Was sind die Eigenschaften von Wasserstoff?
Die Eigenschaften von Wasserstoff umfassen, dass es in seinem natürlichen Zustand auf der Erde ein farbloses, geruchloses Gas ist, das extrem brennbar ist. Es ist das leichteste Element, von dem bekannt ist, dass es in der Natur existiert und durchschnittlich 75% der gesamten Masse im Universum in Sternen, Planeten und anderen Sternobjekten aufnimmt. Wasserstoff ist auch für alles Leben auf der Erde, wo sie 14% der lebenden Materie zu Gewicht ausmacht, da sie leicht Bindungen mit Sauerstoff bildet, um Wasser und Kohlenstoff zu erzeugen, um die Moleküle zu erzeugen, die die Basis sind, auf der lebende Strukturen und die meisten organischen Moleküle gebaut werden. Es gibt auch Isotope von Wasserstoff. Protium macht 99,985% aller natürlichen Wasserstoff aus, und Deuterium macht weitere fast 0,015% sowohl ein Proton als auch ein Neutron im Atomkern aus, was ihm eine Masse verleiht, die doppelt so hoch ist wie die des Protiums. Tritium ist das tHIRD -Form von Wasserstoff, der von Natur aus außerordentlich selten ist, aber künstlich produziert werden kann. Es ist instabil und zeigt einen radioaktiven Zerfall mit einer Halbwertszeit von 12,32 Jahren. Es hat zwei Neutronen im Atomkern für ein Proton und ist eine Schlüsselverbindung, die in Wasserstoffbombenwaffen erzeugt und verwendet wird, um ihren Ertrag sowie in der Nuklearspaltungsenergieproduktion sowie in der Kernfusionsforschung zu verbessern.
Die chemischen Eigenschaften von Wasserstoff mit nur einem Elektron in der Umlaufbahn sind es ein hochreaktives Element, das Bindungen mit vielen anderen Elementen bildet. In seinem natürlichen Zustand in der Atmosphäre verbindet es sich wie Sauerstoff mit einem anderen Wasserstoffatom, um H 2 zu bilden. H 2 Moleküle können auch in Abhängigkeit von der Spin ihrer Kerne auch eindeutig sein, wobei Moleküle von H 2 in die gleiche Richtung als Orthohydrogen bezeichnet werden, und die mit entgegengesetzten Spins, die als Parahydro bekannt sindGen. Orthohydrogen ist die häufigste Form von H 2 bei normalem atmosphärischem Druck und Temperatur in Gasform, aber, wenn sie auf flüssige Form abgekühlt ist, wie für Raketenbrennstoff, ändert sich Orthohydrogen zu Parahydrogen.
Die physikalischen Eigenschaften von Wasserstoff und ihre weit verbreitete Häufigkeit an Land und in den Erdtänen machen es zu einem wichtigen Forschungsbereich als praktisch grenzenloser Kraftstoffversorgung. Alle Formen von Kraftstoffen auf fossilen Basis und Alkoholen wie Benzin, Erdgas und Ethanol bestehen aus Kohlenwasserstoffketten, bei denen Wasserstoff, Kohlenstoff und manchmal Sauerstoff zusammengebunden sind. Das Trennen von reinem Wasserstoff als sauberes Verbrennen und reichlich vorhandene Brennstoffquelle selbst ist leicht zu tun, aber die Kraft, die erforderlich ist, um Wasserstoff frei von chemischen Bindungen zu brechen und sie dann für die Lagerung zu kühlen, erfordert häufig mehr Energie, als der reine Wasserstoff selbst erzeugen kann. Aus diesem Grund bedeuten die Eigenschaften von Wasserstoff, dass ihre häufigsten Verwendungen in chemischen Bindungen mit anderen Elementen vorkommen.
Forschung intDie Produktion der OFusionenergie beruht auch auf den chemischen Eigenschaften der Wasserstoffverbindungen Deuterium und Tritium. Die Eigenschaften von Wasserstoff, die von allen Sternen verwendet werden, verschmelzen unter intensivem Druck, Helium und Energie in Form von Licht und Wärme freizusetzen. Ähnliche Drucke werden in Forschungseinrichtungen unter Verwendung leistungsstarker Magnetfelder, Trägheitsbeschränkungen oder elektrischen Impulsen in den USA, Europa und Japan erzeugt.
Da die Verschmelzung von Wasserstoffatomen stattfindet, entsteht ein Heliumatom, das 20% der überschüssigen Energie aus dem Prozess trägt, und 80% der Energie werden von einem freien Neutron getragen. Diese Neutronenenergie oder Wärme wird dann von einer Flüssigkeit absorbiert, um Dampf zu erzeugen und eine Turbine zu senken, um Strom zu erzeugen. Das Verfahren bleibt jedoch bis 2011 experimentell. Dies ist auf den enormen Drücken zurückzuführen, die beibehalten werden müssen, um Wasserstoffatome kontinuierlich zusammenzuschließen und Maschinen herzustellen, die die Temperaturen in der Fusion erzeugen können, die R.jeweils 212.000.000 ° Fahrenheit (100.000.000 ° Celsius).