Arama

Elementler - Hidrojen

Güncelleme: 29 Ekim 2018 Gösterim: 14.822 Cevap: 4
kompetankedi - avatarı
kompetankedi
VIP Bir Dünyalı
11 Nisan 2007       Mesaj #1
kompetankedi - avatarı
VIP Bir Dünyalı

hidrojen (H)


Ad:  h1.JPG
Gösterim: 625
Boyut:  58.9 KB
en basit kimyasal element. Renksiz, kokusuz, tatsız ve yanıcı bir gazdır.
Sponsorlu Bağlantılar
Sembol: H
Atom numarası: 1
Atom ağırlığı: 1.00794 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K)
Bilinen renksiz en hafif gaz
A-metal
s-blok elementi

Hidrojen atomu, birim artı elektrik yüklü bir proton içeren bir çekirdek ile bu çekirdeğin çevresinde dolanan birim eksi elektrik yüklü bir elektrondan oluşur. Hidrojen atomları tepkindir ve çiftler halinde birleşerek hidrojen moleküllerini (H2) oluştururlar. Bolluk bakımından Yer’de bulunan elementler arasında dokuzuncu sırayı alır ve Yer kütlesinin yaklaşık yüzde 0,9’u hidrojendir. Evrende en bol miktarda bulunan elementtir ve tüm madde kütlesinin yaklaşık yüzde 75’ini oluşturur. Hidrojen, karbonla ve öteki elementlerle yaptığı bileşikler halinde bütün hayvansal ve bitkisel maddelerde, ayrıca kömürde ve petrolde bulunur; su kütlesinin de yaklaşık yüzde ll’i hidrojendir.

Hidrojeni ilk olarak 16. yüzyılda İsviçreli simyacı Paracelsus, asitlerin bazı metaller üzerindeki etkisini araştırırken elde etti. 1766’da İngiliz kimyacı Henry Cavendish ise hidrojenin öbür yanıcı gazlardan ayrı bir gaz olduğunu belirledi ve belirli miktarlardaki asitleri ve metalleri tepkimeye sokarak oluşan hidrojenin miktarını ve yoğunluğunu ölçtü. Hidrojenin yanmasıyla su oluşumu 1776’da gözlendi. Hidrojen adı 1781’de Fransız kimyacı Antoine-Laurent Lavoisier tarafından önerildi.
Ad:  1.JPG
Gösterim: 2909
Boyut:  12.3 KB
1783’te balonlarda hidrojen gazı kullanımı başlatıldı; bu uygulama II. Dünya Savaşı’na değin sürdürüldü, ama bu arada hava gemilerinde daha çok, hidrojenin tersine yanıcı olmayan helyum gazından yararlanıldı. Hidrojen en çok, bireşim yoluyla amonyak ve metanol üretiminde, petrol ürünü yakıtlarda kükürt giderilmesi işlemlerinde ve bazı rafineri yan ürünlerinden uçucu, kararlı ürünler elde edilmesinde tüketilir.

Aynca, organik bileşiklerin hidrojenlenmesiyle çeşitli sanayi ürünlerinin ve çözücülerin üretiminde, örneğin benzenden sikloheksan elde etmede, hayvansal ve bitkisel yağlardan kahvaltılık ve yemeklik yağlar gibi gıda ürünlerinin hazırlanmasında kullanılır. Hidrojen, klor ve brom ile tepkiyerek hidrojen klorür ve hidrojen bromür oluşturur. Özellikle tungsten ve molibden gibi bazı metaller, oksitlerinin ya da tuzlarının hidrojenle işlenmesi yoluyla elde edilir.

Hidrojenin oksijenle yanması sonucunda yaklaşık 2.600°C’lik bir sıcaklık ortaya çıkar; hidrojen moleküllerinin bir elektrik arkı ya da akkor bir tungsten teli yardımıyla ayrıştırılması sonucunda oluşan hidrojen atomlarının yeniden birleşmesiyle de 3.400°C’nin üzerinde sıcaklıklar elde edilebilir.

Az miktarlarda hidrojen elde etmek için çoğunlukla çinkonun sülfürik asitle işlenmesi yönteminden yararlanılır. Sanayi çapındaki üretimde ise, metan gibi bazı hidrokarbonların üzerinden su buhan ya da oksijen geçirilmesi tekniği uygulanır. Hidrojen aynca, çeşitli mayalama ve petrol arıtma işlemlerinde ve elektroliz yoluyla sudkostik ve klor üretiminde yan ürün olarak elde edilir. Hidrojen kimyasal açıdan periyodik tablodaki I. ve VII. grup elementlerine benzer. Metallerle oluşturduğu bileşiklerinde hidrojen atomu ikinci bir elektron alarak eksi yüklü hidrür iyonu (H"), ametallerle yaptığı bileşiklerinde ise elektronunu paylaşarak metan, amonyak, su ve hidrojen klorür gibi ortaklaşım bağıyla bağlanmış moleküller oluşturur. Bazı durumlarda or- taklaşım bağı kolayca kırılır ve böylece ortaya hidrojen iyonu (H+) ile başlangıçtaki molekülün geri kalan bölümünden eksi yüklü bir iyon ortaya çıkar. Özellikle sulu çözeltilerdeki çoğu asidin özellikleri, hidrojen iyonunun varhğından kaynaklanır. Başlıca hidrojen bileşiklerine ilişkin ek bilgi için bak. alkoller; amonyak; hidrokarbonlar; hidrür.

