คุณสมบัติทางเคมีของไฮโดรเจนจะออกซิไดซ์และรีดิวซ์ คุณสมบัติทางเคมีของไฮโดรเจน
ไฮโดรเจน- องค์ประกอบทางเคมีตัวแรกของตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมี D.I. เมนเดเลเยฟ. ไฮโดรเจนองค์ประกอบทางเคมีอยู่ในกลุ่มแรก กลุ่มย่อยหลัก ช่วงแรกของระบบธาตุ
มวลอะตอมสัมพัทธ์ของไฮโดรเจน = 1.
ไฮโดรเจนมีโครงสร้างที่ง่ายที่สุดของอะตอม ประกอบด้วยอิเล็กตรอนตัวเดียวซึ่งตั้งอยู่ในพื้นที่นิวเคลียร์ นิวเคลียสของอะตอมไฮโดรเจนประกอบด้วยโปรตอนหนึ่งตัว
อะตอมของไฮโดรเจนในปฏิกิริยาเคมีสามารถบริจาคและเพิ่มอิเล็กตรอนได้ ทำให้เกิดไอออนสองประเภท:
H0 + 1ē → H1− H0 – 1ē → H1+.
ไฮโดรเจนเป็นธาตุที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดในจักรวาล คิดเป็นประมาณ 88.6% ของอะตอมทั้งหมด (ประมาณ 11.3% เป็นอะตอมฮีเลียม ส่วนแบ่งขององค์ประกอบอื่น ๆ ทั้งหมดรวมกันประมาณ 0.1%) ดังนั้นไฮโดรเจนจึงเป็นองค์ประกอบหลักของดาวฤกษ์และก๊าซระหว่างดวงดาว ในอวกาศระหว่างดวงดาว ธาตุนี้มีอยู่ในรูปของโมเลกุล อะตอม และไอออนแต่ละตัว และสามารถก่อตัวเป็นเมฆโมเลกุลที่มีขนาด ความหนาแน่น และอุณหภูมิแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ
เศษส่วนมวลของไฮโดรเจนในเปลือกโลกคือ 1%เป็นองค์ประกอบทั่วไปที่เก้า ความสำคัญของไฮโดรเจนในกระบวนการทางเคมีที่เกิดขึ้นบนโลกนั้นเกือบจะมากพอๆ กับออกซิเจน ต่างจากออกซิเจนที่มีอยู่บนโลกทั้งในสภาวะที่ถูกผูกมัดและสภาวะอิสระ ไฮโดรเจนเกือบทั้งหมดบนโลกจะอยู่ในรูปของสารประกอบ พบไฮโดรเจนเพียงเล็กน้อยในรูปของสารธรรมดาในบรรยากาศ (0.00005% โดยปริมาตรสำหรับอากาศแห้ง)
ไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบของสารอินทรีย์เกือบทั้งหมดและมีอยู่ในเซลล์ที่มีชีวิตทั้งหมด
คุณสมบัติทางกายภาพของไฮโดรเจน
สารอย่างง่ายที่เกิดจากไฮโดรเจนองค์ประกอบทางเคมีมีโครงสร้างโมเลกุล องค์ประกอบของมันสอดคล้องกับสูตร H2.เช่นเดียวกับองค์ประกอบทางเคมี สารธรรมดาเรียกอีกอย่างว่าไฮโดรเจน
ไฮโดรเจนเป็นก๊าซไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ไม่มีรส ไม่ละลายในน้ำ ที่อุณหภูมิห้องและความดันบรรยากาศปกติ ความสามารถในการละลายคือก๊าซ 18.8 มล. ต่อน้ำ 1 ลิตร
ไฮโดรเจน- ก๊าซที่เบาที่สุดมีความหนาแน่น 0.08987 g / l สำหรับการเปรียบเทียบ: ความหนาแน่นของอากาศคือ 1.3 g/l
ไฮโดรเจนสามารถละลายในโลหะได้ตัวอย่างเช่น ไฮโดรเจนมากถึง 850 ปริมาตรสามารถละลายได้ในแพลเลเดียมหนึ่งปริมาตร เนื่องจากขนาดโมเลกุลเล็กมาก ไฮโดรเจนจึงสามารถแพร่กระจายผ่านวัสดุหลายชนิดได้
เช่นเดียวกับก๊าซอื่นๆ ไฮโดรเจนควบแน่นที่อุณหภูมิต่ำเป็นของเหลวใสไม่มีสี ซึ่งเกิดขึ้นที่อุณหภูมิ - 252.8 องศาเซลเซียสเมื่ออุณหภูมิสูงถึง -259.2°C ไฮโดรเจนจะตกผลึกในรูปของผลึกสีขาว คล้ายกับหิมะ
ไฮโดรเจนไม่แสดง allotropy ต่างจากออกซิเจน
การประยุกต์ใช้ไฮโดรเจน
ไฮโดรเจนใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ ไฮโดรเจนจำนวนมากเข้าสู่การผลิตแอมโมเนีย (NH3).จากแอมโมเนียได้ปุ๋ยไนโตรเจนเส้นใยสังเคราะห์และพลาสติกและยารักษาโรค
ในอุตสาหกรรมอาหาร ใช้ไฮโดรเจนในการผลิตมาการีนซึ่งมีไขมันแข็ง เพื่อให้ได้มาจากไขมันเหลว ไฮโดรเจนจะถูกส่งผ่านเข้าไป
เมื่อไฮโดรเจนเผาไหม้ออกซิเจน อุณหภูมิเปลวไฟจะอยู่ที่ประมาณ 2500 องศาเซลเซียสที่อุณหภูมินี้ โลหะทนไฟสามารถหลอมและเชื่อมได้ ดังนั้นไฮโดรเจนจึงถูกใช้ในการเชื่อม
ส่วนผสมของไฮโดรเจนเหลวและออกซิเจนถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงจรวด
ปัจจุบัน หลายประเทศได้เริ่มทำการวิจัยเกี่ยวกับการเปลี่ยนแหล่งพลังงานที่ไม่หมุนเวียน (น้ำมัน ก๊าซ ถ่านหิน) ด้วยไฮโดรเจน เมื่อไฮโดรเจนถูกเผาไหม้ในออกซิเจน จะเกิดผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม นั่นคือ น้ำ ไม่ใช่คาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งทำให้เกิดภาวะเรือนกระจก
นักวิทยาศาสตร์แนะนำว่าควรเริ่มต้นการผลิตรถยนต์ที่ใช้ไฮโดรเจนเป็นจำนวนมากในช่วงกลางศตวรรษที่ 21 เซลล์เชื้อเพลิงในครัวเรือนซึ่งทำงานโดยอาศัยการออกซิเดชันของไฮโดรเจนกับออกซิเจนด้วย จะพบการใช้งานที่กว้างขวาง
ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20ในช่วงเริ่มต้นของยุคการบิน บอลลูน เรือเหาะ และบอลลูนเต็มไปด้วยไฮโดรเจน เนื่องจากมีน้ำหนักเบากว่าอากาศมาก อย่างไรก็ตาม ยุคของเรือบินเริ่มจางหายไปอย่างรวดเร็วสู่อดีตหลังภัยพิบัติที่เกิดขึ้นกับเรือเหาะ ฮินเดนเบิร์ก 6 พ.ค. 2480 เรือเหาะเต็มไปด้วยไฮโดรเจนที่ถูกไฟไหม้ส่งผลให้ผู้โดยสารเสียชีวิตหลายสิบคน
ไฮโดรเจนระเบิดได้มากในสัดส่วนที่แน่นอนกับออกซิเจน การไม่ปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านความปลอดภัยนำไปสู่การจุดไฟและการระเบิดของเรือเหาะ
- ไฮโดรเจน- องค์ประกอบทางเคมีตัวแรกของตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมี D.I. เมนเดเลเยฟ
- ไฮโดรเจนอยู่ในกลุ่ม I กลุ่มย่อยหลัก ช่วงที่ 1 ของระบบธาตุ
- วาเลนซีไฮโดรเจนในสารประกอบ - I
- ไฮโดรเจนก๊าซไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ไม่มีรส แทบไม่ละลายในน้ำ
- ไฮโดรเจน- แก๊สที่เบาที่สุด
- ไฮโดรเจนเหลวและของแข็งถูกผลิตขึ้นที่อุณหภูมิต่ำ
- ไฮโดรเจนสามารถละลายในโลหะได้
- การใช้ไฮโดรเจนมีความหลากหลาย
ไฮโดรเจน
ไฮโดรเจน-a; เมตรองค์ประกอบทางเคมี (H) ซึ่งเป็นก๊าซไม่มีสีและไม่มีกลิ่นซึ่งรวมเข้ากับออกซิเจนเพื่อสร้างน้ำ
◁ ไฮโดรเจน, th, th. การเชื่อมต่อ V วีแบคทีเรีย. V-th ระเบิด(ระเบิดที่มีพลังทำลายล้างมหาศาลซึ่งเอฟเฟกต์การระเบิดนั้นขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์) ไฮโดรเจน, th, th.
ไฮโดรเจน(lat. Hydrogenium) ซึ่งเป็นองค์ประกอบทางเคมีของกลุ่ม VII ของระบบธาตุ ในธรรมชาติ มีไอโซโทปเสถียรสองไอโซโทป (โพรเทียมและดิวเทอเรียม) และไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีหนึ่งไอโซโทป (ทริเทียม) โมเลกุลเป็นไดอะตอมมิก (H 2) ก๊าซไม่มีสีและไม่มีกลิ่น ความหนาแน่น 0.0899 กรัม/ลิตร tกีบ - 252.76°C ผสมผสานกับหลายองค์ประกอบเพื่อสร้างน้ำกับออกซิเจน องค์ประกอบที่พบบ่อยที่สุดในอวกาศ ประกอบขึ้น (ในรูปของพลาสมา) มากกว่า 70% ของมวลดวงอาทิตย์และดาวฤกษ์ ซึ่งเป็นส่วนหลักของก๊าซในสื่อระหว่างดาวและเนบิวลา อะตอมไฮโดรเจนเป็นส่วนหนึ่งของกรดและเบสหลายชนิด ส่วนใหญ่เป็นสารประกอบอินทรีย์ ใช้ในการผลิตแอมโมเนีย กรดไฮโดรคลอริก สำหรับไฮโดรจิเนชันของไขมัน ฯลฯ ในการเชื่อมและการตัดโลหะ สัญญาว่าเป็นเชื้อเพลิง (ดู พลังงานไฮโดรเจน)
ไฮโดรเจนHYDROGEN (lat. Hydrogenium), H, องค์ประกอบทางเคมีที่มีเลขอะตอม 1, มวลอะตอม 1.00794 สัญลักษณ์ทางเคมีของไฮโดรเจน H อ่านในประเทศของเราว่า "ขี้เถ้า" เนื่องจากตัวอักษรนี้ออกเสียงเป็นภาษาฝรั่งเศส
ไฮโดรเจนธรรมชาติประกอบด้วยส่วนผสมของนิวไคลด์ที่เสถียรสองตัว (ซม.นิวไคลด์)ด้วยเลขมวล 1.007825 (99.985% ในส่วนผสม) และ 2.0140 (0.015%) นอกจากนี้ ปริมาณของนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสี ทริเทียม มักมีอยู่ในไฮโดรเจนตามธรรมชาติ (ซม.ทริเทียม) 3 H (ครึ่งชีวิต T 1/2 12.43 ปี) เนื่องจากนิวเคลียสของอะตอมไฮโดรเจนมีโปรตอนเพียง 1 ตัว (ต้องมีโปรตอนน้อยกว่าในนิวเคลียสของอะตอม) จึงมีบางครั้งกล่าวว่าไฮโดรเจนสร้างขอบเขตล่างตามธรรมชาติของระบบธาตุของธาตุ D. I. Mendeleev (แม้ว่าธาตุไฮโดรเจน ตัวเองอยู่ในตารางส่วนบนสุด) ธาตุไฮโดรเจนอยู่ในคาบแรกของตารางธาตุ นอกจากนี้ยังอยู่ในกลุ่มที่ 1 (กลุ่ม IA ของโลหะอัลคาไล (ซม.โลหะอัลคาไล)) และกลุ่มที่ 7 (กลุ่ม VIIA ของฮาโลเจน (ซม.ฮาโลเจน)).
