ಆವರ್ತಕ ಕೋಷ್ಟಕದಲ್ಲಿ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅವುಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿರುವ ಅಂಶಗಳ ಎರಡು ಗುಂಪುಗಳಲ್ಲಿ ಇದೆ. ಈ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಅದನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಅನನ್ಯಗೊಳಿಸಿ. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಕೇವಲ ಒಂದು ಅಂಶ ಅಥವಾ ವಸ್ತುವಲ್ಲ, ಆದರೆ ಸಹ ಅವಿಭಾಜ್ಯ ಅಂಗವಾಗಿದೆಅನೇಕ ಸಂಕೀರ್ಣ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು, ಸಾವಯವ ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ ಅಂಶಗಳು. ಆದ್ದರಿಂದ, ಅದರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ವಿವರವಾಗಿ ನೋಡೋಣ.
ಲೋಹಗಳು ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸುಡುವ ಅನಿಲದ ಬಿಡುಗಡೆಯನ್ನು 16 ನೇ ಶತಮಾನದಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸಲಾಯಿತು, ಅಂದರೆ, ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ವಿಜ್ಞಾನವಾಗಿ ರೂಪಿಸುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ. ಪ್ರಸಿದ್ಧ ಇಂಗ್ಲಿಷ್ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಹೆನ್ರಿ ಕ್ಯಾವೆಂಡಿಶ್ 1766 ರಲ್ಲಿ ಪ್ರಾರಂಭವಾದ ವಸ್ತುವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿ ಅದಕ್ಕೆ "ದಹನಕಾರಿ ಗಾಳಿ" ಎಂಬ ಹೆಸರನ್ನು ನೀಡಿದರು. ಸುಟ್ಟಾಗ, ಈ ಅನಿಲವು ನೀರನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ದುರದೃಷ್ಟವಶಾತ್, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಫ್ಲೋಜಿಸ್ಟನ್ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಅನುಸರಣೆ (ಕಾಲ್ಪನಿಕ "ಅಲ್ಟ್ರಾಫೈನ್ ಮ್ಯಾಟರ್") ಸರಿಯಾದ ತೀರ್ಮಾನಗಳಿಗೆ ಬರುವುದನ್ನು ತಡೆಯಿತು.
ಫ್ರೆಂಚ್ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಮತ್ತು ನಿಸರ್ಗಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಎ. ಲಾವೊಸಿಯರ್, ಎಂಜಿನಿಯರ್ ಜೆ. ಮೆಯುನಿಯರ್ ಮತ್ತು ವಿಶೇಷ ಗ್ಯಾಸೋಮೀಟರ್‌ಗಳ ಸಹಾಯದಿಂದ 1783 ರಲ್ಲಿ ನೀರನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಿದರು ಮತ್ತು ನಂತರ ಬಿಸಿ ಕಬ್ಬಿಣದೊಂದಿಗೆ ನೀರಿನ ಆವಿಯ ವಿಭಜನೆಯ ಮೂಲಕ ಅದನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿದರು. ಹೀಗಾಗಿ, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಸರಿಯಾದ ತೀರ್ಮಾನಕ್ಕೆ ಬರಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು. "ದಹನಕಾರಿ ಗಾಳಿ" ಕೇವಲ ನೀರಿನ ಭಾಗವಲ್ಲ, ಆದರೆ ಅದರಿಂದ ಪಡೆಯಬಹುದು ಎಂದು ಅವರು ಕಂಡುಕೊಂಡರು.
1787 ರಲ್ಲಿ, ಲ್ಯಾವೊಸಿಯರ್ ಅಧ್ಯಯನದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಅನಿಲವು ಸರಳವಾದ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಪ್ರಕಾರ, ಪ್ರಾಥಮಿಕ ರಾಸಾಯನಿಕ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸಿದರು. ಅವರು ಇದನ್ನು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಎಂದು ಕರೆದರು (ಗ್ರೀಕ್ ಪದಗಳಾದ ಹೈಡೋರ್ - ನೀರು + ಗೆನ್ನಾವೋ - ನಾನು ಜನ್ಮ ನೀಡುತ್ತೇನೆ), ಅಂದರೆ "ನೀರಿಗೆ ಜನ್ಮ ನೀಡುವುದು."
ರಷ್ಯಾದ ಹೆಸರು "ಹೈಡ್ರೋಜನ್" ಅನ್ನು 1824 ರಲ್ಲಿ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ M. ಸೊಲೊವಿವ್ ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು. ನೀರಿನ ಸಂಯೋಜನೆಯ ನಿರ್ಣಯವು "ಫ್ಲೋಜಿಸ್ಟನ್ ಸಿದ್ಧಾಂತ" ದ ಅಂತ್ಯವನ್ನು ಗುರುತಿಸಿದೆ. 18 ನೇ ಮತ್ತು 19 ನೇ ಶತಮಾನಗಳ ತಿರುವಿನಲ್ಲಿ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣು ತುಂಬಾ ಹಗುರವಾಗಿದೆ (ಇತರ ಅಂಶಗಳ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ) ಮತ್ತು ಅದರ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಪರಮಾಣು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳನ್ನು ಹೋಲಿಸಲು ಮೂಲ ಘಟಕವಾಗಿ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ, 1 ಗೆ ಸಮಾನವಾದ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ.
ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು
ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ವಿಜ್ಞಾನಕ್ಕೆ ತಿಳಿದಿರುವ ಅತ್ಯಂತ ಹಗುರವಾದ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ (ಇದು ಗಾಳಿಗಿಂತ 14.4 ಪಟ್ಟು ಹಗುರವಾಗಿರುತ್ತದೆ), ಅದರ ಸಾಂದ್ರತೆಯು 0.0899 g/l (1 atm, 0 °C). ಈ ವಸ್ತುವು ಕ್ರಮವಾಗಿ -259.1 ° C ಮತ್ತು -252.8 ° C ನಲ್ಲಿ ಕರಗುತ್ತದೆ (ಘನೀಕರಿಸುತ್ತದೆ) ಮತ್ತು ಕುದಿಯುವ (ದ್ರವೀಕರಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ) (ಹೀಲಿಯಂ ಮಾತ್ರ ಕಡಿಮೆ ಕುದಿಯುವ ಮತ್ತು ಕರಗುವ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ).
ಹೈಡ್ರೋಜನ್‌ನ ನಿರ್ಣಾಯಕ ತಾಪಮಾನವು ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ (-240 °C). ಈ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ, ಅದರ ದ್ರವೀಕರಣವು ಸಂಕೀರ್ಣ ಮತ್ತು ದುಬಾರಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ನಿರ್ಣಾಯಕ ಒತ್ತಡವಸ್ತು - 12.8 kgf/cm², ಮತ್ತು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಸಾಂದ್ರತೆಯು 0.0312 g/cm³ ಆಗಿದೆ. ಎಲ್ಲಾ ಅನಿಲಗಳಲ್ಲಿ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅತ್ಯಧಿಕ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ: 1 atm ಮತ್ತು 0 °C ನಲ್ಲಿ ಇದು 0.174 W/(mxK) ಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಅದೇ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ವಸ್ತುವಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ 14.208 kJ/(kgxK) ಅಥವಾ 3.394 cal/(gh°C). ಈ ಅಂಶವು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಸ್ವಲ್ಪ ಕರಗುತ್ತದೆ (ಸುಮಾರು 0.0182 ml/g 1 atm ಮತ್ತು 20 °C), ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಲೋಹಗಳಲ್ಲಿ (Ni, Pt, Pa ಮತ್ತು ಇತರರು), ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಪಲ್ಲಾಡಿಯಮ್‌ನಲ್ಲಿ ಚೆನ್ನಾಗಿ ಕರಗುತ್ತದೆ (ಪ್ರತಿ ಪರಿಮಾಣ Pd ಗೆ ಸುಮಾರು 850 ಸಂಪುಟಗಳು) .
ನಂತರದ ಆಸ್ತಿಯು ಅದರ ಪ್ರಸರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ, ಮತ್ತು ಇಂಗಾಲದ ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಮೂಲಕ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಉಕ್ಕು) ಪ್ರಸರಣವು ಇಂಗಾಲದೊಂದಿಗಿನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ನಾಶದೊಂದಿಗೆ ಇರುತ್ತದೆ (ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಡಿಕಾರ್ಬೊನೈಸೇಶನ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ). ದ್ರವ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ವಸ್ತುವು ತುಂಬಾ ಹಗುರವಾಗಿರುತ್ತದೆ (ಸಾಂದ್ರತೆ - 0.0708 g/cm³ ನಲ್ಲಿ t° = -253 °C) ಮತ್ತು ದ್ರವ (ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ - 13.8 ಸ್ಪೈಸ್ ಅದೇ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ).
ಅನೇಕ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಲ್ಲಿ, ಈ ಅಂಶವು ಸೋಡಿಯಂ ಮತ್ತು ಇತರ ಕ್ಷಾರ ಲೋಹಗಳಂತೆ +1 ವೇಲೆನ್ಸಿ (ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿ) ಅನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಈ ಲೋಹಗಳ ಅನಲಾಗ್ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅದರಂತೆ, ಅವರು ಆವರ್ತಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಗುಂಪು I ರ ಮುಖ್ಯಸ್ಥರಾಗಿದ್ದಾರೆ. ಲೋಹದ ಹೈಡ್ರೈಡ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಯಾನು ಋಣಾತ್ಮಕ ಆವೇಶವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ (ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿ -1), ಅಂದರೆ, Na+H- Na+Cl-ಕ್ಲೋರೈಡ್‌ನಂತೆಯೇ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದು ಮತ್ತು ಇತರ ಕೆಲವು ಸಂಗತಿಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ (ಸಾಮೀಪ್ಯ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳುಅಂಶ "H" ಮತ್ತು ಹ್ಯಾಲೊಜೆನ್ಗಳು, ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಲ್ಲಿ ಹ್ಯಾಲೊಜೆನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಅದನ್ನು ಬದಲಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ) ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಆವರ್ತಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಗುಂಪು VII ಗೆ ಸೇರಿದೆ.
ಸಾಮಾನ್ಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಆಣ್ವಿಕ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಕಡಿಮೆ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ನೇರವಾಗಿ ಲೋಹಗಳಲ್ಲದ ಅತ್ಯಂತ ಸಕ್ರಿಯವಾದ (ಫ್ಲೋರಿನ್ ಮತ್ತು ಕ್ಲೋರಿನ್‌ನೊಂದಿಗೆ, ನಂತರದ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿ) ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಯಾಗಿ, ಬಿಸಿ ಮಾಡಿದಾಗ, ಇದು ಅನೇಕ ರಾಸಾಯನಿಕ ಅಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತದೆ.
ಪರಮಾಣು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ರಾಸಾಯನಿಕ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿದೆ (ಆಣ್ವಿಕ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ). ಆಮ್ಲಜನಕದೊಂದಿಗೆ ಇದು ಸೂತ್ರದ ಪ್ರಕಾರ ನೀರನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ:
Н₂ + ½О₂ = NO₂О,
285.937 kJ/mol ಶಾಖ ಅಥವಾ 68.3174 kcal/mol (25 °C, 1 atm) ಅನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ತಾಪಮಾನದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ನಿಧಾನವಾಗಿ ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು t° >= 550 °C ನಲ್ಲಿ ಇದು ಅನಿಯಂತ್ರಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಪರಿಮಾಣದ ಪ್ರಕಾರ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ + ಆಮ್ಲಜನಕದ ಮಿಶ್ರಣದ ಸ್ಫೋಟಕ ಮಿತಿಗಳು 4–94% H₂, ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ + ಗಾಳಿಯ ಮಿಶ್ರಣವು 4–74% H₂ (H₂ ನ ಎರಡು ಪರಿಮಾಣಗಳು ಮತ್ತು O₂ ನ ಒಂದು ಪರಿಮಾಣದ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಸ್ಫೋಟಿಸುವ ಅನಿಲ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ).
ಹೆಚ್ಚಿನ ಲೋಹಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಈ ಅಂಶವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳಿಂದ ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತದೆ:
Fe₃O₄ + 4H₂ = 3Fe + 4H₂O,
CuO + H₂ = Cu + H₂O, ಇತ್ಯಾದಿ.
ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ವಿಭಿನ್ನ ಹ್ಯಾಲೊಜೆನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಹಾಲೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ:
H₂ + Cl₂ = 2HCl.
ಆದಾಗ್ಯೂ, ಫ್ಲೋರಿನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವಾಗ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಸ್ಫೋಟಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ (ಇದು ಕತ್ತಲೆಯಲ್ಲಿ, -252 ° C ನಲ್ಲಿಯೂ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ), ಬ್ರೋಮಿನ್ ಮತ್ತು ಕ್ಲೋರಿನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಬಿಸಿ ಮಾಡಿದಾಗ ಅಥವಾ ಪ್ರಕಾಶಿಸಿದಾಗ ಮಾತ್ರ ಮತ್ತು ಅಯೋಡಿನ್‌ನೊಂದಿಗೆ - ಬಿಸಿ ಮಾಡಿದಾಗ ಮಾತ್ರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ. ಸಾರಜನಕದೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ಮಾಡುವಾಗ, ಅಮೋನಿಯವು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ವೇಗವರ್ಧಕದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ, ಎತ್ತರದ ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ:
ЗН₂ + N₂ = 2NN₃.
ಬಿಸಿ ಮಾಡಿದಾಗ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಗಂಧಕದೊಂದಿಗೆ ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ:
H₂ + S = H₂S (ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಸಲ್ಫೈಡ್),
ಮತ್ತು ಟೆಲ್ಯುರಿಯಮ್ ಅಥವಾ ಸೆಲೆನಿಯಮ್ನೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಕಷ್ಟ. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ವೇಗವರ್ಧಕವಿಲ್ಲದೆ ಶುದ್ಧ ಇಂಗಾಲದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ:
2H₂ + C (ಅಸ್ಫಾಟಿಕ) = CH₄ (ಮೀಥೇನ್).