Hidrojen, flüor ile son derece düşük sıcaklıklarda bile şiddetle tepkimeye girerken öbür elementlerin çoğuyla ısı yardımıyla ya da bir katalizör eşliğinde tepkimeye girer.

Hidrojen doğada üç kararlı izotopunun birleşimi halinde bulunur.
  1. hidrojen-1 (protyum) yüzde 99,985
  2. hidrojen-2 (döteryum) yüzde 0,015 oranında,
  3. hidrojen-3 (trityum) ise eser miktarda bulunur. Trityum yapay olarak da üretilebilir, radyoaktiftir ve yan ömrü 12,26 yıldır.

hidrojen iyonu


hidrojen atomunun, çevresinde dolanan elektrondan hidrojen atomunun, çevresinde dolanan elektrondan ayrılmış çekirdeği. Hidrojen atomunun çekirdeği, proton denilen birim artı elektrik yük taşıyan bir parçacıktan oluşur. Bu nedenle, simgesi H+ olan ayrılmış hidrojen iyonu, genellikle protonu göstermek için kullanılır. Yalın haldeki çekirdek elektron, atom ve molekül gibi başka parçacıklarla kolayca birleşebildiğinden, hidrojen iyonu yalnızca içinde hemen hemen başka hiçbir parçacık bulunmayan (yüksek vakum) bir ortamda ve gaz halinde var olabilir.

Günlük kimya dilinde hidrojen iyonu terimi, sulu çözeltilerde H+ H20 molekülü biçiminde birleşmiş halde yer alan hidrojen iyonunu belirtmek için kullanılır.
H+ H20 formülü H30+ olarak da yazılır ve hidronyum ya da oksonyum iyonunu gösterir. Sulu çözeltilerde bulunan hidrojen iyonu miktan, bir maddenin asitliğinin ölçüsünü göstermekte kullanılır. Çözeltinin hidrojen iyonu derişikliği arttıkça asitliği de artar, buna karşılık pH’si düşer.

hidrojen üretimi


Fabrikada
Ad:  2.JPG
Gösterim: 2894
Boyut:  8.3 KB
Laboratuvarda
Ad:  3.JPG
Gösterim: 432
Boyut:  23.5 KB

kimyasal özellikler


Ad:  4.JPG
Gösterim: 463
Boyut:  19.3 KB
Ad:  5.JPG
Gösterim: 439
Boyut:  17.4 KB

BAKINIZ
Döteryum Nedir?
Trityum Nedir?
Bileşikler - Hidrojen Peroksit
Bileşikler - Hidrojen Sülfür

Bileşikler - Hidroklorik Asit
Bileşikler - Hidrosiyanik Asit

Hidrojen Bağı
Önemli İcatlar - Hidrojen Bombası
Su, Suyun Önemi, Kimyasal ve Fiziksel Özellikleri
Son düzenleyen Safi; 29 Ekim 2018 23:48
asla_asla_deme - avatarı
asla_asla_deme
VIP Never Say Never Agaın
28 Ekim 2008       Mesaj #2
asla_asla_deme - avatarı
VIP Never Say Never Agaın

H


Gaz halindeki bu kimyasal ele­mentin varlığı çok eskiden beri biliniyordu, ama element olduğunun anlaşılması oldukça uzun zaman aldı. Daha 16. yüzyılda kimyacı­lar metallerin aside daldırılmasıyla çok yanıcı bir gazın açığa çıktığını fark etmişlerdi. 1766'da İngiliz kimyacı Henry Cavendish bu gazın bir bileşik değil yeni bir element oldu­ğunu saptadı, özelliklerini inceledi ve çok çabuk tutuşma özelliği nedeniyle "yanıcı ha­va" olarak adlandırdı. Bu element için sonra­dan hidrojen adını öneren ise Fransız kimyacı Antoine Lavoisier oldu. Bu adı "su yapıcı" anlamındaki iki Yunanca sözcükten türetmiş­ti; çünkü hidrojen yandığında, yani havanın oksijeniyle birleştiğinde mutlaka su oluşu­yordu.
Sponsorlu Bağlantılar

Hidrojen elde etmenin en basit yollarından biri sudan elektrik akımı geçirmektir; elektro­liz denen bu yöntemle su bileşenlerine ayrılır ve hidrojen ile oksijen gazları açığa çıkar. Ayrıca, akkor halindeki kokkömürü üzerinden su buharı geçirilmesiy­le oluşan "su gazf'ndan da hidrojen elde edilebilir. Su gazının bileşiminde yalnızca hidrojen ve karbon monoksit bulunduğu için, karbon monoksit ayrıldığında geriye hidrojen kalır. Suda, asitlerde, bütün bitkilerin ve hayvanların dokularında, yiyeceklerimizin ço­ğunda, kömürde ve petrolde başka element­lerle birleşmiş olarak hidrojen bulunur. Yakıt olarak kullanılan doğal gazın temeli de bir karbon ve hidrojen bileşiği olan metandır.

