի սպեկտրալ գիծը Բալմերի շարքում

Ջրածինը սովորական պայմաններում անգույն, անհամ, անհոտ գազ է։ 14,5 անգամ թեթև է օդից (ամենաթեթև գազն է)։Ջրում քիչ է լուծվում՝ 1 լ ջրում 20°С-ում լուծվում է 18 մլ ջրածին։-252,8°С-ում 1 մթնոլորտային ճնշման տակ ջրածինը դառնում է շարժուն հեղուկ, որը ևս անգույն է։

Ջրածինը լավ լուծվում է որոշ մետաղներում (Ni, Pd, Pt) 1 ծավալ պալադիումում լուծվում է 850 ծավալ ջրածին՝ տաքացնելիս այն քանակապես անջատվում է։ Ջրածնի դիրքը 1 և 7 րդ խմբում պայմանավորված է նրանով, որ ջրածնի ատոմը կարող է կորցնել էլեկտրոն նմանվելով ալկալիական մետաղներին եվ վերցնել էլեկտրոն նմանվելով հալոգեններին այսպիսով ջրածնի ատոմը օժտված է վերօքս երկակիությամբ կարող է լինել և օքսիդիչ, և վերականգնիչ։

Ջրածնի ատոմը պարզագույնն է՝ բաղկացած է միջուկից և մեկ էլեկտրոնից, իոնացման պոտենցիալը՝ 13,595 Էվ, էլեկտրոնային խնամակցության էներգիան (հիմնական վիճակում գտնվող ատոմի և բացասական իոնի էներգիաների տարբերությունը)՝ 0,754 էվ։ Քվանտային մեխանիկայի օգնությամբ հաշված են ջրածնի ատոմի հնարավոր էներգետիկ վիճակները։

Այլ գազերի հետ համեմատած ջրածինն ունի ամենամեծ տեսակարար ջերմահաղորդականությունը՝ 4,12• 10⁻⁴ կալ/սմ վրկ։ Ջրածինը չափազանց դժվար հեղուկացող գազ է (կրիտիկական ջերմաստիճանը՝ -240°С)։

Հեղուկ ջրածինը թեթև (70,8 կգ/մ³, -253°С), անգույն, դյուրաշարժ հեղուկ է։

Պինդ ջրածինը բյուրեղական է, խտությունը՝ 88 կգ/մ³։ Սովորական պայմաններում ջրածնի մոլեկուլը երկատոմ է՝ Н₂ (ատոմների հեռավորությունը՝ 0,7414 А), դիսոցման էներգիան՝ 4,776 էվ (մոլ)։

Իզոտոպներ

Իզոտոպները Կաղապար:Chem պրոտիում (ըստ զանգվածի 99,98 %), Կաղապար:Chem դեյտերիում (ըստ զանգվածի 0,02 %)։ Արհեստական եղանակով ստացվող Կաղապար:Chem տրիտիում։

Ատոմական համարը՝ 1, ատոմական զանգվածը՝ 1.008։ Ամենաթեթև տարրն է պարբերական համակարգում։ Երկրի կեղևի ամբողջ զանգվածի, ներառյալ ջուրը և օդը ջրածնին բաժին է ընկնում ընդամենը 1%։ Ջրածինը 14 անգամ թեթև է օդից։

	Հալման ջերմաստիճան, K	Եռման ջերմաստիճան, K	Եռակի կետ, K / kPa	Կրիտիկական կետ, K / kPa	Խտություն հեղուկ / գազ, կգ/մ³
H2	13,96	20,39	13,96 / 7,3	32,98 / 1,31	70,811 / 1,316
HD	16,65	22,13	16,6 / 12,8	35,91 / 1,48	114,0 / 1,802
HT		22,92	17,63 / 17,7	37,13 / 1,57	158,62 / 2,31
D2	18,65	23,67	18,73 / 17,1	38,35 / 1,67	162,50 / 2,23
DT		24.38	19,71 / 19,4	39,42 / 1,77	211,54 / 2,694
T2	20,63	25,04	20,62 / 21,6	40,44 / 1,85	260,17 / 3,136

