РОЗДІЛ 2 НЕМЕТАЛІЧНІ ЕЛЕМЕНТИ ТА ЇХ СПОЛУКИ
ГІДРОГЕН. ВОДЕНЬ
Т. Парацельс (1493 – 1541)
А. Лавуазьє (1741 – 1794)
Водень відкрив у ХУІ ст. німецький учений Т. Парацельс. Французький хімік А. Лавуазьє довів, що елемент, який утворює водень, входить до складу води, і дав йому назву Гідроген – “той, що народжує воду” (1783).
§ 15. Гідроген
Усвідомлення змісту цього параграфа дає змогу:
Обгрунтовувати місце Гідрогену в періодичній системі,
Характеризувати Гідроген за місцем у періодичній системі, будовою атома, ізотопним складом, поширеністю у природі;
Оцінювати біологічну роль Гідрогену.
Положення у періодичній системі, будова і властивості атома. Гідроген – перший елемент у періодичній системі. Його атом найменший за розміром, найлегший за масою серед атомів усіх хімічних елементів і складається з ядра, що містить один протон та один електрон на p-орбіталі (мал. 18). Електронна конфігурація атома Гідрогену 1s1.
Електронегативність Гідрогену дорівнює 2,1 і є проміжною величиною між
Мал. 18. Модель атома Гідрогену
Ізотопи Гідрогену. Гідроген має три ізотопи: Протій, Дейтерій і Тритій (табл. 3).
Т а б л и ц я 3
Ізотопи Гідрогену
Характеристики | Протій 1Н(Н) | Дейтерій 2Н (D) | Тритій 3Н (Т) |
Склад ядра | 1р | 1р, 1n | 1р, 2n |
Нуклонне число | 1 | 2 | 3 |
Електронна конфігурація | 1s1 | 1s1 | 1s1 |
Атомна частка у природі, % | 99,98 | 0,015 | (2 кг) |
Стабільність | Стабільний | Стабільний | Радіоактивний |
Для кожної сполуки Гідрогену існує дейтерієвий аналог. Найважливішим серед них є дейтерій оксид D2O, так звана важка вода. Вона використовується як сповільнювач нейтронів у ядерних реакторах.
Поширеність у природі. Гідроген – основний елемент Космосу (92 % усіх атомів): Сонце складається на 75 % з Гідрогену, Юпітер – на 80 %, Сатурн – на 60 %. Під час термоядерних процесів на Сонці з Гідрогену утворюються інші хімічні елементи та протони Н+, які викидаються в навколосонячний простір у вигляді так званого сонячного вітру.
На Землі Гідроген міститься у воді, в усіх органічних сполуках, у вільному стані як водень – у природних газах. Його вміст у земній корі і гідросфері дорівнює 1 %. В організмі людини масою 70 кг маса його атомів становить 7 кг.
Джерелами надходження Гідрогену в повітряну оболонку Землі є Світовий океан, кратери вулканів, деякі фотохімічні реакції в атмосфері. Через свою легкість водень з атмосфери Землі потрапляє в космічний простір. Але його кількість на Землі не зменшується, тому що ядра Гідрогену “сонячного вітру”, досягнувши Землі, реагують з киснем атмосфери і випадають звичайним дощем. Підтвердженням є те, що маса Гідрогену, що міститься у воді всіх земних водойм, дорівнює масі протонів, “занесених” сонячним вітром на Землю за весь час її існування.
Біологічна роль. Гідроген є одним з основних елементів живих організмів. Водневі зв’язки, які утворюють атоми Гідрогену з атомами Оксигену, Нітрогену, Сульфуру, утримують у сталому стані вторинну структуру молекули білка, забезпечують точне копіювання молекули
ДНК, розпізнавання ферментами (біокаталізатори) сполук, реакції яких прискорюють здатність води розчиняти велику кількість речовин. Гідроген у складі води бере участь у переміщенні речовин у живому організмі (рух крові, лімфи), у забезпеченні організму киснем.
Коротко про головне
Гідроген – хімічний елемент №1 у періодичній системі, розташований у ІА та VIIA групах. Складається з трьох ізотопів: Протію, Дейтерію і Тритію. Електронна конфігурація атома – 1s1. У реакціях виявляє відновні й окиснювальні властивості, валентність у сполуках І, ступені окиснення -1, 0, +1. Належить до не – металічних s-елементів.
Гідроген – найпоширеніший елемент Всесвіту. На Землі трапляється переважно у формі складних речовин органічного і неорганічного походження. Має велике значення для життєдіяльності організмів.
(1 votes, average: 5,00 out of 5)