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 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 атома водорода:

200 Свойства 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

 

Электронная оболочка водорода

204 Радиус атома (вычисленный) 53 пм
205 Эмпирический радиус атома 25 пм
206 Ковалентный радиус* 31 пм
207 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)

208 Радиус Ван-дер-Ваальса 120 пм
209 Электроны, Протоны, Нейтроны 1 электрон, 1 протон, 0 нейтронов
210 Семейство (блок) элемент s-семейства
211 Период в периодической таблице 1
212 Группа в периодической таблице 1-ая группа (по старой классификации – главная подгруппа 1-ой группы)
213 Эмиссионный спектр излучения Спектр_Водорода

 

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 72,8 кДж/моль

 

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 14,1 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), 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 -2,23·109
430 Удельная магнитная восприимчивость -2,48·108
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 нормальных 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

 

Кристаллическая решетка водорода

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 ΔHкип) 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