มวลของอะตอมในไอโซโทปไฮโดรเจนแตกต่างกันอย่างมาก (หลายเท่า) สิ่งนี้นำไปสู่ความแตกต่างที่เห็นได้ชัดเจนในพฤติกรรมในกระบวนการทางกายภาพ (การกลั่น อิเล็กโทรไลซิส ฯลฯ) และความแตกต่างทางเคมีบางอย่าง (ความแตกต่างในพฤติกรรมของไอโซโทปขององค์ประกอบหนึ่งเรียกว่าผลกระทบของไอโซโทป สำหรับไฮโดรเจน ผลกระทบของไอโซโทปมีความสำคัญมากที่สุด) ดังนั้นไอโซโทปไฮโดรเจนจึงมีสัญลักษณ์และชื่อพิเศษต่างจากไอโซโทปของธาตุอื่นๆ ไฮโดรเจนที่มีเลขมวล 1 เรียกว่า ไฮโดรเจนเบาหรือโปรเทียม (lat. Protium จากภาษากรีกโปรโตส - อันแรก) แทนด้วยสัญลักษณ์ H และนิวเคลียสเรียกว่าโปรตอน (ซม.โปรตอน (อนุภาคมูลฐาน)), สัญลักษณ์ r. ไฮโดรเจนที่มีเลขมวล 2 เรียกว่า ไฮโดรเจนหนัก ดิวเทอเรียม (ซม.ดิวเทอเรียม)(ภาษาละติน ดิวเทอเรียม จากภาษากรีก ดิวเทอรอส - อันที่สอง) สัญลักษณ์ 2 H หรือ D (อ่านว่า "de") ใช้เพื่อกำหนด นิวเคลียส d คือ ดิวเทอรอน ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีที่มีเลขมวล 3 เรียกว่า superheavy ไฮโดรเจนหรือไอโซโทป (lat. Tritum จากกรีก tritos - ที่สาม) สัญลักษณ์ 2 H หรือ T (อ่านว่า "เหล่านั้น") นิวเคลียส t คือไทรทัน
โครงร่างของชั้นอิเล็กตรอนเดี่ยวของอะตอมไฮโดรเจนที่ไม่ถูกกระตุ้นที่เป็นกลาง 1 ส 1
. ในสารประกอบ แสดงสถานะออกซิเดชัน +1 และบ่อยครั้งน้อยกว่า -1 (วาเลนซี I) รัศมีของอะตอมไฮโดรเจนที่เป็นกลางคือ 0.024 นาโนเมตร พลังงานไอออไนเซชันของอะตอมคือ 13.595 eV ความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนคือ 0.75 eV ในระดับ Pauling อิเล็กโตรเนกาติวีตี้ของไฮโดรเจนคือ 2.20 ไฮโดรเจนเป็นอโลหะชนิดหนึ่ง
ในรูปแบบอิสระ เป็นก๊าซเบา ไวไฟ ไม่มีสี กลิ่นหรือรส
ประวัติการค้นพบ
การปล่อยก๊าซที่ติดไฟได้ระหว่างปฏิกิริยาของกรดและโลหะถูกสังเกตได้ในศตวรรษที่ 16 และ 17 ในช่วงเริ่มต้นของการก่อตัวของเคมีในฐานะวิทยาศาสตร์ นักฟิสิกส์และนักเคมีชื่อดังชาวอังกฤษ G. Cavendish (ซม.คาเวนดิช เฮนรี่)ในปี ค.ศ. 1766 เขาได้ตรวจสอบก๊าซนี้และเรียกมันว่า "อากาศที่ติดไฟได้" เมื่อถูกเผา "อากาศที่ติดไฟได้" ให้น้ำ แต่คาเวนดิชยึดมั่นในทฤษฎีโฟลจิสตัน (ซม.โฟลจิสตัน)ทำให้เขาไม่สามารถสรุปผลได้อย่างถูกต้อง นักเคมีชาวฝรั่งเศส A. Lavoisier (ซม.ลาวัวซิเย่ อองตวน โลร็องต์)ร่วมกับวิศวกร J. Meunier (ซม. MEUNIER ฌอง-แบปติสต์ มารี ชาร์ลส์)โดยการสังเคราะห์น้ำโดยใช้เครื่องวัดก๊าซพิเศษในปี ค.ศ. 1783 ได้ดำเนินการสังเคราะห์น้ำ จากนั้นจึงวิเคราะห์โดยสลายไอน้ำด้วยธาตุเหล็กร้อนแดง ดังนั้นเขาจึงกำหนดว่า "อากาศที่ติดไฟได้" เป็นส่วนหนึ่งของน้ำและสามารถหาได้จากมัน ในปี ค.ศ. 1787 ลาวัวซิเยร์ได้ข้อสรุปว่า "อากาศที่ติดไฟได้" เป็นสารธรรมดา ดังนั้นจึงเป็นองค์ประกอบทางเคมีจำนวนหนึ่ง เขาตั้งชื่อมันว่าไฮโดรเจน (จากภาษากรีก hydor - น้ำและ gennao - ให้กำเนิด) - "ให้กำเนิดน้ำ" การจัดตั้งองค์ประกอบของน้ำทำให้ "ทฤษฎีโฟลจิสตัน" สิ้นสุดลง ชื่อรัสเซีย "ไฮโดรเจน" ถูกเสนอโดยนักเคมี M.F. Solovyov (ซม. SOLOVIEV มิคาอิล Fedorovich)พ.ศ. 2367 เมื่อถึงช่วงเปลี่ยนศตวรรษที่ 18 และ 19 พบว่าอะตอมไฮโดรเจนมีน้ำหนักเบามาก (เมื่อเทียบกับอะตอมของธาตุอื่น) และนำน้ำหนัก (มวล) ของอะตอมไฮโดรเจนมาเป็นหน่วยเปรียบเทียบ มวลอะตอมของธาตุ มวลของอะตอมไฮโดรเจนมีค่าเท่ากับ 1
อยู่ในธรรมชาติ
ไฮโดรเจนมีสัดส่วนประมาณ 1% ของมวลเปลือกโลก (อันดับที่ 10 จากองค์ประกอบทั้งหมด) แทบไม่เคยพบไฮโดรเจนในรูปแบบอิสระบนโลกของเรา (พบร่องรอยของมันในชั้นบรรยากาศชั้นบน) แต่มันถูกกระจายไปเกือบทุกที่บนโลกในองค์ประกอบของน้ำ ธาตุไฮโดรเจนเป็นส่วนหนึ่งของสารประกอบอินทรีย์และอนินทรีย์ของสิ่งมีชีวิต ก๊าซธรรมชาติ น้ำมัน ถ่านหิน แน่นอนว่ามันบรรจุอยู่ในองค์ประกอบของน้ำ (ประมาณ 11% โดยน้ำหนัก) ในไฮเดรตและแร่ธาตุที่เป็นผลึกธรรมชาติต่างๆ ซึ่งประกอบด้วยกลุ่ม OH ไฮดรอกโซหนึ่งกลุ่มขึ้นไป
ไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบที่ครอบงำจักรวาล มันมีมวลประมาณครึ่งหนึ่งของดวงอาทิตย์และดาวฤกษ์อื่น ๆ ซึ่งมีอยู่ในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์หลายดวง
ใบเสร็จ
สามารถรับไฮโดรเจนได้หลายวิธี ในอุตสาหกรรมนี้ใช้ก๊าซธรรมชาติ เช่นเดียวกับก๊าซที่ได้จากการกลั่นน้ำมัน โค้ก และการทำให้เป็นแก๊สของถ่านหินและเชื้อเพลิงอื่นๆ ในการผลิตไฮโดรเจนจากก๊าซธรรมชาติ (องค์ประกอบหลักคือมีเทน) ปฏิกิริยาของตัวเร่งปฏิกิริยากับไอน้ำและการออกซิเดชันที่ไม่สมบูรณ์กับออกซิเจนจะดำเนินการ:
CH 4 + H 2 O \u003d CO + 3H 2 และ CH 4 + 1/2 O 2 \u003d CO 2 + 2H 2
การแยกไฮโดรเจนออกจากก๊าซโค้กและก๊าซจากการกลั่นขึ้นอยู่กับการทำให้เป็นของเหลวในระหว่างการทำให้เย็นลงอย่างล้ำลึกและการกำจัดออกจากส่วนผสมของก๊าซที่ทำให้เป็นของเหลวได้ง่ายกว่าไฮโดรเจน ในที่ที่มีไฟฟ้าราคาถูก ไฮโดรเจนจะได้มาจากอิเล็กโทรไลซิสของน้ำ ผ่านกระแสผ่านสารละลายอัลคาไล ภายใต้สภาวะของห้องปฏิบัติการ ไฮโดรเจนจะได้รับอย่างง่ายดายจากปฏิกิริยาของโลหะกับกรด เช่น สังกะสีกับกรดไฮโดรคลอริก
คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี
ภายใต้สภาวะปกติไฮโดรเจนเป็นก๊าซเบา (ความหนาแน่นภายใต้สภาวะปกติ 0.0899 กก. / ม. 3) ก๊าซไม่มีสี จุดหลอมเหลว -259.15 °C จุดเดือด -252.7 °C ไฮโดรเจนเหลว (ที่จุดเดือด) มีความหนาแน่น 70.8 กก./ลบ.ม. และเป็นของเหลวที่เบาที่สุด ศักย์ไฟฟ้ามาตรฐาน H 2 / H - ในสารละลายในน้ำเท่ากับ 0 ไฮโดรเจนละลายได้ไม่ดีในน้ำ: ที่ 0 ° C ความสามารถในการละลายน้อยกว่า 0.02 ซม. 3 / มล. แต่ละลายได้สูงในโลหะบางชนิด (เหล็กฟองน้ำและอื่น ๆ ) โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ดี - ในแพลเลเดียมโลหะ (ประมาณ 850 ของไฮโดรเจนใน 1 ปริมาตรของโลหะ) ความร้อนจากการเผาไหม้ไฮโดรเจนเท่ากับ 143.06 MJ/kg
มีอยู่ในรูปของโมเลกุลไดอะตอมมิก H 2 ค่าคงที่การแยกตัวของ H 2 เป็นอะตอมที่ 300 K คือ 2.56 10 -34 พลังงานการแยกตัวของโมเลกุล H 2 ออกเป็นอะตอมคือ 436 kJ/mol ระยะทางระหว่างนิวเคลียร์ในโมเลกุล H 2 คือ 0.07414 นาโนเมตร
เนื่องจากนิวเคลียสของอะตอม H แต่ละอันที่เป็นส่วนหนึ่งของโมเลกุลมีสปินของตัวเอง (ซม.สปิน)จากนั้นโมเลกุลไฮโดรเจนสามารถอยู่ในสองรูปแบบ: ในรูปแบบของออร์โธไฮโดรเจน (o-H 2) (สปินทั้งสองมีทิศทางเดียวกัน) และในรูปแบบของพาราไฮโดรเจน (p-H 2) (สปินมีทิศทางต่างกัน) ภายใต้สภาวะปกติ ไฮโดรเจนปกติจะมีส่วนผสมของ 75% o-H 2 และ 25% p-H 2 . คุณสมบัติทางกายภาพของ p- และ o-H 2 แตกต่างกันเล็กน้อย ดังนั้นหากจุดเดือดของ o-H 2 บริสุทธิ์คือ 20.45 K ดังนั้น p-H 2 ที่บริสุทธิ์จะเท่ากับ 20.26 K การเปลี่ยนแปลงของ o-H 2 เป็น p-H 2 จะมาพร้อมกับการปล่อยความร้อน 1418 J / mol
มีการแสดงข้อควรพิจารณาซ้ำแล้วซ้ำเล่าในวรรณคดีทางวิทยาศาสตร์ที่ความดันสูง (มากกว่า 10 GPa) และที่อุณหภูมิต่ำ (ประมาณ 10 K และต่ำกว่า) ไฮโดรเจนที่เป็นของแข็งซึ่งมักจะตกผลึกในโครงตาข่ายประเภทโมเลกุลหกเหลี่ยม สามารถแปลงร่างเป็นสารที่มี คุณสมบัติของโลหะ อาจเป็นตัวนำยิ่งยวด อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีข้อมูลที่ชัดเจนเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของการเปลี่ยนแปลงดังกล่าว
ความแรงสูงของพันธะเคมีระหว่างอะตอมในโมเลกุล H 2 (ซึ่งยกตัวอย่างเช่น วิธีการโคจรของโมเลกุล สามารถอธิบายได้ด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าในโมเลกุลนี้ คู่อิเล็กตรอนอยู่ในพันธะโคจร และวงโคจรที่คลายคือ ไม่มีอิเลคตรอน) นำไปสู่ความจริงที่ว่าก๊าซไฮโดรเจนที่อุณหภูมิห้องจะไม่ทำงานทางเคมี ดังนั้น หากไม่มีความร้อน การผสมอย่างง่าย ไฮโดรเจนจะทำปฏิกิริยา (ด้วยการระเบิด) กับฟลูออรีนที่เป็นก๊าซเท่านั้น:
H 2 + F 2 \u003d 2HF + Q.