Havadaki, yani Dünya'nın atmosferindeki hidrojen oranı çok düşüktür, ama Güneş'in ve öbür yıldızların atmosferleri büyük ölçüde hidrojenden oluşur. Kısacası hidrojen evren­de en bol bulunan elementtir; oysa yerkabu­ğunu ve Dünya'nın atmosferini oluşturan elementler arasında kütlesel olarak dokuzun­cu sırayı alır.

Kimyasal simgesi H, atom numarası 1 olan hidrojen tadı ve kokusu olmayan renksiz bir gazdır. Solunduğunda zehirleyici bir etkisi yoktur, ama insanlar yalnızca hidrojen solu­yarak yaşayamazlar. Havanın yaklaşık 15'te biri ağırlığındaki hidrojen bütün elementlerin ve bilinen bütün gazların en hafifi olduğun­dan, bir zamanlar güdümlü ve güdümsüz balonları şişirmekte kullanılırdı. Ama çok kolay tutuşarak alev aldığı için üzücü balon kazalarından sonra bu alandaki yerini yanma­yan bir gaz olan helyuma bıraktı. Hidrojen ile oksijenin hamlaç denen bir alet yardımıyla karıştırılarak yakılmasıyla olu­şan oksihidrojen alevi son derece sıcaktır ve metalleri eriterek kaynak yapmakta kullanı­lır. Hidrojenin en önemli kullanım alanların­dan biri de hidrojen molekülünün genellikle yüksek sıcaklık ve basınç altında başka mad­delere bağlanmasına dayanan hidrojenleme işlemidir. Bu yöntemle kömürden benzin ve öbür sıvı yakıtlar, bitkisel yağlardan da mar­garin elde edilir. Çünkü hidrojenleme tepkimesi kömürü sıvı hidro­karbonlara, bitkisel yağları da yemeklik katı yağlara dönüştürür. Ayrıca amonyak, sabun, naylon ve öbür plastik maddelerin üretiminde de hidrojenleme yönteminden yararlanılır.

Atomunda bir tek proton ile bir tek elek­tron bulunan hidrojen bu yapısıyla en basit elementtir. Ama doğal hidrojen, çekirdeğin­deki protonlara eşlik eden nötron sayısıyla ayırt edilebilen üç izotopunun karışımından oluşur: Protyum ya da hidrojen-1, döteryum ya da hidroj en-2 ve trityum ya da hidroj en-3. 6.000 birim doğal hidrojende bir birim dö­teryum bulunur; "ağır hidrojen" olarak da bilinen döteryum hidrojenin iki katı ağırlığın­da bir gazdır. Eğer döteryum atomları olağan­üstü yüksek sıcaklıkta birbirleriyle çarpıştırılırsa çekirdekleri kaynaşır ve helyum atomla­rına dönüşür. Çekirdek kaynaşması ya da füzyon denen bu tepkimede nötronların ser­best kalmasıyla çok büyük bir enerji açığa çıkar. Hidrojen bombasını böylesine korkunç bir silah duru­muna getiren işte bu enerjidir. Ama döter­yum çekirdeklerinin kaynaşmasıyla açığa çıkan bu enerjiyi insanlığın yararına, örneğin elek­trik üretiminde kullanmak bu kadar kolay değildir. Çünkü, artı elektrik yüklü oldukları için birbirlerini iten çekirdekleri kaynaştıra-bilmenin yolu çok büyük bir hız kazandırarak birbirlerine yaklaşmalarını sağlamaktır.

Bu­nun için de olağanüstü yüksek sıcaklıklar, örneğin Güneş'in iç kesimlerindekinden daha yüksek düzeyde bir sıcaklık gerekir. Son yıllarda bilim adamlarının uğraştıkları "soğuk füzyon" denemelerinin amacı da döteryum çe­kirdekleri arasındaki bu kaynaşmayı olağan sı­caklıklarda gerçekleştirerek tükenmez bir enerji kaynağı biçiminde insanlığın yararına sunmaktır.

MsxLabs & TemelBritannica

Son düzenleyen Safi; 13 Mart 2017 23:13
Şeytan Yaşamak İçin Her Şeyi Yapar....
asla_asla_deme - avatarı
asla_asla_deme
VIP Never Say Never Agaın
13 Eylül 2010       Mesaj #3
asla_asla_deme - avatarı
VIP Never Say Never Agaın

Hidrojen


Periyodik cetvelin ilk elementidir. H harfı ile sembolize edilir. Atomik kütle birimi cinsinden değeri 1 dir. En küçük atom kütle birimine sahip olup, nötronu olmayan tekelementtir.

Hidrojen, evrendeki en basit ve en çok bulunan element olup, renksiz, kokusuz,zehirsiz ve havadan 14,4 kez daha hafiftir. Hidrojenin en önemli doğal bileşiği sudur.Su hidrojenin en önemli kaynağıdır. Hidrojen, Karbonla hidrokarbonlar olarak bilinen,kömürde, doğalgazda ve petrolde bulunan bir dizi bileşik oluşturur.

