Väteatomen är det enklaste elementet

Väte är ett kemiskt element, det enklastei sin struktur och den vanligaste naturen. Enligt vissa vetenskapliga uppgifter står detta element för över nittio procent av alla atomer. Den viktigaste föreningen i vilken väte är närvarande är vatten. Dess kemiska formel är skriven enligt följande: H2O. Väteatomen består av en proton som representerar kärnan och en elektron. Detta är det enda elementet som är en brännbar gas.

Hur ligger väteatomen i det periodiska bordet?

Detta element ligger längst upp i den första gruppen. Detta görs på grund av att väteatomen, förlorar sin elektron, bildar en positiv jon med en laddning. Under vissa förhållanden kan väte dock förvärva metalliska egenskaper. Under normala förhållanden uppvisar den endast egenskaper som är karakteristiska för nonmetaller. Vätgas har signifikanta skillnader från andra element som tillhör den första gruppen.

Hur man får väte i ett laboratorium?

Vätgas kan erhållas genom åtgärdericke-koncentrerade syror på metaller: Zn (zink i fast tillstånd) + 2HCl (vattenlösning av saltsyra) = ZnCl2 (vattenlösning av zinkoxid) + H2 (gas)

Väteproduktion genom hydrolys: 2H3O- + 2e- = H2 (gas) + 2H20 (vatten).

Produktionen av väte är möjlig genom att alkali påverkar aluminium eller zink. Dessa metaller kan reagera med vattenhaltiga lösningar av kaliumhydroxid eller kaliumhydroxid. I detta fall bildas väte:
Zn (zink) + 2OH- + 2H20 = (Zn (OH) 4) 2- (tetrahydroxocyklisk-jon)) + H2 (gas)
Al (aluminium) + 2OH- + 6H20 = (Al (OH) 4) - (tetrahydroxoaluminatjon) + H2 (gas).

Detta kemiska element kan också erhållas genom hydrolys av vattenhaltiga lösningar: CaH2 (kalciumhydrid) + 2H2O (vatten) = Ca (OH) 2 (kalciumhydroxid) + 2H2 (väte).

Isotoper av väte

Det finns tre isotopformer av denna kemikalieelement: protium, deuterium och tritium. Samtidigt innehåller naturligt väte ca 99% protium, resten är deuterium. Den tredje isotopen är en radioaktiv, instabil isotop. Av denna anledning finns den endast i naturen i form av spår. Tritium avger radioaktiva partiklar, och dess halveringstid är 12,3 år.

Isotopform av väte har praktiskt tagetSamma kemiska egenskaper, men de skiljer sig väsentligt i fysikaliska egenskaper. För varje väteförening finns en deuteriumanalog. De viktigaste av dessa är deuteriumoxid (eller tungt vatten). Detta ämne används i kärnreaktorer. Det erhålls genom elektrolys av vatten.

Kemiska egenskaper hos väte

Det kemiska elementet som behandlas kan återställa icke-metaller i grupper 4-7, oxider och organiska omättade föreningar, oxidera metaller och bilda hydrider som ett resultat.

Väteföreningar

Dessa är joniska, komplexa och kovalenta hydrider, såväl som hydrider, såsom interkaleringsföreningar.

Produktion av väte

- Bohrs process;

- från naturgas eller nafta (nafta)

- genom sprickbildning och reformering av kolväten

- medelst elektrolys av en saltlösning (dvs en vattenhaltig lösning av natriumklorid).

Väteatomen i kvantmekanik

Väteatomen är viktig i kvantenmekanik, eftersom det tvåkroppsproblemet för honom har ett analytiskt approximativt eller exakt värde. Dessa lösningar kan användas för olika isotoper av väte, men med en lämplig korrigering. Väteatomen i kvantmekanik beskrivs av vågens tvåpartikelfunktion. Det betraktas också som en icke-deltagande elektron i det elektrostatiska fältet hos en atomisk tung kärna.

Bohr väteatomen

1913 föreslog Bohr Nils sin modell av atomenväte. Den har många förenklingar och antaganden. Trots det faktum att modellen inte var helt korrekt, härledde Bohr strålningsspektret från den och fick de korrekta värdena på atomens energinivåer.