ಈ ವಸ್ತುವು ಕೆಲವು ಲೋಹಗಳೊಂದಿಗೆ ನೇರವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ (ಕ್ಷಾರ, ಕ್ಷಾರೀಯ ಭೂಮಿ ಮತ್ತು ಇತರರು), ಹೈಡ್ರೈಡ್ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ:
H₂ + 2Li = 2LiH.
ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಮಹತ್ವಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ (II) ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ ನಡುವಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಒತ್ತಡ, ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ವೇಗವರ್ಧಕವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ವಿಭಿನ್ನ ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ: HCHO, CH₃OH, ಇತ್ಯಾದಿ. ಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅಪರ್ಯಾಪ್ತ ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್‌ಗಳು ಸ್ಯಾಚುರೇಟೆಡ್ ಆಗುತ್ತವೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ:
С n Н₂ n + Н₂ = С n Н₂ n ₊₂.
ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಅದರ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಅಸಾಧಾರಣ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಇದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಆಮ್ಲೀಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರೋಟಿಕ್ ಆಮ್ಲಗಳು, ಜೊತೆಗೆ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ವಿವಿಧ ಅಂಶಗಳುಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧ, ಇದು ಅನೇಕ ಅಜೈವಿಕ ಮತ್ತು ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ಗಮನಾರ್ಹ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.
ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆ
ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳ ಮುಖ್ಯ ವಿಧಗಳು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಉತ್ಪಾದನೆಈ ಅಂಶವು ತೈಲ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಅನಿಲಗಳು, ನೈಸರ್ಗಿಕ ದಹನಕಾರಿ ಮತ್ತು ಕೋಕ್ ಓವನ್ ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಇದನ್ನು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯ ಮೂಲಕ ನೀರಿನಿಂದ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ (ವಿದ್ಯುತ್ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ). ವಸ್ತುವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಪ್ರಮುಖ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅನಿಲಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್‌ಗಳ ವೇಗವರ್ಧಕ ಸಂವಹನ, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಮೀಥೇನ್, ನೀರಿನ ಆವಿಯೊಂದಿಗೆ (ಪರಿವರ್ತನೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ) ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ:
CH₄ + H₂O = CO + ZN₂.
ಆಮ್ಲಜನಕದೊಂದಿಗೆ ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್‌ಗಳ ಅಪೂರ್ಣ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ:
CH₄ + ½O₂ = CO + 2H₂.
ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಇಂಗಾಲದ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ (II) ಪರಿವರ್ತನೆಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ:
CO + H₂O = CO₂ + H₂.
ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅನಿಲದಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಗ್ಗವಾಗಿದೆ.
ನೀರಿನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಗಾಗಿ, ನೇರ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು NaOH ಅಥವಾ KOH ನ ಪರಿಹಾರದ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ (ಸಾಧನಗಳ ತುಕ್ಕು ತಪ್ಪಿಸಲು ಆಮ್ಲಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ). ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ವಸ್ತುವನ್ನು ನೀರಿನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯ ಮೂಲಕ ಅಥವಾ ನಡುವಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಹೈಡ್ರೋ ಕ್ಲೋರಿಕ್ ಆಮ್ಲಮತ್ತು ಸತು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸಿಲಿಂಡರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸಿದ್ಧ-ಸಿದ್ಧ ಕಾರ್ಖಾನೆ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಈ ಅಂಶವನ್ನು ತೈಲ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಅನಿಲಗಳು ಮತ್ತು ಕೋಕ್ ಓವನ್ ಅನಿಲದಿಂದ ಅನಿಲ ಮಿಶ್ರಣದ ಎಲ್ಲಾ ಇತರ ಘಟಕಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವ ಮೂಲಕ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅವು ಆಳವಾದ ತಂಪಾಗಿಸುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಸುಲಭವಾಗಿ ದ್ರವವಾಗುತ್ತವೆ.
ಈ ವಸ್ತುವನ್ನು 18 ನೇ ಶತಮಾನದ ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ ಕೈಗಾರಿಕಾವಾಗಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿತು. ನಂತರ ಅದನ್ನು ತುಂಬಲು ಬಳಸಲಾಯಿತು ಆಕಾಶಬುಟ್ಟಿಗಳು. ಈ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ, ಅಮೋನಿಯಾ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ವಸ್ತುವಿನ ಸಾಮೂಹಿಕ ಗ್ರಾಹಕರು ಮೀಥೈಲ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಆಲ್ಕೋಹಾಲ್ಗಳು, ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಗ್ಯಾಸೋಲಿನ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಅನೇಕ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ನಿರ್ಮಾಪಕರು. ಕಾರ್ಬನ್ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ (II) ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ನಿಂದ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯಿಂದ ಅವುಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಭಾರೀ ಮತ್ತು ಘನ ಹೈಡ್ರೋಜನೀಕರಣಕ್ಕೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ದ್ರವ ಇಂಧನ, ಕೊಬ್ಬುಗಳು, ಇತ್ಯಾದಿ., HCl ಯ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ, ಪೆಟ್ರೋಲಿಯಂ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಹೈಡ್ರೋಟ್ರೀಟಿಂಗ್, ಹಾಗೆಯೇ ಲೋಹಗಳನ್ನು ಕತ್ತರಿಸುವುದು / ಬೆಸುಗೆ ಹಾಕುವುದು. ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳುಫಾರ್ ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಅದರ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳು - ಟ್ರಿಟಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಡ್ಯೂಟೇರಿಯಮ್.
ಜಲಜನಕದ ಜೈವಿಕ ಪಾತ್ರ
ಜೀವಂತ ಜೀವಿಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಸುಮಾರು 10% (ಸರಾಸರಿ) ಈ ಅಂಶದಿಂದ ಬರುತ್ತದೆ. ಇದು ನೀರಿನ ಭಾಗವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಿಕ್ ಆಮ್ಲಗಳು, ಲಿಪಿಡ್ಗಳು ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬೋಹೈಡ್ರೇಟ್ಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಗುಂಪುಗಳು. ಇದನ್ನು ಯಾವುದಕ್ಕಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ?
ಈ ವಸ್ತುವು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ: ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ರಚನೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವಲ್ಲಿ (ಕ್ವಾಟರ್ನರಿ), ಪೂರಕತೆಯ ತತ್ವವನ್ನು ಅನುಷ್ಠಾನಗೊಳಿಸುವಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಿಕ್ ಆಮ್ಲಗಳು(ಅಂದರೆ ಆನುವಂಶಿಕ ಮಾಹಿತಿಯ ಅನುಷ್ಠಾನ ಮತ್ತು ಸಂಗ್ರಹಣೆಯಲ್ಲಿ), ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಆಣ್ವಿಕ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ "ಗುರುತಿಸುವಿಕೆ".
ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಯಾನ್ H+ ದೇಹದಲ್ಲಿನ ಪ್ರಮುಖ ಡೈನಾಮಿಕ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು/ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಸೇರಿದಂತೆ: ಜೈವಿಕ ಉತ್ಕರ್ಷಣದಲ್ಲಿ, ಇದು ಜೀವಂತ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ, ಜೈವಿಕ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ, ಸಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿನ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ, ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಸಾರಜನಕ ಸ್ಥಿರೀಕರಣದಲ್ಲಿ, ನಿರ್ವಹಿಸುವಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲ-ಬೇಸ್ ಸಮತೋಲನಮತ್ತು ಹೋಮಿಯೋಸ್ಟಾಸಿಸ್, ಪೊರೆಯ ಸಾರಿಗೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ. ಕಾರ್ಬನ್ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಜೊತೆಗೆ, ಇದು ಜೀವನದ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ರಚನಾತ್ಮಕ ಆಧಾರವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ.
ನಮ್ಮಲ್ಲಿ ದೈನಂದಿನ ಜೀವನದಲ್ಲಿತುಂಬಾ ಸಾಮಾನ್ಯವಾದ ವಿಷಯಗಳಿವೆ, ಅವುಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಪ್ರತಿಯೊಬ್ಬ ವ್ಯಕ್ತಿಯು ತಿಳಿದಿರುತ್ತಾನೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ನೀರು ಒಂದು ದ್ರವ ಎಂದು ಎಲ್ಲರಿಗೂ ತಿಳಿದಿದೆ, ಅದು ಸುಲಭವಾಗಿ ಪ್ರವೇಶಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಸುಡುವುದಿಲ್ಲ, ಆದ್ದರಿಂದ, ಅದು ಬೆಂಕಿಯನ್ನು ನಂದಿಸಬಹುದು. ಆದರೆ ಇದು ಏಕೆ ಎಂದು ನೀವು ಎಂದಾದರೂ ಯೋಚಿಸಿದ್ದೀರಾ?
ಚಿತ್ರ ಮೂಲ: pixabay.com
ನೀರು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಈ ಎರಡೂ ಅಂಶಗಳು ದಹನವನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸಾಮಾನ್ಯ ತರ್ಕದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ (ವೈಜ್ಞಾನಿಕವಲ್ಲ), ನೀರು ಕೂಡ ಸುಡಬೇಕು, ಸರಿ? ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇದು ಸಂಭವಿಸುವುದಿಲ್ಲ.
ದಹನ ಯಾವಾಗ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ?
ದಹನವು ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದ್ದು, ಇದರಲ್ಲಿ ಅಣುಗಳು ಮತ್ತು ಪರಮಾಣುಗಳು ಸೇರಿಕೊಂಡು ಶಾಖ ಮತ್ತು ಬೆಳಕಿನ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಏನನ್ನಾದರೂ ಸುಡಲು ನಿಮಗೆ ಎರಡು ವಸ್ತುಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ - ದಹನ ಮೂಲವಾಗಿ ಇಂಧನ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಕಾಗದದ ಹಾಳೆ, ಮರದ ತುಂಡು, ಇತ್ಯಾದಿ) ಮತ್ತು ಆಕ್ಸಿಡೈಸರ್ (ಭೂಮಿಯ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಆಮ್ಲಜನಕವು ಮುಖ್ಯ ಆಕ್ಸಿಡೈಸರ್ ಆಗಿದೆ). ದಹನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲು ವಸ್ತುವಿನ ದಹನ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ತಲುಪಲು ನಮಗೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ಶಾಖವೂ ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ.
ಚಿತ್ರದ ಮೂಲ auclip.ru
ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಪಂದ್ಯಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕಾಗದವನ್ನು ಬರೆಯುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಕಾಗದವು ಇಂಧನವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಅನಿಲ ಆಮ್ಲಜನಕವು ಆಕ್ಸಿಡೈಸಿಂಗ್ ಏಜೆಂಟ್ ಆಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬರೆಯುವ ಪಂದ್ಯದಿಂದಾಗಿ ದಹನ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ನೀರಿನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಜನೆಯ ರಚನೆ
ಚಿತ್ರ ಮೂಲ: water-service.com.ua
ನೀರು ಎರಡು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ಮತ್ತು ಒಂದು ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಅವಳು ರಾಸಾಯನಿಕ ಸೂತ್ರ H2O. ಈಗ, ನೀರಿನ ಎರಡು ಘಟಕಗಳು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ದಹಿಸುವ ವಸ್ತುಗಳು ಎಂದು ಗಮನಿಸುವುದು ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕವಾಗಿದೆ.
ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಏಕೆ ಸುಡುವ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ?
ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ಕೇವಲ ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಸುಲಭವಾಗಿ ಇತರ ಅಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತವೆ. ನಿಯಮದಂತೆ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನಿಲದ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಅದರ ಅಣುಗಳು ಎರಡು ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ಈ ಅನಿಲವು ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಆಕ್ಸಿಡೈಸಿಂಗ್ ಏಜೆಂಟ್ನ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಇದು ಸುಡುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಚಿತ್ರ ಮೂಲ: myshared.ru
ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಸುಟ್ಟಾಗ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿಯು ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಇದನ್ನು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶಕ್ಕೆ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆಯನ್ನು ಉಡಾಯಿಸಲು ದ್ರವೀಕೃತ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಆಮ್ಲಜನಕವು ದಹನವನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತದೆ
ಮೊದಲೇ ಹೇಳಿದಂತೆ, ಯಾವುದೇ ದಹನಕ್ಕೆ ಆಕ್ಸಿಡೈಸರ್ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಆಮ್ಲಜನಕ, ಓಝೋನ್, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್, ಫ್ಲೋರಿನ್, ಇತ್ಯಾದಿ ಸೇರಿದಂತೆ ಅನೇಕ ರಾಸಾಯನಿಕ ಆಕ್ಸಿಡೈಸಿಂಗ್ ಏಜೆಂಟ್‌ಗಳಿವೆ. ಆಮ್ಲಜನಕವು ಭೂಮಿಯ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಹೇರಳವಾಗಿ ಕಂಡುಬರುವ ಮುಖ್ಯ ಆಕ್ಸಿಡೈಸಿಂಗ್ ಏಜೆಂಟ್. ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬೆಂಕಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಆಕ್ಸಿಡೈಸಿಂಗ್ ಏಜೆಂಟ್. ಅದಕ್ಕಾಗಿಯೇ ಬೆಂಕಿಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಆಮ್ಲಜನಕದ ನಿರಂತರ ಪೂರೈಕೆ ಅಗತ್ಯ.
ನೀರು ಬೆಂಕಿಯನ್ನು ನಂದಿಸುತ್ತದೆ
ನೀರು ಹಲವಾರು ಕಾರಣಗಳಿಗಾಗಿ ಬೆಂಕಿಯನ್ನು ನಂದಿಸಬಹುದು, ಅದರಲ್ಲಿ ಒಂದು ಅದು ದಹಿಸಲಾಗದ ದ್ರವವಾಗಿದೆ, ಇದು ಎರಡು ಅಂಶಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ, ಅದು ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ಉರಿಯುತ್ತಿರುವ ನರಕವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ.