Doğada Bulunuşu


Hidrojen, periyodik tabloda IA grup elementlerinin bir üyesi olup fakat bu grubun kimyasal özelliklerini göstermez, üç tane önemli izotopu vardır: Ad:  1.JPG
Gösterim: 258
Boyut:  8.5 KB

Hidrojen ilk olarak 1776 yılında İngiliz kimyacısı Henry Cavendish tarafındanbulunmuş ve Fransız kimyacısı Lavosier tarafından ”su yapıcı” anlamına gelen edebilecekhidrojen ismi verilmiştir.
Hidrojen dünyadaki bolluk yüzdesi sıralamasında dokuzuncu elementtir.
Bunun büyük bir kısmı 1 1H izotopudur %99.98. Ancak atmosferin üst katmanında ve güneşte daha çok döteryum ve trityum bulunur.
Evrenin % 70’inde hidrojen vardır. Renksiz, kokusuz ve tatsız bir gazdır. Erime sıcaklığı -259oC ve kaynama sıcaklığı -252oCdir.

Özellikleri


Hidrojen gazı çok aktiftir, pek çok element ve molekülle bileşik oluşturur. Molekülkütlesinin ve öz kütlesinin çok küçük olması nedeniyle hızlı hareket eder. Yeryüzündenatmosfere doğru hareket ederek uzayın derinliklerinde kaybolur. Yanıcı bir gazdır. Safhidrojen soluk mavi bir alevle yanar.

Kullanım Alanı


  • Havadan hafif olduğu için balon ve zeplinin içerisinin doldurulmasında kullanılır.
  • NH3, HCI, CH3COOH bileşiklerinin elde edilmesinde,
  • Fe, Co, Ni, Cu,W, Mo, gibi metal oksitleri indirgemede,
  • Hidrojen yandığı zaman çevreye kirletici atıklar vermemektedir, bu nedenle otomobillerde yakıt olarak kullanılmak istenmektedir.
  • Ticarî gübrelere azot bağlanmasında, katı ve sıvı yağların doyurulma işleminde (hidrojenasyon), metanol, amonyak ve hidroklorik asit gibi bileşiklerin eldesinde kullanılır.
  • Kaynak yapımında, hidrojen balonlarını şişirmede ve petrolün işlenmesinde kullanılmasının yanında, şimdilik daha çok roketlerde olmak üzere yakıt olarakda kullanılır. “Hidrojen Yakıt Gözeleri”, hidrojen gazından elektrik enerjisi eldesi için geliştirilmekte olan bir teknolojidir. Çevre dostu hidrojen, doğal gaz ve benzine alternatif olarak kabul edilmesinin yanında, kimyasal işlemlerde,metalürjide ve rafinerilerde de kullanılabilecek niteliktedir.
  • Döteryum ve trityum izotopları da, nükleer fisyon ve füzyon işlemlerinde kullanılmaktadır.

Bileşikleri


Hidrojen bileşikleri diğer elementlerinkinden daha fazladır. Çünkü, asalgazlar hariç bütün elementler ile reaksiyon verirler. Hidrojenin herkes tarafından bilinen en önemli bileşiği, tabiatta en çok bulunan sudur. Alkali metallerle ve Ca, Ba, gibi elementlerle iyonik bileşikler teşkil eder. Ortaya çıkan ve hidrür denilen bileşikler suda hidrojen gazı vererek ayrışırlar. Hidrojenin oksijenle arasındaki reaksiyon, 700o C’de pratik olarak anında tutuşur. Hidrojenin Flor, Klor, Brom ve iyot ile yaptığı bileşiklerin sudaki çözeltileri asittir.
MsxLabs.org & Megep
BEĞEN Paylaş Paylaş
Bu mesajı 1 üye beğendi.
Son düzenleyen Safi; 14 Mart 2017 00:12
Şeytan Yaşamak İçin Her Şeyi Yapar....
Mavi Peri - avatarı
Mavi Peri
Ziyaretçi
23 Haziran 2012       Mesaj #4
Mavi Peri - avatarı
Ziyaretçi
Hidrojen
Periyodik cetvelin ilk elementi.

Elementlerin en basiti ve en hafifidir. Oda sıcaklığında renksiz, kokusuz bir gazdır. Evrenin hemen hemen %90'ını hidrojen atomları oluşturur. Öteki elementlerin de hidrojen atomlarından, füzyon yoluyla meydana geldiği öne sürülmüştür. Yerçekimi yıldızlarınkinden daha az olduğu için, yerküre, hafif atomları fazla tutamamıştır. Bu nedenle hidrojen, yerkabuğunu oluşturan toplam atom sayısı içinde oksijen (% 53) ve silisyumdan (% 16) sonra üçüncü sırada gelir (% 15). Kütle bakımından yerkabuğunun %0,88'ini oluşturmakla dokuzuncu sıradadır. Serbest hidrojen çok az miktarda ancak volkan gazlarında ve atmosferin üst tabakalarında bulunur. Bileşikleri ise yaygındır.

Daha çok oksijenle birlikte su biçiminde ve mineral hidratlarında ya da kömür ve petrolde olduğu gibi karbonla birlikte hidrokarbonlar biçiminde bulunur. İnsan vücudunun kütle bakımından %10'u hidrojendir. Öteki canlı dokular da hidrojenin, oksijen, karbon, azot, kükürt vb. ile yaptığı bileşiklerden oluşur. Hidrojen, laboratuvarda seyreltik bir asidin çinko ya da başka bir elektropozitif metale etkitilmesiyle hazırlanır. Sanayide ise hidrokarbonların su buharı ile katalitik tepkimesi ya da su gazı yöntemiyle veya bazı elektroliz tepkimelerinde yan ürün olarak elde edilir. Oldukça aktiftir. Isıtıldığında öbür elementlerle hidrürler verir. Zayıf bir indirgendir. Periyodik cetvelin hiçbir grubuna bağlı olmayıp HĞ iyonu oluşturması bakımından halojenlere, H+ iyonu oluşturması bakımından da alkali metallere benzer.

