هيدروجين

هيدروجين Hydrogen

عنصر كيميائي غازي ، عديم اللون و الرائحة و يعتبر من أخف العناصر على الإطلاق و الأكثر انتشارا في الكون و رمزه H ، عدده الذري 1 و وزنه الذري 1.008 ، كثافته 0.0899 جرام /سم3 ، درجة انصهاره -259.14 و درجة غليانه -252.87 درجة سيليزية . فهو يوجد في في الماء و في جميع المركبات العضوية . للهيدروجين ثلاثة نظائر فالهيدروجين الموجود في الطبيعة يوجد على شكل نظيرين مستقرين وهما الهيدروجين -1 أو البروتيوم و نسبة وجوده 99.98 ٪ و الديوتيريوم وهو نظير مستقر غير مشع للهيدروجين وزنه الذري 2.01363 و يرمز له بالرمز D أو 2H. يعرف ايضا باسم الهيدروجين الثقيل لأن وزنه الذري مضاعف تقريبا لوزن الهيدروجين العادي لأن نواته تحتوي على بروتون ونيوترون و ليس بروتون فقط كما هو الحال مع الهيدروجين و لكنّه يمتلك خواصا كيميائية مماثلة لخصائص الهيدروجين. و ديوتريوم له وزن ذري تقريبا ضعف الوزن الذري للهيدروجين الطبيعي . يحتوي الهيدروجين في الطبيعة على 0.02 ٪ من الديوتيريوم. كثافة الديوتيريوم 0.169 جرام/سم3 ، و درجة انصهاره -254.43 درجة سيليزية و درجة غليانه -249.49 درجة سيليزية . الماء الثقيل (أكسيد الديوتيريوم ،D2O) يغلي عند 101.42 درجة سيليزية بالمقارنة مع 100 درجة سيليزية درجة غليان الماء العادي ، و يتجمّد عند 3.81 درجة سيليزية مقارنة مع صفر درجة سيليزية للماء العادي ، وكثافته عند درجة حرارة الغرفة 1.1044 جرام/سم3 . و يوجد نظير ثالث للهيدروجين صناعي و مشع يعرف باسم التريتيوم وكتلة الذرية 3 و يرمز له بالرمز 3H أو T . تحتوي نواة ذرة التريتيوم على بروتون واحد و نيوترونين و كتلته تساوي 3.16049 ، و حيث أنه مشع فإنه يتحلل مطلقا اشعة بيتا حيث ينتج نواة الهيليسوم ذات كتلة تساوي 3 ، و العمر النصف للتريتيوم هو 12.26 سنة . يمكن انتاج التريتيوم بعدة طرق منها قصف مركبات الديوتيريوم بالديوترونات أو من خلال امتصاص النيوترونات عن طريق نظير الليثيوم 6 .
بعض التريتيوم ينتج في الطبقات العليا من الغلاف الجو عن طريق قصف النيتروجين بنيوترونات نشطة تنتج من الاشعة الكونية . و قد لوحظ بأن مياه الامطار تحتوي على كميات نذرة جدا من التريتيوم . يدخل التريتيوم في صناعات القنابل الهيدروجينية و ايضا كمادة مرمزة في بعض التفاعلات البيوكيميائية .
غاز الهيدروجين يوجد على شكل جزيء ثنائي الذرة و هو على نوعين أورثو هيدروجين حيث يكون غزل النواة متواز و النوع الآخر هو الباراهيدروجين حيث يكون غزل النواة غير متواز . المصدر الاساسي للهيدروجين هي الغازات المتصاعدة عن الغاز الطبيعي كما يمكن تحضير الهيدروجين عن طريق التحليل الكهربائي للماء و الاستخدام الاساسي للهيدروجين يدخل في صناعة الامونيا ، كما يدخل الهيدروجين في العديد من الصناعات مثل اختزال الخامات المؤكسدة و تكرير البترول و انتاج الهيدروكربونات من الفحم و هدرجة الزيوت النباتية . كما أن حاليا يستخدم الهيدروجين كمصدر مصادر الوقود كما هو الحال في خلية الوقود . عمليا يتفاعل الهيدروجين مع أغلب الفلزات . اكتشف الهيدروجين عام 1776 من قبل الكيميائي البريطاني هنري كافينديش .

مقالات قد تفيدك :

عن Akram Amir El Ali

استاذ الكيمياء التحليلية ومصمم غرافيك

شاهد أيضاً

عناصر الجدول الدوري بالتفصيل

عناصر الجدول الدوري بالتفصيل  

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.