ಬೆಂಕಿಯನ್ನು ನಂದಿಸುವ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಾಧನವೆಂದರೆ ನೀರು. ಚಿತ್ರ ಮೂಲ: pixabay.com
ನಾವು ಮೊದಲೇ ಹೇಳಿದಂತೆ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಹೆಚ್ಚು ದಹನಕಾರಿಯಾಗಿದೆ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲು ಅದಕ್ಕೆ ಆಕ್ಸಿಡೈಸಿಂಗ್ ಏಜೆಂಟ್ ಮತ್ತು ದಹನ ತಾಪಮಾನದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಆಮ್ಲಜನಕವು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾದ ಆಕ್ಸಿಡೈಸಿಂಗ್ ಏಜೆಂಟ್ ಆಗಿರುವುದರಿಂದ, ಇದು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ಬೆಳಕು ಮತ್ತು ಶಾಖವನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಅಣುಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಇದು ಹೇಗೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದು ಇಲ್ಲಿದೆ:
ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದ ಆಮ್ಲಜನಕ ಅಥವಾ ಗಾಳಿಯೊಂದಿಗೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮಿಶ್ರಣವು ಸ್ಫೋಟಕವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ಸ್ಫೋಟಿಸುವ ಅನಿಲ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಜೋರಾಗಿ ಬ್ಯಾಂಗ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಅತ್ಯಂತ ವೇಗವಾಗಿ ಉರಿಯುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಸ್ಫೋಟವೆಂದು ಗ್ರಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. 1937 ರಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಜೆರ್ಸಿಯಲ್ಲಿ ನಡೆದ ಹಿಂಡೆನ್‌ಬರ್ಗ್ ವಾಯುನೌಕೆ ದುರಂತವು ವಾಯುನೌಕೆಯ ಶೆಲ್ ಅನ್ನು ತುಂಬಿದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ದಹನದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಡಜನ್ಗಟ್ಟಲೆ ಜೀವಗಳನ್ನು ಬಲಿ ತೆಗೆದುಕೊಂಡಿತು. ಹೈಡ್ರೋಜನ್‌ನ ಸುಲಭವಾದ ದಹನಶೀಲತೆ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಸಂಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ ಅದರ ಸ್ಫೋಟಕತೆ ಮುಖ್ಯ ಕಾರಣನಾವು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯಗಳಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕವಾಗಿ ನೀರನ್ನು ಪಡೆಯುವುದಿಲ್ಲ ಎಂಬುದು ಸತ್ಯ.
ಹೈಡ್ರೋಜನ್ H ಯುನಿವರ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯ ಅಂಶವಾಗಿದೆ (ಸುಮಾರು 75% ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ), ಮತ್ತು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ ಇದು ಒಂಬತ್ತನೇ ಹೆಚ್ಚು ಹೇರಳವಾಗಿದೆ. ಪ್ರಮುಖ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಸಂಯುಕ್ತವೆಂದರೆ ನೀರು.
ಆವರ್ತಕ ಕೋಷ್ಟಕದಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮೊದಲ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿದೆ (Z = 1). ಇದು ಸರಳವಾದ ಪರಮಾಣು ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ: ಪರಮಾಣುವಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ 1 ಪ್ರೋಟಾನ್ ಆಗಿದೆ, 1 ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೋಡದಿಂದ ಆವೃತವಾಗಿದೆ.
ಕೆಲವು ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಲೋಹೀಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ (ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ದಾನ ಮಾಡುತ್ತದೆ), ಇತರರಲ್ಲಿ ಅದು ಲೋಹವಲ್ಲದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ (ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸುತ್ತದೆ).
ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳೆಂದರೆ: 1H - ಪ್ರೋಟಿಯಮ್ (ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಒಂದು ಪ್ರೋಟಾನ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ), 2H - ಡ್ಯೂಟೇರಿಯಮ್ (D - ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಒಂದು ಪ್ರೋಟಾನ್ ಮತ್ತು ಒಂದು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ), 3H - ಟ್ರಿಟಿಯಮ್ (T - ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಒಂದು ಪ್ರೋಟಾನ್ ಮತ್ತು ಎರಡನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು).
ಸರಳ ವಸ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್
ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಣುವು ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ನಾನ್ಪೋಲಾರ್ ಬಂಧದಿಂದ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿದ ಎರಡು ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.
ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು.ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಣ್ಣರಹಿತ, ವಾಸನೆಯಿಲ್ಲದ, ರುಚಿಯಿಲ್ಲದ, ವಿಷಕಾರಿಯಲ್ಲದ ಅನಿಲವಾಗಿದೆ. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಣು ಧ್ರುವೀಯವಾಗಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನಿಲದಲ್ಲಿನ ಇಂಟರ್ಮೋಲಿಕ್ಯುಲರ್ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಶಕ್ತಿಗಳು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಇದು ಸ್ವತಃ ಪ್ರಕಟವಾಗುತ್ತದೆ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನಕುದಿಯುವ (-252.6 0С) ಮತ್ತು ಕರಗುವಿಕೆ (-259.2 0С).
ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಗಾಳಿಗಿಂತ ಹಗುರವಾಗಿರುತ್ತದೆ, D (ಗಾಳಿಯ ಮೂಲಕ) = 0.069; ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಸ್ವಲ್ಪ ಕರಗುತ್ತದೆ (H2 ನ 2 ಸಂಪುಟಗಳು H2O ನ 100 ಸಂಪುಟಗಳಲ್ಲಿ ಕರಗುತ್ತವೆ). ಆದ್ದರಿಂದ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್, ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಿದಾಗ, ಗಾಳಿ ಅಥವಾ ನೀರಿನ ಸ್ಥಳಾಂತರ ವಿಧಾನಗಳಿಂದ ಸಂಗ್ರಹಿಸಬಹುದು.
ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆ
ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ:
1. ಲೋಹಗಳ ಮೇಲೆ ದುರ್ಬಲ ಆಮ್ಲಗಳ ಪರಿಣಾಮ:
Zn +2HCl → ZnCl 2 +H 2
2. ಕ್ಷಾರೀಯ ಮತ್ತು ನಡುವಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆ ಲೋಹಗಳುನೀರಿನೊಂದಿಗೆ:
Ca +2H 2 O → Ca(OH) 2 +H 2
3. ಹೈಡ್ರೈಡ್ಗಳ ಜಲವಿಚ್ಛೇದನೆ: ಲೋಹದ ಹೈಡ್ರೈಡ್ಗಳು ನೀರಿನಿಂದ ಸುಲಭವಾಗಿ ಕೊಳೆಯುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅನುಗುಣವಾದ ಕ್ಷಾರ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ:
NaH +H 2 O → NaOH +H 2
CaH 2 + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + 2H 2
4.ಸತು ಅಥವಾ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಅಥವಾ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮೇಲೆ ಕ್ಷಾರದ ಪರಿಣಾಮ:
2Al +2NaOH +6H 2 O → 2Na +3H 2
Zn +2KOH +2H 2 O → K 2 +H 2
Si + 2NaOH + H 2 O → Na 2 SiO 3 + 2H 2
5. ನೀರಿನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆ. ನೀರಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು, ಅದಕ್ಕೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಅನ್ನು ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ NaOH, H 2 SO 4 ಅಥವಾ Na 2 SO 4. ಕ್ಯಾಥೋಡ್‌ನಲ್ಲಿ 2 ಸಂಪುಟಗಳ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು 1 ಪರಿಮಾಣದ ಆಮ್ಲಜನಕ ಆನೋಡ್‌ನಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
2H 2 O → 2H 2 +O 2
ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಉತ್ಪಾದನೆ
1. ಹಬೆಯೊಂದಿಗೆ ಮೀಥೇನ್ ಪರಿವರ್ತನೆ, Ni 800 °C (ಅಗ್ಗದ):
CH 4 + H 2 O → CO + 3 H 2
CO + H 2 O → CO 2 + H 2
ಒಟ್ಟಾಗಿ:
CH 4 + 2 H 2 O → 4 H 2 + CO 2
2. 1000 o C ನಲ್ಲಿ ಬಿಸಿ ಕೋಕ್ ಮೂಲಕ ನೀರಿನ ಆವಿ:
C + H 2 O → CO + H 2
CO +H 2 O → CO 2 + H 2
ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಇಂಗಾಲದ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ (IV) ನೀರಿನಿಂದ ಹೀರಲ್ಪಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು 50% ಕೈಗಾರಿಕಾ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಈ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
3. ಕಬ್ಬಿಣ ಅಥವಾ ನಿಕಲ್ ವೇಗವರ್ಧಕದ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಮೀಥೇನ್ ಅನ್ನು 350 ° C ಗೆ ಬಿಸಿ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ:
CH 4 → C + 2H 2
4. ಉಪ-ಉತ್ಪನ್ನವಾಗಿ KCl ಅಥವಾ NaCl ನ ಜಲೀಯ ದ್ರಾವಣಗಳ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆ:
2H 2 O + 2NaCl → Cl 2 + H 2 + 2NaOH
ಹೈಡ್ರೋಜನ್‌ನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು
- ಸಂಯುಕ್ತಗಳಲ್ಲಿ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಯಾವಾಗಲೂ ಮೊನೊವೆಲೆಂಟ್ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದು +1 ರ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ, ಆದರೆ ಲೋಹದ ಹೈಡ್ರೈಡ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಇದು -1 ಗೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ.
- ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಣು ಎರಡು ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಅವುಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಪರ್ಕದ ಹೊರಹೊಮ್ಮುವಿಕೆಯನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯೀಕರಿಸಿದ ಜೋಡಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ರಚನೆಯಿಂದ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ H: H ಅಥವಾ H 2
- ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಈ ಸಾಮಾನ್ಯೀಕರಣಕ್ಕೆ ಧನ್ಯವಾದಗಳು, H 2 ಅಣುವು ಅದರ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿಯುತವಾಗಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. 1 ಮೋಲ್ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಣುಗಳನ್ನು ಪರಮಾಣುಗಳಾಗಿ ಒಡೆಯಲು, 436 kJ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವ್ಯಯಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ: H 2 = 2H, ∆H° = 436 kJ/mol
- ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಆಣ್ವಿಕ ಜಲಜನಕದ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ.
- ಅನೇಕ ಅಲೋಹಗಳೊಂದಿಗೆ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ RH 4, RH 3, RH 2, RH ನಂತಹ ಅನಿಲ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ.
1) ಹ್ಯಾಲೊಜೆನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಹಾಲೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ:
H 2 + Cl 2 → 2HCl.
ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಇದು ಫ್ಲೋರಿನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸ್ಫೋಟಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಬೆಳಗಿದಾಗ ಅಥವಾ ಬಿಸಿ ಮಾಡಿದಾಗ ಮಾತ್ರ ಕ್ಲೋರಿನ್ ಮತ್ತು ಬ್ರೋಮಿನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಿಸಿ ಮಾಡಿದಾಗ ಮಾತ್ರ ಅಯೋಡಿನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ.
2) ಆಮ್ಲಜನಕದೊಂದಿಗೆ:
2H 2 + O 2 → 2H 2 O
ಶಾಖ ಬಿಡುಗಡೆಯೊಂದಿಗೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ನಿಧಾನವಾಗಿ ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ, 550 ° C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಅದು ಸ್ಫೋಟಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. H 2 ನ 2 ಸಂಪುಟಗಳು ಮತ್ತು O 2 ನ 1 ಪರಿಮಾಣದ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಸ್ಫೋಟಿಸುವ ಅನಿಲ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
3) ಬಿಸಿಮಾಡಿದಾಗ, ಇದು ಗಂಧಕದೊಂದಿಗೆ ತೀವ್ರವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ (ಸೆಲೆನಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಟೆಲ್ಯುರಿಯಮ್ನೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಕಷ್ಟ):
H 2 + S → H 2 S (ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಸಲ್ಫೈಡ್),
4) ವೇಗವರ್ಧಕದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಎತ್ತರದ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಅಮೋನಿಯ ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಾರಜನಕದೊಂದಿಗೆ:
ZN 2 + N 2 → 2NH 3
5) ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲದೊಂದಿಗೆ:
2H 2 + C → CH 4 (ಮೀಥೇನ್)
6) ಕ್ಷಾರ ಮತ್ತು ಕ್ಷಾರೀಯ ಭೂಮಿಯ ಲೋಹಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೈಡ್ರೈಡ್ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ (ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಒಂದು ಆಕ್ಸಿಡೈಸಿಂಗ್ ಏಜೆಂಟ್):
H 2 + 2Li → 2LiH
ಲೋಹದ ಹೈಡ್ರೈಡ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಯಾನು ಋಣಾತ್ಮಕ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗಿರುತ್ತದೆ (ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿ -1), ಅಂದರೆ, Na + H ಹೈಡ್ರೈಡ್ - Na + Cl ಕ್ಲೋರೈಡ್‌ನಂತೆಯೇ ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗಿದೆ -
7) ಲೋಹದ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ (ಲೋಹಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ):
CuO + H 2 → Cu + H 2 O
Fe 3 O 4 + 4H 2 → 3Fe + 4H 2 O
8) ಕಾರ್ಬನ್ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ (II):
CO + 2H 2 → CH 3 OH
ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ - ಅನಿಲ (ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ ಮಿಶ್ರಣ) ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ತಾಪಮಾನ, ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ವೇಗವರ್ಧಕವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ವಿವಿಧ ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ HCHO, CH 3 OH ಮತ್ತು ಇತರರು.
9) ಅಪರ್ಯಾಪ್ತ ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್‌ಗಳು ಹೈಡ್ರೋಜನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತವೆ, ಸ್ಯಾಚುರೇಟೆಡ್ ಆಗುತ್ತವೆ:
C n H 2n + H 2 → C n H 2n+2.
§3. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಮೀಕರಣ ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ಹೇಗೆ ಬರೆಯುವುದು
ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆ ಜಲಜನಕಜೊತೆಗೆ ಆಮ್ಲಜನಕ, ಸರ್ ಹೆನ್ರಿ ಕ್ಯಾವೆಂಡಿಶ್ ಸ್ಥಾಪಿಸಿದಂತೆ, ನೀರಿನ ರಚನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಅದನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸೋಣ ಸರಳ ಉದಾಹರಣೆಹೇಗೆ ಸಂಯೋಜನೆ ಮಾಡಬೇಕೆಂದು ಕಲಿಯೋಣ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮೀಕರಣಗಳು.
ಏನು ಹೊರಬರುತ್ತದೆ ಜಲಜನಕಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕ, ನಮಗೆ ಈಗಾಗಲೇ ತಿಳಿದಿದೆ:
H 2 + O 2 → H 2 O
ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಅಂಶಗಳ ಪರಮಾಣುಗಳು ಕಣ್ಮರೆಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಯಾವುದರಿಂದಲೂ ಕಾಣಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಪರಸ್ಪರ ರೂಪಾಂತರಗೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ಈಗ ನಾವು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳೋಣ. ಹೊಸ ಸಂಯೋಜನೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜಿಸಿ, ಹೊಸ ಅಣುಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವುದು. ಆದ್ದರಿಂದ ಸಮೀಕರಣದಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಪ್ರತಿ ಪ್ರಕಾರದ ಅದೇ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಪರಮಾಣುಗಳು ಇರಬೇಕು ಮೊದಲುಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ( ಬಿಟ್ಟರುಸಮಾನ ಚಿಹ್ನೆಯಿಂದ) ಮತ್ತು ನಂತರಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಅಂತ್ಯ ( ಬಲಭಾಗದಲ್ಲಿಸಮಾನ ಚಿಹ್ನೆಯಿಂದ), ಈ ರೀತಿ:
2H 2 + O 2 = 2H 2 O
ಅದು ಏನು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಮೀಕರಣ - ಪದಾರ್ಥಗಳು ಮತ್ತು ಗುಣಾಂಕಗಳ ಸೂತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ನಡೆಯುತ್ತಿರುವ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ಷರತ್ತುಬದ್ಧ ರೆಕಾರ್ಡಿಂಗ್.
ಇದರರ್ಥ ನೀಡಿದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಎರಡು ಮೋಲ್ ಜಲಜನಕಜೊತೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಬೇಕು ಒಂದು ಮೋಲ್ ಆಮ್ಲಜನಕ, ಮತ್ತು ಫಲಿತಾಂಶವು ಇರುತ್ತದೆ ಎರಡು ಮೋಲ್ ನೀರು.
ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆ ಜಲಜನಕಜೊತೆಗೆ ಆಮ್ಲಜನಕ- ಸರಳ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲ. ಇದು ಈ ಅಂಶಗಳ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ಸಮೀಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ಗುಣಾಂಕಗಳನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲು, ಅವರು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ " ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಮತೋಲನ".
ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕದಿಂದ ನೀರು ರೂಪುಗೊಂಡಾಗ, ಇದರ ಅರ್ಥ ಜಲಜನಕನಿಂದ ಅದರ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಿತು 0 ಮೊದಲು +I, ಎ ಆಮ್ಲಜನಕ- ನಿಂದ 0 ಮೊದಲು -II. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಹಲವಾರು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ ರವಾನಿಸಲಾಗಿದೆ. (ಎನ್)ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು:
ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ದಾನ ಮಾಡುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಇಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್, ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಆಕ್ಸಿಡೈಸಿಂಗ್ ಏಜೆಂಟ್.
ಆಕ್ಸಿಡೈಸಿಂಗ್ ಏಜೆಂಟ್ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್
ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ನೀಡುವ ಮತ್ತು ಸ್ವೀಕರಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ಹೇಗಿರುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಈಗ ನೋಡೋಣ. ಜಲಜನಕ, "ದರೋಡೆ" ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಭೇಟಿಯಾದ ನಂತರ, ಅದರ ಎಲ್ಲಾ ಸ್ವತ್ತುಗಳನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ - ಎರಡು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು, ಮತ್ತು ಅದರ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿಯು ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ +I:
ಎನ್ 2 0 - 2 ಇ- = 2Н +I
ಸಂಭವಿಸಿದ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಅರ್ಧ-ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಮೀಕರಣಜಲಜನಕ.
ಮತ್ತು ಡಕಾಯಿತ - ಆಮ್ಲಜನಕ O 2, ದುರದೃಷ್ಟಕರ ಹೈಡ್ರೋಜನ್‌ನಿಂದ ಕೊನೆಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡ ನಂತರ, ಅವನ ಹೊಸ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ಬಹಳ ಸಂತೋಷವಾಯಿತು -II:
O2+4 ಇ- = 2O -II
ಈ ಕಡಿತ ಅರ್ಧ-ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಮೀಕರಣಆಮ್ಲಜನಕ.
"ದರೋಡೆಕೋರ" ಮತ್ತು ಅವನ "ಬಲಿಪಶು" ಇಬ್ಬರೂ ತಮ್ಮ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಯನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ ಮತ್ತು ಸರಳ ಪದಾರ್ಥಗಳಿಂದ ತಯಾರಿಸಿದ್ದಾರೆ - ಡಯಾಟೊಮಿಕ್ ಅಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಅನಿಲಗಳು H 2ಮತ್ತು O 2ಹೊಸ ರಾಸಾಯನಿಕ ವಸ್ತುವಿನ ಘಟಕಗಳಾಗಿ ಮಾರ್ಪಟ್ಟಿದೆ - ನೀರು H 2 O.
ಮುಂದೆ ನಾವು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ತರ್ಕಿಸುತ್ತೇವೆ: ಆಕ್ಸಿಡೈಸಿಂಗ್ ಡಕಾಯಿತರಿಗೆ ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್ ಎಷ್ಟು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ನೀಡಿತು, ಅದು ಎಷ್ಟು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸಿದೆ. ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್ ದಾನ ಮಾಡಿದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಆಕ್ಸಿಡೈಸಿಂಗ್ ಏಜೆಂಟ್ ಸ್ವೀಕರಿಸಿದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಗೆ ಸಮನಾಗಿರಬೇಕು.
ಆದ್ದರಿಂದ ಇದು ಅಗತ್ಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆಮೊದಲ ಮತ್ತು ದ್ವಿತೀಯಾರ್ಧದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ. ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ, ಅರ್ಧ-ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನು ಬರೆಯುವ ಕೆಳಗಿನ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ರೂಪವನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ:
2 N 2 0 - 2 ಇ- = 2Н +I |
|
1 O 2 0 + 4 ಇ- = 2O -II |
ಇಲ್ಲಿ, ಕರ್ಲಿ ಬ್ರೇಸ್‌ನ ಎಡಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ 2 ಮತ್ತು 1 ಸಂಖ್ಯೆಗಳು ನೀಡಿದ ಮತ್ತು ಸ್ವೀಕರಿಸಿದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಸಮಾನವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುವ ಅಂಶಗಳಾಗಿವೆ. ಅರ್ಧ-ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಮೀಕರಣಗಳಲ್ಲಿ 2 ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ನೀಡಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು 4 ಸ್ವೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸೋಣ, ಸ್ವೀಕರಿಸಿದ ಮತ್ತು ನೀಡಿದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಸಮೀಕರಿಸಲು, ಕನಿಷ್ಠ ಸಾಮಾನ್ಯ ಬಹು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಿರಿ. ನಮ್ಮ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಕನಿಷ್ಠ ಸಾಮಾನ್ಯ ಗುಣಕ 4. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ಗೆ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಅಂಶಗಳು 2 (4: 2 = 2), ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕಕ್ಕೆ - 1 (4: 4 = 1)
ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಗುಣಕಗಳು ಭವಿಷ್ಯದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಮೀಕರಣದ ಗುಣಾಂಕಗಳಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ:
2H 2 0 + O 2 0 = 2H 2 +I O -II
ಜಲಜನಕ ಆಕ್ಸಿಡೈಸ್ ಮಾಡುತ್ತದೆಭೇಟಿಯಾದಾಗ ಮಾತ್ರವಲ್ಲ ಆಮ್ಲಜನಕ. ಅವು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮೇಲೆ ಸರಿಸುಮಾರು ಅದೇ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಫ್ಲೋರಿನ್ ಎಫ್ 2, ಹ್ಯಾಲೊಜೆನ್ ಮತ್ತು ತಿಳಿದಿರುವ "ದರೋಡೆಕೋರ", ಮತ್ತು ತೋರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ನಿರುಪದ್ರವ ಸಾರಜನಕ ಎನ್ 2:
H 2 0 + F 2 0 = 2H +I F -I |
3H 2 0 + N 2 0 = 2N -III H 3 +I |
ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಅದು ತಿರುಗುತ್ತದೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಫ್ಲೋರೈಡ್ HFಅಥವಾ ಅಮೋನಿಯ ಎನ್ಎಚ್ 3.
ಎರಡೂ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಲ್ಲಿ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿ ಇರುತ್ತದೆ ಜಲಜನಕಸಮನಾಗುತ್ತಾನೆ +I, ಏಕೆಂದರೆ ಅವನು ಇತರ ಜನರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸರಕುಗಳಿಗೆ "ದುರಾಸೆ" ಹೊಂದಿರುವ ಅಣು ಪಾಲುದಾರರನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತಾನೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋನೆಜಿಟಿವಿಟಿ - ಫ್ಲೋರಿನ್ ಎಫ್ಮತ್ತು ಸಾರಜನಕ ಎನ್. ಯು ಸಾರಜನಕಎಲೆಕ್ಟ್ರೋನೆಜಿಟಿವಿಟಿ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಮೂರು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಘಟಕಗಳಿಗೆ ಸಮಾನವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಫ್ಲೋರೈಡ್ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಎಲ್ಲಾ ರಾಸಾಯನಿಕ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋನೆಜಿಟಿವಿಟಿ ನಾಲ್ಕು ಘಟಕಗಳು. ಆದ್ದರಿಂದ ಅವರು ಯಾವುದೇ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಪರಿಸರವಿಲ್ಲದೆ ಕಳಪೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುವನ್ನು ಬಿಟ್ಟಿರುವುದು ಆಶ್ಚರ್ಯವೇನಿಲ್ಲ.
ಆದರೆ ಜಲಜನಕಇರಬಹುದು ಪುನಃಸ್ಥಾಪಿಸಲು- ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸಿ. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋನೆಜಿಟಿವಿಟಿ ಹೊಂದಿರುವ ಕ್ಷಾರೀಯ ಲೋಹಗಳು ಅಥವಾ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಅದರೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸಿದರೆ ಇದು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.
10.1.ಹೈಡ್ರೋಜನ್
"ಹೈಡ್ರೋಜನ್" ಎಂಬ ಹೆಸರು ರಾಸಾಯನಿಕ ಅಂಶ ಮತ್ತು ಸರಳ ಪದಾರ್ಥ ಎರಡನ್ನೂ ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಅಂಶ ಜಲಜನಕಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಸರಳ ವಸ್ತು ಜಲಜನಕಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಣುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ.
ಎ) ರಾಸಾಯನಿಕ ಅಂಶಜಲಜನಕ
ಧಾತುಗಳ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್‌ನ ಸರಣಿ ಸಂಖ್ಯೆ 1. ಅಂಶಗಳ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ, IA ಅಥವಾ VIIA ಗುಂಪಿನಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮೊದಲ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿದೆ.
ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ಸಾಮಾನ್ಯ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಭೂಮಿಯ ವಾತಾವರಣ, ಜಲಗೋಳ ಮತ್ತು ಲಿಥೋಸ್ಫಿಯರ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ಮೋಲ್ ಭಾಗವು (ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ ಭೂಮಿಯ ಹೊರಪದರ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ) 0.17 ಆಗಿದೆ. ಇದು ನೀರು, ಅನೇಕ ಖನಿಜಗಳು, ತೈಲ, ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅನಿಲ, ಸಸ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಾಣಿಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. ಸರಾಸರಿ ಮಾನವ ದೇಹವು ಸುಮಾರು 7 ಕಿಲೋಗ್ರಾಂಗಳಷ್ಟು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.
ಜಲಜನಕದ ಮೂರು ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳಿವೆ:
ಎ) ಲಘು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ - ಪ್ರೋಟಿಯಮ್,
ಬಿ) ಭಾರೀ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ - ಡ್ಯೂಟೇರಿಯಮ್(ಡಿ),
ಸಿ) ಅತಿ ಭಾರವಾದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ - ಟ್ರಿಟಿಯಮ್(ಟಿ)
ಟ್ರಿಟಿಯಮ್ ಒಂದು ಅಸ್ಥಿರ (ವಿಕಿರಣಶೀಲ) ಐಸೊಟೋಪ್, ಆದ್ದರಿಂದ ಇದು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವುದಿಲ್ಲ. ಡ್ಯೂಟೇರಿಯಮ್ ಸ್ಥಿರವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಅದರಲ್ಲಿ ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ ಇದೆ: ಡಬ್ಲ್ಯೂ D = 0.015% (ಎಲ್ಲಾ ಭೂಮಿಯ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ). ಆದ್ದರಿಂದ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು 1 Dn (1.00794 Dn) ನಿಂದ ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.
ಬಿ) ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣು
ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ ಕೋರ್ಸ್‌ನ ಹಿಂದಿನ ವಿಭಾಗಗಳಿಂದ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ಕೆಳಗಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನೀವು ಈಗಾಗಲೇ ತಿಳಿದಿದ್ದೀರಿ:
ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ವೇಲೆನ್ಸಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳನ್ನು ಒಂದೇ ವೇಲೆನ್ಸಿ ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಇರುವಿಕೆಯಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಯಾನೀಕರಣ ಶಕ್ತಿಯು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುವನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಬಿಟ್ಟುಕೊಡಲು ಒಲವು ತೋರದಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಂಬಂಧವಿಲ್ಲದ ಶಕ್ತಿಯು ಒಂದನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸುವ ಸ್ವಲ್ಪ ಪ್ರವೃತ್ತಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ರಾಸಾಯನಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ ಕ್ಯಾಷನ್ ರಚನೆಯು ಅಸಾಧ್ಯವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ ಅಯಾನ್ ಜೊತೆಗಿನ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಹೀಗಾಗಿ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣು ಅದರ ಒಂದು ಜೋಡಿಯಾಗದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ನಿಂದಾಗಿ ಇತರ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧವನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿದೆ. ಅಯಾನು ರಚನೆಯ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧದ ರಚನೆಯ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಎರಡೂ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣು ಮೊನೊವೆಲೆಂಟ್ ಆಗಿದೆ.
