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首页>化工词典>内容 氢气供应商  英文解释
名称:氢;氕;氢气;Hydrogen;hydrogen gas

元素符号h,原子序数1,原子量1.0079,核外电子排布式为1s1,氢的电离能为1306.47kJ/mol,电负性为2.1。氢在元素周期表中位于第一周期第Ⅰ主族或第Ⅶ主族。氢在自然界中有三种同位素,氕、氘、氚,其中氢-1(1H,氕)相对丰度为99.985%,氢-2(2H,氘也叫重氢)相对丰度为0.016%,这两种氢是在自然界中稳定的同位素。从核反应中还找到质量数为3的同位素氢-3(3H,氚,也叫起重氢),它在自然界中含量极微。氢在自然界中主要以化合物存在,其中以水和碳氢化合物为主,在大气中含量极微(体积百分比为5×10-5%),在地壳里的丰度为0.76%。根据光谱分析在太阳和某些星球的大气中含有大量氢气。1776年,英国化学家卡文迪许用金属跟酸作用时发现了氢。氢原子是结构最简单的原子。氢是元素中最轻的元素。氢气的分子式为H2,氢气在通常状况下为无色、无气味的气体,氢气的密度为0.0899克/升,液氢的密度为0.070g/cm3,熔点-259.14℃,沸点-252.4℃,氢气是最轻的气体(密度最小),微溶于水(0℃时,每体积水溶解0.0214体积氢气)。氢气有最大的扩散速度,容易通过各种细小的空隙,如钢板。高扩散速度使氢气有高导热性。用氢气冷却物体比用空气冷却约快6倍。氢分子通过电弧或高温,都能离解成氢原子,氢原子在金属表面很快又结合成氢分子,同时放出大量的热,形成氢原子火焰,温度可高达3500℃。

氢气有可燃性,它在空气中燃烧生成水并放出大量的热,当空气中含4.1~75%(体积百分比)氢气时,点火则发生爆炸。氢气跟氧气按一定比例混和时即得爆鸣气,因此,点燃氢气前必须检验氢气的纯度,保证安全。氢气可以跟氟、氯、溴、碘、硫、氮等很多非金属化合生成气态氢化物,其中氢为+1价。氢气还能跟一些碱金属碱土金属化合生成固态金属氢化物如:LiH、NaH、KH、CaH2、BaH2等,在这些化合物中氢为-1价。这些氢化物属于离子型化合物。氢气有还原性,在一定温度下,氢气可以从某些金属氧化物或非金属氧化物中夺取氧。用氢气可使氧化钨还原为金属钨。在一定温度下,也可从某些金属氯化物或非金属氯化物中夺取氯,使金属或非金属还原出来。氢气还可跟不饱和烃及其衍生物发生加成反应。钯和某些合金如LaNi5等能大量“吸收”氢气,在一定条件下氢气又可以被释放出来,因此钯和这些合金可用做氢气的储运材料。

氢气或氢氦混和气体可用来充填气球,氢气可用来制燃料电池,液氢和液氧可用做火箭的高能燃料,氢原子焰可用来焊接金属。利用氢气的还原性可用来冶炼金属或制纯硅。氢气是重要的化工原料,可用于合成氨、合成盐酸以及有机合成等。

氢气可用下列几种方法制取。(1)电解氢氧化钠水溶液,制得的氢气纯度较高(99.9%); (2)甲烷转化法,甲烷和水蒸气在高温和镍、钴催化作用下转化成氢气和一氧化碳;(3)水煤气法,用焦炭在高温下跟水蒸气反应;(4)离子型金属氢化物如氢化钙跟水反应;(5)用过渡金属络合物催化剂,利用太阳能分解水制取氢气是发展氢能源的方向;(6)在实验室中常用锌跟稀硫酸或稀盐酸作用制取少量氢气。



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