Vodikov atom je najjednostavniji element

Vodik je kemijski element, najjednostavnijiu svojoj strukturi i najčešće u prirodi. Prema nekim znanstvenim podacima ovaj element čini više od devedeset posto svih atoma. Najvažniji spoj u kojem je vodik prisutan je voda. Njegova kemijska formula je napisana na sljedeći način: H2O. Vodikov atom se sastoji od jednog protona koji predstavlja jezgru i jednog elektrona. To je jedini element koji je gorivi plin.

Kako je atom vodika smješten u periodičnom stolu?

Ovaj se element nalazi na vrhu prve skupine. To je učinjeno zbog toga što vodikov atom, izgubivši svoj elektron, tvori pozitivan ion s jednim punjenjem. Međutim, pod određenim uvjetima, vodik može dobiti metalna svojstva. U normalnim uvjetima, ona pokazuje samo svojstva karakteristična za nonmetale. Vodik ima značajne razlike od ostalih elemenata koji pripadaju prvoj skupini.

Kako dobiti vodik u laboratoriju?

Vodik se može dobiti djelovanjem(vodena otopina klorovodične kiseline) = ZnCl2 (vodena otopina cinkovog oksida) + H2 (plin)

Proizvodnja vodika hidrolizom: 2H3O- + 2e- = H2 (plin) + 2H20 (voda).

Proizvodnja vodika moguće je djelovanjem alkala na aluminij ili cink. Ti metali mogu reagirati s vodenim otopinama kalijevog hidroksida ili kalijevog hidroksida. U ovom slučaju nastaje vodik:
Zn (cink) + 2OH- + 2H20 = (Zn (OH) 4) 2- (tetrahidroksociklični ion)) + H2 (plin)
Al (aluminij) + 2OH- + 6H20 = (Al (OH) 4) - (tetrahidroksumaluminatni ion) + H2 (plin).

Taj se kemijski element također može dobiti hidrolizom vodenih otopina: CaH2 (kalcijev hidrid) + 2H20 (voda) = Ca (OH) 2 (kalcijev hidroksid) + 2H2 (vodik).

Izotopi vodika

Postoje tri izotopna oblika ove kemikalijeelement: protium, deuterij i tritium. Istodobno, prirodni vodik sadrži oko 99% protioma, ostatak je deuterij. Treći izotop je radioaktivni, nestabilni izotop. Iz tog razloga, ona se nalazi u prirodi samo u obliku tragova. Tritium emitira radioaktivne čestice, a poluživot je 12,3 godine.

Izotopni oblici vodika su praktičkiiste kemijske osobine, ali se značajno razlikuju u fizičkim svojstvima. Za svaki spoj vodika postoji analog deuterija. Najvažniji od njih je deuterijev oksid (ili teška voda). Ova tvar se koristi u nuklearnim reaktorima. Dobiva se elektrolizom vode.

Kemijska svojstva vodika

Kemijski element koji se razmatra može obnoviti nemetale iz skupine 4-7, okside i organske nezasićene spojeve, oksidirati metale, što rezultira stvaranjem hidrida.

Vodikov spojevi

To su ionski, složeni i kovalentni hidridi, kao i hidridi kao što su interkalirajući spojevi.

Proizvodnja vodika

- Bohrin proces;

- iz prirodnog plina ili benzina (nafta);

- krekiranjem i reformiranjem ugljikovodika;

- pomoću elektrolize slane otopine (tj. vodene otopine natrij klorida).

Vodikov atom u kvantnoj mehanici

Vodikov atom je važan u kvantumehanika, budući da mu je problem s dva tijela ima analitičku približnu ili točnu vrijednost. Ove otopine mogu se koristiti za različite izotope vodika, ali s odgovarajućom korekcijom. Vodikov atom u kvantnoj mehanici opisan je djelovanjem valne dvostruke čestice. Također se smatra kao ne-sudjelujući elektron u elektrostatskom polju atomske teške jezgre.

Bohrov atom vodika

Godine 1913. Bohr Nils predložio je svoj model atomavodik. Ima mnogo pojednostavljenja i pretpostavki. Unatoč činjenici da model nije bio posve korektan, Bohr je zaključio spektar zračenja i dobio točne vrijednosti energetske razine atoma.