Oksijenle birleştiğinde büyük bir ısı çıkışı olur. Bu tepkime ancak yüksek sıcaklıklarda ya da katalizör eşliğinde yürür. Oksihidrojen hamlacında bu tepkime 2800C'ın üzerinde bir sıcaklık sağlarken, tepkimenin de kendiliğinden yürümesi mümkün olur. Hidrojen ve oksijen gazlarının karışımı (özellikle H2/O2 oranı 2/1 değerine yakınsa) patlayıcıdır. Sıvı hidrojen, kaynama noktası çok düşük olduğundan (-253C), laboratuvarlarda soğutma amacıyla kullanılır. Yine bu nedenle, sıvı havaya daldırılmış bir Dewar kabında (bir tür termos) bile birkaç saatten fazla muhafaza edilemez. Hidrojen atomu tek protonlu bir çekirdekle bunun çevresinde dolanan bir elektrondan oluşur. Hidrojen molekülü, birbirine kovalent bir bağla bağlanmış iki hidrojen atomundan meydana gelir (H2). İki allotropu vardır. Parahidrojende protonların spini aynıdır.

Ortohidrojende ise spinler ters işaretlidir. Oda sıcaklığında hidrojenin %71'i ortohidrojen, %25'i parahidrojendir. Döteryum ve trityum, hidrojenin izotoplarıdır. Hidrojen en çok Haber yöntemiyle amonyak üretiminde, ayrıca hidrojenasyon, petrol arıtımı ve metal tasfiye işlemlerinde, metanol ve hidrojen klorür üretiminde kullanılır. Yanıcı olduğundan balon ya da hava gemileri artık hidrojen yerine helyum ile doldurulmaktadır. Sıvı hidrojen roket motorlarında yakıt olarak kullanılır.

MsXLabs.org & MORPA Genel Kültür Ansiklopedisi
BEĞEN Paylaş Paylaş
Bu mesajı 2 üye beğendi.
Son düzenleyen Safi; 13 Mart 2017 23:20
_Yağmur_ - avatarı
_Yağmur_
VIP VIP Üye
30 Aralık 2016       Mesaj #5
_Yağmur_ - avatarı
VIP VIP Üye

HİDROJEN

(fr hydrogène).
Ad:  Hidrojen.jpg
Gösterim: 569
Boyut:  24.3 KB

Suyun bileşimine giren, gaz halindeki yalın cisim. (Simgesi H olan kimyasal element.)
Hidrojen iyonu, elektron yitirerek protona dönüşen hidrojen atomu. (Sulu çözelti durumundaki asitlerin özellikleri, bu iyonların varlığına bağlıdır. Bir ortamın asitliği ya da bazlığı, hidrojen iyonlarının derişimiyle [bir litre çözeltide bulunan H+ iyonları sayısı] belirlenir. Daha çok eşlogaritma ya da pH biçiminde kullanılır.)

—Ask. Hidrojen bombası ya da H .bombası, termonükleer bomba.

—Fizs. kim. Hidrojen bağı, flour, oksijen, azot gibi çok elektronegatif bir element ile hidrojen içeren iki molekül arasındaki birleşme biçimi. Hidrojen giderici, hidrojeni uzaklaştırmaya yarayan bir madde için kullanılır. Hidrojen giderme, hidrojen gidermek eylemi. Hidrojen gidermek, bir maddenin bileşiminde bulunan hidrojeni uzaklaştırmak.

Petrokim. Hidrojen giderme, bir madde içindeki hidrojeni eleme. Hidrojenle bitirme, bir petrol ürününe, hidrojenle işleyerek son kalitesini verme yöntemi.

—ANSİKL. Simyacılar hidrojeni "tutuşkan hava" olarak biliyor, demir talaşı üzerine sülfürik asit dökerek elde ediyorlardı. Özellikleri ancak 1766'da Cavendish'in araştırmaları sonucu belirlenebildi.

Fiziksel Özellikleri

Ad:  Hidrojen Elementinin Ozellikleri.png
Gösterim: 885
Boyut:  12.7 KB

H2 molekülü. Hidrojen molekülü, birbirinden 0,75 Â uzaklıktaki iki atomun birleşmesinden oluşur. Aradaki bağ, iki elektronun ortaklaşa kullanılmasından meydana gelir ve çok yüksek olan ayrışma enerjisi (AH=+104 kcal- mol-1), molekülün çok kararlı olduğunu gösterir. Hidrojen, renksiz ve kokusuz bir gazdır Havaya göre yoğunluğu 0,07'dir ve bu bakımdan tüm cisimlerin en hafifidir. Dolayısıyla gözenekli çeperlerden diğer gazların tümünden daha hızlı geçer. Aynı şekilde kızıl derecedeki demir, platin ve iridyum gibi metallerden de sızar. Hidrojen, helyumdan sonra sıklaştırılması en zor gazdır. Dönüşül sıcaklığı -240°C olan hidrojen, atmosfer basıncında -253°C'ta kaynar, - 259°C'ta katılaşır. Oldukça iyi bir ısı ve elektrik iletkenidir. Özellikle kendi hacminin bin kat fazlasını çözündürebilen pal-ladyum gibi kimi metaller tarafından kolayca soğurulur.