Իզոտոպների հատկություններ

Իզոտոպների հատկությունները ջրածնում բերված է աղյուսակում։

Իզոտոպ	Z	N	Զանգված, ա. է. մ.	Կայունություն	Սպին	Բնության մեջ, %	տեսակը և էներգիան
1H	1	0	1,007 825 032 07(10)	կայուն	Կաղապար:Frac+	99,9885(70)
2H	1	1	2,014 101 777 8(4)	կայուն	1+	0,0115(70)
3H	1	2	3,016 049 277 7(25)	12,32(2) տարի	Կաղապար:Frac+		β−	18,591(1) ԿէՎ
4H	1	3	4,027 81(11)	1,39(10)Կաղապար:E վ	2−		-n	23,48(10) ՄէՎ
5H	1	4	5,035 31(11)	ավելի քան 9,1Կաղապար:E վ	(Կաղապար:Frac+)		-nn	21,51(11) ՄէՎ
6H	1	5	6,044 94(28)	2,90(70)Կաղապար:E վ	2−		−3n	24,27(26) ՄէՎ
7H	1	6	7,052 75(108)	2,3(6)Կաղապար:E վ	Կաղապար:Frac+		-nn	23,03(101) ՄէՎ

Քիմիական հատկություններ

Ջրածնի ատոմը խիստ ռեակցիաունակ է և շատ արագ առաջացնում է H₂ մոլեկուլը։ Ատոմական ջրածնով աշխատող այրիչը ստեղծում է 4000 °С բարձր ջերմաստիճան, որը պայմանավորված է H₂-ի կապի մեծ էներգիայով H+H→H₂ ΔH=-436 կՋ է։ Բացի հիդրիդներից, որտեղ ջրածնի օքսիդացման աստիճանը -1 է, մնացած միացություններում ունի +1 օքսիդացման աստիճան։

Տաքացնելիս ջրածինը միանում է ոչ մետաղների մեծ մասի (օքսիդանում է) և ակտիվ մետաղների (վերականգնվում է) հետ, առաջացնում հիդրիդներ։ Ոչ մետաղների հիդրիդներն անգույն, սովորաբար տհաճ հոտով, թունավոր գազեր են, մետաղներինը՝ սպիտակ, բյուրեղական (իոնական) նյութեր։

Ջրածնի և հալոգենների խառնուրդները պայթուցիկ են․ ֆտորի հետ անմիջապես, քլորի հետ պայթում է լուսավորելիս, անգամ -252 °C-ում բրոմի և յոդի հետ՝ տաքացնելիս։ Առաջանում են հալոգենաջրածիններ՝ ֆտորաջրածին (HF), քլորաջրածին (НСl), բրոմաջրածին (HBr) և յոդաջրածին (HI), որոնց ջրային լուծույթներն ուժեղ թթուներ են։

Սովորական պայմաններում թթվածնի հետ ջրածինը միանում է դանդաղ, տաքացնելիս՝ պայթյունով։ Պայթուցիկ են 4-94 ծավավալ % H₂ պարունակող խառնուրդները՝ թթվածնի և 4-74% Н₂ պարունակող խառնուրդները օդի հետ։

Ջրածինը թթվածնի հետ առաջացնում է նաև ջրածնի պերօքսիդ՝ H₂0₂։ Տաքացնելիս ջրածինը ծծմբի հետ միանում է հեշտությամբ, սելենի և տելուրի հետ՝ դժվարությամբ։ Առաջանում են ծծմբաջրածին՝ H₂S, սելենաջրածին՝ H₂Se, և տելուրաջրածին՝ H₂Te, որոնք տհաճ հոտով ջրում լուծելի գազեր են (լուծույթները թթուներ են)։

Ջրածինը ազոտի հետ միանում է կատալիզատորի առկայությամբ՝ տաքացնելիս։ Ստացվում է ամոնիակ, NH₃, որի ելքը մեծանում է ճնշումը բարձրացնելիս։ Ազոտի մյուս միացությունները ջրածնի հետ՝ հիդրազինը (N₂H₄), և ազոտաջրածնական թթուն (NH₃), հեղուկներ են։

Ատոմական ջրածինը միանում է ֆոսֆորի, արսենի և անտիմոնի հետ։ Առաջանում են ֆոսֆին՝ PH₃, արսին՝ AsH₃, և ստիբին՝ SbH₃, որոնք տհաճ հոտով, խիստ թունավոր գազեր են։

Ածխածինը ջրածնի հետ միանում է բարձր ջերմաստիճաններում՝ առաջացնելով (կատալիզատորի բացակայությամբ) մեթան՝ CH₄, որը ածխաջրածինների պարզագույն ներկայացուցիչն է։ Սիլիցիումաջրածինները և բորաջրածինները՝ В₂Н₆, В₄Н₁₀, В₅Н₉, В₅Н₁₁ և այլն, ստացվում են մագնեզիումի, սիլիցիդի կամ բորիդի և թթուների փոխազդեցությամբ։ Տաքացնելիս ջրածինն իրենց օքսիդներից վերականգնում է բազմաթիվ մետաղներ (Mo, W, Cr, Fe, Си և այլն) և ոչ մետաղներ (Сl, Տ, N, Si և այլն)։

Ածխածնի (II) օքսիդը (СО) կատալիզատորի առկայությամբ Ջրածնով վերականգնելով ստանում են օրգանական նյութեր (НСНО, СН₃ОН և այլն)։

Ջրածինը միանում է չհագեցած ածխաջրածինների հետ, վերականգնում օրգանական միացությունները։ Ալկալիական, հողալկալիական և մի քանի այլ մետաղների հետ ջրածինը միանում է բարձր ջերմաստիճաններում առաջացնելով մետաղների հիդրիդներ՝ LiH, NaH, CaH₂, ВеН₂ և այլն։ Այդ հիդրիդները կայուն են, հալվում են առանց քայքայվելու, ջրի առկայությամբ հիդրոլիզվում են՝ անջատելով ջրածին, ուժեղ վերականգնիչներ են։ Նրանց հալույթները էլեկտրոլիտներ են, ենթարկվում են էլեկտրոլիզի (անոդի վրա անջատվում է ջրածին)։

Ջրածինը լավ է լուծվում բազմաթիվ մետաղներում (Pd, Pt, Ni և այլն)՝ առաջացնելով ներդրման պինդ լուծույթներ։ Մետաղներում լուծվելու ունակության շնորհիվ ջրածինը․ թափանցում է մետաղների միջով (դիֆուզիա), կոռոզիայի է ենթարկում պողպատը (դեկարբոնացում)։

• Լույսի կամ ջերմության ազդեցությամբ H₂ միանում է հալոգենների և այլ ոչ մետաղների հետ։

${𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖧𝖢𝗅$

${𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}𝖲\mathsf{\to }{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲$

$\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖭}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}$ (400-500°С,p,Fe)

• Ջրածինը միանում է թթվածնի հետ՝ հսկայական քանակի էներգիայի անջատմամբ (ջրածնաթթվածնային բոցի ջերմաստիճանը հասնում է 3000°С։

$\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{+}𝖰$

այս գազերի 2։1 հարաբերությունը կոչվում է շառաչող գազ, քանի որ ավարտվում է պայթյունով։

• Ջրածինը ուժեղ վերականգնիչ է, այն վերականգնում է շատ մետաղներ իրենց օքսիդներից.

$𝖯𝖻𝖮\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }𝖯𝖻\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

$𝖢𝗎𝖮\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }𝖢𝗎\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

փոխազդում է նաև որոշ ոչ մետաղների օքսիդների հետ, ստացվում է ոչ մետաղ.

$\mathrm{𝟤}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟦}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }{𝖭}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟦}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

• Մետաղների հետ ջրածինը առաջացնում է հիդրիդներ, որոնք պինդ նյութեր են և կարծես ջրածնի շտեմարան լինեն, որովհետև ջրի հետ՝ տալիս են ջրածին, որը հնարավոր է ապագայում օգտագործել որպես վառելիք՝ բենզինի փոխարեն։

${𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭𝖺\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖧$

$𝖢𝖺\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }𝖢𝖺{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}$

• Օրգանական քիմիական ռեակցիաներում ջրածինը օգտագործում են հիդրացնելու համար։

$𝖱\mathsf{-}𝖢𝖧\mathsf{=}𝖢𝖧\mathsf{-}{𝖱}^{\prime }\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\to 𝖱\mathsf{-}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{-}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{-}{𝖱}^{\prime }$

