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.
Свойства и строение атома водорода
Кристаллическая решётка водорода
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 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:
- https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen
- https://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoff
- https://ru.wikipedia.org/wiki/Водород
- http://chemister.ru/Database/properties.php?dbid=1&id=211
[know]
