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水素は、1つの陽子と1つの電子を持つ周期表の最初の元素です。これはまた、周期表上で最も軽い元素であり、重量はわずか1.0079 amu(原子質量単位)です。また、宇宙で最も豊富な要素。
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また、水素は可燃性が高く、低濃度でも容易に燃焼または爆発します。
水素の性質
水素には、核内に1つのプロトンと1つの電子があります。最も一般的な水素の同位体には中性子がありません。
これにより、水素は成形時に最適な要素の1つになります。 共有結合 他の分子や要素と。実際に、単一のプロトンと電子のために、周期表上のほとんどすべての元素と共有結合を形成できます。
これは、水素の単一原子が非常にまれであることも意味します。一般的には 水素ガス、水素(Hの2原子型2).
地球の通常の温度と圧力の条件下では、水素には臭いがなく、無毒、無味、無色、非金属です。水素の密度は0.89 g / L(空気より密度が低い)で、融点は約-259℃、沸点は約-252.9℃です。
水素は可燃性ですか?
それで、大きな質問:水素は可燃性ですか?短い答えは はい それは非常に可燃性ですが、この答えで解決すべきことがいくつかあります。
水素が可燃性であると言ったとき、それは水素の元素形態を意味しません。その 二原子水素ガス それは非常に可燃性です。多くの可燃性物質は、実際に燃焼または発火するために高濃度でなければなりませんが、水素の場合はそうではありません。水素は4パーセントから75パーセントまでの低濃度で燃焼します。
この燃焼に対する反応は次のとおりです。
2H2(ガス)+ O2 (ガス)= 2H2O(液体)+ 572 kJエネルギー(286kJ / mol H2)
水素の爆発と燃焼は、単純な火花と熱の増加で発生する可能性があります。ただし、太陽光にさらされると燃焼し、反応性が高いために温度が非常にわずかに上昇することも確認されています。
水素燃料
水素ガスの爆発性と可燃性の高さにもかかわらず、人々は、その可燃性に直接関係する水素の多くの用途を発見しました。
おそらく最も一般的なのは 水素燃料と燃料電池。水素燃料は、電気と水素電力を生成するために、水素と酸素を組み合わせます。
水素燃料は、反応すると水とエネルギーのみを生成する「クリーンな」エネルギー源であるため、エキサイティングです(上記の燃焼方程式でわかるように)。ガスやオイルのような他の燃料源は、環境に有害な有害なガスや排出物を生成します。人々は、家庭、自動車、携帯用エネルギー源などに水素電力をもたらす用途を見つけました。
水素燃料と化石燃料の詳細をご覧ください。
水素の他の用途
水素ガスは、多くの産業および製造プロセス、特に石油を使用するプロセス、および硬化油などの製品の水素化を必要とするプロセスでも使用されます。
水素のその他の一般的な用途は次のとおりです。
科学者は、水素燃焼の力と水素の他の特性を発見し、その情報を使用して、核爆弾とも呼ばれる水素爆弾を作成しました。これらの爆弾は、複数の水素原子核と呼ばれるプロセスでヘリウム原子に結合することを強制します 融合.
これは高温で発生し、爆発として知られている大量のエネルギーを出力します。水素は非常に軽く、核を結合する抵抗が最も少ないため、これらの核融合爆弾で使用されます(ただし、水素爆弾のパワーは低下しません)。