ಸರಳವಾದ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣದ ಸ್ಥಿತಿಯು ಶೂನ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ +I ನ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕನಿಷ್ಠ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋನೆಜೆಟಿವ್ ಅಂಶಗಳ ಹೈಡ್ರೈಡ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ -I ನ ಉತ್ಕರ್ಷಣ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.
ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ವೇಲೆನ್ಸಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಕೋಷ್ಟಕ 28 ರಲ್ಲಿ ನೀಡಲಾಗಿದೆ. ಯಾವುದೇ ಪರಮಾಣುವಿಗೆ ಒಂದು ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧದಿಂದ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ವೇಲೆನ್ಸಿ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು "H-" ಚಿಹ್ನೆಯಿಂದ ಕೋಷ್ಟಕದಲ್ಲಿ ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಕೋಷ್ಟಕ 28.ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ವೇಲೆನ್ಸಿ ಸಾಧ್ಯತೆಗಳು
ವೇಲೆನ್ಸ್ ಸ್ಥಿತಿ |
ರಾಸಾಯನಿಕಗಳ ಉದಾಹರಣೆಗಳು |
|||
I |
HCl, H 2 O, H 2 S, NH 3, CH 4, C 2 H 6, NH 4 Cl, H 2 SO 4, NaHCO 3, KOH |
|||
NaH, KH, CaH 2, BaH 2 |
ಸಿ) ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಣು
ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಅವುಗಳಿಗೆ ಸಾಧ್ಯವಿರುವ ಏಕೈಕ ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧದೊಂದಿಗೆ ಬಂಧಿಸಿದಾಗ ಡಯಾಟೊಮಿಕ್ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಣು H2 ರಚನೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ವಿನಿಮಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದಿಂದ ಸಂಪರ್ಕವು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೋಡಗಳು ಅತಿಕ್ರಮಿಸುವ ವಿಧಾನದ ಪ್ರಕಾರ, ಇದು s-ಬಂಧವಾಗಿದೆ (ಚಿತ್ರ 10.1 ಎ) ಪರಮಾಣುಗಳು ಒಂದೇ ಆಗಿರುವುದರಿಂದ, ಬಂಧವು ಧ್ರುವೀಯವಲ್ಲ.
ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಣುವಿನಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣು ಅಂತರ (ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾಗಿ, ಸಮತೋಲನ ಅಂತರ ಪರಮಾಣು ದೂರ, ಏಕೆಂದರೆ ಪರಮಾಣುಗಳು ಕಂಪಿಸುತ್ತವೆ) ಆರ್(H-H) = 0.74 A (Fig. 10.1 ವಿ), ಇದು ಕಕ್ಷೀಯ ತ್ರಿಜ್ಯ (1.06 ಎ) ಮೊತ್ತಕ್ಕಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಬಂಧಿತ ಪರಮಾಣುಗಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೋಡಗಳು ಆಳವಾಗಿ ಅತಿಕ್ರಮಿಸುತ್ತವೆ (ಚಿತ್ರ 10.1 ಬಿ), ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಣುವಿನಲ್ಲಿ ಬಂಧವು ಬಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದು ಬಹುಮಟ್ಟಿಗೆ ಅದೇ ವಿಷಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿ (454 kJ/mol).
ನಾವು ಅಣುವಿನ ಆಕಾರವನ್ನು ಗಡಿ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಿದರೆ (ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೋಡದ ಗಡಿ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಹೋಲುತ್ತದೆ), ನಂತರ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಣುವು ಸ್ವಲ್ಪ ವಿರೂಪಗೊಂಡ (ಉದ್ದವಾದ) ಚೆಂಡಿನ ಆಕಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ನಾವು ಹೇಳಬಹುದು (ಚಿತ್ರ 10.1 ಜಿ).
ಡಿ) ಹೈಡ್ರೋಜನ್ (ವಸ್ತು)
ಸಾಮಾನ್ಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಣ್ಣರಹಿತ ಮತ್ತು ವಾಸನೆಯಿಲ್ಲದ ಅನಿಲವಾಗಿದೆ. ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಇದು ವಿಷಕಾರಿಯಲ್ಲ. ಘನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ 14 K (–259 °C) ನಲ್ಲಿ ಕರಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ದ್ರವ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ 20 K (–253 °C) ನಲ್ಲಿ ಕುದಿಯುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆ ಕರಗುವ ಮತ್ತು ಕುದಿಯುವ ಬಿಂದುಗಳು, ದ್ರವ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ (ಕೇವಲ 6 °C) ಅಸ್ತಿತ್ವಕ್ಕೆ ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದ ಶ್ರೇಣಿ, ಹಾಗೆಯೇ ಸಮ್ಮಿಳನದ ಮೋಲಾರ್ ಶಾಖಗಳ ಸಣ್ಣ ಮೌಲ್ಯಗಳು (0.117 kJ/mol) ಮತ್ತು ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆ (0.903 kJ/mol ) ಹೈಡ್ರೋಜನ್‌ನಲ್ಲಿನ ಅಂತರ ಅಣು ಬಂಧಗಳು ತುಂಬಾ ದುರ್ಬಲವಾಗಿವೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.
ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಸಾಂದ್ರತೆ r(H 2) = (2 g/mol): (22.4 l/mol) = 0.0893 g/l. ಹೋಲಿಕೆಗಾಗಿ: ಸರಾಸರಿ ಗಾಳಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯು 1.29 g/l ಆಗಿದೆ. ಅಂದರೆ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಗಾಳಿಗಿಂತ 14.5 ಪಟ್ಟು "ಹಗುರವಾಗಿದೆ". ಇದು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಕರಗುವುದಿಲ್ಲ.
ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಬಿಸಿ ಮಾಡಿದಾಗ ಅದು ಅನೇಕ ಪದಾರ್ಥಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ತಮ್ಮ ಉತ್ಕರ್ಷಣ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು: H 2 + 2 ಇ– = 2N –I, N 2 – 2 ಇ– = 2N +I.
ಮೊದಲ ಪ್ರಕರಣದಲ್ಲಿ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಒಂದು ಆಕ್ಸಿಡೈಸಿಂಗ್ ಏಜೆಂಟ್, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸೋಡಿಯಂ ಅಥವಾ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂನೊಂದಿಗಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ: 2Na + H 2 = 2NaH, ( ಟಿ) Ca + H 2 = CaH 2 . ( ಟಿ)
ಆದರೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಹೆಚ್ಚು ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿದೆ: O 2 + 2H 2 = 2H 2 O, ( ಟಿ)
CuO + H 2 = Cu + H 2 O. ( ಟಿ)
ಬಿಸಿಮಾಡಿದಾಗ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಆಮ್ಲಜನಕದಿಂದ ಮಾತ್ರವಲ್ಲ, ಇತರ ಕೆಲವು ಲೋಹಗಳಲ್ಲದಿಂದಲೂ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಫ್ಲೋರಿನ್, ಕ್ಲೋರಿನ್, ಸಲ್ಫರ್ ಮತ್ತು ಸಾರಜನಕ.
ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ
Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2.
ಸತುವಿನ ಬದಲಿಗೆ, ನೀವು ಕಬ್ಬಿಣ, ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮತ್ತು ಇತರ ಕೆಲವು ಲೋಹಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು, ಮತ್ತು ಸಲ್ಫ್ಯೂರಿಕ್ ಆಮ್ಲದ ಬದಲಿಗೆ, ನೀವು ಕೆಲವು ದುರ್ಬಲ ಆಮ್ಲಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಜಲಜನಕವನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಾ ಟ್ಯೂಬ್‌ನಲ್ಲಿ ನೀರನ್ನು ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 10.2 ನೋಡಿ ಬಿ) ಅಥವಾ ಸರಳವಾಗಿ ತಲೆಕೆಳಗಾದ ಫ್ಲಾಸ್ಕ್ (Fig. 10.2 ಎ).
ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ, ನಿಕಲ್ ವೇಗವರ್ಧಕದ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ 800 °C ನಲ್ಲಿ ನೀರಿನ ಆವಿಯೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅನಿಲದಿಂದ (ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಮೀಥೇನ್) ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ:
CH 4 + 2H 2 O = 4H 2 +CO 2 ( ಟಿ, ನಿ)
ಅಥವಾ ಕಲ್ಲಿದ್ದಲನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ನೀರಿನ ಆವಿಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಸ್ಕರಿಸಿ:
2H 2 O + C = 2H 2 + CO 2. ( ಟಿ)
ಶುದ್ಧ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದಿಂದ ಕೊಳೆಯುವ ಮೂಲಕ ನೀರಿನಿಂದ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ (ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಗೆ ಒಳಪಟ್ಟಿರುತ್ತದೆ):
2H 2 O = 2H 2 + O 2 (ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆ).
ಇ) ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು
ಹೈಡ್ರೈಡ್ಸ್ (ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಹೊಂದಿರುವ ಬೈನರಿ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು) ಎರಡು ಮುಖ್ಯ ವಿಧಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ:
ಎ) ಬಾಷ್ಪಶೀಲ
(ಆಣ್ವಿಕ) ಹೈಡ್ರೈಡ್ಸ್,
ಬಿ) ಉಪ್ಪಿನಂತಹ (ಅಯಾನಿಕ್) ಹೈಡ್ರೈಡ್ಗಳು.
IVA - VIIA ಮತ್ತು ಬೋರಾನ್ ಗುಂಪುಗಳ ಅಂಶಗಳು ಆಣ್ವಿಕ ಹೈಡ್ರೈಡ್ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ, ಅಲೋಹಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಅಂಶಗಳ ಹೈಡ್ರೈಡ್ಗಳು ಮಾತ್ರ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತವೆ:
B 2 H 6; CH 4; NH3; H2O; HF
SiH 4 ;PH 3 ; H2S; HCl
AsH3; H2Se; HBr
H2Te; ನಮಸ್ತೆ
ನೀರನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ, ಈ ಎಲ್ಲಾ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಅನಿಲ ಪದಾರ್ಥಗಳಾಗಿವೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಅವುಗಳ ಹೆಸರು - "ಬಾಷ್ಪಶೀಲ ಹೈಡ್ರೈಡ್ಸ್".
ಅಲೋಹಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಕೆಲವು ಅಂಶಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಹೈಡ್ರೈಡ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಕಾರ್ಬನ್ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸೂತ್ರಗಳು ಸಿ ಜೊತೆ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ ಎನ್ H 2 ಎನ್+2, ಸಿ ಎನ್ H 2 ಎನ್, ಸಿ ಎನ್ H 2 ಎನ್-2 ಮತ್ತು ಇತರರು, ಅಲ್ಲಿ ಎನ್ಬಹಳ ದೊಡ್ಡದಾಗಿರಬಹುದು (ಈ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಸಾವಯವ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ).
ಅಯಾನಿಕ್ ಹೈಡ್ರೈಡ್ಗಳು ಕ್ಷಾರ, ಕ್ಷಾರೀಯ ಭೂಮಿಯ ಅಂಶಗಳು ಮತ್ತು ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್ನ ಹೈಡ್ರೈಡ್ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. ಈ ಹೈಡ್ರೈಡ್ಗಳ ಸ್ಫಟಿಕಗಳು ಅತ್ಯಧಿಕ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುವ Me ಅಥವಾ Me 2 (ಅಂಶ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಗುಂಪನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ) H ಅಯಾನುಗಳು ಮತ್ತು ಲೋಹದ ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ.
| LiH | |
| NaH | MgH 2 |
| ಕೆಎಚ್ | CaH2 |
| RbH | SrH 2 |
| CsH | BaH 2 |
ಅಯಾನಿಕ್ ಮತ್ತು ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲಾ ಆಣ್ವಿಕ ಹೈಡ್ರೈಡ್ಗಳು (H 2 O ಮತ್ತು HF ಹೊರತುಪಡಿಸಿ) ಏಜೆಂಟ್‌ಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಅಯಾನಿಕ್ ಹೈಡ್ರೈಡ್ಗಳು ಆಣ್ವಿಕ ಪದಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಬಲವಾದ ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ.
ಹೈಡ್ರೈಡ್ಗಳ ಜೊತೆಗೆ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಲವಣಗಳ ಭಾಗವಾಗಿದೆ. ಮುಂದಿನ ಅಧ್ಯಾಯಗಳಲ್ಲಿ ಈ ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ನೀವು ಪರಿಚಿತರಾಗುತ್ತೀರಿ.
ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಹೈಡ್ರೋಜನ್‌ನ ಮುಖ್ಯ ಗ್ರಾಹಕರು ಅಮೋನಿಯಾ ಮತ್ತು ಸಾರಜನಕ ಗೊಬ್ಬರಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಸಸ್ಯಗಳು, ಅಲ್ಲಿ ಅಮೋನಿಯಾವನ್ನು ಸಾರಜನಕ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್‌ನಿಂದ ನೇರವಾಗಿ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ:
N 2 +3H 2 2NH 3 ( ಆರ್, ಟಿ, Pt - ವೇಗವರ್ಧಕ).
2H 2 + CO = CH 3 OH (ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಮೀಥೈಲ್ ಆಲ್ಕೋಹಾಲ್ (ಮೆಥನಾಲ್) ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಟಿ, ZnO - ವೇಗವರ್ಧಕ), ಹಾಗೆಯೇ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ, ಕ್ಲೋರಿನ್ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ನಿಂದ ನೇರವಾಗಿ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ:
H 2 + Cl 2 = 2HCl.
ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಲೋಹಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಶುದ್ಧ ಲೋಹಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್ ಆಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ: Fe 2 O 3 + 3H 2 = 2Fe + 3H 2 O.
1. ಎ) ಪ್ರೋಟಿಯಮ್, ಬಿ) ಡ್ಯೂಟೇರಿಯಮ್, ಸಿ) ಟ್ರಿಟಿಯಂನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು ಯಾವ ಕಣಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ?