หากส่วนผสมของไฮโดรเจนและคลอรีนที่อุณหภูมิห้องถูกฉายรังสีด้วยแสงอัลตราไวโอเลต จะสังเกตเห็นการก่อตัวของไฮโดรเจนคลอไรด์ HCl ในทันที ปฏิกิริยาของไฮโดรเจนกับออกซิเจนจะเกิดขึ้นพร้อมกับการระเบิด ถ้าตัวเร่งปฏิกิริยา โลหะแพลเลเดียม (หรือแพลตตินั่ม) ถูกใส่เข้าไปในส่วนผสมของก๊าซเหล่านี้ เมื่อจุดไฟจะมีส่วนผสมของไฮโดรเจนและออกซิเจน (ก๊าซระเบิดที่เรียกว่า (ซม.ก๊าซระเบิด)) ระเบิด และการระเบิดอาจเกิดขึ้นในของผสมที่มีปริมาณไฮโดรเจนอยู่ที่ 5 ถึง 95 เปอร์เซ็นต์โดยปริมาตร ไฮโดรเจนบริสุทธิ์ในอากาศหรือในออกซิเจนบริสุทธิ์จะเผาไหม้อย่างเงียบ ๆ ด้วยการปล่อยความร้อนจำนวนมาก:
H 2 + 1 / 2O 2 \u003d H 2 O + 285.75 kJ / mol
หากไฮโดรเจนทำปฏิกิริยากับอโลหะและโลหะอื่น ๆ ภายใต้เงื่อนไขบางประการเท่านั้น (ความร้อน, แรงดันสูง, การปรากฏตัวของตัวเร่งปฏิกิริยา) ดังนั้นไฮโดรเจนจะทำปฏิกิริยาย้อนกลับกับไนโตรเจนที่ความดันสูง (20-30 MPa ขึ้นไป) และที่อุณหภูมิ 300-400 ° C ต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา - เหล็ก:
3H 2 + N 2 = 2NH 3 + Q.
นอกจากนี้ เมื่อถูกความร้อน ไฮโดรเจนจะทำปฏิกิริยากับกำมะถันเพื่อสร้างไฮโดรเจนซัลไฟด์ H 2 S กับโบรมีนเพื่อสร้างไฮโดรเจนโบรไมด์ HBr กับไอโอดีนเพื่อสร้างไฮโดรเจนไอโอไดด์ HI ไฮโดรเจนทำปฏิกิริยากับถ่านหิน (กราไฟต์) เพื่อสร้างส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอนที่มีองค์ประกอบต่างๆ ไฮโดรเจนไม่มีปฏิกิริยาโดยตรงกับโบรอน ซิลิกอน และฟอสฟอรัส สารประกอบของธาตุเหล่านี้กับไฮโดรเจนจะได้รับทางอ้อม
เมื่อถูกความร้อน ไฮโดรเจนสามารถทำปฏิกิริยากับโลหะอัลคาไล โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ และแมกนีเซียมเพื่อสร้างสารประกอบที่มีลักษณะพันธะไอออนิก ซึ่งมีไฮโดรเจนอยู่ในสถานะออกซิเดชัน –1 ดังนั้น เมื่อแคลเซียมถูกทำให้ร้อนในบรรยากาศไฮโดรเจน จะเกิดไฮไดรด์คล้ายเกลือขององค์ประกอบ CaH 2 พอลิเมอร์อะลูมิเนียมไฮไดรด์ (AlH 3) x - หนึ่งในสารรีดิวซ์ที่แรงที่สุด - ได้มาโดยอ้อม (เช่น การใช้สารประกอบออร์กาโนอะลูมิเนียม) ด้วยโลหะทรานซิชันหลายชนิด (เช่น เซอร์โคเนียม ฮาฟเนียม เป็นต้น) ไฮโดรเจนจะก่อตัวเป็นสารประกอบขององค์ประกอบที่แปรผันได้ (สารละลายที่เป็นของแข็ง)
ไฮโดรเจนสามารถทำปฏิกิริยากับสารที่ซับซ้อนได้ไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังมีสารที่ซับซ้อนอีกด้วย ประการแรก ควรสังเกตความสามารถของไฮโดรเจนในการลดโลหะจำนวนมากจากออกไซด์ของพวกมัน (เช่น เหล็ก นิกเกิล ตะกั่ว ทังสเตน ทองแดง เป็นต้น) ดังนั้น เมื่อถูกความร้อนที่อุณหภูมิ 400-450 ° C ขึ้นไป ไฮโดรเจนจากออกไซด์ใดๆ ของเหล็กจะถูกไฮโดรเจนลดลง ตัวอย่างเช่น
เฟ 2 O 3 + 3H 2 \u003d 2Fe + 3H 2 O
ควรสังเกตว่าเฉพาะโลหะที่อยู่ในชุดของศักย์มาตรฐานที่เกินกว่าแมงกานีสเท่านั้นที่สามารถรีดิวซ์จากออกไซด์ด้วยไฮโดรเจนได้ โลหะที่ออกฤทธิ์มากขึ้น (รวมถึงแมงกานีส) จะไม่ถูกลดสถานะเป็นโลหะจากออกไซด์
ไฮโดรเจนมีความสามารถในการเพิ่มพันธะคู่หรือสามให้กับสารประกอบอินทรีย์หลายชนิด (สิ่งเหล่านี้เรียกว่าปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชัน) ตัวอย่างเช่นในที่ที่มีตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลสามารถเติมไฮโดรเจนของเอทิลีน C 2 H 4 ได้และอีเทน C 2 H 6 จะเกิดขึ้น:
C 2 H 4 + H 2 \u003d C 2 H 6
ปฏิกิริยาของคาร์บอนมอนอกไซด์ (II) และไฮโดรเจนในอุตสาหกรรมทำให้เกิดเมทานอล:
2H 2 + CO \u003d CH 3 OH
ในสารประกอบที่อะตอมไฮโดรเจนเชื่อมต่อกับอะตอมของธาตุ E ที่มีอิเลคโตรเนกาทีฟมากกว่า (E = F, Cl, O, N) พันธะไฮโดรเจนจะเกิดขึ้นระหว่างโมเลกุล (ซม.พันธะไฮโดรเจน)(อะตอม E สองอะตอมที่มีองค์ประกอบเดียวกันหรือสององค์ประกอบต่างกันเชื่อมต่อกันผ่านอะตอม H: E "... N ... E"" และทั้งสามอะตอมตั้งอยู่บนเส้นตรงเดียวกัน) พันธะดังกล่าวมีอยู่ระหว่างโมเลกุล ของน้ำ แอมโมเนีย เมทานอล ฯลฯ และทำให้จุดเดือดของสารเหล่านี้เพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ความร้อนจากการระเหยเพิ่มขึ้น เป็นต้น
แอปพลิเคชัน
ไฮโดรเจนใช้ในการสังเคราะห์แอมโมเนีย NH 3 ไฮโดรเจนคลอไรด์ HCl เมทานอล CH 3 OH ในการไฮโดรแคร็ก (แตกในบรรยากาศไฮโดรเจน) ของไฮโดรคาร์บอนธรรมชาติเป็นตัวรีดิวซ์ในการผลิตโลหะบางชนิด ไฮโดรจิเนชัน (ซม.ไฮโดรเจเนชั่น)น้ำมันพืชธรรมชาติได้รับไขมันแข็ง - มาการีน ไฮโดรเจนเหลวใช้เป็นเชื้อเพลิงจรวดและเป็นสารหล่อเย็น ใช้ส่วนผสมของออกซิเจนและไฮโดรเจนในการเชื่อม
มีอยู่ครั้งหนึ่ง มีข้อเสนอแนะว่าในอนาคตอันใกล้ ปฏิกิริยาของการเผาไหม้ไฮโดรเจนจะกลายเป็นแหล่งพลังงานหลัก และพลังงานไฮโดรเจนจะเข้ามาแทนที่แหล่งการผลิตพลังงานแบบเดิม (ถ่านหิน น้ำมัน ฯลฯ) ในเวลาเดียวกัน สันนิษฐานว่าสำหรับการผลิตไฮโดรเจนในปริมาณมาก จะสามารถใช้อิเล็กโทรไลซิสของน้ำได้ อิเล็กโทรไลซิสในน้ำเป็นกระบวนการที่ค่อนข้างใช้พลังงานมาก และในปัจจุบันการหาไฮโดรเจนด้วยอิเล็กโทรไลซิสในระดับอุตสาหกรรมก็ไม่มีประโยชน์ แต่คาดว่าอิเล็กโทรลิซิสจะขึ้นอยู่กับการใช้ความร้อนที่อุณหภูมิปานกลาง (500-600 ° C) ซึ่งเกิดขึ้นในปริมาณมากระหว่างการทำงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ความร้อนนี้มีการใช้งานอย่างจำกัด และความเป็นไปได้ในการได้รับไฮโดรเจนด้วยความช่วยเหลือจะช่วยแก้ปัญหาทั้งทางนิเวศวิทยา (เมื่อไฮโดรเจนถูกเผาในอากาศ ปริมาณของสารที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมจะน้อยมาก) และปัญหาการใช้อุณหภูมิปานกลาง ความร้อน. อย่างไรก็ตาม หลังจากภัยพิบัติเชอร์โนบิล การพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ถูกลดทอนลงในทุกๆ ที่ เพื่อไม่ให้แหล่งพลังงานที่ระบุเข้าถึงได้ ดังนั้นโอกาสในการใช้ไฮโดรเจนอย่างแพร่หลายในฐานะแหล่งพลังงานยังคงเปลี่ยนไปเรื่อย ๆ จนถึงกลางศตวรรษที่ 21 เป็นอย่างน้อย
คุณสมบัติของการไหลเวียน
ไฮโดรเจนไม่มีพิษ แต่เมื่อจัดการกับมัน เราต้องคำนึงถึงอันตรายจากไฟไหม้และการระเบิดอยู่เสมอ และอันตรายจากการระเบิดของไฮโดรเจนก็เพิ่มขึ้นเนื่องจากความสามารถสูงของก๊าซในการแพร่กระจายแม้ผ่านวัสดุที่เป็นของแข็งบางชนิด ก่อนเริ่มดำเนินการทำความร้อนในบรรยากาศของไฮโดรเจน คุณควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์นั้นสะอาด (เมื่อคว่ำไฮโดรเจนในหลอดทดลอง เสียงจะทึบและไม่เห่า)
บทบาททางชีวภาพ
ความสำคัญทางชีวภาพของไฮโดรเจนถูกกำหนดโดยข้อเท็จจริงที่ว่ามันเป็นส่วนหนึ่งของโมเลกุลของน้ำและกลุ่มสารประกอบธรรมชาติที่สำคัญที่สุดทั้งหมด รวมทั้งโปรตีน กรดนิวคลีอิก ลิปิด และคาร์โบไฮเดรต ประมาณ 10% ของมวลสิ่งมีชีวิตเป็นไฮโดรเจน ความสามารถของไฮโดรเจนในการสร้างพันธะไฮโดรเจนมีบทบาทสำคัญในการรักษาโครงสร้างควอเทอร์นารีเชิงพื้นที่ของโปรตีน เช่นเดียวกับการนำหลักการของการเติมเต็มมาใช้ (ซม.เสริม)ในการสร้างและหน้าที่ของกรดนิวคลีอิก (นั่นคือในการจัดเก็บและการนำข้อมูลทางพันธุกรรมไปใช้) โดยทั่วไปในการดำเนินการ "การรับรู้" ในระดับโมเลกุล ไฮโดรเจน (H + ไอออน) มีส่วนร่วมในกระบวนการและปฏิกิริยาแบบไดนามิกที่สำคัญที่สุดในร่างกาย - ในการเกิดออกซิเดชันทางชีวภาพซึ่งให้พลังงานแก่เซลล์ที่มีชีวิต ในการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช ในปฏิกิริยาการสังเคราะห์ทางชีวภาพ ในการตรึงไนโตรเจนและการสังเคราะห์ด้วยแสงของแบคทีเรีย ในการรักษากรด- ความสมดุลของฐานและสภาวะสมดุล (ซม.สภาวะสมดุล)ในกระบวนการขนส่งเมมเบรน ดังนั้นร่วมกับออกซิเจนและคาร์บอน ไฮโดรเจนจึงเป็นพื้นฐานโครงสร้างและหน้าที่ของปรากฏการณ์แห่งชีวิต
พจนานุกรมสารานุกรม. 2009 .
คำพ้องความหมาย:ดูว่า "ไฮโดรเจน" ในพจนานุกรมอื่นๆ คืออะไร:
ตารางนิวไคลด์ ข้อมูลทั่วไป ชื่อ สัญลักษณ์ ไฮโดรเจน 4, 4H นิวตรอน 3 โปรตอน 1 คุณสมบัติของนิวไคลด์ มวลอะตอม 4.027810 (110) ... Wikipedia
ตารางนิวไคลด์ ข้อมูลทั่วไป ชื่อ สัญลักษณ์ ไฮโดรเจน 5, 5H นิวตรอน 4 โปรตอน 1 คุณสมบัติของนิวไคลด์ มวลอะตอม 5.035310 (110) ... Wikipedia
ตารางนิวไคลด์ ข้อมูลทั่วไป ชื่อ สัญลักษณ์ ไฮโดรเจน 6, 6H นิวตรอน 5 โปรตอน 1 คุณสมบัติของนิวไคลด์ มวลอะตอม 6.044940 (280) ... Wikipedia
ตารางนิวไคลด์ ข้อมูลทั่วไป ชื่อ สัญลักษณ์ ไฮโดรเจน 7, 7H นิวตรอน 6 โปรตอน 1 คุณสมบัติของนิวไคลด์ มวลอะตอม 7.052750 (1080) ... Wikipedia
ประวัติอ้างอิง
ไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบแรกของ PSCE D.I. เมนเดเลเยฟ.
ชื่อรัสเซียสำหรับไฮโดรเจนระบุว่า "ให้กำเนิดน้ำ"; ละติน " ไฮโดรเจน" หมายถึงเหมือนกัน
เป็นครั้งแรกที่ Robert Boyle และผู้ร่วมสมัยของเขาสังเกตเห็นการปล่อยก๊าซที่ติดไฟได้ระหว่างปฏิกิริยาของโลหะบางชนิดกับกรดในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 16
แต่ไฮโดรเจนถูกค้นพบในปี 1766 โดยนักเคมีชาวอังกฤษชื่อ Henry Cavendish ซึ่งพบว่าเมื่อโลหะทำปฏิกิริยากับกรดเจือจาง จะมีการปล่อย “อากาศที่ติดไฟได้” ออกมา เมื่อสังเกตการเผาไหม้ของไฮโดรเจนในอากาศ คาเวนดิชพบว่าผลที่ได้คือน้ำ นี่คือในปี พ.ศ. 2325
ในปี ค.ศ. 1783 นักเคมีชาวฝรั่งเศส Antoine-Laurent Lavoisier ได้แยกไฮโดรเจนออกจากน้ำด้วยธาตุเหล็กร้อน ในปี ค.ศ. 1789 ไฮโดรเจนถูกแยกออกจากการสลายตัวของน้ำภายใต้การกระทำของกระแสไฟฟ้า
ความชุกในธรรมชาติ
ไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบหลักของอวกาศ ตัวอย่างเช่น ดวงอาทิตย์ประกอบด้วยมวล 70% ของมวลไฮโดรเจน มีอะตอมไฮโดรเจนในจักรวาลมากกว่าอะตอมของโลหะทั้งหมดหลายหมื่นเท่าในชั้นบรรยากาศของโลกก็มีไฮโดรเจนอยู่บ้างในรูปของสารธรรมดา - ก๊าซที่มีองค์ประกอบ H 2 ไฮโดรเจนมีน้ำหนักเบากว่าอากาศมากและพบได้ในบรรยากาศชั้นบน
แต่มีไฮโดรเจนที่ถูกผูกมัดมากกว่านั้นมากบนโลก: ท้ายที่สุด มันเป็นส่วนหนึ่งของน้ำ ซึ่งเป็นสารที่ซับซ้อนที่สุดบนโลกของเรา ไฮโดรเจนที่จับตัวเป็นโมเลกุลมีทั้งน้ำมันและก๊าซธรรมชาติ แร่ธาตุและหินมากมาย ไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบของสารอินทรีย์ทั้งหมด
ลักษณะของธาตุไฮโดรเจน
ไฮโดรเจนมีลักษณะสองประการ ด้วยเหตุนี้ ในบางกรณี ไฮโดรเจนจึงถูกจัดอยู่ในกลุ่มย่อยของโลหะอัลคาไล และในบางกรณี ในกลุ่มย่อยของฮาโลเจน
การกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์ 1s 1 . อะตอมไฮโดรเจนประกอบด้วยโปรตอนหนึ่งตัวและอิเล็กตรอนหนึ่งตัว
อะตอมไฮโดรเจนสามารถสูญเสียอิเล็กตรอนและเปลี่ยนเป็นไอออนบวกของ H + และในลักษณะนี้คล้ายกับโลหะอัลคาไล
อะตอมของไฮโดรเจนยังสามารถเกาะติดกับอิเล็กตรอนได้ ทำให้เกิดประจุลบ H - ในแง่นี้ ไฮโดรเจนจะคล้ายกับฮาโลเจน
โมโนวาเลนต์เสมอในสารประกอบ
CO: +1 และ -1
คุณสมบัติทางกายภาพของไฮโดรเจน
ไฮโดรเจนเป็นก๊าซ ไม่มีสี ไม่มีรส และไม่มีกลิ่น เบากว่าอากาศ 14.5 เท่า ละลายได้เล็กน้อยในน้ำ มีการนำความร้อนสูง ที่อุณหภูมิ t= -253 °C จะหลอมเหลว ที่ t= -259 °C จะแข็งตัว โมเลกุลของไฮโดรเจนมีขนาดเล็กมากจนสามารถแพร่กระจายอย่างช้าๆ ผ่านวัสดุหลายชนิด เช่น ยาง แก้ว โลหะ ซึ่งใช้ในการทำให้ไฮโดรเจนบริสุทธิ์จากก๊าซอื่นๆรู้จักไอโซโทปของไฮโดรเจนสามไอโซโทป: - โพรเทียม - ดิวเทอเรียม - ทริเทียม ส่วนหลักของไฮโดรเจนธรรมชาติคือโปรเทียม ดิวเทอเรียมเป็นส่วนหนึ่งของน้ำหนักที่เพิ่มคุณค่าให้กับน้ำผิวดินของมหาสมุทร ทริเทียมเป็นไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี
คุณสมบัติทางเคมีของไฮโดรเจน
ไฮโดรเจนเป็นอโลหะและมีโครงสร้างโมเลกุล โมเลกุลไฮโดรเจนประกอบด้วยอะตอมสองอะตอมที่เชื่อมโยงกันด้วยพันธะโควาเลนต์แบบไม่มีขั้ว พลังงานยึดเหนี่ยวในโมเลกุลไฮโดรเจนคือ 436 kJ/mol ซึ่งอธิบายถึงกิจกรรมทางเคมีในระดับต่ำของโมเลกุลไฮโดรเจน
ปฏิกิริยากับฮาโลเจน ที่อุณหภูมิปกติ ไฮโดรเจนทำปฏิกิริยากับฟลูออรีนเท่านั้น:
ด้วยคลอรีน - เฉพาะในแสงเท่านั้น ก่อตัวเป็นไฮโดรเจนคลอไรด์ ด้วยโบรมีน ปฏิกิริยาดำเนินไปอย่างแรงน้อยลง โดยไอโอดีนจะไม่ไปถึงจุดสิ้นสุดแม้ในอุณหภูมิสูง
ปฏิกิริยากับออกซิเจน เมื่อถูกความร้อน เมื่อติดไฟ ปฏิกิริยาจะเกิดการระเบิด: 2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O
ส่วนผสมของออกซิเจน 1 ส่วนและไฮโดรเจน 2 ส่วนเป็น "ส่วนผสมที่ระเบิดได้" ซึ่งระเบิดได้มากที่สุด
ปฏิกิริยากับกำมะถัน - เมื่อถูกความร้อน H 2 + S = H 2 S.
ปฏิสัมพันธ์กับไนโตรเจน เมื่อถูกความร้อน ที่ความดันสูงและต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา:
ปฏิกิริยากับไนตริกออกไซด์ (II) ใช้ในระบบการทำให้บริสุทธิ์ในการผลิตกรดไนตริก: 2NO + 2H 2 = N 2 + 2H 2 O.
ปฏิกิริยากับโลหะออกไซด์ ไฮโดรเจนเป็นตัวรีดิวซ์ที่ดี โดยจะคืนสภาพโลหะจำนวนมากจากออกไซด์ของพวกมัน: CuO + H 2 = Cu + H 2 O
อะตอมไฮโดรเจนเป็นตัวรีดิวซ์ที่แรง มันถูกสร้างขึ้นจากโมเลกุลในการคายประจุไฟฟ้าภายใต้สภาวะแรงดันต่ำ มีกิจกรรมการบูรณะสูง ไฮโดรเจนในขณะที่ปล่อยเกิดขึ้นเมื่อโลหะลดลงด้วยกรด
ปฏิกิริยากับโลหะออกฤทธิ์ . ที่อุณหภูมิสูงจะรวมตัวกับโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ทและเกิดสารผลึกสีขาว - เมทัลไฮไดรด์ซึ่งแสดงคุณสมบัติของตัวออกซิไดซ์: 2Na + H 2 = 2NaH;
รับไฮโดรเจน
ในห้องปฏิบัติการ:
ปฏิกิริยาของโลหะกับสารละลายเจือจางของกรดซัลฟิวริกและกรดไฮโดรคลอริก
ปฏิสัมพันธ์ของอลูมิเนียมหรือซิลิกอนกับสารละลายด่าง:
Si + 2NaOH + H 2 O \u003d Na 2 SiO 3 + 2H 2
ในอุตสาหกรรม:
อิเล็กโทรไลซิสของสารละลายโซเดียมและโพแทสเซียมคลอไรด์ในน้ำหรืออิเล็กโทรไลซิสของน้ำต่อหน้าไฮดรอกไซด์:
2H 2 O \u003d 2H 2 + O 2
วิธีการแปลง ขั้นแรก ได้ก๊าซน้ำโดยการส่งไอน้ำผ่านโค้กร้อนที่ 1,000 ° C:
จากนั้นคาร์บอนมอนอกไซด์ (II) จะถูกออกซิไดซ์เป็นคาร์บอนมอนอกไซด์ (IV) โดยผ่านส่วนผสมของก๊าซน้ำที่มีไอน้ำส่วนเกินบนตัวเร่งปฏิกิริยา Fe 2 O 3 ที่ให้ความร้อนถึง 400–450 ° C:
CO + H 2 O \u003d CO 2 + H 2
คาร์บอนมอนอกไซด์ที่เป็นผลลัพธ์ (IV) จะถูกดูดซับโดยน้ำ ด้วยวิธีนี้จะได้ไฮโดรเจนอุตสาหกรรม 50%
การแปลงมีเทน: CH 4 + H 2 O \u003d CO + 3H 2
การสลายตัวด้วยความร้อนของมีเทนที่ 1200 °C: CH 4 = C + 2H 2
ระบายความร้อนอย่างล้ำลึก (ถึง -196 °С) ของแก๊สในเตาอบโค้ก ที่อุณหภูมินี้ สารที่เป็นก๊าซทั้งหมด ยกเว้นไฮโดรเจนจะควบแน่น
การใช้ไฮโดรเจนขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี:
เป็นแก๊สเบาใช้เติมลูกโป่ง (ผสมกับฮีเลียม)
เปลวไฟออกซิเจนไฮโดรเจนถูกใช้เพื่อให้ได้อุณหภูมิสูงเมื่อเชื่อมโลหะ
เป็นตัวรีดิวซ์เพื่อให้ได้โลหะ (โมลิบดีนัม, ทังสเตน, ฯลฯ ) จากออกไซด์ของพวกมัน
สำหรับการผลิตแอมโมเนียและเชื้อเพลิงเหลวเทียม สำหรับการเติมไฮโดรเจนของไขมัน
รถไม่มีท่อไอเสีย. นี่คือมิไรที่ทำโดยโตโยต้า รถใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจน
เฉพาะอากาศร้อนและไอน้ำเท่านั้นที่ออกจากท่อไอเสีย รถแห่งอนาคตอยู่บนท้องถนนแล้ว แม้ว่าจะมีปัญหาเรื่องการเติมน้ำมันก็ตาม
แม้ว่าเมื่อพิจารณาจากความชุกของไฮโดรเจนในจักรวาลแล้ว ก็ไม่ควรมีอุปสรรคเช่นนี้
โลกประกอบด้วยสาร 1 ตัวคูณสามในสี่ ดังนั้นหมายเลขประจำเครื่องของคุณ ธาตุไฮโดรเจนมีเหตุผล วันนี้ทุกคนให้ความสนใจเขา
คุณสมบัติของไฮโดรเจน
เป็นองค์ประกอบแรก ไฮโดรเจนสร้างสารตัวแรก นี่คือน้ำ สูตรของมันคือ H 2 O.
ชื่อกรีกสำหรับไฮโดรเจนคือไฮโดรจีเนียมซึ่งไฮโดรคือน้ำและจะสร้างจีเนียม
อย่างไรก็ตามชื่อขององค์ประกอบไม่ได้ถูกกำหนดโดยชาวกรีก แต่โดยนักธรรมชาติวิทยาชาวฝรั่งเศส Laurent Lavoisier ก่อนหน้าเขา ไฮโดรเจนถูกสำรวจโดย Henry Quevendish, Nicola Lemery และ Theophrastus Paracelsus
อันที่จริงอย่างหลังได้กล่าวถึงสารแรกต่อวิทยาศาสตร์เป็นครั้งแรก รายการมีอายุถึงศตวรรษที่ 16 นักวิทยาศาสตร์ได้ข้อสรุปอะไรบ้างเกี่ยวกับ ไฮโดรเจน?
ลักษณะองค์ประกอบ- ความเป็นคู่ อะตอมไฮโดรเจนมีอิเล็กตรอนเพียง 1 ตัว ในปฏิกิริยาจำนวนหนึ่ง สารจะปลดปล่อยออกไป
ซึ่งเป็นพฤติกรรมของโลหะทั่วไปในกลุ่มแรก อย่างไรก็ตาม ไฮโดรเจนยังสามารถทำให้เปลือกของมันสมบูรณ์ โดยไม่ยอมแพ้ แต่รับอิเล็กตรอน 1 ตัว
ในกรณีนี้ องค์ประกอบที่ 1 มีลักษณะเหมือนฮาโลเจน ตั้งอยู่ในกลุ่มที่ 17 ของระบบธาตุและมีแนวโน้มที่จะก่อตัว
ซึ่งในนั้นมีไฮโดรเจนอยู่? ตัวอย่างเช่นในไฮโดรซัลไฟด์ สูตรของมัน: - NaHS.
สารประกอบของธาตุไฮโดรเจนนี้มีพื้นฐานมาจาก ดังจะเห็นได้ว่าอะตอมของไฮโดรเจนถูกแทนที่โดยโซเดียมเพียงบางส่วนเท่านั้น
การมีอิเล็กตรอนเพียงตัวเดียวและความสามารถในการบริจาคจะเปลี่ยนอะตอมไฮโดรเจนให้กลายเป็นโปรตอน นิวเคลียสยังมีอนุภาคเพียงตัวเดียวที่มีประจุบวก
มวลสัมพัทธ์ของโปรตอนที่มีอิเล็กตรอนคือ 2-um ตัวบ่งชี้น้อยกว่าอากาศ 14 เท่า ถ้าไม่มีอิเลคตรอน สสารก็จะยิ่งเบา
สรุปได้ว่าไฮโดรเจนเป็นก๊าซที่บ่งบอกตัวมันเอง แต่องค์ประกอบก็มีรูปของเหลวเช่นกัน การหลอมเหลวเกิดขึ้นที่อุณหภูมิ -252.8 องศาเซลเซียส
เนื่องจากมีขนาดเล็ก ไฮโดรเจนองค์ประกอบทางเคมีมีความสามารถในการซึมผ่านสารอื่นๆ
ดังนั้น หากคุณเติมอากาศโดยไม่ใช้ฮีเลียมหรืออากาศธรรมดา แต่ด้วยองค์ประกอบบริสุทธิ์หมายเลข 1 อากาศจะถูกพัดปลิวออกไปภายในสองสามวัน
อนุภาคก๊าซจะผ่านเข้าไปในรูขุมขนได้ง่าย ไฮโดรเจนยังผ่านเข้าไปในโลหะบางชนิดเช่นและ
เมื่อสะสมในโครงสร้างสารจะระเหยไปตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น
แม้ว่า ไฮโดรเจนเข้าสู่ในองค์ประกอบของน้ำจะละลายได้ไม่ดี ไม่ใช่เพื่ออะไรที่ในห้องทดลององค์ประกอบจะถูกแยกออกโดยการแทนที่ความชื้น และนักอุตสาหกรรมสกัดสารที่ 1 อย่างไร? เราจะอุทิศบทต่อไปในเรื่องนี้
การผลิตไฮโดรเจน
สูตรไฮโดรเจนให้คุณขุดได้อย่างน้อย 6 วิธี ประการแรกคือการปฏิรูปไอน้ำของก๊าซมีเทนและก๊าซธรรมชาติ
นำเศษส่วน Legroin ไฮโดรเจนบริสุทธิ์ถูกสกัดจากพวกมันอย่างเร่งปฏิกิริยา สิ่งนี้ต้องมีไอน้ำ
วิธีที่สองในการสกัดสารที่ 1 คือการแปรสภาพเป็นแก๊ส เชื้อเพลิงถูกทำให้ร้อนถึง 1500 องศาเปลี่ยนเป็นก๊าซที่ติดไฟได้
สิ่งนี้ต้องการตัวออกซิไดซ์ ออกซิเจนในบรรยากาศธรรมดาก็เพียงพอแล้ว
วิธีที่สามในการผลิตไฮโดรเจนคืออิเล็กโทรไลซิสของน้ำ กระแสก็ไหลผ่าน ช่วยเน้นองค์ประกอบที่ต้องการบนอิเล็กโทรด
คุณยังสามารถใช้ไพโรไลซิสได้ นี่คือการสลายตัวทางความร้อนของสารประกอบ ทั้งสารอินทรีย์และสารอนินทรีย์ เช่น น้ำชนิดเดียวกัน ถูกบังคับให้สลายตัว กระบวนการนี้เกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูง
วิธีที่ห้าในการผลิตไฮโดรเจนคือออกซิเดชันบางส่วน และวิธีที่หกคือเทคโนโลยีชีวภาพ
หลังหมายถึงการสกัดก๊าซจากน้ำโดยการแยกทางชีวเคมี สาหร่ายชนิดพิเศษช่วย
จำเป็นต้องใช้ photobioreactor แบบปิด ดังนั้นจึงไม่ค่อยใช้วิธีที่ 6 อันที่จริงมีเพียงวิธีการปฏิรูปไอน้ำเท่านั้นที่ได้รับความนิยม
ถูกและง่ายที่สุด อย่างไรก็ตาม การมีอยู่ของทางเลือกจำนวนมากทำให้ไฮโดรเจนเป็นวัตถุดิบที่พึงประสงค์สำหรับอุตสาหกรรม เนื่องจากไม่มีการพึ่งพาแหล่งที่มาเฉพาะของธาตุ
การประยุกต์ใช้ไฮโดรเจน
ใช้ไฮโดรเจนเพื่อการสังเคราะห์ สารประกอบนี้เป็นสารทำความเย็นในเทคโนโลยีการแช่แข็งที่เรียกว่าส่วนประกอบของแอมโมเนีย ซึ่งใช้เป็นสารทำให้เป็นกลางของกรด
ไฮโดรเจนยังใช้สำหรับการสังเคราะห์กรดไฮโดรคลอริก นี่คือชื่อที่สอง
จำเป็นสำหรับการทำความสะอาดพื้นผิวโลหะการขัดเงา ในอุตสาหกรรมอาหาร กรดไฮโดรคลอริกเป็นตัวควบคุมความเป็นกรด E507
ไฮโดรเจนเองก็ได้รับการขึ้นทะเบียนเป็นสารเติมแต่งอาหาร ชื่อบนบรรจุภัณฑ์ของผลิตภัณฑ์คือ E949
โดยเฉพาะอย่างยิ่งใช้ในการผลิตมาการีน ระบบไฮโดรจิเนชันทำให้มาการีน
ในน้ำมันพืชที่มีไขมัน พันธะบางส่วนจะขาด อะตอมไฮโดรเจนยืนขึ้นที่จุดพัก นี่คือสิ่งที่เปลี่ยนสารของเหลวให้ค่อนข้าง
หล่อ เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนมันถูกใช้จนถึงตอนนี้ไม่มาก แต่ในขีปนาวุธ
สารแรกเผาไหม้ในออกซิเจนซึ่งให้พลังงานสำหรับการเคลื่อนที่ของยานอวกาศ
ดังนั้นหนึ่งในจรวดรัสเซียที่ทรงพลังที่สุด Energia จึงใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจน องค์ประกอบแรกในนั้นทำให้เป็นของเหลว
ปฏิกิริยาการเผาไหม้ของไฮโดรเจนในออกซิเจนก็มีประโยชน์ในการเชื่อมเช่นกัน คุณสามารถยึดวัสดุทนไฟได้มากที่สุด
อุณหภูมิปฏิกิริยาในรูปบริสุทธิ์คือ 3000 องศาเซลเซียส ด้วยการใช้แบบพิเศษสามารถเข้าถึง 4000 องศาได้
"ยอมจำนน" ใด ๆ โลหะใด ๆ โดยวิธีการที่โลหะยังได้รับด้วยความช่วยเหลือขององค์ประกอบที่ 1 ปฏิกิริยานี้ขึ้นอยู่กับการปล่อยสารที่มีค่าจากออกไซด์ของพวกมัน
อุตสาหกรรมนิวเคลียร์บ่น ไอโซโทปของไฮโดรเจน. มีเพียง 3 ตัวเท่านั้น หนึ่งในนั้นคือไอโซโทป เขาเป็นกัมมันตภาพรังสี
นอกจากนี้ยังมีโปรเทียมและดิวเทอเรียมที่ไม่มีกัมมันตภาพรังสี แม้ว่าไอโซโทปจะแผ่รังสีอันตราย แต่ก็พบได้ในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ
ไอโซโทปก่อตัวขึ้นในชั้นบนของบรรยากาศซึ่งได้รับผลกระทบจากรังสีคอสมิก สิ่งนี้นำไปสู่ปฏิกิริยานิวเคลียร์
ในเครื่องปฏิกรณ์บนพื้นผิวโลก ทริเทียมเป็นผลมาจากการฉายรังสีนิวตรอน
ราคาไฮโดรเจน
นักอุตสาหกรรมส่วนใหญ่มักเสนอก๊าซไฮโดรเจนโดยธรรมชาติ ในสถานะบีบอัดและในภาชนะพิเศษที่จะไม่ยอมให้อะตอมขนาดเล็กของสสารผ่านเข้าไป
องค์ประกอบแรกแบ่งออกเป็นด้านเทคนิคและการกลั่นซึ่งก็คือเกรดสูงสุด มีแม้กระทั่ง แบรนด์ไฮโดรเจนตัวอย่างเช่น "A"
GOST 3022-80 ใช้กับมัน นี่คือก๊าซทางเทคนิค สำหรับ 40 ลูกบาศก์ลิตร ผู้ผลิตขอน้อยกว่า 1,000 เล็กน้อย สำหรับ 50 ลิตรพวกเขาให้ 1300
GOST สำหรับไฮโดรเจนบริสุทธิ์ - R 51673-2000 ความบริสุทธิ์ของก๊าซคือ 9.9999% อย่างไรก็ตาม องค์ประกอบทางเทคนิคยังด้อยกว่าเล็กน้อย
ความบริสุทธิ์ของมันคือ 9.99% อย่างไรก็ตามสำหรับสารบริสุทธิ์ 40 ลูกบาศก์ลิตรพวกเขาให้มากกว่า 13,000 รูเบิล
ป้ายราคาแสดงให้เห็นว่าขั้นตอนสุดท้ายของการทำให้บริสุทธิ์ก๊าซนั้นยากเพียงใดสำหรับนักอุตสาหกรรม สำหรับถังขนาด 50 ลิตร คุณจะต้องจ่าย 15,000-16,000 รูเบิล
ไฮโดรเจนเหลวแทบไม่เคยใช้ ราคาแพงเกินไปการสูญเสียนั้นยิ่งใหญ่ ดังนั้นจึงไม่มีข้อเสนอในการขายหรือซื้อ
ไฮโดรเจนเหลวไม่เพียงแต่จะหาได้ยาก แต่ยังเก็บได้ยากอีกด้วย อุณหภูมิติดลบ 252 องศาไม่ใช่เรื่องตลก
ดังนั้นจึงไม่มีใครล้อเล่นโดยใช้แก๊สที่มีประสิทธิภาพและใช้งานง่าย
ไฮโดรเจน(lat. Hydrogenium), H, องค์ประกอบทางเคมี, ตัวแรกตามหมายเลขซีเรียลในระบบธาตุของ Mendeleev; มวลอะตอม 1.0079 ภายใต้สภาวะปกติ ไฮโดรเจนเป็นก๊าซ ไม่มีสี กลิ่น และรส
การกระจายไฮโดรเจนในธรรมชาติ ไฮโดรเจนมีการกระจายอย่างกว้างขวางในธรรมชาติ ปริมาณไฮโดรเจนในเปลือกโลก (ธรณีภาคและไฮโดรสเฟียร์) คือ 1% ของมวล และ 16% ของจำนวนอะตอม ไฮโดรเจนเป็นส่วนหนึ่งของสารที่พบมากที่สุดบนโลก - น้ำ (11.19% ไฮโดรเจนโดยมวล) ในสารประกอบที่ประกอบเป็นถ่านหิน น้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ ดินเหนียว เช่นเดียวกับสิ่งมีชีวิตในสัตว์และพืช (นั่นคือในองค์ประกอบของ โปรตีน กรดนิวคลีอิก ไขมัน คาร์โบไฮเดรต ฯลฯ) ไฮโดรเจนมีน้อยมากในสภาวะอิสระ พบได้ในปริมาณเล็กน้อยในภูเขาไฟและก๊าซธรรมชาติอื่นๆ ปริมาณไฮโดรเจนอิสระจำนวนเล็กน้อย (0.0001% โดยจำนวนอะตอม) มีอยู่ในบรรยากาศ ในอวกาศใกล้โลก ไฮโดรเจนในรูปของโปรตอนจะสร้างแถบการแผ่รังสีภายใน ("โปรตอน") ของโลก ไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบที่มีมากที่สุดในอวกาศ ในรูปของพลาสมา มันประกอบด้วยมวลประมาณครึ่งหนึ่งของดวงอาทิตย์และดาวฤกษ์ส่วนใหญ่ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นก๊าซของตัวกลางระหว่างดาวและเนบิวลาก๊าซ ไฮโดรเจนมีอยู่ในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์จำนวนหนึ่งและในดาวหางในรูปของ H 2 อิสระ , มีเทน CH 4 , แอมโมเนีย NH 3 , น้ำ H 2 O , อนุมูลเช่น CH, NH, OH, SiH, PH เป็นต้น ไฮโดรเจนเข้ามาในรูปของโปรตอนฟลักซ์ในการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์และรังสีคอสมิก
ไอโซโทป อะตอม และโมเลกุลของไฮโดรเจน ไฮโดรเจนธรรมดาประกอบด้วยส่วนผสมของไอโซโทปที่เสถียร 2 ไอโซโทป: ไฮโดรเจนเบาหรือโปรเทียม (1 H) และไฮโดรเจนหนักหรือดิวเทอเรียม (2 H หรือ D) ในสารประกอบไฮโดรเจนตามธรรมชาติ มี 1 H โดยเฉลี่ย 6800 อะตอมต่อ 1 อะตอมของ 2 H ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีที่มีมวล 3 เรียกว่าไฮโดรเจน superheavy หรือไอโซโทป (3 H หรือ T) ที่มีการแผ่รังสี β อ่อน และครึ่งชีวิต T ½ = 12.262 ปี ในธรรมชาติไอโซโทปเกิดขึ้นจากไนโตรเจนในบรรยากาศภายใต้การกระทำของนิวตรอนรังสีคอสมิก มีเพียงเล็กน้อยในบรรยากาศ (4·10 -15% ของจำนวนอะตอมไฮโดรเจนทั้งหมด) ได้ไอโซโทป 4 H ที่ไม่เสถียรอย่างยิ่ง หมายเลขมวลของไอโซโทป 1 H, 2 H, 3 H และ 4 H ตามลำดับ 1, 2, 3 และ 4 บ่งชี้ว่านิวเคลียสของอะตอมโปรเทียมมีโปรตอนเพียงตัวเดียวคือดิวเทอเรียม - หนึ่งโปรตอนและหนึ่งนิวตรอน ทริเทียม - หนึ่งโปรตอนและ 2 นิวตรอน 4 H - หนึ่งโปรตอนและ 3 นิวตรอน ความแตกต่างอย่างมากในมวลของไอโซโทปของไฮโดรเจนทำให้เกิดความแตกต่างที่เห็นได้ชัดเจนในคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของพวกมันมากกว่าในกรณีของไอโซโทปของธาตุอื่นๆ
อะตอมไฮโดรเจนมีโครงสร้างที่ง่ายที่สุดในบรรดาอะตอมของธาตุอื่นๆ ทั้งหมด ประกอบด้วยนิวเคลียสและอิเล็กตรอนหนึ่งตัว พลังงานยึดเหนี่ยวของอิเล็กตรอนที่มีนิวเคลียส (ศักย์อิออไนเซชัน) คือ 13.595 eV อะตอมเป็นกลาง ไฮโดรเจนสามารถเกาะกับอิเล็กตรอนตัวที่สองได้ ทำให้เกิดไอออนลบ H ในกรณีนี้ พลังงานยึดเหนี่ยวของอิเล็กตรอนตัวที่สองที่มีอะตอมเป็นกลาง (สัมพรรคภาพอิเล็กตรอน) คือ 0.78 eV กลศาสตร์ควอนตัมทำให้สามารถคำนวณระดับพลังงานที่เป็นไปได้ทั้งหมดของอะตอมไฮโดรเจน และทำให้ตีความสเปกตรัมของอะตอมได้อย่างสมบูรณ์ อะตอมไฮโดรเจนถูกใช้เป็นอะตอมแบบจำลองในการคำนวณทางกลควอนตัมของระดับพลังงานของอะตอมอื่นที่ซับซ้อนกว่า
โมเลกุลไฮโดรเจน H 2 ประกอบด้วยอะตอมสองอะตอมที่เชื่อมต่อกันด้วยพันธะเคมีโควาเลนต์ พลังงานของการแตกตัว (นั่นคือสลายตัวเป็นอะตอม) คือ 4.776 eV ระยะทางระหว่างอะตอมที่ตำแหน่งสมดุลของนิวเคลียสคือ 0.7414Å ที่อุณหภูมิสูง โมเลกุลไฮโดรเจนจะแยกตัวออกเป็นอะตอม (ระดับความแตกแยกที่ 2000 ° C คือ 0.0013 ที่ 5000 ° C เท่ากับ 0.95) อะตอมไฮโดรเจนยังเกิดขึ้นในปฏิกิริยาเคมีต่างๆ (เช่น โดยการกระทำของ Zn ต่อกรดไฮโดรคลอริก) อย่างไรก็ตาม การมีอยู่ของไฮโดรเจนในสถานะอะตอมนั้นใช้เวลาเพียงช่วงเวลาสั้นๆ อะตอมจะรวมตัวกันเป็นโมเลกุล H 2 อีกครั้ง
คุณสมบัติทางกายภาพของไฮโดรเจน ไฮโดรเจนเป็นสารที่เบาที่สุดในบรรดาสารที่รู้จัก (เบากว่าอากาศ 14.4 เท่า) ความหนาแน่น 0.0899 g/l ที่ 0°C และ 1 atm ไฮโดรเจนเดือด (ทำให้เป็นของเหลว) และละลาย (ทำให้แข็งตัว) ที่ -252.8°C และ -259.1°C ตามลำดับ (เฉพาะฮีเลียมเท่านั้นที่มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำกว่า) อุณหภูมิวิกฤตของไฮโดรเจนต่ำมาก (-240 องศาเซลเซียส) ดังนั้นการทำให้เป็นของเหลวจึงสัมพันธ์กับความยากลำบากอย่างมาก ความดันวิกฤต 12.8 kgf / cm 2 (12.8 atm) ความหนาแน่นวิกฤต 0.0312 g / cm 3 ไฮโดรเจนมีค่าการนำความร้อนสูงสุดของก๊าซทั้งหมด เท่ากับ 0.174 W/(m·K) ที่ 0°C และ 1 atm นั่นคือ 4.16·10 -4 cal/(s·cm·° C) ความจุความร้อนจำเพาะของไฮโดรเจนที่ 0 °C และ 1 atm C คือ 14.208 kJ/(kg K) เช่น 3.394 cal/(g°C) ไฮโดรเจนละลายได้เล็กน้อยในน้ำ (0.0182 มล. / ก. ที่ 20 ° C และ 1 atm) แต่ดี - ในโลหะหลายชนิด (Ni, Pt, Pa และอื่น ๆ ) โดยเฉพาะในแพลเลเดียม (850 ปริมาตรต่อ 1 ปริมาตรของ Pd) ความสามารถในการละลายของไฮโดรเจนในโลหะนั้นสัมพันธ์กับความสามารถในการแพร่กระจายผ่านพวกมัน การแพร่กระจายผ่านโลหะผสมคาร์บอน (เช่น เหล็กกล้า) บางครั้งอาจมาพร้อมกับการทำลายของโลหะผสมอันเนื่องมาจากปฏิกิริยาของไฮโดรเจนกับคาร์บอน (ที่เรียกว่าการแยกคาร์บอนออกจากกัน) ไฮโดรเจนเหลวนั้นเบามาก (ความหนาแน่นที่ -253°C 0.0708 g/cm3) และของเหลว (ความหนืดที่ -253°C 13.8 เซนติพอยส์)
คุณสมบัติทางเคมีของไฮโดรเจน ในสารประกอบส่วนใหญ่ ไฮโดรเจนจะแสดงค่าวาเลนซี (ที่แม่นยำกว่านั้น คือสถานะออกซิเดชัน) ที่ +1 เช่นโซเดียมและโลหะอัลคาไลอื่นๆ โดยปกติถือว่าเป็นอะนาลอกของโลหะเหล่านี้ หัวเรื่องกลุ่ม I ของระบบ Mendeleev อย่างไรก็ตามในโลหะไฮไดรด์ไฮโดรเจนไอออนมีประจุลบ (สถานะออกซิเดชัน -1) นั่นคือ Na + H - ไฮไดรด์ถูกสร้างขึ้นเช่น Na + Cl - คลอไรด์ ข้อเท็จจริงนี้และข้อเท็จจริงอื่นๆ บางส่วน (ความใกล้เคียงกันของคุณสมบัติทางกายภาพของไฮโดรเจนและฮาโลเจน ความสามารถของฮาโลเจนในการแทนที่ไฮโดรเจนในสารประกอบอินทรีย์) ให้เหตุผลที่จะรวมไฮโดรเจนไว้ในกลุ่ม VII ของระบบธาตุด้วย ภายใต้สภาวะปกติ โมเลกุลไฮโดรเจนจะไม่ทำงาน โดยจะรวมโดยตรงกับอโลหะที่มีปฏิกิริยามากที่สุดเท่านั้น (ที่มีฟลูออรีน และในที่มีแสงรวมถึงคลอรีนด้วย) อย่างไรก็ตาม เมื่อถูกความร้อนจะทำปฏิกิริยากับหลายองค์ประกอบ อะตอมไฮโดรเจนมีกิจกรรมทางเคมีเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับโมเลกุลไฮโดรเจน ไฮโดรเจนรวมกับออกซิเจนเพื่อสร้างน้ำ:
H 2 + 1/2 O 2 \u003d H 2 O
ด้วยการปล่อย 285.937 kJ / mol นั่นคือ 68.3174 kcal / mol ของความร้อน (ที่ 25 ° C และ 1 atm) ที่อุณหภูมิปกติ ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นช้ามาก สูงกว่า 550 ° C - ด้วยการระเบิด ขีดจำกัดการระเบิดของของผสมไฮโดรเจน-ออกซิเจนคือ (โดยปริมาตร) จาก 4 ถึง 94% H 2 และส่วนผสมของไฮโดรเจนกับอากาศ - จาก 4 ถึง 74% H 2 (ส่วนผสมของ H 2 ปริมาตร 2 และ 1 ปริมาตรของ O 2 เรียกว่า แก๊สระเบิด) ไฮโดรเจนถูกใช้เพื่อลดโลหะจำนวนมาก เนื่องจากเอาออกซิเจนออกจากออกไซด์ของพวกมัน:
CuO + H 2 \u003d Cu + H 2 O
Fe 3 O 4 + 4H 2 \u003d 3Fe + 4H 2 O เป็นต้น
ด้วยฮาโลเจน ไฮโดรเจนจะก่อตัวเป็นไฮโดรเจนเฮไลด์ ตัวอย่างเช่น
H 2 + Cl 2 \u003d 2HCl.
ไฮโดรเจนระเบิดด้วยฟลูออรีน (แม้ในที่มืดและที่อุณหภูมิ -252°C) ทำปฏิกิริยากับคลอรีนและโบรมีนเฉพาะเมื่อให้แสงสว่างหรือให้ความร้อน และกับไอโอดีนเมื่อถูกความร้อนเท่านั้น ไฮโดรเจนทำปฏิกิริยากับไนโตรเจนเพื่อสร้างแอมโมเนีย:
ZN 2 + N 2 \u003d 2NH 3
เฉพาะกับตัวเร่งปฏิกิริยาและที่อุณหภูมิและความดันที่สูงขึ้นเท่านั้น เมื่อถูกความร้อน ไฮโดรเจนจะทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับกำมะถัน:
H 2 + S \u003d H 2 S (ไฮโดรเจนซัลไฟด์)
ยากขึ้นมากกับซีลีเนียมและเทลลูเรียม ไฮโดรเจนสามารถทำปฏิกิริยากับคาร์บอนบริสุทธิ์ได้โดยไม่ต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่อุณหภูมิสูงเท่านั้น:
2H 2 + C (อสัณฐาน) = CH 4 (มีเทน)
ไฮโดรเจนทำปฏิกิริยาโดยตรงกับโลหะบางชนิด (ด่าง อัลคาไลน์เอิร์ธ และอื่นๆ) ก่อตัวเป็นไฮไดรด์:
H 2 + 2Li = 2LiH.
ความสำคัญในทางปฏิบัติอย่างยิ่งคือปฏิกิริยาของไฮโดรเจนกับคาร์บอนมอนอกไซด์ (II) ซึ่งสารประกอบอินทรีย์ต่างๆ จะก่อตัวขึ้นตามอุณหภูมิ ความดัน และตัวเร่งปฏิกิริยา เช่น HCHO CH 3 OH และอื่นๆ ไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนเพื่อให้อิ่มตัว ตัวอย่างเช่น
C n H 2n + H 2 \u003d C n H 2n + 2
บทบาทของไฮโดรเจนและสารประกอบในทางเคมีนั้นยอดเยี่ยมมาก ไฮโดรเจนกำหนดคุณสมบัติที่เป็นกรดของกรดโปรติกที่เรียกว่า ไฮโดรเจนมีแนวโน้มที่จะก่อตัวที่เรียกว่าพันธะไฮโดรเจนกับองค์ประกอบบางอย่าง ซึ่งมีอิทธิพลอย่างเด็ดขาดต่อคุณสมบัติของสารประกอบอินทรีย์และอนินทรีย์หลายชนิด
รับไฮโดรเจน วัตถุดิบหลักสำหรับการผลิตไฮโดรเจนในเชิงอุตสาหกรรม ได้แก่ ก๊าซธรรมชาติที่ติดไฟได้ ก๊าซจากเตาถ่านโค้ก และก๊าซกลั่นน้ำมัน ไฮโดรเจนยังได้มาจากน้ำโดยอิเล็กโทรไลซิส (ในสถานที่ที่มีไฟฟ้าราคาถูก) วิธีที่สำคัญที่สุดในการผลิตไฮโดรเจนจากก๊าซธรรมชาติคือปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยาของไฮโดรคาร์บอน ซึ่งส่วนใหญ่เป็นมีเทนด้วยไอน้ำ (การแปลงสภาพ):
CH 4 + H 2 O \u003d CO + ZH 2,
และการเกิดออกซิเดชันที่ไม่สมบูรณ์ของไฮโดรคาร์บอนโดยออกซิเจน:
CH 4 + 1/2 O 2 \u003d CO + 2H 2
คาร์บอนมอนอกไซด์ที่เป็นผลลัพธ์ (II) ยังอยู่ภายใต้การแปลง:
CO + H 2 O \u003d CO 2 + H 2
ไฮโดรเจนที่ผลิตจากก๊าซธรรมชาติมีราคาถูกที่สุด
ไฮโดรเจนถูกแยกออกจากก๊าซในเตาอบโค้กและก๊าซจากโรงกลั่นโดยการกำจัดส่วนประกอบที่เหลือของส่วนผสมของแก๊ส ซึ่งจะถูกทำให้เป็นของเหลวได้ง่ายกว่าไฮโดรเจน เมื่อทำให้เย็นลงอย่างล้ำลึก อิเล็กโทรลิซิสของน้ำจะดำเนินการด้วยกระแสตรง ผ่านสารละลาย KOH หรือ NaOH (ไม่ใช้กรดเพื่อหลีกเลี่ยงการกัดกร่อนของอุปกรณ์เหล็ก) ไฮโดรเจนได้มาในห้องปฏิบัติการโดยอิเล็กโทรไลซิสของน้ำ เช่นเดียวกับปฏิกิริยาระหว่างสังกะสีและกรดไฮโดรคลอริก อย่างไรก็ตามบ่อยครั้งที่พวกเขาใช้ไฮโดรเจนสำเร็จรูปในกระบอกสูบ
การประยุกต์ใช้ไฮโดรเจน ไฮโดรเจนเริ่มผลิตในระดับอุตสาหกรรมเมื่อปลายศตวรรษที่ 18 เพื่อเติมบอลลูน ในปัจจุบัน ไฮโดรเจนถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเคมี ซึ่งส่วนใหญ่ใช้สำหรับการผลิตแอมโมเนีย ผู้บริโภคไฮโดรเจนจำนวนมากยังเป็นการผลิตเมทิลและแอลกอฮอล์อื่นๆ น้ำมันเบนซินสังเคราะห์ และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่ได้จากการสังเคราะห์จากไฮโดรเจนและคาร์บอนมอนอกไซด์ (II) ไฮโดรเจนใช้สำหรับการเติมไฮโดรเจนของเชื้อเพลิงที่เป็นของแข็งและของเหลวหนัก ไขมัน และอื่นๆ สำหรับการสังเคราะห์ HCl สำหรับการบำบัดด้วยไฮโดรเจนของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม ในการเชื่อมและการตัดโลหะด้วยเปลวไฟออกซิเจนไฮโดรเจน (อุณหภูมิสูงถึง 2800 ° C) และ ในการเชื่อมอะตอมไฮโดรเจน (สูงถึง 4000 ° C) . ไอโซโทปไฮโดรเจน ดิวเทอเรียม และทริเทียม พบการใช้งานที่สำคัญมากในด้านวิศวกรรมพลังงานนิวเคลียร์
ฟีนอล
โครงสร้าง
กลุ่มไฮดรอกซิลในโมเลกุลของสารประกอบอินทรีย์สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับนิวเคลียสอะโรมาติกหรือสามารถแยกออกจากอะตอมคาร์บอนหนึ่งอะตอมหรือมากกว่า เป็นที่คาดหวังได้ว่าคุณสมบัติของสารจะแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากอิทธิพลร่วมกันของกลุ่มอะตอม (จำหนึ่งในบทบัญญัติของทฤษฎีของ Butlerov) อันที่จริง สารประกอบอินทรีย์ที่ประกอบด้วยอะโรมาติกฟีนิล C 6 H 5 - เรดิคัลพันธะโดยตรงกับกลุ่มไฮดรอกซิลมีคุณสมบัติพิเศษที่แตกต่างจากแอลกอฮอล์ สารประกอบดังกล่าวเรียกว่าฟีนอล
ฟีนอล -สารอินทรีย์ที่โมเลกุลประกอบด้วยฟีนิลเรดิคัลที่เกี่ยวข้องกับกลุ่มไฮดรอกซิลหนึ่งกลุ่มขึ้นไป
เช่นเดียวกับแอลกอฮอล์ ฟีนอลถูกจำแนกตามอะตอม เช่น ตามจำนวนกลุ่มไฮดรอกซิล Monatomic phenols มีกลุ่มไฮดรอกซิลหนึ่งกลุ่มในโมเลกุล:
มี polyatomic อื่น ๆ อีก ฟีนอลที่มีหมู่ไฮดรอกซิลตั้งแต่สามกลุ่มขึ้นไปในวงแหวนเบนซิน
มาทำความรู้จักรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับโครงสร้างและคุณสมบัติของตัวแทนที่ง่ายที่สุดของคลาสนี้ - ฟีนอล C6H50H ชื่อของสารนี้เป็นพื้นฐานสำหรับชื่อของทั้งคลาส - ฟีนอล
คุณสมบัติทางกายภาพ
สารผลึกไม่มีสีที่เป็นของแข็ง tºpl = 43 °C, tº bp = °C โดยมีกลิ่นเฉพาะตัวที่คมชัด เป็นพิษ. ฟีนอลละลายได้เล็กน้อยในน้ำที่อุณหภูมิห้อง สารละลายฟีนอลในน้ำเรียกว่ากรดคาร์โบลิก มันทำให้เกิดแผลไหม้เมื่อสัมผัสกับผิวหนัง ดังนั้นต้องจัดการกับฟีนอลด้วยความระมัดระวัง
โครงสร้างของโมเลกุลฟีนอล
ในโมเลกุลฟีนอล ไฮดรอกซิลถูกพันธะโดยตรงกับอะตอมคาร์บอนของนิวเคลียสอะโรมาติกของเบนซีน
ให้เราระลึกถึงโครงสร้างของกลุ่มอะตอมที่สร้างโมเลกุลฟีนอล
วงแหวนอะโรมาติกประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอน 6 ตัวที่ก่อตัวเป็นรูปหกเหลี่ยมปกติเนื่องจากการผสม sp 2 ของออร์บิทัลอิเล็กตรอนของอะตอมของคาร์บอน 6 อะตอม อะตอมเหล่านี้เชื่อมโยงกันด้วยพันธะ z p-electrons ของอะตอมของคาร์บอนแต่ละอะตอมที่ไม่มีส่วนร่วมในการก่อตัวของ st-bonds ซ้อนทับกันบนด้านตรงข้ามของระนาบ z-bond ก่อตัวเป็นสองส่วนของอิเล็กตรอนหกตัวเดียว พี- เมฆปกคลุมวงแหวนเบนซินทั้งหมด (นิวเคลียสอะโรมาติก) ในโมเลกุลเบนซีน C6H6 นิวเคลียสของอะโรมาติกมีความสมมาตรอย่างยิ่ง ซึ่งเป็นอิเล็คโทรนิคตัวเดียว พี-เมฆปกคลุมวงแหวนของอะตอมคาร์บอนอย่างสม่ำเสมอภายใต้และเหนือระนาบของโมเลกุล (รูปที่ 24) พันธะโควาเลนต์ระหว่างออกซิเจนกับอะตอมไฮโดรเจนของไฮดรอกซิลเรดิคัลนั้นมีขั้วอย่างแรง เมฆอิเล็กตรอนทั่วไปของพันธะ OH จะเคลื่อนไปทางอะตอมออกซิเจนซึ่งมีประจุลบบางส่วนเกิดขึ้น และบนอะตอมไฮโดรเจนจะมีประจุบวกบางส่วน . นอกจากนี้ อะตอมออกซิเจนในกลุ่มไฮดรอกซิลยังมีคู่อิเล็กตรอนที่ไม่แบ่งแยกสองคู่ที่เป็นของมันเท่านั้น