Olağan hidrojen, molekül yapıları bakımından birbirinden farklı ortohidrojen ile parahidrojen gibi iki izomerinin karışımından oluşur. Ortohidrojen, oda sıcaklığında gazın dörtte üçünü meydana getirir; parahidrojenin oranı ise sıcaklık düştükçe artar. Parahidrojen ayrıca, ortohidroje-ne göre daha uçucudur. Öte yandan kusursuz bir elektrik iletkeni olması, karışımdaki niceliğinin belirlenmesini sağlar.
  • Atom numarası: 1
  • Atom kütlesi: 1,008 0
  • Erime sıcaklığı: - 259,14°C
  • Kaynama sıcaklığı: -252,87°C
  • Özgül kütlesi: 0,071 g/cm3
  • Yükseltgenme derecesi: +1
  • Elektron biçimlenmesi: Is1
  • izotopları: 1, 2 ve 3
  • Doğal hidrojen: 1H: 99,985 2H: 0,015
Hidrojen iyonları. Hidrojen atomu, Is' şeklindeki elektron biçimlenmesiyle hemen her zaman ortak değerlikli bağlar oluşturur, ancak pozitif (H+) ya da negatif (H~ ) iyon durumunda da iyonlaşabilir. Hidrojenin H+ biçimindeki iyonlaşma potansiyeli, çok yüksektir (313 kcal- moM ya da 13,6 eV). Pozitif yükün yeğin bir elektrik alanı oluşturması nedeniyle H"1" iyonu, kutuplanabilir bir madde yanında tek başına bulunamaz. Nitekim hidrojen iyonu, suda H30+'ya, amonyakta ise NH4 'e dönüşür. H+ protonu, çözücü molekülüne bir elektron çiftiyle bağlanır. H+ iyonu, elektron ilgisi çok yüksek olan maddeler (halojenler) eşliğinde meydana ge-lebildiğijjibi, ayrıca HA asitlerinin suda H+ ve A biçiminde ayrışmasıyla da oluşabilir.

Hidrojenin elektron ilgisi zayıftır (0,65 eV). H~ iyonu, elektrik boşalmalı tüplerde, düşük bir hidrojen basıncının etkisiyle elde edilir. Ayrıca alkali metaller gibi çok elektropozitif maddelerle verdiği tepkimeler sırasında da oluşur.

Kimyasal Özellikler


Hidrojen, etkinleştirilmiş biçimleri dışında, soğukta pek etkin değildir. Buna karşın, sıcakta ya da katalizörler eşliğinde pek çok tepkimeye girer. Birdeğerli bir element olması nedeniyle çok belirgin elektropozitif bir özellik taşır. Orta kuvvette bir indirgendir: alkali metal oksitler çok kararlı bileşikleri indirgeyemez. Bununla birlikte NİO, CuO, vb. gibi pek çok metal oksidi indirger Bu yolla katalizör olarak kullanılabilen çok ufaltılmış metaller elde edilir.

Hidrojen, alkali ve toprakalkali metallerle olduğu gibi, ametallerin çoğuyla da doğrudan birleşir. Halojenlerin dördüyle de tepkimeye girerek hidrasitleri verir: fluordan iyoda doğru gidildikçe hem tepkime hızında, hem de açığa çıkan ısı miktarında bir azalma görülür. Oksijenle, kızıl derecede ya da düşük sıcaklıkta bir katalizör eşliğinde (platin köpüğü) bileşerek su verir. Mavi bir alevle yanar, oksijenle karışımı, oksihidrojen hamlacında kullanılır. Kükürtle 250°C'a doğru birleşir. Azotla yüksek basınçta ve bir katalizör eşliğinde birleşerek amonyak elde edilmesini sağlar.

Hidrojen, özellikle oksijen ve klora karşı büyük ilgi gösterir ve bu maddeleri bileşiklerinden uzaklaştırır. Kükürt, azot, arsenik oksitlerinden ametali açığa çıkarır, kurşun ve bakır gibi değerli metallerin oksitlerini indirger. Demir ve demire yakın metallerin oksitleriyle tersinir tepkimeler verir.

Hidrojen, ayrıca karbonmonoksidi de indirger; işlemin gerçekleştirildiği koşullara uygun olarak (sıcaklık, basınç, katalizör) değişik ürünler oluşturur: - 250°C'ta indirgenmiş nikel (Ni) eşliğinde metan, elde edilir.

Katalitik hidrojenlenme tepkimeleri arasında taşkömürü yağlarının ya da taşkömürünün doğrudan kendisinin hidrojelenmesinin (sentetik yakıt üretiminde Bergius yöntemi) yanı sıra doymamış organik bileşiklere hidrojenin bağlanması da sayılabilir. Özellikle bu son tepkimeden sıvı yağların sertleştirilmesinde yararlanılır, indirgenecek madde, hidrojenin elde edildiği aynı ortama konulduğunda indirgeme koşulları daha uygun bir hale gelir. Bu sırada doğan hidrojen atom durumunda olduğundan büyük bir olasılıkla çok daha etkindir. Aynı şekilde hidrojen üretiminde kullanılan hidroklorik asit ve çinko karışımına sûlfit asidi katıldığında, hidrojensülfür (H2S) oluşur.

