الهيدروجين من الألف إلى الياء 2020 – الجزء الثاني
ثانياً : تحضيره صناعياً :
أ - بطريقة التحليل الكهربائي :
أ - بطريقة التحليل الكهربائي :
|
|
|
|
وتتشكل كميات وافرة من الهيدروجين محصولاً ثانوياً عند استحصال Cl2 و NaOH بالتحليل الكهربائي لمحلول ملح الطعام.
ب - إمرار بخار الماء المسخن فوق فحم الكوك المتوهج :
يدعى المزيج الغازي الناتج غاز الماءwater
gas، وهو
ذو قيمة صناعية كبرى وقوداً. والتفاعل السابق ماص للحرارة ولهذا يجب أن يكون فحم
الكوك متوهجاً حتى يندفع التفاعل نحو اليمين .
وإذا كان المراد استعمال الهدروجين المستحصل من هذه العملية في أغراض كيمياوية فإنه يجب التخلص من CO، ويتم ذلك بإضافة بخار ماء جديد إلى المزيج الغازي الناتج:
وإذا كان المراد استعمال الهدروجين المستحصل من هذه العملية في أغراض كيمياوية فإنه يجب التخلص من CO، ويتم ذلك بإضافة بخار ماء جديد إلى المزيج الغازي الناتج:
|
|
جـ - من مصافي النفط (البترول) أو من الغاز الطبيعي :
يرافق عمليات التكسير المختلفة للحصول على الغازولين تشكل كميات كبيرة من الهدروجين. وتعدّ هذه الطريقة المصدر الرئيسي للحصول على الهدروجين في الوقت الحاضر. أما في المناطق التي يوجد فيها الغاز الطبيعي بكميات كبيرة فيمكن الحصول على كميات ضخمة من الهدروجين بالحرق الجزئي للميتان:
الخــــواص :
أولاً : الخواص الفيزيائية :
الكتلة الذرية النسبية 1.008، طاقة التأين 13.6 إلكترون فولط، الألفة الإلكترونية 72 كيلو جول مول-1، صيغته الجزيئية H2، نقطة الانصهار -259 ْس، الكتلة الحجمية في الشروط النظامية 0.09كيلوغرام/المتر المكعب، طاقة الرابطة H–H تساوي 436 كيلوجول، طول الرابطة H–H يساوي 74 بيكومتر. ينحل من الهدروجين في الشروط العادية 19.2سم3 في لتر من الماء ،الهيدروجين أخف العناصر الكيميائية على الإطلاق, ويتكون هو ونظائره من إلكترون مفرد وبروتون. وفي درجة الحرارة والضغط القياسيين يقوم الهيدروجين يتكوين غاز ثنائي الذرة, H2, ودرجة غليانه 20.27 K ودرجة ذوبانه 14.02 K. وتحت ظروف الضغط العالية, كالتي توجد في مركز كوكب المارد الغازي يفقد الهيدروجين خواصه ويصبح فلزا سائلا (راجع الهيدروجين الفلزي). وتحت ظروف الضغط المنخفض كالتي توجد في الفضاء, يميل الهيدروجين لأن يتواجد في شكل ذرات مفردة, نظرا لعدم وجود ظروف مناسبة لها لأن تتحد, تتكون سحب من الهيدروجين H2 عند تكون النجوم.
ويلعب الهيدروجين دورا حيويا في الكون عن طريق تفاعل بروتون-بروتون ودورة كربون-نيتروجين. (وهذه عمليات انصهار نووي تطلق كميات هائلة من الطاقة خلال اتحاد ذرات الهيدروجين لتكوين الهيليوم.)
اكتشف فريق بحث سوفييتي في السابق أن الهيدروجين يكتسب فجأة لدى تعريضه إلى ضغط يبلغ ثلاثة ملايين ضغط جوي خاصة غريبة وهي أنه يصبح ناقلا للكهرباء كأي فلز من الفلزات المعروفة. فالهيدروجين على ما يبدو هو فلز .
ثانياً : الخواص الكيماوية :
كهرسلبية الهدروجين 2.1، فهي وسط بين العناصر الكهرسلبية التي تميل إلى ضم إلكترونات إضافية وبين العناصر الكهرجابية التي تميل إلى التخلي عن بعض إلكتروناتها. ولهذا السبب فإن الهدروجين يرتبط في معظم مركّباته برابطة مشتركة مع العناصر الأخرى.
1 - اتحاده مع الأكسجين :
مزيج الأكسجين والهدروجين مستقر عند درجة الحرارة العادية، ولكن زيادة الحرارة - مثل حصول شرارة مثلاً أو إشعال عود ثقاب - يؤدي إلى اتحادهما الذي ينشر نحو 58 كيلو حريرة/مول. فإذا وجد المزيج في مكان محصور أدى ذلك إلى حصول انفجار بسبب ارتفاع ضغط البخار الناتج في ذلك المكان. ويحصل الانفجار مهما كانت نسبة الهدروجين إلى الأكسجين في المزيج؛ وذلك بسبب كمية الحرارة الضخمة الناتجة، ولكن الانفجار يكون أشد كلما كانت النسبة بين حجم الهدروجين إلى الأكسجين أقرب إلى 2.
|
|
لتحميل الملف بصيغة ( pdf ) يرجى الضغط على زر التحميل
و عمل تخطي للإعلان ثم الإنتظار قليلاً حتى يتم التوجيه لمركز التحميل
تعليقات: 0
إرسال تعليق