Hidrogen

Vikipediya, açıq ensiklopediya
Keçid et: naviqasiya, axtar
1 (yoxdur)Hidrogenhelium
-

H

Li
H-TableImage.png
Ümumi
Ad, İşarə, Nömrə Hidrogen, H, 1
Qrup, Dövr, Blok 1, 1, s
Xarici görünüşü rəngsiz qaz
H,1.jpg
Atom kütləsi 1.00795 q/mol
Elektron formulu 1s1
Fiziki xassələr
Halı qaz
Sıxlığı (0 °C, 101.325 kPa)
0.08988 q/L
Ərimə temperaturu -259.14 °C
(14.01 K, −434.45 °F)
Qaynama temperaturu −252.87 °C
(20.28 K, −423.17 °F)

Hidrogen (H) – (Yunanca: ὑδρογόνο ( İdrogono = su hazirlayan, su edən ); D.İ. Mendeleyevin dövri cədvəl sistemində 1-ci elementdir. Nisbi şəraitdə rəngsiz, qoxusuz, qeyri-metal, dadsız, asan yanan, havadan 14.5 dəfə yüngül, suda pis həll olan və H2 molekullarından ibarət qazdır. 1.00794 q/mol-a bərabər olan atom kütləsi ilə bütün elementlər arasında ən yüngül elementdir.

Hidrogen kimyəvi elementlərin dövri sisteminin həm IA, həm də VIIA əsas yarımqrupunda yerləşir. SilisiumBordan başqa digər qeyri metallarla +1 oksidləşmə dərəcəsi göstərdiyi üçün IA, Metallar, silisium və borla birləşmələrdə isə -1 oksidləşmə dərəcəsi göstərdiyi üçün VIIA yarımqrupunda yerləşir. Hidrogenin metallarla birləşmələri bərk, qeyri metallarla birşəçmələri isə qaz halındadır.Bioelement orqanizmlərin qurulmasında və onların həyat fəaliyyətinin təmin olunmasında iştirak edən üzvi birləşmələrin (vitaminlər, hormonlar, fermentlər, aminturşular, zülallar, yağlar, karbohidratlar) struktur vahididir. Yer səthində su və hava da daxil olmaqla hidrogenin payına 1% kütlə düşür.

Hidrogen oksigen ilə birləşərək su əmələ gətirir. Suyun bitkilərin və mikroorqanizmlərin həyatında böyük rolu var.

Bitkinin kütləsinin 6,3 %-i hidrogendən ibarətdir.

Bitkilərin 70-80 %-i sudan ibarətdir. Su biokimyəvi reaksiyalar üçün mühit olub fotosintezdə iştirak edir, sitoplazmaların kolloidlərinin strukturunu təmin edir, fermentlərin və hüceyrə membranlarının və orqanoidlərin struktur zülallarının konformasiyasını və funksional aktivliyini müəyyən edir. Hüceyrələrin su ilə doyması dartılma ilə onların inkişafını təmin edir, toxumalara elastiklik verir və bitkinin orqanlarını fəzada istiqamətləndirir.

Su bitkilərin kökləri tərəfindən (başlıca olaraq kök telləri sahəsində) udulur, mərkəzi silindrin damarlarına daxil olur və sonra oduncağın – bitkilərin keçirici damarları ilə hərəkət edir. Su axını ilə onda həll olmuş qida maddələri də nəql olunur. Yarpaq səthinə çatan suyun az bir hissəsi yarpaq hüceyrələrinin böyüməsində və metobolizmində iştirak edir, çox hissəsi isə (90%-ə qədəri) buxarlanma və quttasiya zamanı atmosferə ayrılır. Quttasiya yarpaqların kənarlarında və çıxıntılarında yerləşən su axarları – qitatonlardan bitkilərdə su çox olduqda kök təzyiqinin təsiri ilə maye damcılarının tökülməsidir. Müəyyən qədər su bitkinin özü tərəfindən nəfəsalma prosesində əmələ gələ bilər. Keçirici sistemin damarlarını dolduran su vahid hidrostatik sistemdir. Molekulları böyük ilişmə qüvvəsinə malik olan su 10 metrdən yuxarı qalxır. Suyun bitkilərdə hərəkət sürəti xarici faktorlardan (temperatur və havanın nəmliyi, şüalanma, torpağın nəmliyi və duzluluğu və s.), həmçinin bitkinin özünün xüsusiyyətlərindən (yarpaq səthinin ölçülərindən, kök sisteminin uzunluğundan) asılıdır. İynəyarpaqlılarda o, 0,5-dən 1 sm/saata qədər, enli yarpaqlılarda isə saatda 40 sm və daha çox olur. Sutka ərzində bu sürət dəyişir və gündüz daha böyük olur.

Bitkilərin suyu istifadə miqyasları olduqca böyükdür. Belə ki, qarğıdalı sutkada 800 qram, kələm 1000 qram, tozağacı isə 60 litrdən çox su istifadə edir.

Yalnız vegetasiya dövründə qarğıdalı bitkisi 200 kq, 1 hektarda əkilmiş taxıl 2-dən 3 tona qədər, 35 illik alma ağacı 26 tona qədər su buxarlandırır.