Elektrik arkına hidrojen üflendiğinde olağanüstü indirgen özellikler taşıyan bir gaz elde edilir: buna Langmuir'in atomsal hidrojeni denir. Atomsal hidrojen, tüm oksitleri indirger ve soğukta ametallerin çoğuyla birleşir.

Hidrojenin, alkali ya da toprak alkali metaller üzerine etkimesi sonucu, iyonsal ya da tuz durumunda hidrürler elde edilir. Bunlar krlstalleşmiş tuzlardır. Alkali hidrürler, bor ya da alüminyumla LİAIH4 gibi çift hidrürleri oluşturur Bu bileşikten, organik kimyada özel olarak polar çifte bağların hidrojenlenmesinde yararlanılır.

Hidrojen, geçiş metalleriyle çoğu kez stokiyometrik olmayan aradurum bileşikleri oluşturur. Bu bileşiklerde hidrojen atomları, kristal örgüde atomlar arasındaki boşluklara yerleşir. Demir (Fe), nikel (Nl) ve özellikle palladyum (Pd) gibi kimi metaller, önemli miktarda hidrojen soğurur. Böylece oluşan metal hidrürler, daha çok katalitik özellikleri nedeniyle kullanılır. Hidrojenle çalışan uzay araçlarında yakıt olarak kullanılan hidrojenin depolanması konusunda kimi metal hidrürler üzerindeki araştırmalar sürdürülmektedir.

Doğal Durumu


Hidrojen, evrende en bol bulunan bir element gibi gözükmesine karşın, Yer'de ilk sırayı almaktan uzaktır. Atmosferde az miktarda bulunur (3/10 000 hacim). Volkanlardan püsküren ya da doğal kaynaklardan çıkan gazlardaki oranı çok daha yüksektir. Suda, anorganik pek çok cisimde, organik maddelerin tümünde bileşmiş olarak bulunur. Yıldızlararası soğuk bölgede, dalga boyu 21 cm olan bir tayf çizgisinin yayınımı sonucu yansız durumda gözlenir. H11 bölgelerinde olduğu gibi sıcak yıldızların yakınında iyonlaşabilir. (üretimi Hidrojen sanayide sudan ya da hidrojen içeren gaz karışımlarından (doğal gaz, kokhane gazı, petrol gazı) elde edilir.

Ayrıca sudan, demir elektrotlar eşliğinde sodyum hidroksit ya da sulu bir alkali karbonat çözeltisinin elektrikle ayrıştırılması sonucu özütlenlr. Bu sırada katotta hidrojen, anotta oksijen açığa çıkar.

Su buharı 1000°C'a doğru karbonla indirgenir. Bu sırada özellikle hidrojen ve bir karbonmonoksit karışımı olan "su gazı" elde edilir:
Ad:  1.JPG
Gösterim: 268
Boyut:  9.3 KB
Karışım, demir oksitten oluşan bir katalizör üzerinden geçirildiğinde,
Ad:  2.JPG
Gösterim: 215
Boyut:  9.0 KB
tepkimesi görülür Ayrıca su buharının demirle indirgenmesi yönteminden de yararlanılır:
Ad:  3.JPG
Gösterim: 214
Boyut:  9.9 KB
Demir, karbonmonoksit etkisiyle yenileştirlllr ve bu yöntem, bir öncekiyle birleştirilebilir.

Hidrojen temel olarak su buharının hidrokarbonlar üzerine etkimesi sonucu üretilir. Bu amaçla hidrokarbon karışımları, yani ham petrol krakinginden elde edilen yan ürünler kullanılır Boksit üzerinden geçirilerek kükürtten arındırılan gaz evre, su buharıyla karıştırıldıktan sonra 800°C'ta nikel bir katalizör üzerine gönderilir. Bu sırada aşağıdaki tepkime oluşur:
Ad:  4.JPG
Gösterim: 217
Boyut:  9.9 KB
Fırından çıkan sıcak gazlara yeniden su buharı katıldığında sıcaklık 400°C'a dek düşer ve bu sırada ikinci bir tepkime görülür:
Ad:  5.JPG
Gösterim: 217
Boyut:  9.9 KB
Gaz karışımı, ısıtılarak yenileştirilen eta-nolamin çözeltisiyle yıkanır ve hidrojen karbondioksitten arındırılır.

Hidrojen genellikle hidrokarbonların oktan indisini artırmaya yarayan arıtma işlemleri sırasında büyük miktarda üretilir. Uygulanan tepkime, naftalen ve parafinlerin hidrojeni giderilerek aromatik hidrokarbonlara dönüştürülmesidir.

Amerika'da üretilen doğal gaz ya da kokhane gazları, %50 oranında hidrojen içerir. Benzoller, diğer hidrokarbonlar, karbondioksit ve sudan arındırılan gaz, basınçla sıkıştırılır, hidrojen ve azot dışında tüm gazları yoğuşturan sıvı azotla işlenir.

Hidrojen laboratuvarda genellikle seyreltik hidroklorik asit, çinko üzerine etki ettirilerek elde edilir:
Ad:  6.JPG
Gösterim: 211
Boyut:  8.9 KB
Gaz, hafifliği nedeniyle bir tank içinde suyla yer değiştirerek suyun üzerinde toplanır. Ayrıca sürekli üretim aygıtları da vardır.

Kullanım Alanları


Hidrojen, sanayi gazlarının en önemlisidir. Serbest durumda balonların şişirilmesinde uzun süre kullanıldı. Ancak tutuşması yüzünden pek çok kazaya yol açtı (Akron, Hindenburg vb.); bundan dolayı yerini, hafifçe ağır olmasına karşın özellikle tutuşmaması nedeniyle helyuma bıraktı. Hidrojen ayrıca, pek çok kimyasal işlemde hammadde olarak kullanılır.

Sanayisel olarak üretilen hidrojen, temel olarak aşağıdaki katalitik hidrojenleme tepkimelerinde tüketilir:
—Haber yöntemiyle amonyak (NH4) bireşimi;
—metanol (CH3OH) bireşimi;
—bitkisel yağlan doyurma;
—alkenleri "okso” yöntemiyle aldehit ve alkollere hidroformilleme;
—petrokimyada hidrojenle işleme.

Sıvı hidrojen, genellikle uzay araçlarının fırlatıcılarını itmede yakıt olarak kullanılır. Bu durumda çoğu kez, sıvı oksijen gibi bir yakıtla tepkimeye sokularak aracın olağanüstü bir hıza (4 500 m/sn'nin üzerinde) erişmesini sağlar. Nükleer ya da güneş kökenli elektrikle suyun elektrolizi sonunda üretilen hidrojen, verimin artırılması ve fiyatların düşürülmesi durumunda geleceğin önemli bir enerji kaynağı olabilir.

—Biyokim. Hidrojensizleşme biyolojik yükseltgenmelerin olağan biçimidir. Bir dezhidrojenazın etkisi altında organik bir bileşiğin hidrojen açığa çıkarmasıyla gerçekleşir.

—Fizs. kim. Hidrojen bağı. Bu bağ, bir molekülün pozitif kutbunu oluşturan hidrojenle, bir başka molekülün negatif kutbunu oluşturan atom arasındaki elektrostatik çekimden ileri aelir. Bu bağ göreli olarak daha uzun (3A), sıradan ortak değerlikli bağlarla karşılaştırıldığında daha az kuvvetlidir. Buna karşın bilinen moleküllerarası Van der Waals çekim kuvvetlerinden daha güçlüdür. Hidrojen bağı, buz ve sudaki H20 molekülleri ile sıvı amonyaktaki NH3 moleküllerinin birleşmesini gösterir; kaynama noktalarının, ısıl büyüklüklerin, dielektrik değişmezinin aşırı ölçüde yüksek olması, hidrojen bağlarından kaynaklanır. Organik kimyada çok sık karşılaşılan hidrojen bağı (alkol molekülleri), biyokimyada da önemli bir rol oynar (proteinlerin yapısı).

—Jeokim. D-H parçalanma mekanizması, sıvı evrenin buhar evresine oranla döteryumca zenginleşmesine yol açar. Nitekim doğada, suyun çevriminde karşılaştırma standardı olarak benimsenen okyanus suyunun buharlaşması, buhar evresinde hafif H izdtopunun derişimini kolaylaştırır ve bu buharın yoğuşması da me-teorik suları oluşturur. Buharlaşmanın yeğin olduğu kuşaklarda tuz bakımından çok yüklü olan sular, döteryumca çok zenginleşir. Döteryum ile oksijenin O18 izotopu arasında meteorik suları belirleyen bir bağıntı vardır; bu yüzden sözkonusu izotop jeotermal suların kökenini saptamada kullanılır.

—Petrokim. Alifatik ya da halkalı doymuş hidrokarbonlara uygulanan hidrojen gidermeyle arıtmada ve petrokimyada çok büyük önemi olan olefinler ve aromatik hidrokarbonlar elde edilir. Böylece, katalitik reformingde sikloheksanlı naftenlerin hidrojeni elenir; hidrojeni giderilmiş ve halkalaştırılmış parafinler, üretilen benzine yüksek bir oktan indisi kazandıran benzenik hidrokarbonlar verir. Etanın buharla krakinginde, ısıl hidrojen gidermeyle etilen üretilir. Kimi katalizörler, stirolen elde etmek için etilbenzenin ve butadien elde etmek İçin de bütanın (ya da n butenler) hidrojenini gidermeyi sağlar; bu ürünler kauçuk bireşiminin temel maddesini oluşturur.

MsXLabs.org & Büyük Larousse
Son düzenleyen Safi; 14 Mart 2017 01:46
"İnşallah"derse Yakaran..."İnşa" eder YARADAN.
Hızlı Cevap
Mesaj:

Benzer Konular

16 Haziran 2018 / Misafir Kimya
14 Mart 2017 / Alvarez Ocean Kimya
22 Şubat 2015 / Misafir Cevaplanmış
4 Şubat 2012 / Misafir Kimya
14 Mart 2017 / _Yağmur_ Kimya