2.ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ಅಯಾನೀಕರಣ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಇತರ ಅಂಶಗಳ ಪರಮಾಣುಗಳ ಅಯಾನೀಕರಣ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಕೆ ಮಾಡಿ. ಈ ಗುಣಲಕ್ಷಣದ ಪ್ರಕಾರ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಯಾವ ಅಂಶಕ್ಕೆ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದೆ?
3.ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅಫಿನಿಟಿ ಎನರ್ಜಿಗಾಗಿ ಅದೇ ರೀತಿ ಮಾಡಿ
4. ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧದ ಧ್ರುವೀಕರಣದ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಮತ್ತು ಸಂಯುಕ್ತಗಳಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣದ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಹೋಲಿಕೆ ಮಾಡಿ: a) BeH 2, CH 4, NH 3, H 2 O, HF; b) CH 4, SiH 4, GeH 4.
5.ಜಲಜನಕದ ಸರಳ, ಆಣ್ವಿಕ, ರಚನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಬರೆಯಿರಿ. ಯಾವುದನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ?
6. ಅವರು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ: "ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಗಾಳಿಗಿಂತ ಹಗುರವಾಗಿದೆ." ಇದರ ಅರ್ಥ ಏನು? ಯಾವ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಈ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ಅಕ್ಷರಶಃ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬಹುದು, ಮತ್ತು ಯಾವ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಅದು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ?
7.ಪೊಟ್ಯಾಸಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಹೈಡ್ರೈಡ್ಗಳ ರಚನಾತ್ಮಕ ಸೂತ್ರಗಳನ್ನು, ಹಾಗೆಯೇ ಅಮೋನಿಯಾ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಸಲ್ಫೈಡ್ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬ್ರೋಮೈಡ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸಿ.
8. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಕರಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯ ಮೋಲಾರ್ ಶಾಖಗಳನ್ನು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳುವುದು, ಅನುಗುಣವಾದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಮಾಣಗಳ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ.
9. ಮುಖ್ಯವನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ನಾಲ್ಕು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಯೊಂದಕ್ಕೂ ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳುಹೈಡ್ರೋಜನ್, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ರಚಿಸಿ. ಆಕ್ಸಿಡೈಸಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್‌ಗಳನ್ನು ಲೇಬಲ್ ಮಾಡಿ.
10. ಪ್ರಯೋಗಾಲಯ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು 4.48 ಲೀಟರ್ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಸತುವಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ.
11. 80% ನಷ್ಟು ಇಳುವರಿಯೊಂದಿಗೆ 1: 2 ರ ಪರಿಮಾಣದ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿ ತೆಗೆದುಕೊಂಡ ಮೀಥೇನ್ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಆವಿಯ ಮಿಶ್ರಣದ 30 m 3 ನಿಂದ ಪಡೆಯಬಹುದಾದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ.
12. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಎ) ಫ್ಲೋರಿನ್‌ನೊಂದಿಗೆ, ಬಿ) ಸಲ್ಫರ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಿ.
13.ಕೆಳಗಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಯೋಜನೆಗಳು ಅಯಾನಿಕ್ ಹೈಡ್ರೈಡ್ಗಳ ಮೂಲ ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ:
a) MH + O 2 MOH ( ಟಿ); b) MH + Cl 2 MCl + HCl ( ಟಿ);
ಸಿ) MH + H 2 O MOH + H 2; d) MH + HCl(p) MCl + H 2
ಇಲ್ಲಿ M ಲಿಥಿಯಂ, ಸೋಡಿಯಂ, ಪೊಟ್ಯಾಸಿಯಮ್, ರುಬಿಡಿಯಮ್ ಅಥವಾ ಸೀಸಿಯಮ್ ಆಗಿದೆ. M ಸೋಡಿಯಂ ಆಗಿದ್ದರೆ ಅನುಗುಣವಾದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನು ಬರೆಯಿರಿ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಹೈಡ್ರೈಡ್‌ನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸಿ.
14.ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಬ್ಯಾಲೆನ್ಸ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿ, ಕೆಲವು ಆಣ್ವಿಕ ಹೈಡ್ರೈಡ್ಗಳ ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ಕೆಳಗಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನು ರಚಿಸಿ:
a) HI + Cl 2 HCl + I 2 ( ಟಿ); b) NH 3 + O 2 H 2 O + N 2 ( ಟಿ); c) CH 4 + O 2 H 2 O + CO 2 ( ಟಿ).
10.2 ಆಮ್ಲಜನಕ
ಹೈಡ್ರೋಜನ್‌ನಂತೆ, "ಆಮ್ಲಜನಕ" ಎಂಬ ಪದವು ರಾಸಾಯನಿಕ ಅಂಶ ಮತ್ತು ಎರಡರ ಹೆಸರಾಗಿದೆ ಸರಳ ವಸ್ತು. ಸರಳ ವಿಷಯದ ಹೊರತಾಗಿ" ಆಮ್ಲಜನಕ"(ಡೈಆಕ್ಸಿಜನ್) ರಾಸಾಯನಿಕ ಅಂಶ ಆಮ್ಲಜನಕ "ಎಂಬ ಮತ್ತೊಂದು ಸರಳ ವಸ್ತುವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ ಓಝೋನ್"(ಟ್ರಯಾಕ್ಸಿಜನ್). ಈ ಅಲೋಟ್ರೋಪಿಕ್ ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳುಆಮ್ಲಜನಕ. ಆಮ್ಲಜನಕದ ವಸ್ತುವು O 2 ಆಮ್ಲಜನಕ ಅಣುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಓಝೋನ್ ವಸ್ತುವು ಓಝೋನ್ ಅಣುಗಳು O 3 ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.
a) ರಾಸಾಯನಿಕ ಅಂಶ ಆಮ್ಲಜನಕ
ಅಂಶಗಳ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ, ಆಮ್ಲಜನಕದ ಸರಣಿ ಸಂಖ್ಯೆ 8. ಅಂಶಗಳ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ, ಆಮ್ಲಜನಕವು VIA ಗುಂಪಿನಲ್ಲಿ ಎರಡನೇ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿದೆ.
ಆಮ್ಲಜನಕವು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚು ಹೇರಳವಾಗಿರುವ ಅಂಶವಾಗಿದೆ. ಭೂಮಿಯ ಹೊರಪದರದಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿ ಎರಡನೇ ಪರಮಾಣು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಪರಮಾಣು, ಅಂದರೆ, ವಾತಾವರಣ, ಜಲಗೋಳ ಮತ್ತು ಭೂಮಿಯ ಲಿಥೋಸ್ಫಿಯರ್ನಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಮೋಲಾರ್ ಭಾಗವು ಸುಮಾರು 50% ಆಗಿದೆ. ಆಮ್ಲಜನಕ (ವಸ್ತು) - ಘಟಕಗಾಳಿ. ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಪರಿಮಾಣದ ಭಾಗವು 21% ಆಗಿದೆ. ಆಮ್ಲಜನಕ (ಒಂದು ಅಂಶ) ನೀರು, ಅನೇಕ ಖನಿಜಗಳು ಮತ್ತು ಸಸ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಾಣಿಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. ಮಾನವ ದೇಹವು ಸರಾಸರಿ 43 ಕೆಜಿ ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.
ನೈಸರ್ಗಿಕ ಆಮ್ಲಜನಕವು ಮೂರು ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ (16 O, 17 O ಮತ್ತು 18 O), ಅದರಲ್ಲಿ ಹಗುರವಾದ ಐಸೊಟೋಪ್ 16 O ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ ಆದ್ದರಿಂದ, ಆಮ್ಲಜನಕದ ಪರಮಾಣು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು 16 Dn (15.9994 Dn) ಗೆ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದೆ.
ಬಿ) ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣು
ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುವಿನ ಕೆಳಗಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ನಿಮಗೆ ತಿಳಿದಿದೆ.
ಕೋಷ್ಟಕ 29.ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುವಿನ ವೇಲೆನ್ಸಿ ಸಾಧ್ಯತೆಗಳು
ವೇಲೆನ್ಸ್ ಸ್ಥಿತಿ |
ರಾಸಾಯನಿಕಗಳ ಉದಾಹರಣೆಗಳು |
|||
Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , Cr 2 O 3 * |
||||
-II |
H 2 O, SO 2, SO 3, CO 2, SiO 2, H 2 SO 4, HNO 2, HClO 4, COCl 2, H 2 O 2 |
|||
NaOH, KOH, Ca(OH) 2, Ba(OH) 2 |
||||
Li 2 O, Na 2 O, MgO, CaO, BaO, FeO, La 2 O 3 |
* ಈ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ಅಯಾನಿಕ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳೆಂದೂ ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು.
** ಅಣುವಿನಲ್ಲಿರುವ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳು ಈ ವೇಲೆನ್ಸಿ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿಲ್ಲ; ಇದು ಶೂನ್ಯಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾದ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುವಿನ ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿದೆ
ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಯಾನೀಕರಣ ಶಕ್ತಿಯು (ಹೈಡ್ರೋಜನ್‌ನಂತೆ) ಆಮ್ಲಜನಕದ ಪರಮಾಣುವಿನಿಂದ ಸರಳವಾದ ಕ್ಯಾಷನ್ ರಚನೆಯನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅಫಿನಿಟಿ ಶಕ್ತಿಯು ಸಾಕಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ (ಹೈಡ್ರೋಜನ್‌ನ ಎರಡು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು), ಇದು ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುವಿಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಮತ್ತು O 2A ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಒಲವು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುವಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅಫಿನಿಟಿ ಶಕ್ತಿಯು ಹ್ಯಾಲೊಜೆನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗಿಂತ ಮತ್ತು VIA ಗುಂಪಿನ ಇತರ ಅಂಶಗಳಿಗಿಂತ ಇನ್ನೂ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಆಮ್ಲಜನಕ ಅಯಾನುಗಳು ( ಆಕ್ಸೈಡ್ ಅಯಾನುಗಳು) ಪರಮಾಣುಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಬಿಟ್ಟುಕೊಡುವ ಅಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿವೆ.
ಎರಡು ಜೋಡಿಯಾಗದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ, ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣು ಎರಡು ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧಗಳನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು. ಎರಡು ಒಂಟಿ ಜೋಡಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು, ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಅಸಾಧ್ಯತೆಯಿಂದಾಗಿ, ದಾನಿ-ಸ್ವೀಕರಿಸುವವರ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಮಾತ್ರ ಪ್ರವೇಶಿಸಬಹುದು. ಹೀಗಾಗಿ, ಬಂಧದ ಗುಣಾಕಾರ ಮತ್ತು ಹೈಬ್ರಿಡೈಸೇಶನ್ ಅನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳದೆಯೇ, ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣು ಐದು ವೇಲೆನ್ಸಿ ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿರಬಹುದು (ಕೋಷ್ಟಕ 29).
ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುವಿನ ಅತ್ಯಂತ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ವೇಲೆನ್ಸಿ ಸ್ಥಿತಿ ಡಬ್ಲ್ಯೂ k = 2, ಅಂದರೆ, ಜೋಡಿಯಾಗದ ಎರಡು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಂದಾಗಿ ಎರಡು ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧಗಳ ರಚನೆ.
ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುವಿನ ಅತಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋನೆಜಿಟಿವಿಟಿ (ಫ್ಲೋರಿನ್‌ಗೆ ಮಾತ್ರ ಹೆಚ್ಚಿನದು) ಅದರ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲಜನಕವು -II ರ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂಬ ಅಂಶಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಆಮ್ಲಜನಕವು ಇತರ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವ ಪದಾರ್ಥಗಳಿವೆ, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಉದಾಹರಣೆಗಳಾಗಿ ಟೇಬಲ್ 29 ರಲ್ಲಿ ನೀಡಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ತುಲನಾತ್ಮಕ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 10.3
ಸಿ) ಆಮ್ಲಜನಕದ ಅಣು
ಡಯಾಟಮಿಕ್ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಅಣು O 2 ಎರಡು ಜೋಡಿಯಾಗದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ವೇಲೆನ್ಸಿ ಬಾಂಡ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಈ ಅಣುವಿನ ಈ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ರಚನೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಆಮ್ಲಜನಕದ ಅಣುವಿನಲ್ಲಿನ ಬಂಧದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧಕ್ಕೆ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದೆ. ಆಮ್ಲಜನಕದ ಅಣು ಧ್ರುವೀಯವಲ್ಲ. ಪರಮಾಣು ಅಂತರ ( ಆರ್ o–o = 1.21 A = 121 nm) ಒಂದೇ ಬಂಧದಿಂದ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾದ ಪರಮಾಣುಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. ಮೋಲಾರ್ ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಶಕ್ತಿಯು ಸಾಕಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಮತ್ತು 498 kJ/mol ಆಗಿದೆ.
ಡಿ) ಆಮ್ಲಜನಕ (ವಸ್ತು)
ಸಾಮಾನ್ಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಆಮ್ಲಜನಕವು ಬಣ್ಣರಹಿತ ಮತ್ತು ವಾಸನೆಯಿಲ್ಲದ ಅನಿಲವಾಗಿದೆ. ಘನ ಆಮ್ಲಜನಕವು 55 K (–218 °C) ನಲ್ಲಿ ಕರಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ದ್ರವ ಆಮ್ಲಜನಕವು 90 K (–183 °C) ನಲ್ಲಿ ಕುದಿಯುತ್ತದೆ.
ಘನ ಮತ್ತು ದ್ರವ ಆಮ್ಲಜನಕದಲ್ಲಿನ ಇಂಟರ್‌ಮಾಲಿಕ್ಯುಲರ್ ಬಂಧಗಳು ಹೈಡ್ರೋಜನ್‌ಗಿಂತ ಸ್ವಲ್ಪ ಬಲವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ದ್ರವ ಆಮ್ಲಜನಕದ (36 °C) ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಮೋಲಾರ್ ಹೀಟ್‌ಗಳ ಸಮ್ಮಿಳನ (0.446 kJ/mol) ಮತ್ತು ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆ (6. 83 kJ) ಅಸ್ತಿತ್ವದ ದೊಡ್ಡ ತಾಪಮಾನದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಿಂದ ಸಾಕ್ಷಿಯಾಗಿದೆ. / mol).
