წყალბადის მოლეკულა: დიამეტრი, ფორმულა, სტრუქტურა. რა არის წყალბადის მოლეკულის მასა?

2024 ავტორი: Angel Austin | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 05:32

მენდელეევის პერიოდულ სისტემაში 1 ნომერზე არის სამყაროს ყველაზე გავრცელებული ელემენტი - წყალბადი. მისი განაწილება პროცენტული თვალსაზრისით 75%-ს უახლოვდება. მისი ყველაზე დაბალი შემცველობა აღინიშნება ატმოსფეროს ფენებში - 0,0001%. დედამიწის ქერქი შეიცავს 1% გაზს მასის მიხედვით. მისი ყველაზე დიდი რაოდენობა წყალში შეინიშნება: 12%. ჩვენს პლანეტაზე ის მესამე ყველაზე გავრცელებული ქიმიური ელემენტია.

საგნის აღწერა

წყალბადის მოლეკულა, რომლის ფორმულაა H-H ან H2, დაჯილდოებულია ფიზიკური და ქიმიური თვისებებით.

წყალბადი არის გაზი, რომელსაც არც ფერი აქვს და არც სუნი. წყალბადის მდებარეობა ცხრილში პირველ ადგილზე განპირობებულია იმით, რომ სხვადასხვა პირობებში ეს ელემენტი შეიძლება გამოიხატოს როგორც მეტალი ან გაზი. მას აქვს 1 ელექტრონი მის გარე ორბიტალში, რომელიც წყალბადს შეუძლია შესწიროს (მეტალის თვისებები) ან მიიღოს კიდევ ერთი (გაზის თვისებები).

წყალბადის მოლეკულის დიამეტრი არის 27 ნმ.

წყალბადის ატომის დიამეტრი არის 1A, რადიუსი 0,41A.

თვისებები

ფიზიკური მოიცავს შემდეგს:

1. დუღილის წერტილი– 256^oS.
2. დნობის წერტილი -259.2^oC.
3. ჰაერის წონა (D) - 0,069.
4. წყალბადი ცუდად ხსნადია წყალში.

ქიმიური თვისებებია:

1. მოლეკულის ნაწილაკებს შორის არაპოლარული ბმა აქვს 436 კჯ/მოლი ენერგია.
2. თერმული დისოციაციის ტემპერატურაა 2000^oC.
3. რეაქცია:

• ჰალოგენები;
• ჟანგბადი;
• ნაცრისფერი;
• აზოტი;
• აზოტის ოქსიდი;
• აქტიური ლითონები.

ბუნებაში წყალბადი გვხვდება როგორც ბუნებრივი სახით, ასევე იზოტოპების სახით: პროტიუმი, დეიტერიუმი და ტრიტიუმი.

მოლეკულის სტრუქტურა

ელემენტის მოლეკულას აქვს მარტივი სტრუქტურა. წყალბადის მოლეკულის შემადგენლობა წარმოდგენილია ორი ატომით, რომლებიც მიახლოებისას ქმნიან კოვალენტურ არაპოლარულ კავშირს, ასევე ერთ ელექტრონულ წყვილს. ერთი ატომის სტრუქტურაა: 1 დადებითად დამუხტული ბირთვი, რომლის ირგვლივ მოძრაობს 1 უარყოფითად დამუხტული ელექტრონი. ეს ელექტრონი მდებარეობს 1s ორბიტალში.

H - 1e=H+ ეს წყალბადის იონი დადებითია.

ეს გამოხატულება მიუთითებს, რომ წყალბადს აქვს მსგავსი პარამეტრები პერიოდული ცხრილის 1 ჯგუფის ელემენტებთან, ეს არის ტუტე ლითონები (ლითიუმი, ნატრიუმი, კალიუმი), რომლებიც ჩუქნიან თავიანთ ერთადერთ ელექტრონს გარე ორბიტაზე.

H + 1e=H– უარყოფითი წყალბადის იონი.

ეს განტოლება აჩვენებს, რომ წყალბადი დაკავშირებულია მე-7 ჯგუფის მსგავს ელემენტებთან, რომლებიც არიან აირები და შეუძლიათ მიიღონ დაკარგული ელექტრონები.მის გარე ელექტრონულ დონეზე. ეს აირებია: ფტორი, ქლორი, ბრომი და ა.შ.

წყალბადის მოლეკულის შემადგენლობა გრაფიკულად არის წარმოდგენილი ქვემოთ.

წყალბადის ატომებს შორის მანძილი არის r=0,74 A, ხოლო ორბიტალური რადიუსების ჯამი არის 1,06 A. ეს გავლენას ახდენს ელექტრონული ღრუბლის სიღრმეზე და ძლიერ, სტაბილურ წყალბადურ კავშირზე.

წყალბადის ატომი ბუნებაში ყველაზე ელემენტარული ატომია. ატომური პროტონის ზომაა 10,5 A, ხოლო ერთი ატომის დიამეტრი 0,1 ნმ.

