Kaj je vodik? Lastnosti in vrednost

Najpogostejši kemijski element v vesolju je vodik. To je nekakšna izhodiščna točka, saj je v periodnem sistemu njena atomska številka enaka eni. Človeštvo upa, da se bo o tem lahko naučilo več kot eno od možnih vozil v prihodnosti. Vodik je najpreprostejši, najlažji, najpogostejši element, veliko ga je povsod - petdeset odstotkov skupne mase snovi. On je v kateri koli zvezdi, še posebej veliko vodika v plinastih velikanih. Njegova vloga pri reakcijah zvezdne sinteze je ključna. Brez vodika ni vode, kar pomeni, da ni življenja. Vsi se spomnijo, da vodna molekula vsebuje en kisikov atom, dva atoma v njem pa sta vodik. To je dobro znana formula H20.

Kako ga uporabljamo

Vodik je leta 1766 odkril Henry Cavendish, ko je analiziral reakcijo oksidacije kovin. Po nekaj letih opazovanj je spoznal, da se v procesu gorenja vodika tvori voda. Pred tem so znanstveniki opredelili ta element, vendar ga niso šteli za neodvisnega. Leta 1783 je bil vodik dobil ime vodik (v grščini »hidro« je voda, »gen« pa je rojstvo). Element, ki ustvarja vodo, je vodik. To je plin, katerega molekulska formula je H ₂ . Če je temperatura blizu sobne temperature in je tlak normalen, je ta element neopazen. Vodik ne more niti ujeti človeških čutov - je brez okusa, nima barve, nima vonja. Toda pod pritiskom in pri temperaturi -252,87 C (zelo velik mraz!), Se ta plin utekočinja. Tako je shranjena, ker v obliki plina zavzema veliko več prostora. To je tekoči vodik, ki se uporablja kot raketno gorivo.

Vodik lahko postane trden, kovinski, toda za to je potreben zelo visok pritisk, kar počnejo najbolj ugledni znanstveniki, fiziki in kemiki. Ta element že služi kot alternativno gorivo za prevoz. Njegova uporaba je podobna delovanju motorja z notranjim zgorevanjem: ko se vodik sežge, se sprosti veliko njegove kemične energije. Metoda ustvarjanja gorivne celice, ki temelji na njej, je bila prav tako praktično razvita: v kombinaciji s kisikom se pojavi reakcija, skozi katero se oblikuje voda in električna energija. Morda bo prevoz kmalu "spremenil" namesto bencina v vodik - masa proizvajalcev avtomobilov je zainteresirana za ustvarjanje alternativnih gorljivih materialov in obstajajo uspehi. Toda povsem vodikov motor je še vedno v perspektivi, obstaja veliko težav. Vendar pa so prednosti takšne, da je ustvarjanje rezervoarja za gorivo s trdnim vodikom v polnem zamahu, znanstveniki in inženirji pa se ne bodo umaknili.

Osnovne informacije

Hidrogenium (lat.) - vodik, prva redna številka v periodnem sistemu, je označena z N. Vodikov atom ima maso 1.0079, plin, ki v normalnih pogojih nima okusa, niti vonja niti barve. Kemiki iz 16. stoletja so opisali določen gorljivi plin, ki ga je označil na različne načine. Ampak to se je izkazalo, vse pod enakimi pogoji - ko je kovina izpostavljena kisline. Vodik, tudi sam Cavendish, je bil več let preprosto imenovan "gorljivi zrak". Šele leta 1783 je Lavoisier dokazal, da ima voda sintezo in analizo zapleteno sestavo, štiri leta kasneje pa je »gorljivemu zraku« dal tudi njegovo moderno ime. Koren te sestavljene besede se pogosto uporablja, ko je treba poimenovati vodikove spojine in vse procese, v katerih sodeluje. Na primer, hidrogeniranje, hidrid in podobno. Rusko ime, predlagano leta 1824 M. Solovyov.

V naravi je porazdelitev tega elementa neprimerljiva. Njegova masa v litosferi in hidrosferi Zemljine skorje je en odstotek, vendar so atomi vodika kar šestnajst odstotkov. Voda je najpogostejša na Zemlji, 11,19% mase pa je vodik. Prav tako je gotovo prisotna v skoraj vseh spojinah, ki sestavljajo olje, premog, vse naravne pline in glino. V vseh organizmih rastlin in živali je vodik - v sestavi beljakovin, maščob, nukleinskih kislin, ogljikovih hidratov itd. Prosto stanje za vodik ni tipično in se skoraj ne pojavlja - zelo majhno je v naravnih in vulkanskih plinih. Absolutno nepomembna količina vodika v atmosferi - 0,0001% glede na število atomov. Toda celotni tokovi protonov predstavljajo vodik v skoraj zemeljskem prostoru, sestavljen je iz notranjega sevalnega pasu našega planeta.

Kozmos

V vesolju se noben element ne pojavi tako pogosto kot vodik. Volumen vodika v sestavi elementov Sonca je več kot polovica njegove mase. Večina zvezd oblikuje vodik, ki je v obliki plazme. Glavni del različnih plinov meglic in medzvezdnega medija je tudi vodik. Prisotna je v kometih, v ozračju številnih planetov. Seveda, ne v čisti obliki, - kot prosti H ₂ , potem kot metan CH ₄ , potem kot amoniak NH ₃ , tudi kot voda H ₂ O. Zelo pogosto so CH, NH, SiN, OH, PH in podobni radikali. Kot protonski tok je vodik del celičnega sončnega sevanja in kozmičnih žarkov.

V navadnem vodiku je mešanica dveh stabilnih izotopov lahki vodik (ali protij ¹ H) in težki vodik (ali devterij - ² H ali D). Obstajajo še drugi izotopi: radioaktivni tritij - ³ N ali T, sicer - super težek vodik. Prav tako je zelo nestabilna ⁴ N. V naravi vsebuje vodikova spojina izotope v takšnih razmerjih: na atomu devterija je 6800 atomov proteina. Tritij nastane v atmosferi iz dušika, na katerega vplivajo nevtroni kozmičnih žarkov, vendar je zanemarljiv. Kolikšno je masovno število izotopov? Slika kaže, da je protionsko jedro samo z enim protonom, za devterij pa ne le proton v atomskem jedru, ampak tudi nevtron. Tritij ima v jedru enega protona dva nevtrona. Vendar ⁴ N vsebuje tri nevtrone na proton. Zato so fizikalne lastnosti in kemijske lastnosti vodikovih izotopov zelo različne v primerjavi z izotopi vseh drugih elementov - zelo velika masna razlika.

Struktura in fizikalne lastnosti

Po strukturi je vodikov atom najpreprostejši v primerjavi z vsemi drugimi elementi: eno jedro - en elektron. Ionizacijski potencial je vezna energija jedra z elektronom - 13.595 elektron voltov (eV). Zaradi enostavnosti te strukture je vodikov atom primeren kot model v kvantni mehaniki, ko je treba izračunati energijske ravni bolj kompleksnih atomov. V molekuli H ₂ - dva atoma, ki sta povezana s kemično kovalentno vezjo. Energija razpada je zelo visoka. Atomski vodik se lahko tvori v kemijskih reakcijah, kot so cink in klorovodikova kislina. Vendar pa se interakcija z vodikom praktično ne dogaja - atomsko stanje vodika je zelo kratko, atomi takoj rekombinirajo v molekule H ₂ .

S fizičnega vidika je vodik najlažji od vseh znanih snovi - več kot štirinajstkrat lažji od zraka (spomnimo se letenja balonov ob praznikih - v njih je le vodik). Lahko pa vre, utekoči, stopi, strdi in le helij zavre in se stopi pri nižjih temperaturah. Težko ga je utekočiniti, potrebujete temperaturo pod -240 stopinj Celzija. Vendar pa ima zelo visoko toplotno prevodnost. Skoraj se ne raztopi v vodi, vendar je s kovinami vodik dober medsebojni vpliv - raztaplja se v skoraj vsem, kar je najbolje, v paladiju (osemsto petdeset volumnov se porabi za en volumen vodika). Tekoči vodik je lahka in tekoča, in ko se raztopi v kovini, pogosto uniči zlitine zaradi interakcije z ogljikom (npr. Jeklo), difuzijo, pride do dekarbonizacije.

Kemijske lastnosti

V večini primerov spojine kažejo vodik oksidacijsko stanje (valenca) +1, kot natrij in druge alkalijske kovine. Šteje se za svojega sogovornika, ki je na čelu prve skupine Mendeljejevega sistema. Toda vodikov ion v kovinskih hidridih je negativno nabit, z oksidacijskim stanjem -1. Ta element je tudi blizu halogenov, ki ga lahko celo nadomestijo z organskimi spojinami. Zato se vodik lahko pripiše sedmi skupini periodičnega sistema. V normalnih pogojih se molekule vodika ne razlikujejo po aktivnosti, saj združujejo le najbolj aktivne nekovine: dobre s fluorom in če so lahke - s klorom. Ko pa se ogreva, postane vodik drugačen - reagira z mnogimi elementi. V primerjavi z molekularnim atomskim vodikom je zelo kemično aktivna, zato se voda tvori v povezavi s kisikom, hkrati pa se sprosti energija in toplota. Pri sobni temperaturi je ta reakcija zelo počasna, vendar se pri segrevanju nad petsto in petdeset stopinj doseže eksplozija.

Vodik se uporablja za zmanjševanje kovin, ker iz svojih oksidov potrebuje kisik. Pri fluorju vodik tvori eksplozijo celo v temi in minus dvesto petdeset stopinj Celzija. Klor in brom vzbujata vodik samo pri segrevanju ali osvetljevanju, jod pa samo pri segrevanju. Vodik z dušikom tvori amoniak (večina gnojil se proizvaja na ta način). Ko se segreje, je zelo aktivno v interakciji z žveplom, in izkaže, da je vodikov sulfid. Pri telurju in selenu je težko povzročiti reakcijo vodika, pri čistem ogljiku pa pride do reakcije pri zelo visokih temperaturah, pri čemer nastane metan. S ogljikov monoksid različni vodikovi obliki organske spojine tlak, temperatura, katalizatorji in vse to je zelo praktičnega pomena. In na splošno je vloga vodika in njegovih spojin izjemno velika, saj daje kislinske lastnosti protonskim kislinam. Pri mnogih elementih se tvori vodikova vez, ki vpliva na lastnosti tako anorganskih kot organskih spojin.

Priprava in uporaba

Vodik se pridobiva v industrijskem obsegu iz naravnih plinov - gorljivega, koksnega plina in naftnega plina. Pridobimo jo lahko tudi z elektrolizo, kjer električna energija ni predraga. Vendar je najpomembnejša metoda za proizvodnjo vodika katalitična interakcija ogljikovodikov, večinoma metana, z vodno paro, kadar je pridobljena pretvorba. Prav tako se pogosto uporablja in metoda oksidacije ogljikovodikov s kisikom. Proizvodnja vodika iz zemeljskega plina je najcenejša. Druga dva - uporaba koksnega plina in rafiniranega plina - vodika se sprosti, ko se preostale komponente utekočinijo. Z lahkoto so primerni za utekočinjanje, za vodik pa, kot se spomnimo, potrebujete -252 stopinj.

Vodikov peroksid je zelo priljubljen v uporabi. Zdravljenje s to raztopino se uporablja zelo pogosto. Molekularno formulo H ₂ O ₂ verjetno ne bodo klicali vsi tisti milijoni ljudi, ki želijo biti blondi in olajšati svoje lase, kot tudi tisti, ki ljubijo čistočo v kuhinji. Tudi tisti, ki obdelujejo praske iz igre z mladičkom, se pogosto ne zavedajo, da uporabljajo obdelavo z vodikom. Ampak vsi poznajo zgodbo: od leta 1852 se vodik že dolgo uporablja v aeronavtiki. Zrakoplov, ki ga je izumil Henry Giffard, je temeljil na vodiku. Imenovali so se zepelini. Cepelini so bili zaradi hitrega razvoja letalske konstrukcije prisiljeni zapustiti nebo. Leta 1937 se je zgodila večja nesreča, ko je pogorela. zračne ladje "Hindenburg". Po tem incidentu zeppelini nikoli več niso bili uporabljeni. Toda konec osemnajstega stoletja je bilo razširjeno širjenje balonov, napolnjenih z vodikom. Poleg proizvodnje amoniaka je danes potreben vodik metilni alkohol in drugi alkoholi, bencin, hidrogenirana težka tekoča goriva in trdna goriva. Ne delati brez vodika med varjenjem, pri rezanju kovin - to je lahko kisik-vodik in atomsko-vodik. Tritij in devterij pa živita atomsko energijo. To, kot se spomnimo, so izotopi vodika.

Neumyvakin

Vodik kot kemični element je tako dober, da ne more imeti svojih ventilatorjev. Ivan Pavlovich Neumyvakin - dr. Med., Profesor, dobitnik državne nagrade in med njimi še veliko drugih naslovov in priznanj. Kot zdravnik tradicionalne medicine je imenovan za najboljšega ljudskega zdravilca v Rusiji. On je razvil številne metode in načela za zagotavljanje medicinske pomoči astronavtom, ki so v begu. On je ustvaril edinstveno bolnišnico - bolnišnico na vesoljski ladji. Hkrati je bil državni koordinator smeri kozmetične medicine. Kozmos in kozmetika. Njegova strast do vodika ni namenjena temu, da bi ustvarila veliko denarja, kot je zdaj v domači medicini, ampak nasprotno - naučiti ljudi, da zdravijo kaj dobesedno z denarjem, brez dodatnih obiskov v lekarnah.

Spodbuja zdravljenje z zdravilom, ki je dobesedno prisotno v vsakem domu. To je vodikov peroksid. Neumyvakina lahko kritiziramo toliko, kot si želi, še vedno bo vztrajal pri svojem: da, vse se lahko pozdravi z vodikovim peroksidom, ker hrani notranje celice telesa s kisikom, uničuje toksine, normalizira kislinsko in alkalno ravnovesje ter tako regenerira tkiva, pomlajuje vse organizma. Nihče še ni videl sušenega vodikovega peroksida, veliko manj preučenega, vendar Neumyvakin trdi, da se z uporabo tega orodja lahko popolnoma znebite virusnih, bakterijskih in glivičnih bolezni, preprečite razvoj tumorjev in ateroskleroze, porazite depresijo, pomladite telo in nikoli ne zbolite Hladi in prehladi.

Panacea

Ivan Pavlovich je prepričan, da je s pravilno uporabo tega najpreprostejšega zdravila in ob upoštevanju vseh preprostih navodil mogoče premagati številne bolezni, vključno z zelo resnimi. Njihov seznam je ogromen: od periodontalne bolezni in tonzilitisa do miokardnega infarkta, kapi in sladkorne bolezni. Takšne malenkosti, kot so antritis ali osteohondroza, odletijo stran od prvega zdravljenja. Tudi rakavi tumorji se prestrašijo in pobegnejo od vodikovega peroksida, ker se stimulira imunski sistem, aktivira se življenje telesa in njegova zaščita.

Tudi otroci se lahko zdravijo na ta način, le da se nosečnice bolje vzdržijo uporabe vodikovega peroksida. Ta metoda ni priporočljiva tudi za osebe s presajenimi organi zaradi možne nezdružljivosti tkiv. Odmerek je treba strogo upoštevati: od ene kapljice do deset, dodamo pa jo enkrat na dan. Trikrat na dan (trideset kapljic tri-odstotne raztopine vodikovega peroksida na dan, wow!) Pol ure pred obroki. V raztopino lahko vnesete intravensko in pod nadzorom zdravnika. Včasih se vodikov peroksid kombinira za učinkovitejši učinek z drugimi zdravili. V notranjosti se raztopina uporablja samo v razredčeni obliki - s čisto vodo.

Navzven

Stiskanje in izpiranje pred nastankom profesorja Neumvakina njegove metode so bile zelo priljubljene. Vsi vemo, da tako kot alkoholni obkladki ne morete uporabiti vodikovega peroksida v njegovi čisti obliki, ker dobite opekline, vendar so bradavice ali glivične lezije lokalno razporejene in z močno raztopino - do petnajst odstotkov.

Pri kožnih izpuščajih se pojavijo tudi postopki, pri katerih sodeluje vodikov peroksid. Komprimirati je treba z bombažno krpo, namočeno v raztopino dveh čajnih žličk tri odstotkov vodikovega peroksida in petdeset miligramov čiste vode. Pokrijte s krpo in ovijte z volno ali brisačo. Trajanje stiskanja je od četrt ure do ure in pol zjutraj in zvečer do okrevanja.

Mnenje zdravnikov

Mnenja so razdeljena, niso vsi občudovani zaradi lastnosti vodikovega peroksida, poleg tega niso le ne zaupane, temveč se jim smejijo. Obstajajo med zdravniki in tisti, ki so podpirali Neumyvakin in celo pobrali razvoj njegove teorije, vendar so manjšina. Večina zdravnikov meni, da takšno zdravljenje ni le neučinkovito, ampak pogosto katastrofalno.

Pravzaprav ni uradno dokazanega primera, ko bi bolnik zdravil z vodikovim peroksidom. Hkrati ni podatkov o poslabšanju zdravja v zvezi z uporabo te metode. Toda izgubljen je dragocen čas in oseba, ki je prejela eno najhujših bolezni in se je popolnoma zanašala na zdravilo Neumyvakin, je v nevarnosti, da bo pozno začela svoje tradicionalno zdravljenje.