ಆಮ್ಲಜನಕವು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಸ್ವಲ್ಪ ಕರಗುತ್ತದೆ: 0 °C ನಲ್ಲಿ, ಕೇವಲ 5 ಪರಿಮಾಣದ ಆಮ್ಲಜನಕ (ಅನಿಲ!) 100 ಪರಿಮಾಣದ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಕರಗುತ್ತದೆ (ದ್ರವ!).
ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಒಲವು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋನೆಜಿಟಿವಿಟಿ ಆಮ್ಲಜನಕವು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಅಂಶಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಉಚ್ಚರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಆಮ್ಲಜನಕವು ಅನೇಕ ಲೋಹಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ: 2Ca + O 2 = 2CaO, 3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4 ( ಟಿ);
ಲೋಹವಲ್ಲದ: C + O 2 = CO 2, P 4 + 5O 2 = P 4 O 10,
ಮತ್ತು ಸಂಕೀರ್ಣ ಪದಾರ್ಥಗಳು: CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O, 2H 2 S + 3O 2 = 2H 2 O + 2SO 2.
ಹೆಚ್ಚಾಗಿ, ಅಂತಹ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ವಿವಿಧ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ (ಅಧ್ಯಾಯ II § 5 ನೋಡಿ), ಆದರೆ ಸಕ್ರಿಯ ಕ್ಷಾರ ಲೋಹಗಳು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಸೋಡಿಯಂ, ಸುಟ್ಟಾಗ, ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ:
2Na + O 2 = Na 2 O 2.
ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಸೋಡಿಯಂ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ನ ರಚನಾತ್ಮಕ ಸೂತ್ರವು (Na) 2 (O-O) ಆಗಿದೆ.
ಆಮ್ಲಜನಕದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾದ ಹೊಗೆಯಾಡಿಸುವ ಸ್ಪ್ಲಿಂಟರ್ ಜ್ವಾಲೆಯಾಗಿ ಸಿಡಿಯುತ್ತದೆ. ಶುದ್ಧ ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಇದು ಅನುಕೂಲಕರ ಮತ್ತು ಸುಲಭವಾದ ಮಾರ್ಗವಾಗಿದೆ.
ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ, ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಗಾಳಿಯಿಂದ ಸರಿಪಡಿಸುವಿಕೆ (ಸಂಕೀರ್ಣ ಬಟ್ಟಿ ಇಳಿಸುವಿಕೆ) ಮೂಲಕ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ - ಕೆಲವು ಆಮ್ಲಜನಕ-ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಉಷ್ಣ ವಿಘಟನೆಗೆ ಒಳಪಡಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ:
2KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 (200 °C);
2KClO 3 = 2KCl + 3O 2 (150 °C, MnO 2 - ವೇಗವರ್ಧಕ);
2KNO 3 = 2KNO 2 + 3O 2 (400 °C)
ಮತ್ತು, ಜೊತೆಗೆ, ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ನ ವೇಗವರ್ಧಕ ವಿಭಜನೆಯಿಂದ: 2H 2 O 2 = 2H 2 O + O 2 (MnO 2 ವೇಗವರ್ಧಕ).
ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸಂಭವಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ತೀವ್ರಗೊಳಿಸಲು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಜ್ವಾಲೆಯನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಲು ಶುದ್ಧ ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ರಾಕೆಟ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ, ದ್ರವ ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಆಕ್ಸಿಡೈಸರ್ ಆಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಸಸ್ಯಗಳು, ಪ್ರಾಣಿಗಳು ಮತ್ತು ಮಾನವರ ಜೀವನವನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಆಮ್ಲಜನಕವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಒಬ್ಬ ವ್ಯಕ್ತಿಯು ಉಸಿರಾಡಲು ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಸಾಕಷ್ಟು ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತಾನೆ. ಆದರೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಗಾಳಿ ಇಲ್ಲದ ಅಥವಾ ಗಾಳಿ ಇಲ್ಲದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ (ವಿಮಾನಗಳಲ್ಲಿ, ಡೈವಿಂಗ್ ಕೆಲಸದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಅಂತರಿಕ್ಷಹಡಗುಗಳುಇತ್ಯಾದಿ), ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಿಶೇಷ ಅನಿಲ ಮಿಶ್ರಣಗಳನ್ನು ಉಸಿರಾಟಕ್ಕಾಗಿ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉಸಿರಾಟದ ತೊಂದರೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುವ ಕಾಯಿಲೆಗಳಿಗೆ ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಔಷಧದಲ್ಲಿಯೂ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಇ) ಓಝೋನ್ ಮತ್ತು ಅದರ ಅಣುಗಳು
ಓಝೋನ್ O 3 ಆಮ್ಲಜನಕದ ಎರಡನೇ ಅಲೋಟ್ರೋಪಿಕ್ ಮಾರ್ಪಾಡು.
ಟ್ರಯಟೋಮಿಕ್ ಓಝೋನ್ ಅಣುವು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸೂತ್ರಗಳಿಂದ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವ ಎರಡು ರಚನೆಗಳ ನಡುವೆ ಮಧ್ಯಂತರದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಮೂಲೆಯ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ:
ಓಝೋನ್ ಕಡು ನೀಲಿ ಅನಿಲವಾಗಿದ್ದು ಕಟುವಾದ ವಾಸನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಅದರ ಬಲವಾದ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣದ ಚಟುವಟಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ, ಇದು ವಿಷಕಾರಿಯಾಗಿದೆ. ಓಝೋನ್ ಆಮ್ಲಜನಕಕ್ಕಿಂತ ಒಂದೂವರೆ ಪಟ್ಟು "ಭಾರವಾಗಿದೆ" ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕಕ್ಕಿಂತ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚು ಕರಗುತ್ತದೆ.
ಮಿಂಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ವಿಸರ್ಜನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲಜನಕದಿಂದ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಓಝೋನ್ ರಚನೆಯಾಗುತ್ತದೆ:
3O 2 = 2O 3 ().
ಸಾಮಾನ್ಯ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ, ಓಝೋನ್ ನಿಧಾನವಾಗಿ ಆಮ್ಲಜನಕವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಬಿಸಿ ಮಾಡಿದಾಗ, ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಸ್ಫೋಟಕವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.
ಓಝೋನ್ "ಓಝೋನ್ ಪದರ" ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುತ್ತದೆ ಭೂಮಿಯ ವಾತಾವರಣ, ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ಎಲ್ಲಾ ಜೀವಿಗಳನ್ನು ರಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ ಹಾನಿಕಾರಕ ಪರಿಣಾಮಗಳುಸೌರ ವಿಕಿರಣಗಳು.
ಕೆಲವು ನಗರಗಳಲ್ಲಿ, ಕುಡಿಯುವ ನೀರನ್ನು ಸೋಂಕುರಹಿತಗೊಳಿಸಲು (ಸೋಂಕುರಹಿತಗೊಳಿಸಲು) ಕ್ಲೋರಿನ್ ಬದಲಿಗೆ ಓಝೋನ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಕೆಳಗಿನ ಪದಾರ್ಥಗಳ ರಚನಾತ್ಮಕ ಸೂತ್ರಗಳನ್ನು ಬರೆಯಿರಿ: OF 2, H 2 O, H 2 O 2, H 3 PO 4, (H 3 O) 2 SO 4, BaO, BaO 2, Ba(OH) 2. ಈ ಪದಾರ್ಥಗಳನ್ನು ಹೆಸರಿಸಿ. ಈ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಲ್ಲಿನ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳ ವೇಲೆನ್ಸಿ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸಿ.
ಪ್ರತಿ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುವಿನ ವೇಲೆನ್ಸಿ ಮತ್ತು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ.
2. ಆಮ್ಲಜನಕದಲ್ಲಿ ಲಿಥಿಯಂ, ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್, ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ, ಸಿಲಿಕಾನ್, ಕೆಂಪು ರಂಜಕ ಮತ್ತು ಸೆಲೆನಿಯಮ್ನ ದಹನ ಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನು ರಚಿಸಿ (ಸೆಲೆನಿಯಮ್ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿ +IV ಗೆ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇತರ ಅಂಶಗಳ ಪರಮಾಣುಗಳು ಅತ್ಯಧಿಕ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ). ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಯಾವ ವರ್ಗಗಳ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳಿಗೆ ಸೇರಿವೆ?
3. ಎಷ್ಟು ಲೀಟರ್ ಓಝೋನ್ ಅನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು (ಸಾಮಾನ್ಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ) a) 9 ಲೀಟರ್ ಆಮ್ಲಜನಕದಿಂದ, ಬಿ) 8 ಗ್ರಾಂ ಆಮ್ಲಜನಕದಿಂದ?
ಭೂಮಿಯ ಹೊರಪದರದಲ್ಲಿ ನೀರು ಅತ್ಯಂತ ಹೇರಳವಾಗಿರುವ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. ಭೂಮಿಯ ನೀರಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು 10 18 ಟನ್ ಎಂದು ಅಂದಾಜಿಸಲಾಗಿದೆ. ನೀರು ನಮ್ಮ ಗ್ರಹದ ಜಲಗೋಳದ ಆಧಾರವಾಗಿದೆ, ಜೊತೆಗೆ, ಇದು ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿದೆ, ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಇದು ಭೂಮಿಯ ಧ್ರುವ ಟೋಪಿಗಳು ಮತ್ತು ಎತ್ತರದ ಹಿಮನದಿಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ಬಂಡೆಗಳ ಭಾಗವಾಗಿದೆ. ಮಾನವ ದೇಹದಲ್ಲಿನ ನೀರಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಸುಮಾರು 70% ಆಗಿದೆ.
ಒಟ್ಟು ಮೂರು ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ತನ್ನದೇ ಆದ ವಿಶೇಷ ಹೆಸರುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಏಕೈಕ ವಸ್ತುವೆಂದರೆ ನೀರು.
ನೀರಿನ ಅಣುವಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ರಚನೆ (ಚಿತ್ರ 10.4 ಎ) ನಾವು ಮೊದಲೇ ವಿವರವಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದ್ದೇವೆ (§ 7.10 ನೋಡಿ).
O-H ಬಂಧಗಳ ಧ್ರುವೀಯತೆ ಮತ್ತು ಕೋನೀಯ ಆಕಾರದಿಂದಾಗಿ, ನೀರಿನ ಅಣು ವಿದ್ಯುತ್ ದ್ವಿಧ್ರುವಿ.
ವಿದ್ಯುತ್ ದ್ವಿಧ್ರುವಿಯ ಧ್ರುವೀಯತೆಯನ್ನು ನಿರೂಪಿಸಲು, ಭೌತಿಕ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು " ವಿದ್ಯುತ್ ದ್ವಿಧ್ರುವಿಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷಣ"ಅಥವಾ ಸರಳವಾಗಿ " ದ್ವಿಧ್ರುವಿ ಕ್ಷಣ".
ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ, ದ್ವಿಧ್ರುವಿ ಕ್ಷಣವನ್ನು ಡಿಬೈಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ: 1 D = 3.34. 10-30 ತರಗತಿ. ಮೀ
ನೀರಿನ ಅಣುವಿನಲ್ಲಿ ಎರಡು ಧ್ರುವೀಯ ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧಗಳಿವೆ, ಅಂದರೆ ಎರಡು ವಿದ್ಯುತ್ ದ್ವಿಧ್ರುವಿಗಳು, ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ತನ್ನದೇ ಆದ ದ್ವಿಧ್ರುವಿ ಕ್ಷಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ (u). ಅಣುವಿನ ಒಟ್ಟು ದ್ವಿಧ್ರುವಿ ಕ್ಷಣವು ಈ ಎರಡು ಕ್ಷಣಗಳ ವೆಕ್ಟರ್ ಮೊತ್ತಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 10.5):
(H 2 O) = 
,
ಎಲ್ಲಿ q 1 ಮತ್ತು q 2 - ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ಮೇಲೆ ಭಾಗಶಃ ಶುಲ್ಕಗಳು (+), ಮತ್ತು ಮತ್ತು - ಪರಮಾಣು O - H ಅಣುವಿನ ಅಂತರಗಳು. ಏಕೆಂದರೆ q 1 = q 2 = q, ಮತ್ತು, ನಂತರ
ನೀರಿನ ಅಣು ಮತ್ತು ಇತರ ಕೆಲವು ಅಣುಗಳ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾದ ದ್ವಿಧ್ರುವಿ ಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಕೋಷ್ಟಕದಲ್ಲಿ ನೀಡಲಾಗಿದೆ.
ಕೋಷ್ಟಕ 30.ಕೆಲವು ಧ್ರುವೀಯ ಅಣುಗಳ ದ್ವಿಧ್ರುವಿ ಕ್ಷಣಗಳು
ಅಣು |
ಅಣು |
ಅಣು |
|||
ನೀರಿನ ಅಣುವಿನ ದ್ವಿಧ್ರುವಿ ಸ್ವರೂಪವನ್ನು ನೀಡಿದರೆ, ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ಕ್ರಮಬದ್ಧವಾಗಿ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ:
ಶುದ್ಧ ನೀರು ರುಚಿ ಅಥವಾ ವಾಸನೆ ಇಲ್ಲದ ಬಣ್ಣರಹಿತ ದ್ರವವಾಗಿದೆ. ನೀರಿನ ಕೆಲವು ಮೂಲಭೂತ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಕೋಷ್ಟಕದಲ್ಲಿ ನೀಡಲಾಗಿದೆ.
ಕೋಷ್ಟಕ 31.ನೀರಿನ ಕೆಲವು ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು
ಕರಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯ ಮೋಲಾರ್ ಶಾಖಗಳ ದೊಡ್ಡ ಮೌಲ್ಯಗಳು (ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ಕ್ರಮ) ನೀರಿನ ಅಣುಗಳು ಘನ ಮತ್ತು ದ್ರವ ಪದಾರ್ಥಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಕಷ್ಟು ಬಿಗಿಯಾಗಿ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಬಂಧಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂಪರ್ಕಗಳನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ " ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧಗಳು".
ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಡಿಪೋಲ್, ಡಿಪೋಲ್ ಮೊಮೆಂಟ್, ಬಾಂಡ್ ಪೋಲಾರಿಟಿ, ಮಾಲಿಕ್ಯೂಲ್ ಪೋಲಾರಿಟಿ.
ಆಮ್ಲಜನಕದ ಪರಮಾಣುವಿನ ಎಷ್ಟು ವೇಲೆನ್ಸಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ನೀರಿನ ಅಣುವಿನಲ್ಲಿ ಬಂಧಗಳ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸುತ್ತವೆ?
2. ಯಾವ ಕಕ್ಷೆಗಳು ಅತಿಕ್ರಮಿಸಿದಾಗ, ನೀರಿನ ಅಣುವಿನಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕದ ನಡುವೆ ಬಂಧಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ?
3.ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ H 2 O 2 ಅಣುವಿನಲ್ಲಿ ಬಂಧಗಳ ರಚನೆಯ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ಮಾಡಿ. ಈ ಅಣುವಿನ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ರಚನೆಯ ಬಗ್ಗೆ ನೀವು ಏನು ಹೇಳಬಹುದು?
4. HF, HCl ಮತ್ತು HBr ಅಣುಗಳಲ್ಲಿನ ಇಂಟರ್‌ಟಾಮಿಕ್ ಅಂತರಗಳು ಕ್ರಮವಾಗಿ 0.92 ಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ; 1.28 ಮತ್ತು 1.41. ದ್ವಿಧ್ರುವಿ ಕ್ಷಣಗಳ ಕೋಷ್ಟಕವನ್ನು ಬಳಸಿ, ಈ ಅಣುಗಳಲ್ಲಿನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ಮೇಲಿನ ಭಾಗಶಃ ಶುಲ್ಕಗಳನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಿ ಮತ್ತು ಹೋಲಿಕೆ ಮಾಡಿ.
5. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಸಲ್ಫೈಡ್ ಅಣುವಿನಲ್ಲಿ S - H ಅಂತರ ಪರಮಾಣು ಅಂತರಗಳು 1.34, ಮತ್ತು ಬಂಧಗಳ ನಡುವಿನ ಕೋನವು 92 ° ಆಗಿದೆ. ಸಲ್ಫರ್ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ಮೇಲಿನ ಭಾಗಶಃ ಶುಲ್ಕಗಳ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ. ಸಲ್ಫರ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ವೇಲೆನ್ಸಿ ಕಕ್ಷೆಗಳ ಹೈಬ್ರಿಡೈಸೇಶನ್ ಬಗ್ಗೆ ನೀವು ಏನು ಹೇಳಬಹುದು?
10.4 ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧ
ನಿಮಗೆ ಈಗಾಗಲೇ ತಿಳಿದಿರುವಂತೆ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕದ (2.10 ಮತ್ತು 3.50) ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋನೆಜಿಟಿವಿಟಿಯಲ್ಲಿನ ಗಮನಾರ್ಹ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದಾಗಿ, ನೀರಿನ ಅಣುವಿನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣು ದೊಡ್ಡ ಧನಾತ್ಮಕ ಭಾಗಶಃ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ ( q h = 0.33 ಇ), ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣು ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಋಣಾತ್ಮಕ ಭಾಗಶಃ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ( qಗಂ = –0.66 ಇ) ಆಮ್ಲಜನಕದ ಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿ ಎರಡು ಒಂಟಿ ಜೋಡಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನೆನಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ sp 3-ಹೈಬ್ರಿಡ್ AO. ಒಂದು ನೀರಿನ ಅಣುವಿನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣು ಮತ್ತೊಂದು ಅಣುವಿನ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಪರಮಾಣುವಿಗೆ ಆಕರ್ಷಿತವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ಅರ್ಧ-ಖಾಲಿ 1s-AO ಆಮ್ಲಜನಕದ ಪರಮಾಣುವಿನಿಂದ ಒಂದು ಜೋಡಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಭಾಗಶಃ ಸ್ವೀಕರಿಸುತ್ತದೆ. ಅಣುಗಳ ನಡುವಿನ ಈ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, a ವಿಶೇಷ ರೀತಿಯಅಂತರ ಅಣು ಬಂಧಗಳು - ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧ.
ನೀರಿನ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧ ರಚನೆಯನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ಕ್ರಮಬದ್ಧವಾಗಿ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಬಹುದು:
ಕೊನೆಯ ರಚನಾತ್ಮಕ ಸೂತ್ರದಲ್ಲಿ, ಮೂರು ಚುಕ್ಕೆಗಳು (ಚುಕ್ಕೆಗಳ ರೇಖೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಲ್ಲ!) ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ.
ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧಗಳು ನೀರಿನ ಅಣುಗಳ ನಡುವೆ ಮಾತ್ರವಲ್ಲ. ಎರಡು ಷರತ್ತುಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಿದರೆ ಅದು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ:
1) ಅಣುವು ಹೆಚ್ಚು ಧ್ರುವೀಯ H-E ಬಂಧವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ (E ಸಾಕಷ್ಟು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋನೆಜೆಟಿವ್ ಅಂಶದ ಪರಮಾಣುವಿನ ಸಂಕೇತವಾಗಿದೆ),
2) ಅಣುವು ದೊಡ್ಡ ಋಣಾತ್ಮಕ ಭಾಗಶಃ ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಒಂಟಿ ಜೋಡಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ E ಪರಮಾಣುವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.
E ಅಂಶವು ಫ್ಲೋರಿನ್, ಆಮ್ಲಜನಕ ಮತ್ತು ಸಾರಜನಕವಾಗಿರಬಹುದು. ಇ ಕ್ಲೋರಿನ್ ಅಥವಾ ಸಲ್ಫರ್ ಆಗಿದ್ದರೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧಗಳು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ದುರ್ಬಲವಾಗಿರುತ್ತವೆ.
ಅಣುಗಳ ನಡುವೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪದಾರ್ಥಗಳ ಉದಾಹರಣೆಗಳು: ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಫ್ಲೋರೈಡ್, ಘನ ಅಥವಾ ದ್ರವ ಅಮೋನಿಯಾ, ಈಥೈಲ್ ಆಲ್ಕೋಹಾಲ್ ಮತ್ತು ಇತರವುಗಳು.
ದ್ರವ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಫ್ಲೋರೈಡ್‌ನಲ್ಲಿ, ಅದರ ಅಣುಗಳನ್ನು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧಗಳಿಂದ ಸಾಕಷ್ಟು ಉದ್ದವಾದ ಸರಪಳಿಗಳಾಗಿ ಜೋಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದ್ರವ ಮತ್ತು ಘನ ಅಮೋನಿಯಾದಲ್ಲಿ ಮೂರು ಆಯಾಮದ ಜಾಲಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.
ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧದ ಬಲವು ಮಧ್ಯಂತರವಾಗಿದೆ ರಾಸಾಯನಿಕ ಬಂಧಮತ್ತು ಇತರ ರೀತಿಯ ಇಂಟರ್ಮೋಲಿಕ್ಯುಲರ್ ಬಂಧಗಳು. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧದ ಮೋಲಾರ್ ಶಕ್ತಿಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 5 ರಿಂದ 50 kJ/mol ವರೆಗೆ ಇರುತ್ತದೆ.
ಘನ ನೀರಿನಲ್ಲಿ (ಅಂದರೆ, ಐಸ್ ಸ್ಫಟಿಕಗಳು), ಎಲ್ಲಾ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧಿತವಾಗಿವೆ, ಪ್ರತಿ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣು ಎರಡು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ (ಎರಡೂ ಒಂಟಿ ಜೋಡಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ). ಈ ರಚನೆಯು ದ್ರವದ ನೀರಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಐಸ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚು "ಸಡಿಲ" ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧಗಳು ಮುರಿದುಹೋಗಿವೆ ಮತ್ತು ಅಣುಗಳು ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚು ಬಿಗಿಯಾಗಿ "ಪ್ಯಾಕ್" ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯ ರಚನೆಯ ಈ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯವು ಇತರ ಪದಾರ್ಥಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, ಘನ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುವ ನೀರು ದ್ರವ ಸ್ಥಿತಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಏಕೆ ಹೊಂದಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ನೀರು ಅದರ ಗರಿಷ್ಟ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು 4 °C ತಲುಪುತ್ತದೆ - ಈ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸಾಕಷ್ಟು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧಗಳು ಮುರಿದುಹೋಗಿವೆ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆಯು ಇನ್ನೂ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಮೇಲೆ ಬಲವಾದ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಬೀರುವುದಿಲ್ಲ.
ನಮ್ಮ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧಗಳು ಬಹಳ ಮುಖ್ಯ. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧಗಳು ರಚನೆಯಾಗುವುದನ್ನು ನಿಲ್ಲಿಸಿವೆ ಎಂದು ಒಂದು ಕ್ಷಣ ಊಹಿಸೋಣ. ಕೆಲವು ಪರಿಣಾಮಗಳು ಇಲ್ಲಿವೆ:
- ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ನೀರು ಅದರ ಕುದಿಯುವ ಬಿಂದು ಸುಮಾರು -80 °C ಗೆ ಇಳಿಯುವುದರಿಂದ ಅನಿಲವಾಗುತ್ತದೆ;
- ಎಲ್ಲಾ ನೀರಿನ ದೇಹಗಳು ಕೆಳಗಿನಿಂದ ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತವೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ದ್ರವದ ನೀರಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ;
- ಡಿಎನ್‌ಎಯ ಡಬಲ್ ಹೆಲಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚಿನವು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿಲ್ಲ.
ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ನಮ್ಮ ಗ್ರಹದಲ್ಲಿನ ಪ್ರಕೃತಿಯು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ನೀಡಿದ ಉದಾಹರಣೆಗಳು ಸಾಕು.
ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಾಂಡ್, ಅದರ ರಚನೆಯ ಷರತ್ತುಗಳು.
ಈಥೈಲ್ ಆಲ್ಕೋಹಾಲ್ನ ಸೂತ್ರವು CH 3 - CH 2 - O - H ಆಗಿದೆ. ಈ ವಸ್ತುವಿನ ವಿವಿಧ ಅಣುಗಳ ಯಾವ ಪರಮಾಣುಗಳ ನಡುವೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ? ಅವುಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ರಚನಾತ್ಮಕ ಸೂತ್ರಗಳನ್ನು ಬರೆಯಿರಿ.
2. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧಗಳು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಪದಾರ್ಥಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರವಲ್ಲ, ದ್ರಾವಣಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿವೆ. ಇದರೊಂದಿಗೆ ತೋರಿಸು ರಚನಾತ್ಮಕ ಸೂತ್ರಗಳುಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧಗಳು ಹೇಗೆ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಜಲೀಯ ದ್ರಾವಣಎ) ಅಮೋನಿಯಾ, ಬಿ) ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಫ್ಲೋರೈಡ್, ಸಿ) ಎಥೆನಾಲ್ (ಈಥೈಲ್ ಆಲ್ಕೋಹಾಲ್). = 2H 2 O.
ಈ ಎರಡೂ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಮತ್ತು ಅದೇ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ, ಆದ್ದರಿಂದ, ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಸಮತೋಲನವಿದೆ: 2H 2 O AN 3 O + OH.
ಈ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಆಟೋಪ್ರೊಟೊಲಿಸಿಸ್ನ ಸಮತೋಲನನೀರು.
ಈ ಹಿಂತಿರುಗಿಸಬಹುದಾದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ನೇರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಎಂಡೋಥರ್ಮಿಕ್ ಆಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ, ಬಿಸಿಯಾದಾಗ, ಆಟೋಪ್ರೊಟೊಲಿಸಿಸ್ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ಎಡಕ್ಕೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, H 3 O ಮತ್ತು OH ಅಯಾನುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಅತ್ಯಲ್ಪವಾಗಿದೆ. ಅವರು ಯಾವುದಕ್ಕೆ ಸಮಾನರು?
ಸಾಮೂಹಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ಕಾನೂನಿನ ಪ್ರಕಾರ
ಆದರೆ ನೀರಿನ ಅಣುಗಳ ಒಟ್ಟು ಸಂಖ್ಯೆಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿದ ನೀರಿನ ಅಣುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಅತ್ಯಲ್ಪವಾಗಿದೆ ಎಂಬ ಅಂಶದಿಂದಾಗಿ, ಆಟೋಪ್ರೊಟೊಲಿಸಿಸ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ನೀರಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ನಾವು ಊಹಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು 2 = const ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ಅಯಾನುಗಳ ಅಂತಹ ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆ ಶುದ್ಧ ನೀರುಈ ದ್ರವವು ಕಳಪೆಯಾಗಿದ್ದರೂ, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಏಕೆ ನಡೆಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ.
ನೀರಿನ ಆಟೊಪ್ರೊಟೊಲಿಸಿಸ್, ನೀರಿನ ಆಟೋಪ್ರೊಟೊಲಿಸಿಸ್ ಸ್ಥಿರ (ಅಯಾನಿಕ್ ಉತ್ಪನ್ನ).
ದ್ರವ ಅಮೋನಿಯದ ಅಯಾನಿಕ್ ಉತ್ಪನ್ನ (ಕುದಿಯುವ ಬಿಂದು -33 °C) 2·10 -28 ಆಗಿದೆ. ಅಮೋನಿಯದ ಸ್ವಯಂಪ್ರೊಟೊಲಿಸಿಸ್ಗೆ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಬರೆಯಿರಿ. ಶುದ್ಧ ದ್ರವ ಅಮೋನಿಯದಲ್ಲಿ ಅಮೋನಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ. ಯಾವ ವಸ್ತುವು ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆ, ನೀರು ಅಥವಾ ದ್ರವ ಅಮೋನಿಯಾವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ?
1. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಅದರ ದಹನ (ಗುಣಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು).
2. ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಪಡೆಯುವುದು ಮತ್ತು ಅದರಲ್ಲಿ ಸುಡುವ ಪದಾರ್ಥಗಳು (ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು).
