Αλλοτρόπα του Υδρογόνου

Η ελαφρύτερη ουσία στο σύμπαν είναι το Υδρογόνο. Στον περιοδικό πίνακα, αυτό είναι το πρώτο στοιχείο. Έχει επίσης ομοιότητες με τα αλκαλικά μέταλλα και τα αλογόνα. Ωστόσο, οι επιστήμονες ανακάλυψαν το Υδρογόνο σε μεταλλική κατάσταση σε πρόσφατες μελέτες και πειράματα. Όπως και άλλα αλκαλικά μέταλλα, περιέχει ένα ηλεκτρόνιο στο κέλυφος σθένους και παράγει το μονοσθενές ιόν H+, αλλά μοιάζει με αλογόνα όσον αφορά την ενέργεια ιονισμού.

Ύπαρξη του Υδρογόνου

Το υδρογόνο είναι το πιο διαδεδομένο στοιχείο στο σύμπαν. Έχει πάρει το όνομά του από τις ελληνικές λέξεις hydro, που σημαίνει νερό, και γονίδια, που σημαίνει φτιάχνω. Βρίσκεται ως Διυδρογόνο στη μοριακή του μορφή. Αντιπροσωπεύει το 70% της συνολικής μάζας της γης και είναι το πιο σημαντικό συστατικό του ηλιακού συστήματος. Οι μεγάλοι πλανήτες όπως ο Δίας και ο Κρόνος αποτελούνται κυρίως από Υδρογόνο. Αντιπροσωπεύει το 15,4 τοις εκατό του φλοιού της γης και των θαλασσών όταν συνδυάζονται.

Τι είναι η δομή του υδρογόνου;

Το υδρογόνο έχει ένα θετικά φορτισμένο πρωτόνιο με ένα αρνητικά φορτισμένο ηλεκτρόνιο και ένα, δύο ή τρία νετρόνια στον πυρήνα του. Τα ισότοπα είναι ξεχωριστές εκδοχές της ίδιας ουσίας με ποικίλο αριθμό νετρονίων. Η μάζα του ατόμου του υδρογόνου επηρεάζεται από τον αριθμό των νετρονίων στον πυρήνα. Τα ισότοπα υδρογόνου δεν πρέπει να συγχέονται με τα αλλότροπα υδρογόνου.

Διαφορετικές εκδόσεις με το ίδιο στοιχείο είναι γνωστές ως αλλοτρόπες. Τα αλλότροπα διαφέρουν από τα ισότοπα καθώς είναι οι διάφοροι τρόποι με τους οποίους ενώνονται τα άτομα του ίδιου τύπου. Τα χαρακτηριστικά των μορίων επηρεάζονται από τον αριθμό των ατόμων που συνδέονται και τη σειρά αυτών των δεσμών. Η μοριακή μορφή του Υδρογόνου παρουσιάζεται σε 2 ισομερείς μορφές.

Ορθο-Υδρογόνο:Δύο θετικά φορτία ή πυρηνικά πρωτονίων περιστρέφονται στο ευθυγραμμισμένο παράλληλο στο ορθο-Υδρογόνο.

Παρα-Υδρογόνο:Στο ορθο-Υδρογόνο, δύο θετικά φορτία ή πυρηνικά πρωτονίων περιστρέφονται στο ευθυγραμμισμένο αντιπαράλληλο.

Υπάρχουν δύο τύποι αλλότροπων υδρογόνου:το διατομικό και το ατομικό υδρογόνο.

Τι είναι η δομή του ατομικού υδρογόνου;

Η διαμόρφωση του ατομικού Υδρογόνου θα μπορούσε να συγκριθεί με αυτή ενός σφαιρικού, φουσκωμένου μπαλονιού. Μπορεί να περιγραφεί με μεγαλύτερη ακρίβεια από το μοντέλο Bohr του υδρογόνου. Συνολικά δύο ηλεκτρόνια μπορούν να συγκρατηθούν στο αρχικό ενεργειακό κέλυφος όπου κατοικεί το μοναδικό ηλεκτρόνιο του υδρογόνου. Επειδή μόνο ένας από τους χώρους δύο ηλεκτρονίων σε αυτό το κέλυφος είναι κατειλημμένος, το ατομικό Υδρογόνο είναι ασταθές.

Το υδρογόνο αναζητά την ηλεκτρονική δομή του ηλίου, το οποίο έχει 2 ηλεκτρόνια στο πρώτο ενεργειακό κέλυφος, προκειμένου να δημιουργήσει σταθερότητα. Λόγω αυτής της ιδιότητας, το άτομο ηλίου συμπεριφέρεται σαν ευγενές αέριο. Τα ευγενή αέρια είναι σχεδόν μη αντιδραστικά

Τι είναι η δομή του διατομικού υδρογόνου;

Το Διατομικό Υδρογόνο είναι το άλλο αλλοτρόπο του Υδρογόνου.

Το πρόθεμα «di-» σημαίνει δύο, υποδεικνύοντας ότι αυτό το αλλότροπο υδρογόνου έχει δύο συνδεδεμένα άτομα υδρογόνου. Λαμβάνοντας ένα επιπλέον ηλεκτρόνιο, τα άτομα ατομικού υδρογόνου μπορούν να δημιουργήσουν μια σταθερή διαμόρφωση ηλεκτρονίων.

Για να γίνει αυτό, δύο άτομα υδρογόνου μοιράζονται τα ηλεκτρόνια τους και σχηματίζουν μια ομοιοπολική σύνδεση. Ο τύπος για το διατομικό υδρογόνο είναι Η2. Εξετάστε δύο παρόμοια σφαιρικά μπαλόνια που έχουν επεκταθεί στο ίδιο μέγεθος. Δέστε τα στελέχη τους μαζί σε αυτό το σημείο. Κατασκευάσατε ένα μοντέλο διατομικού υδρογόνου, του δεύτερου αλλοτροπίου του στοιχείου.

Ποιες είναι οι Φυσικές Ιδιότητες του Διυδρογόνου;

Οι φυσικές ιδιότητες του Διυδρογόνου είναι:-

• Το διυδρογόνο είναι ένα άγευστο, άοσμο και άχρωμο αέριο.
• Το διυδρογόνο είναι ελαφρύτερο από τον αέρα.
• Το διυδρογόνο είναι αδιάλυτο στο νερό.
• Το διυδρογόνο είναι πολύ εύφλεκτο.
• Το σημείο τήξης του Διυδρογόνου είναι 13,96Κ.
• Το σημείο βρασμού είναι 20,39K.
• Η ενθαλπία της σύντηξης διυδρογόνου είναι 0,117 kJ/mol.
• Η πυκνότητά του είναι 0,09 g/L.

Συμπέρασμα

Στο παραπάνω θέμα, μελετήσαμε τα Αλλοτρόπα του Υδρογόνου, τη σημασία και τη σημασία τους. Το υδρογόνο είναι ένα από τα πιο σημαντικά στοιχεία του σύμπαντος. Παρουσιάζει μερικές μοναδικές ιδιότητες, τις οποίες έχουμε ήδη συζητήσει.