Водень у природі (0,9% у Земній корі)
Характеристика водню
Легко він перший серед газів. За нормальних умов без смаку, безбарвний, і абсолютно без запаху. При попаданні в термосферу відлітає в космос через малу вагу.
У всьому всесвіті це найчисленніший хімічний елемент (75% від усієї маси речовин). Настільки, що багато зірок у космічному просторі складаються повністю з нього. Наприклад, Сонце. Його основний компонент – водень. А тепло і світло це результат виділення енергії при злитті ядер матеріалу. Також у космосі є цілі хмари з його молекул різної величини, щільності та температури.
Фізичні властивості
Висока температура і тиск значно змінюють його якості, але за звичайних умов він:
• має високу теплопровідність, якщо порівнювати з іншими газами,
• нетоксичний і погано розчинний у воді,
• із щільністю 0,0899 г/л при 0°С та 1 атм.,
• перетворюється на рідину при температурі -252,8°С
• стає твердим при -259,1°С.
• питома теплота згоряння 120,9 • 106 Дж/кг.
Для перетворення в рідину або твердий стан потрібні високий тиск та дуже низькі температури. У зрідженому стані він плинний і легкий.
Хімічні властивості
Під тиском і при охолодженні (-252,87 гр. С) водень знаходить рідкий стан, який за вагою легший за будь-який аналог. У ньому він займає менше місця, ніж у газоподібному вигляді.
Він типовий неметал. У лабораторіях його одержують шляхом взаємодії металів (наприклад, цинку чи заліза) з розведеними кислотами. За звичайних умов малоактивний і входить у реакцію лише з активними неметалами. Водень може відокремлювати кисень з оксидів і відновлюватиметали із з'єднань. Він та його суміші утворюють водневий зв'язок з деякими елементами.
Газ добре розчиняється в етанолі та у багатьох металах, особливо в паладії. Срібло його не розчиняє. Водень може окислюватися під час спалювання в кисні або на повітрі та при взаємодії з галогенами.
Під час з'єднання з киснем утворюється вода. Якщо температура при цьому звичайна, то реакція йде повільно, якщо вище 550 ° С - з вибухом (перетворюється на гримучий газ).
Знаходження водню у природі
Хоча водню дуже багато на нашій планеті, але у чистому вигляді його знайти нелегко. Небагато можна виявити при виверженні вулканів, під час видобутку нафти та в місці розкладання органічних речовин.
Більше половини усієї кількості перебуває у складі з водою. Також він входить у структуру нафти, різної глини, горючих газів, тварин і рослин (присутність у кожній живій клітині 50% за кількістю атомів).
Кругообіг водню в природі
Щороку у водоймах і ґрунті розкладається колосальна кількість (мільярди тонн) залишків рослин і це розкладання виплескує в атмосферу величезну масу водню. Так само він виділяється при будь-якому бродінні, що викликається бактеріями, спалюванні та нарівні з киснем бере участь у кругообігу води.
Області застосування водню
Елемент активно використовується людством у своїй діяльності, тому ми навчилися отримувати його у промислових масштабах для:
• як пальне для ракет (рідкий водень);
• електроенергетики для охолодження електричних генераторів;
• зварювання та різання металів.
Маса водню використовується при виробництві синтетичного бензину (для поліпшення якості палива низької якості), аміаку, хлороводню,спиртів та інших матеріалів. Атомна енергетика активно використовує його ізотопи.
Препарат «перекис водню» широко застосовують у металургії, електронній промисловості, целюлозно-паперовому виробництві, при відбілюванні лляних та бавовняних тканин, для виготовлення фарб для волосся та косметики, полімерів та в медицині для обробки ран.
"Вибуховий" характер цього газу може стати згубною зброєю - водневою бомбою. Її вибух супроводжується викидом величезної кількості радіоактивних речовин і згубно для живого.
Дотик рідкого водню та шкірних покривів загрожує сильним та болючим обмороженням.