Əksər bakteriyaların həyat fəaliyyəti su mühitində baş verir. Torpaqda hidrogen bakteriyaları geniş yayılmışdır ki, onlar torpağın mikroorqanizmləri vasitəsi ilə üzvi qalıqların anaerob (oksigensiz) parçalanması zamanı daima əmələ gələn hidrogeni oksidləşdirirlər:

2H2 + O2 → 2H2O + enerji

Meduzaların bədəninin 95-98%-ə qədəri, məməlilərin bədəninin 60-70%-ə qədəri, həşəratların bədəninin 45-65%-i sudan ibarətdir. İnsan bədənində suyun miqdarı 60%-ə yaxın olur ki, onun da 40%-i hüceyrə daxilində, 16%-i hüceyrələr arası mayedə, 4,5%-i isə damar daxilində olur.

Su onda həll olan mineral maddələrlə su-duz mübadiləsinə - suyun və duzların mənimsənilməsi, sorulması və ayrılması ümumi proseslərinə daxil olur. Su-duz mübadiləsi osmotik qatılığın, ion tərkibinin, turşu-qələvi tarazlığının və orqanizmin daxili mühitində mayenin həcminin sabit qalmasını təmin edir. Toxumalarda fiziki-kimyəvi proseslərin xarakterini Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-, SO42-, HCO3- və s. ionlar, həmçinin mikroelementlər müəyyən edir.

Elektrolitlərin sorulması bağırsaqlarda, şirin suda yaşayan heyvanlarda, həmçinin dəri örtüyündə və ya ağız boşluğunda və ifrazat dəliyində baş verir, duzların qana daxil olmasını təmin edir. Qan və ya limfa ilə o, orqanizmin hüceyrələrinə daşınır. Tərkibinə görə hüceyrə daxili və hüceyrə xarici mayelər kəskin fərqlənirlər. Hüceyrələrin daxilində K+, Mg2+ və fosfatlar, hüceyrə xarici mayedə isə Na+, Ca2+, Cl- üstünlük təşkil edir. İon asimmetriyası plazmatik membranın fəaliyyəti və bir çox ionların hüceyrənin kimyəvi komponentləri ilə əlaqələnməsi hesabına təmin olunur.

Hüceyrə daxilində də ionlar qeyri-bərabər paylanmışdır: nüvədə Na+ sitoplazmada olduğundan çox, Ca2+ isə mitoxondridlərdə çox olur.

Məlumat üçün bildirək ki, aclıqdan insan öz kütləsinin 50%-ni itirərsə sağ qala bilər. Susuzlaşma nəticəsində insan bədənindəki suyun 15-20%-ni itirdikdə ölür.

Bəzi heyvanlar bir neçə həftə susuz yaşaya bilirlər. Belə ki, onlar maddələr mübadiləsi prosesində metobolik su əmələ gətirirlər. Məsələn, dəvələrdə su piylərin oksidləşməsi prosesində əmələ gəlir. Metobolik oksidləşmə zamanı 100 qram piydən 107 ml su əmələ gəlir.

Hidrogenin ən geniş yayılmış birləşməsi olan su həyat və sağlamlıq deməkdir.

Təbiətdə tapılması[redaktə | əsas redaktə]

Hidrogen təbiətdə geniş yayılmış elementlərdəndir. Yer qabığında (atmosfer, biosferhidrosferdə) olan elementlərin ümumi kütləsinin ~0,88%-i hidrogenin payına düşür. Suyun kütləsinin ~11,1%-ni hidrogen təşkil edir. Bütün üzvi birləşmələrin tərkibində hidrogen elementi var. Hidrogen kainatda ən çox yayılmış elementdir. Günəş və digər ulduzlar əsasən hidrogendən elementindən ibarətdir.

Xassələri[redaktə | əsas redaktə]

Yanma xassələri[redaktə | əsas redaktə]

Hidrogen adi şəraitdə kimyəvi cəhətdən aktiv deyil. 1 mol H2 molekulunun atomlara parçalanması üçün 420kC enerji tələb olunur. Hidrogen qızdırıldıqda onun molekullarının müəyyən hissəsi aktivləşir və bu qalan hissənin sürətlə aktivləşməsinə səbəb olur. Deməli, hidrogenin aktivləşməsi zəncirvari reaksiya üzrə baş verir. Hidrogen ilə oksigen qazları qarışığına qığılcım verdikdə reaksiyanın partlayışla getməsi bunu sübut edir.

  • 2H2 + O2 → 2H2O

İki həcm hidrogen və bir həcm oksigen qazları qarışığı guruldayıcı qaz adlanır.

İzotopları[redaktə | əsas redaktə]

Hidrogen elementinin üç izotopu var: 1H,2H3H. Bunlardan əlavə yüksək qeyri-sabit nüvəli izotoplar (4H7H) da vardır. Amma onlar Təbiətdə mövcut olmayıb, yalnız labaratoriyalarda alınmışdır.

  • 1H - (Protium), ən geniş yayilan hidrogen izotopudur (~99.98%). Nüvəsində 1 proton var. Neytronu yoxdur.
  • 2H (və ya 2D) - (Deyterium). Nüvəsindəsində 1 proton və 1 neytron var. İndi olan deyteriumun hamısı əsasən "Böyük Partlayış"-dan sonra yarandığı ehtiva olunur. Deuterium radioaktiv deyil, özündə ciddi bir toksikliyə malik təhlükəni əks etdirmir. Təbiətdə cüzi miqdarda "ağır su" vardır. "Ağır su" suyun tərkibindəki protiumun deyteriumla əvəz olunmasından alinir. Deyterium və onun birləşmələrindən kimyəvi reaksiyalarda radioaktiv olmayan etiketlərdə və 1H-NMR spektroskopiyasında həlledici olaraq istifadə olunur.
  • 3H (və ya 3T) - (Tritium) Nüvəsində 1 proton və 2 neytron var.

Vikianbarda Hidrogen ilə əlaqəli mediafayllar var.