Կիրառություն

Ջրածինը կիրառվում է դիրիժաբլների լցման համար, որպես թեթև գազ, վեր բարձրացնող ուժ, ավտոգեն զոդման ժամանակ բոցի ջերմաստիճանը հասնում է 2000 °C–ի։ Քիմիական արդյունաբերությունում որպես վերականգնիչ հատկապես Ni, Pt, Pd-ի առկայությամբ, 1 ծավալ Pd-ի մեջ լուծվում Է 850 ծավալ ջրածին։ Օգտագործվում է քարածուխից արհեստական բենզինի ստացման համար, ամոնիակի, սպիրտների, հալոգենաջրածինների սինթեզում։

Անգլիացի քիմիկոս Ջոն Դալտոնը 19-րդ դարի սկզբին առաջարկել է ջրածնի ատոմի զանգվածը, որպես ամենաթեթև տարր, ընդունել որպես ատոմական զանգվածի միավոր։ 1815 թվականին անգլիացի գիտնական Պրաուտր հայտնել է այն միտքը, որ բոլոր տարրերի ատոմները կառուցված են ջրածնի n ատոմներից։

Արեգակի վրա հայտնաբերվել է 69 քիմիական տարր՝ ջրածնի գերակշռությամբ։ Ջրածինը 5.1 անգամ շատ է, քան հելիումը և 10 հազար անգամ ավելի, քան բոլոր մետաղները միասին վերցրած (վերցրած ոչ թե կշռով, այլ ատոմների թվով)։ Այդ ջրածինը ծախսվում է ոչ միայն էներգիա արտադրելու վրա։ Ջերմա- միջուկային պրոցեսների ընթացքում նրանից առաջանում են նոր քիմիական տարրեր, իսկ արագացված պրոտոնները արտանետվում են՝ մերձարեգակնային քամի։ Այս երևույթը հայտնաբերվել է վերջերս՝ կոսմիկական տարածքն ուսումնասիրելու ժամանակ՝ արհեստական արբանյակների օգնությամբ։

Այն որոշակի վտանգ է ներկայացնում տիեզերագնացների համար։ Բացի այդ՝ պրոտոնների հոսքն առաջ է բերում երկրորդային կոսմիկական ճառագայթում, որը հասնում է մինչև երկրի մակերևույթ։ Առաջացող մագնիսային փոթորիկները կարող են ազդել կենսագործունեության պրոցեսների վրա և երկրի մագնիսային դաշտի կողմից կլանված ջրածնի միջուկը չի կարող չազդել կոսմոսի հետ նրա զանգվածափոխանակության վրա։

Մեծ քանակությամբ ջրածին կիրառվում է ամոնիակ, HCl սինթեզելու համար, հեղուկ ճարպերի հիդրոգենացման համար։ Որպես թեթև գազ հելիումի հետ լցնում էին օդապարիկները։ Ջրածինը օգտագործում են բարձր ջերմաստիճան ստանալու համար (3000-4000°С)։ Սակայն ջրածնի ամենալուրջ խնդիրը՝ միջուկային այս ռեակցիան է ²₁H+³₁H=⁴₂He+n+17,6 կՋ

Այս ռեակցիան ընթանում է 10 միլիոն աստիճանում, եթե հնարավոր լիներ կառավարել այս ռեակցիան, մարդկությունը կլուծեր էներգիայի պրոբլեմը։

Կարևոր է նաև պինդ վիճակում ջրածնի ստացումը (մետաղական ջրածին), որը օժտված է գերհաղորդականությամբ։

Տես նաև

• Պարբերական աղյուսակ
• Հիդրոգենացում
• Քիմիական կապ
• Հիդրոնիում

Գրականություն

• Մոլորակի աղյուսները, հեղինակ՝ Մ. Գ. Զալինյան, էջեր՝ 7-8
• Կաղապար:Cite book
• Կաղապար:Cite journal
• Կաղապար:Cite book
• Կաղապար:Cite book
• Կաղապար:Cite book

Արտաքին հղումներ

• The Hydrogen Atom and The Periodic Table - The Feynman Lectures on Physics
• Basic Hydrogen Calculations of Quantum Mechanics Կաղապար:Webarchive
• Hydrogen at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)
• High temperature hydrogen phase diagram Կաղապար:Webarchive
• Wavefunction of hydrogen
• Low Energy Linear Accelerator - Monatomic Hydrogen diagram Կաղապար:Webarchive