იზოტოპის მოლეკულებს განსაკუთრებული სტრუქტურა აქვთ. პროტიუმის ატომური ბირთვი შედგება მხოლოდ ერთი პროტონისაგან. იზოტოპი აღინიშნება: 1Н.

ბირთვული სტრუქტურა ჰგავს პროტონისა და ნეიტრონის კომპლექსს (2H).

3Н - ტრიტიუმი - თავისი ატომური აგებულებით დაჯილდოებულია ბირთვით 1 პროტონით და ორი ნეიტრონით.

მასა

მეცნიერებაში არსებობს ფორმულები, რომლებიც ითვლის რა არის წყალბადის მოლეკულის მასა. ელემენტთან მიმართებაში განსაზღვრეთ მოლეკულური და ატომური მასები.

წყალბადის მოლეკულის მოლური მასა გამოითვლება ზოგადი ფორმულით:

M=m/n, სადაც m არის ნივთიერების მასა, n არის მისი რაოდენობა.

ატომის მასა არის 1,008 ამუ. შესაბამისად, მოლეკულის ფარდობითი მასაც უდრის 1,008. ვინაიდან წყალბადის მოლეკულა შედგება ორი ატომისგან, ფარდობითი ატომური წონა არის 2,016 a.u. მ წყალბადის მოლეკულის მასა გამოიხატება გრამებში თითო მოლზე (გ/მოლ).

მნიშვნელობა inბუნება

ბუნებაში ყველაზე მნიშვნელოვანი ნივთიერება, რომელიც წყალბადს ჟანგბადთან ერთად ქმნის, არის წყალი. წყალი სიცოცხლის წყაროა, ამიტომ წყალბადი სასიცოცხლო მნიშვნელობის ელემენტია.

ყველა ქიმიური ელემენტის 100%-დან, რომლებიც ქმნიან ორგანიზმის გარემოს, 1/10 ნაწილი ანუ 10% არის წყალბადი. წყლის გარდა, მას შეუძლია შეინარჩუნოს მეოთხეული ცილის სტრუქტურა, რაც შესაძლებელი ხდება წყალბადის კავშირით.

ნუკლეინის მჟავას კომპლემენტარობის პრინციპი ასევე გვხვდება წყალბადის მოლეკულის მოქმედებით. მცენარეულ უჯრედში H მონაწილეობს ფოტოსინთეზის პროცესში, ბიოსინთეზში და ენერგიის გადაცემაში მემბრანული არხებით.

აპლიკაცია

ქიმიურ მრეწველობაში წყალბადი ფართოდ გამოიყენება. მას ემატება პლასტმასის პროდუქტების წარმოებაში, საპნის წარმოებაში, ასევე ამიაკის და მენთოლის წარმოებაში.

კვების მრეწველობა: საკვების წარმოებაში წყალბადს ემატება როგორც საკვები დანამატი E949. ასეთი კომპონენტის ნახვა შესაძლებელია მარგარინის, მცენარეული ზეთების შეფუთვაზე. დანამატი E949 დაშვებულია რუსეთის ფედერაციის კვების მრეწველობის მიერ.

წყალბადს ოდესღაც იყენებდნენ აერონავტიკის ინდუსტრიაში, ვინაიდან ნივთიერება ჰაერზე მსუბუქია. ასე რომ, გასული საუკუნის 30-იან წლებში ამ ტიპის გაზით ივსებოდა ბუშტები და საჰაერო ხომალდები. მიუხედავად იაფისა და გამოყენების სიმარტივისა, წყალბადი მალევე მიტოვებული იქნა როგორც შემავსებელი, რადგან თვითმფრინავების აფეთქებები გახშირდა.

დღეს გაზი გამოიყენება როგორცსაწვავი, რომელიც გამოიყენება კოსმოსურ ინდუსტრიაში. ამასთან, განიხილება მისი გამოყენების მეთოდები მანქანებისა და სატვირთო მანქანების ძრავების მუშაობისთვის, რადგან ელემენტი წვის დროს არ გამოყოფს მავნე მინარევებს ატმოსფეროში და, შესაბამისად, ეკოლოგიურად სუფთაა.

წყალბადის იზოტოპები მრავალი მედიკამენტის განუყოფელი კომპონენტია. დეიტერიუმი გამოიყენება ფარმაკოლოგიურ კვლევებში, რათა დადგინდეს წამლის ქცევა და გავლენა ორგანიზმზე. ტრიტიუმი გამოიყენება რადიოდიაგნოსტიკაში, როგორც ელემენტი, რომელიც განსაზღვრავს ფერმენტების მეტაბოლიზმის ბიოქიმიურ რეაქციებს. წყალბადი არის პეროქსიდის ნაწილი, რომელიც წარმოადგენს სადეზინფექციო საშუალებას.