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2020-04-02 03:12新能源 人已围观

简介天使的诱惑常温常压下,氢气是一种极易燃烧,无色透明、无臭无味的气体。氢气是世界上已知的密度最小的气体,氢气的质量只有空气的1/14,即在0 ℃时,一个标准大气压下,氢气的密度为0.0...

  常温常压下,氢气是一种极易燃烧,无色透明、无臭无味的气体。氢气是世界上已知的密度最小的气体,氢气的质量只有空气的1/14,即在0 ℃时,一个标准大气压下,氢气的密度为0.0899 g/L。所以氢气可作为飞艇、氢气球的填充气体(由于氢气具有可燃性,安全性不高,飞艇现多用氦气填充)。氢气是相对分子质量最小的物质,主要用作还原剂。

  氢气 (H2) 最早于16世纪初被人工制备,当时使用的方法是将金属置于强酸中。1766–1781年,亨利·卡文迪许发现氢元素,氢气燃烧生成水(2H+O=2HO),拉瓦锡根据这一性质将该元素命名为 “hydrogène”(“生成水的物质”之意,hydro是“水”,gène是“生成”,ium是元素通用后缀)。19 世纪50 年代英国医生合信(B.Hobson)编写《博物新编》(1855 年)时,把hydrogen翻译为“轻气”,意为最轻气体,后来写作“氢气”。

  现在工业上一般从天然气或水煤气制氢气,而不采用高耗能的电解水的方法。制得的氢气大量用于石化行业的裂化反应和生产氨气。氢气分子可以进入许多金属的晶格中,造成“氢脆”现象,使得氢气的存储罐和管道需要使用特殊材料(如蒙耐尔合金),设计也更加复杂。

  氢气是无色并且密度比空气小的气体(在各种气体中,氢气的密度最小。标准状况下,1升氢气的质量是0.0899克,相同体积比空气轻得多)。因为氢气难溶于水,所以可以用排水集气法收集氢气。另外,在101千帕压强下,温度-252.87 ℃时,氢气可转变成淡蓝色的液体;-259.1 ℃时,变成雪状固体。常温下,氢气的性质很稳定,不容易跟其它物质发生化学反应。但当条件改变时(如点燃、加热、使用催化剂等),情况就不同了。如氢气被钯或铂等金属吸附后具有较强的活性(特别是被钯吸附)。金属钯对氢气的吸附作用最强。当空气中的体积分数为4%-75%时,天使的诱惑遇到火源,可引起爆炸。

  氢气是无色无味的气体,标准状况下密度是0.09千克/立方米,是气体中密度最小的,难溶于水。在-252 ℃,变成无色液体,-259 ℃时变为雪花状固体。

  ①可燃性(可在氧气中或氯气中燃烧):2H2+O2=点燃=2H2O(化合反应)

  (点燃不纯的氢气要发生爆炸,点燃氢气前必须验纯,相似的,氘(重氢)在氧气中点燃可以生成重水(D2O))

  虽然氢气在通常状态下不是非常活泼,但氢元素与绝大多数元素能组成化合物。碳氢化合物已知有数以百万种,但它们无法由氢气和碳直接化合得到。氢气与电负性较强的元素(如卤素)反应,在这些化合物中氢的化合价为+1。氢与氟、氧、氮成键时,可生成一种较强的非共价的键,称为氢键。氢键对许多生物分子具有重要意义。 氢也与电负性较低的元素(如活泼金属)生成化合物,这时氢的化合价通常为 -1,这样的化合物称为氢化物。

  氢与碳形成的化合物,称为有机化合物,研究有机化合物的学科称为有机化学,而研究有机物在生物中所起的作用的科学称为生物化学。我们说,“有机”化合物都含有碳。但大多数含碳的化合物通常都含有氢。这些化合物的独特性质主要是由碳氢键决定的。故有时有机物的定义要求物质含有碳氢键。

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