Водород, свойства атома, химические и физические свойства

Водород, свойства атома, химические и физические свойства.

 

H 1  Водород

1,00784-1,00811      1s¹

 

Водород — первый элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 1. Расположен в 1-й группе, первом периоде периодической системы.

 

Общие сведения

Свойства и строение атома водорода

Химические свойства водорода

Физические свойства водорода

Кристаллическая решётка водорода

Дополнительные сведения

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

 

Общие сведения:

100	Общие сведения
101	Название	Водород
102	Прежнее название
103	Латинское название	Hydrogenium
104	Английское название	Hydrogen
105	Символ	Н
106	Атомный номер (номер в таблице)	1
107	Тип	Неметалл
108	Группа
109	Открыт	Генри Кавендиш, Великобритания, 1766 г.
110	Год открытия	1766 г.
111	Внешний вид и пр.	Газ без цвета, запаха и вкуса
112	Происхождение	Природный материал
113	Модификации	o-H2 – ортоводород, p-H2 — параводород
114	Аллотропные модификации
115	Температура и иные условия перехода аллотропных модификаций друг в друга
116	Конденсат Бозе-Эйнштейна
117	Двумерные материалы
118	Содержание в атмосфере и воздухе (по массе)	0,00008 %
119	Содержание в земной коре (по массе)	0,15 %
120	Содержание в морях и океанах (по массе)	11 %
121	Содержание во Вселенной и космосе (по массе)	75 %
122	Содержание в Солнце (по массе)	75 %
123	Содержание в метеоритах (по массе)	2,4 %
124	Содержание в организме человека (по массе)	10 %

 

Свойства и строение атома водорода:

200	Свойства и строение атома
201	Атомная масса (молярная масса)*	1,00784-1,00811 а.е.м. (г/моль)
202	Электронная конфигурация	1s1
203	Электронная оболочка	K1 L0 M0 N0 O0 P0 Q0 R0
204	Заполнение электронных орбиталей электронами (электронно-графическая схема)	1s
205	Радиус атома (вычисленный)	53 пм
206	Эмпирический радиус атома	25 пм
207	Ковалентный радиус*	31 пм
208	Радиус иона (кристаллический)	H+ -4 (2) пм (в скобках указано координационное число – характеристика, которая определяет число ближайших частиц (ионов или атомов) в молекуле или кристалле)
209	Радиус Ван-дер-Ваальса	120 пм
210	Электроны, Протоны, Нейтроны	1 электрон, 1 протон, 0 нейтронов
211	Семейство (блок)	элемент s-семейства
212	Период в периодической таблице	1
213	Группа в периодической таблице	1-ая группа (по старой классификации – главная подгруппа 1-ой группы)
214	Эмиссионный спектр излучения

 

Химические свойства водорода:

300	Химические свойства
301	Степени окисления	+1, 0, -1
302	Валентность	I
303	Электроотрицательность	2,20 (шкала Полинга)
304	Энергия ионизации (первый электрон)	1312,05 кДж/моль (13,59843449(8) эВ)
305	Электродный потенциал	H2 + 2e— → 2H—, Eo = -2,251 В, 2H+ + 2e— → H2, Eo = 0,000 В
306	Энергия сродства атома к электрону	72,769(2) кДж/моль (0,754195(19) эВ)

 

Физические свойства водорода:

400	Физические свойства
401	Плотность	8,988·10-5  г/см3 (при  20 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – газ), 8,99·10-5  г/см3 (при  0 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – газ), 0,07 г/см3 (при  -252 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – жидкость), 0,08 г/см3 (при  -260 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело)
402	Температура плавления*	-259,16 °C (13,99 K, -434,49 °F), -259,10 °C (14,05 K, -434,38 °F) – ортоводород o-H2, -259,32 °C (13,83 K, -434,78 °F) – параводород p-H2
403	Температура кипения*	-252,879 °C (20,271 K, -423,182 °F), -252,56 °C (20,59 K, -422,61 °F) – ортоводород o-H2, -252,89 °C (20,26 K, -423,2 °F) – параводород p-H2
404	Температура сублимации
405	Температура разложения	1700-5000 °C
406	Температура самовоспламенения смеси газа с воздухом	510 °С
407	Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл)	0,117 кДж/моль
408	Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип) *	0,904 кДж/моль
409	Удельная теплоемкость при постоянном давлении	14,17 Дж/г·K (при 15 °C), 14,3 Дж/г·K (при 100 °C), 14,49 Дж/г·K (при 200 °C), 14,78 Дж/г·K (при 400 °C), 15,07 Дж/г·K (при 600 °C)
410	Молярная теплоёмкость*	28,836 Дж/(K·моль)
411	Молярный объём	11,21 см³/моль
412	Теплопроводность	0,1805 Вт/(м·К) (при стандартных условиях), 0,1815 Вт/(м·К) (при 300 K)
413	Коэффициент теплового расширения
414	Коэффициент температуропроводности
415	Критическая температура*	-240,21 °C (32,94 K, -400,378 °F)
416	Критическое давление*	1,2858 МПа
417	Критическая плотность	0,031 г/см3
418	Тройная точка	-259,35 °C (13,8033 K, -434,82 °F), 7,041 кПа
419	Давление паров (мм.рт.ст.)	1 мм.рт.ст. (при -263,6 °C), 10 мм.рт.ст. (при -261,4 °C), 100 мм.рт.ст. (при -258,1 °C)
420	Давление паров (Па)	10 кПа (при 15 K), 100 кПа (при 20 K)
421	Стандартная энтальпия образования ΔH	0 кДж/моль (при 298 К, для состояния вещества – газ)
422	Стандартная энергия Гиббса образования ΔG	0 кДж/моль (при 298 К, для состояния вещества – газ)
423	Стандартная энтропия вещества S	130,52 Дж/(моль·K) (при 298 К, для состояния вещества – газ)
424	Стандартная мольная теплоемкость Cp	28,83 Дж/(моль·K) (при 298 К, для состояния вещества – газ)
425	Энтальпия диссоциации ΔHдисс	435,88 кДж/моль (для состояния вещества – газ)
426	Диэлектрическая проницаемость	1,000252 (при 25 °C)
427	Магнитный тип	Диамагнитный материал
428	Точка Кюри
429	Объемная магнитная восприимчивость	-2,23·10—9
430	Удельная магнитная восприимчивость	-2,48·10—8
431	Молярная магнитная восприимчивость	-5,44·10-6 см3/моль (при 298 K, состояние вещества – газ), -3,98·10-6 см3/моль (при 20,3 K, состояние вещества – жидкость)
432	Электрический тип
433	Электропроводность в твердой фазе
434	Удельное электрическое сопротивление
435	Сверхпроводимость при температуре
436	Критическое магнитное поле разрушения сверхпроводимости
437	Запрещенная зона
438	Концентрация носителей заряда
439	Твёрдость по Моосу
440	Твёрдость по Бринеллю
441	Твёрдость по Виккерсу
442	Скорость звука	1284 м/с (при 0 °C, состояние вещества – газ), 1301 м/с (при 18 °C, состояние вещества – газ),1310 м/с (при 27 °C, состояние вещества – газ), 1463 м/с (при 100 °C, состояние вещества – газ)
443	Поверхностное натяжение
444	Динамическая вязкость газов и жидкостей
445	Взрывоопасные концентрации смеси газа с воздухом, % объёмных	4,12 % – 75 %
446	Взрывоопасные концентрации смеси газа с кислородом, % объёмных	4,1 % – 96 %
446	Предел прочности на растяжение
447	Предел текучести
448	Предел удлинения
449	Модуль Юнга
450	Модуль сдвига
451	Объемный модуль упругости
452	Коэффициент Пуассона
453	Коэффициент преломления	1,000132 (при стандартных условиях для линии D, длина волны которой приближенно равна 0,5893 μ)

 

Кристаллическая решётка водорода:

500	Кристаллическая решётка
511	Кристаллическая решётка #1
512	Структура решётки	Гексагональная
513	Параметры решётки	a = 3,780 Å, c = 6,167 Å
514	Отношение c/a	1,631
515	Температура Дебая	110 K
516	Название пространственной группы симметрии	P63/mmc
517	Номер пространственной группы симметрии	194

 

Дополнительные сведения:

900	Дополнительные сведения
901	Номер CAS	12385-13-6

 

Примечание:

201* Указан диапазон значений атомной массы в связи с различной распространённостью изотопов данного элемента в природе.

206* Ковалентный радиус водорода согласно [1] и [3] составляет 31±5 пм и 32 пм соответственно.

402* Температура плавления водорода согласно [3] составляет -259,19 °C (14,01 K, -434,542 °F).

403* Температура кипения водорода согласно [3] составляет -252,77 °C (20,28 K, -422,986 °F).

408* Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔH_кип) водорода согласно [4] составляет 0,916 кДж/моль.

410* Молярная теплоемкость водорода согласно [3] составляет 28,47 Дж/(K·моль).

415* Критическая температура водорода согласно [3] составляет -239,91 °C (33,24 K, -399,838 °F).

416* Критическое давление водорода согласно [3] составляет 1,297 МПа.

 

Источники:

1. https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen
2. https://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoff
3. https://ru.wikipedia.org/wiki/Водород
4. http://chemister.ru/Database/properties.php?dbid=1&id=211

 

[know]

 

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева