Vodorod davriy jadvaldagi birinchi element bo'lib, koinotdagi eng keng tarqalgan kimyoviy moddadir. Barcha barion massasining taxminan 75% ni tashkil etuvchi vodorod yulduzlar va gaz giganti sayyoralarida juda ko'p miqdorda topilgan.
Vodorod - H belgisi va atom raqami 1 bo'lgan kimyoviy element. Eng engil element sifatida vodorod bitta protondan va eng keng tarqalgan shaklida bitta elektrondan iborat. Odatda xona haroratida gaz, xususan, diatomik molekula ( \(H_2\) ) shaklida topiladi.
Vodorod gazi ( \(H_2\) ) rangsiz, hidsiz, mazasiz, zaharli emas va tez yonuvchan. U standart harorat va bosimda taxminan \(0.08988 \, \textrm{g/L}\) zichlikka ega bo'lib, uni havodan kamroq zichroq qiladi. Bu gaz ikkita vodorod atomi bir-biriga bog'langanda va elektronlarini baham ko'rganda hosil bo'ladi.
Vodorod gazini turli usullar, jumladan, bug'-metan reformatsiyasi va elektroliz orqali ishlab chiqarish mumkin. Bug'-metan reformatsiyasi hozirgi vaqtda eng tejamkor usul bo'lib, metanni yuqori haroratli bug' bilan reaksiyaga kirishishni o'z ichiga oladi. Boshqa tomondan, elektroliz suvni vodorod va kislorodga bo'lish uchun elektr energiyasidan foydalanishni o'z ichiga oladi.
Vodorod keng ko'lamli dasturlarga ega. U kimyo sanoatida o'g'itning asosiy tarkibiy qismi bo'lgan ammiak (Haber jarayoni orqali) ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Vodorod neftni qayta ishlash, metallarni qayta ishlash va xlorid kislotasini ishlab chiqarishda ham qo'llaniladi. Bundan tashqari, toza yoqilg'i sifatida vodorod transport vositalarini quvvatlantirish va elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun va'da beradi, faqat yon mahsulot sifatida suv ishlab chiqaradi.
Vodorod koinotda eng keng tarqalgan element sifatida hal qiluvchi rol o'ynaydi. Bu yulduzlarda, shu jumladan bizning Quyoshda yadro sintezi uchun asosiy yoqilg'idir. Yulduzlarning yadrosida vodorod atomlari geliy hosil qilish uchun birlashadi va bu jarayonda katta miqdorda energiya chiqaradi. Ushbu yadroviy sintez yulduzlarni yoritadi va Yerdagi hayotni qo'llab-quvvatlaydigan energiya bilan ta'minlaydi.
Vodorodning uchta asosiy izotoplari bor: protiy ( \(^1H\) ), deyteriy ( \(^2H\) ) va tritiy ( \(^3H\) ). Neytronlarsiz protium eng keng tarqalgan shakldir. Deyteriy yoki og'ir vodorod bitta neytronni o'z ichiga oladi va yadro reaktorlarida va og'ir suv ishlab chiqarishda ishlatiladi. Ikki neytronli tritiy radioaktiv bo'lib, yadroviy qurollarda va ilmiy tadqiqotlarda izlovchi sifatida qo'llaniladi.
Oddiy tajribalar vodorod gazining xossalari va reaktsiyalarini ko'rsatishi mumkin. Klassik tajribalardan biri vodorod gazini hosil qiluvchi metallning kislota bilan reaksiyasidir. Masalan, ruxning xlorid kislotasi bilan reaksiyaga kirishishi ( \(Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2\) xavfsiz tarzda vodorod gazini hosil qiladi, so‘ngra gaz yonayotgan shplintni gazga yaqinlashtirish va xarakterli “pop” tovushini kuzatish orqali tekshirilishi mumkin. vodorod mavjudligi.
Vodorod toza yoqilg'i bo'lsa-da, uni ishlab chiqarish va saqlash qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi. Hozirgi vaqtda vodorodning katta qismi qazib olinadigan yoqilg'idan ishlab chiqariladi va issiqxona gazlari emissiyasiga hissa qo'shadi. Biroq, bu ta'sirni yumshatish uchun qayta tiklanadigan energiya bilan ishlaydigan elektroliz orqali ishlab chiqarilgan yashil vodoroddan foydalanishni ko'paytirish bo'yicha harakatlar davom etmoqda. Bundan tashqari, yonuvchanligi tufayli vodorod portlashdan qochish uchun ehtiyotkorlik bilan ishlash va saqlashni talab qiladi.
Vodorod sanoat va koinotdagi tabiiy jarayonlar uchun zarur bo'lgan asosiy elementdir. Uning oddiy atom tuzilishi kimyoviy reaktsiyalar, energiya ishlab chiqarish va toza yoqilg'i manbai sifatidagi potentsialdagi murakkab rolini inkor etadi. Uni barqaror ishlab chiqarish va undan foydalanishdagi yutuqlar sezilarli ekologik va iqtisodiy foyda keltirishi mumkin.
