Jaké jsou vlastnosti vodíku?

Vlastnosti vodíku zahrnují to, že v jeho přirozeném stavu na Zemi je to bezbarvý plyn bez zápachu, který je extrémně hořlavý.Je to nejlehčí prvek, o kterém je známo, že existuje v přírodě a zabírá v průměru 75% veškeré hmoty ve vesmíru ve hvězdách, planetách a dalších hvězdných objektech.Vodík je také nezbytný pro veškerý život na Zemi, kde tvoří 14% živé hmoty podle hmotnosti, protože snadno tvoří vazby s kyslíkem, aby vytvořila vodu a uhlík k vytvoření molekul, na kterých jsou živé struktury a většina organických molekuljsou postaveny.Protium představuje 99,985% veškerého přírodního vodíku a Deuterium představuje dalších téměř 0,015%, které má jak proton, tak neutron v atomovém jádru, což mu dává hmotnost, která je dvojnásobná hmotnost protium.Tritium je třetí forma vodíku, která je v přírodě mimořádně vzácná, ale může být vyráběna uměle.Je nestabilní a vykazuje radioaktivní rozpad s poločasem 12,32 let.Má dva neutrony v atomovém jádru pro jeden proton a je klíčovou sloučeninou produkované a používané ve zbraních vodíkových bomb ke zvýšení jejich výnosu, jakož i při produkci jaderné štěpné energie a ve výzkumu jaderné fúze.Vodík, s pouhým jedním elektron na oběžné dráze, vede k tomu, že je vysoce reaktivním prvkem, který tvoří vazby s mnoha dalšími prvky.Ve svém přirozeném stavu v atmosféře se spojí s jiným atomem vodíku jako kyslík, aby vytvořil H

2

.H

2

molekuly mohou být také jedinečné v závislosti na rotaci jejich jádra, s molekulami H ₂ , kde se obě jádra otáčí ve stejném směru nazývané orthohydrogen a ty s protilehlými otočeními známými jako parahydrogen.Orthohydrogen je nejčastější formou H ₂ při normálním atmosférickém tlaku a teplotě ve formě plynu, ale při ochlazení na kapalnou formu, jako je pro raketovou palivu, orthohydrogen se změní na parahydrogen.Na půdě a na zemích z něj činí důležitou oblast výzkumu jako prakticky neomezené zásobování palivem.Všechny formy fosilních paliv a alkoholů, jako je benzín, zemní plyn a ethanol, se skládají z uhlovodíkových řetězců, kde jsou vodík, uhlík a někdy kyslík spojují.Snadno se provádí oddělování čistého vodíku jako čistého hojného zdroje paliva, ale síla nezbytná k přerušení vodíku od chemických vazeb a poté jej ochlazení pro skladování často vyžaduje více energie, než může čistý vodík vygenerovat.Z tohoto důvodu vlastnosti vodíku znamenají, že jeho nejčastější použití je tam, kde se nachází v chemických vazbách s jinými prvky.Vlastnosti vodíku používané všemi hvězdami spojují atomy vodíku pod intenzivním tlakem k uvolnění helia a energie ve formě světla a tepla.Podobné tlaky jsou vytvářeny ve výzkumných zařízeních s využitím výkonných magnetických polí, inerciálních laserů nebo elektrických pulzů v USA, Evropě a Japonsku. Když dochází k spojování atomů vodíku, vytvoří se atom helia, který nese z procesu 20% přebytečné energie, a 80% energie je přenášeno volnou neutronem.Tato neutronová energie nebo teplo se potom absorbuje tekutinou, aby se vytvořila pára a napájela turbínu pro výrobu elektřiny.Proces však stále zůstává experimentální, od roku 2011. Je to kvůli obrovským tlakům, které je třeba udržovat, aby se nepřetržitě spojily atomy vodíku a vytvářely stroje, které mohou snášet teploty vytvořené při fúzi, které dosáhnou 212 000, 000 deg;Fahrenheit (100 000 000 deg; Celsia).