ในโมเลกุลฟีนอล ไฮดรอกซิลเรดิคัลมีปฏิกิริยากับนิวเคลียสอะโรมาติก ในขณะที่คู่อิเล็กตรอนเดี่ยวของอะตอมออกซิเจนมีปฏิสัมพันธ์กับกลุ่มเมฆ TC เดียวของวงแหวนเบนซีน ก่อตัวเป็นระบบอิเล็กทรอนิกส์เดียว ปฏิสัมพันธ์ของคู่อิเล็กตรอนเดี่ยวและกลุ่มเมฆของพันธะ r เรียกว่าการผันคำกริยา อันเป็นผลมาจากการผันคู่ของอิเล็กตรอนคู่เดียวของอะตอมออกซิเจนของกลุ่มไฮดรอกซีกับระบบอิเล็กทรอนิกส์ของวงแหวนเบนซีนความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในอะตอมออกซิเจนจะลดลง การลดลงนี้ได้รับการชดเชยโดยโพลาไรเซชันที่มากขึ้นของพันธะ О–Н ซึ่งจะทำให้ประจุบวกของอะตอมไฮโดรเจนเพิ่มขึ้น ดังนั้นไฮโดรเจนของกลุ่มไฮดรอกซิลในโมเลกุลฟีนอลจึงมีลักษณะเป็น "กรด"
มีเหตุผลที่จะถือว่าการผันอิเล็กตรอนของวงแหวนเบนซีนและกลุ่มไฮดรอกซิลไม่เพียงส่งผลต่อคุณสมบัติของวงแหวนเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อการเกิดปฏิกิริยาของวงแหวนเบนซินด้วย
อย่างที่คุณจำได้ การผันคู่ของอะตอมออกซิเจนที่มีเมฆ n ของวงแหวนเบนซีนทำให้เกิดการกระจายความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในนั้น มันลดลงที่อะตอมของคาร์บอนที่เกี่ยวข้องกับกลุ่ม OH (อิทธิพลของคู่อิเล็กตรอนของอะตอมออกซิเจนส่งผลกระทบต่อ) และเพิ่มขึ้นที่อะตอมของคาร์บอนที่อยู่ติดกับมัน (เช่นตำแหน่ง 2 และ 6 หรือตำแหน่งออร์โธ) เห็นได้ชัดว่าการเพิ่มขึ้นของความหนาแน่นของอิเล็กตรอนที่อะตอมคาร์บอนเหล่านี้ของวงแหวนเบนซินทำให้เกิดการแปล (ความเข้มข้น) ของประจุลบบนพวกมัน ภายใต้อิทธิพลของประจุนี้ มีการกระจายความหนาแน่นของอิเล็กตรอนเพิ่มเติมในนิวเคลียสอะโรมาติก - การกระจัดจากอะตอมที่ 3 และ 5 (ตำแหน่ง .meta) ไปยังตำแหน่งที่ 4 (ตำแหน่งออร์โธ) กระบวนการเหล่านี้สามารถแสดงโดยโครงร่าง:
ดังนั้นการปรากฏตัวของไฮดรอกซิลเรดิคัลในโมเลกุลฟีนอลทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงใน n-cloud ของวงแหวนเบนซิน ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนเพิ่มขึ้นที่อะตอมของคาร์บอน 2, 4 และ 6 (ตำแหน่งออร์โธ-, ดารา) และ ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนลดลงที่อะตอมของคาร์บอนที่ 3 และ 5 (ตำแหน่งเมตา)
การแปลความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในตำแหน่งออร์โธและพาราทำให้มีแนวโน้มมากที่สุดที่จะถูกโจมตีโดยอนุภาคอิเล็กโทรฟิลิกเมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับสารอื่นๆ
ดังนั้น อิทธิพลของอนุมูลที่ประกอบเป็นโมเลกุลฟีนอลจึงมีความเกี่ยวข้องกัน และเป็นตัวกำหนดคุณสมบัติเฉพาะของมัน
คุณสมบัติทางเคมีของฟีนอล
คุณสมบัติของกรด
ดังที่ได้กล่าวไปแล้วอะตอมไฮโดรเจนของกลุ่มไฮดรอกซิลของฟีนอลมีลักษณะเป็นกรด คุณสมบัติที่เป็นกรดของฟีนอลนั้นเด่นชัดกว่าน้ำและแอลกอฮอล์ ซึ่งแตกต่างจากแอลกอฮอล์และน้ำ ฟีนอลไม่เพียงทำปฏิกิริยากับโลหะอัลคาไลเท่านั้น แต่ยังทำปฏิกิริยากับด่างเพื่อสร้างฟีโนเลตด้วย
อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติที่เป็นกรดของฟีนอลนั้นเด่นชัดน้อยกว่ากรดอนินทรีย์และคาร์บอกซิลิก ตัวอย่างเช่น สมบัติความเป็นกรดของฟีนอลจะน้อยกว่ากรดคาร์บอนิกประมาณ 3000 เท่า ดังนั้นโดยการส่งผ่านคาร์บอนไดออกไซด์ผ่านสารละลายโซเดียมฟีโนเลตที่เป็นน้ำ ฟีนอลอิสระจึงสามารถแยกออกได้:
การเติมกรดไฮโดรคลอริกหรือกรดซัลฟิวริกลงในสารละลายโซเดียมฟีโนเลตในน้ำยังนำไปสู่การก่อตัวของฟีนอล
ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อฟีนอล
ฟีนอลทำปฏิกิริยากับเหล็ก (III) คลอไรด์เพื่อสร้างสารประกอบเชิงซ้อนที่มีสีม่วงเข้ม
ปฏิกิริยานี้ทำให้สามารถตรวจจับได้แม้ในปริมาณที่น้อยมาก ฟีนอลอื่นๆ ที่มีหมู่ไฮดรอกซิลตั้งแต่หนึ่งหมู่ขึ้นไปในวงแหวนเบนซีนยังให้สีม่วงอมฟ้าเมื่อทำปฏิกิริยากับเหล็ก (III) คลอไรด์
ปฏิกิริยาของแหวนเบนซีน
การปรากฏตัวของสารทดแทนไฮดรอกซิลช่วยให้เกิดปฏิกิริยาการแทนที่ด้วยไฟฟ้าในวงแหวนเบนซินอย่างมาก
1. โบรมีนของฟีนอล โบรมีนฟีนอลไม่จำเป็นต้องเติมตัวเร่งปฏิกิริยา (ธาตุเหล็ก(III) โบรไมด์) ต่างจากเบนซิน
นอกจากนี้ ปฏิกิริยากับฟีนอลยังดำเนินการในเชิงคัดเลือก (เลือก): อะตอมโบรมีนจะถูกส่งไปยังตำแหน่งออร์โธและพารา แทนที่อะตอมของไฮโดรเจนที่อยู่ที่นั่น การคัดเลือกของการทดแทนอธิบายโดยคุณสมบัติของโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของโมเลกุลฟีนอลที่กล่าวถึงข้างต้น ดังนั้น เมื่อฟีนอลทำปฏิกิริยากับน้ำโบรมีน จะเกิดตะกอนสีขาว 2,4,6-ไตรโบรโมฟีนอล
ปฏิกิริยานี้ เช่นเดียวกับปฏิกิริยากับเหล็ก(III) คลอไรด์ ทำหน้าที่ในการตรวจหาฟีนอลในเชิงคุณภาพของ
2. ฟีนอลไนเตรตยังง่ายกว่าเบนซีนไนเตรต ปฏิกิริยากับกรดไนตริกเจือจางจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิห้อง เป็นผลให้เกิดส่วนผสมของออร์โธและพาราไอโซเมอร์ของไนโตรฟีนอล: 
3. การเติมไฮโดรเจนของวงแหวนอะโรมาติกของฟีนอลต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยาทำได้ง่าย
4. การรวมตัวของฟีนอลกับอัลดีไฮด์โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับฟอร์มาลดีไฮด์เกิดขึ้นกับการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา - เรซินฟีนอล - ฟอร์มาลดีไฮด์และโพลีเมอร์ที่เป็นของแข็ง
ปฏิสัมพันธ์ของฟีนอลกับฟอร์มัลดีไฮด์สามารถอธิบายได้โดยรูปแบบ: 
คุณอาจสังเกตเห็นว่าอะตอมไฮโดรเจน "เคลื่อนที่" ถูกเก็บรักษาไว้ในโมเลกุลไดเมอร์ ซึ่งหมายความว่าปฏิกิริยาสามารถดำเนินต่อไปได้ต่อไปด้วยปริมาณรีเอเจนต์ที่เพียงพอ
ปฏิกิริยาโพลีคอนเดนเซชัน กล่าวคือ ปฏิกิริยาของการได้รับพอลิเมอร์ ซึ่งดำเนินการด้วยการปลดปล่อยผลิตภัณฑ์พลอยได้ (น้ำ) ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ สามารถดำเนินต่อไปได้ต่อไป (จนกว่ารีเอเจนต์ตัวใดตัวหนึ่งจะถูกใช้จนหมด) ด้วยการก่อตัวของโมเลกุลขนาดใหญ่ กระบวนการนี้สามารถอธิบายได้ด้วยสมการโดยรวม: 
การก่อตัวของโมเลกุลเชิงเส้นเกิดขึ้นที่อุณหภูมิปกติ การทำปฏิกิริยานี้เมื่อถูกความร้อนนำไปสู่ความจริงที่ว่าผลิตภัณฑ์ที่ได้มีโครงสร้างที่แตกแขนง มันเป็นของแข็งและไม่ละลายในน้ำ จากการให้ความร้อนเรซินฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์เชิงเส้นที่มีอัลดีไฮด์มากเกินไป ได้มวลพลาสติกแข็งที่มีคุณสมบัติเฉพาะตัว โพลีเมอร์ที่ใช้เรซินฟีนอล - ฟอร์มัลดีไฮด์ใช้สำหรับการผลิตสารเคลือบเงาและสี ผลิตภัณฑ์พลาสติกที่ทนต่อความร้อน ความเย็น น้ำ ด่างและกรด มีคุณสมบัติเป็นฉนวนสูง โพลีเมอร์ที่ใช้เรซินฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนที่สำคัญและสำคัญที่สุดของเครื่องใช้ไฟฟ้า กล่องหน่วยพลังงาน และชิ้นส่วนเครื่องจักร ฐานพอลิเมอร์ของแผงวงจรพิมพ์สำหรับอุปกรณ์วิทยุ
สารยึดติดที่ใช้เรซินฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์สามารถเชื่อมต่อส่วนต่างๆ ของธรรมชาติต่างๆ ได้อย่างน่าเชื่อถือ โดยรักษาความแข็งแรงพันธะสูงสุดในช่วงอุณหภูมิที่กว้างมาก กาวดังกล่าวใช้สำหรับยึดฐานโลหะของโคมไฟส่องสว่างกับหลอดแก้ว ตอนนี้มันชัดเจนสำหรับคุณแล้วว่าทำไมฟีนอลและผลิตภัณฑ์ที่มีพื้นฐานมาจากฟีนอลถึงถูกใช้อย่างแพร่หลาย (แบบแผน 8)