FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ
H2 molekülü. Hidrojen molekülü, birbirinden 0,75 A uzaklıktaki iki atomun birleşmesinden oluşur. Aradaki bağ, iki elektronun ortaklaşa kullanılmasından meydana gelir ve çok yüksek olan ayrışma enerjisi, molekülün çok kararlı olduğunu gösterir. Hidrojen, renksiz ve kokusuz bir gazdır. Havaya göre yoğunluğu 0,07’dir ve bu bakımdan cisimlerin en hafifidir. Dolayısıyla gözenekli çeperlerden diğer gazların tümünden daha hızlı geçer. Aynı şekilde kızı derecedeki demir, platin ve iridyum gibi metallerden de sızar. Hidrojen helyumdan sonra sıvılaştırılması en zor olan gazdır. Dönüşül sıcaklığı -240ºC olan hidrojen atmosfer basıncında -253ºC kaynar,-259ºC’ ta katılaşır. Oldukça iyi bir ısı ve iletkendir. Özellikle kendi hacminin bin kat fazlasını çözündürebilen paladyum gibi kimi metaller tarafından kolayca soğurulur.
Olağan hidrojen , molekül yapıları bakımından birbirinden farklı Ortohidrojen ile parahidrojen gibi iki izomerini karışımından oluşur. Ortohidrojen oda sıcaklığında gazın dörtte üçünü meydana getirir; para hidrojenin oranı ise sıcaklık düştükçe artar. Parahidrojen ayrıca ortchidrojene göre daha uçucudur. Öte yandan kusursuz bir elektrik iletkeni olması, karışımdaki niceliğini belirlemesini sağlar.
Hidrojen iyonları . Hidrojen atomu 1s¹ şeklindeki elektron biçimlenmesiyle hemen her zaman ortak değerlikli bağlar oluşturur. Ancak pozitif ya da negatif iyon durumunda da iyonlaşabilir. Hidrojen biçimindeki iyonlaşma potansiyeli çok yüksektir. Pozitif yükün yeğin bir elektrik alanı oluşturması nedeniyle H+ iyonu, kutuplanabilir madde yanında tek başına bulunmaz. Nitekim hidrojen iyonu suda H3O+’ya amonyakta ise NH4+’e dönüşür. H+ protonu çözücü molekülüne bir elektron çiftiyle bağlanır. H+ iyonu, elektron ilgisi çok yüksek olan maddeler eşliğinde meydana geldiği gibi ayrıca HA asitlerinin suda H+ ve A- biçiminde ayrışmasıyla da oluşabilir.
Hidrojenin elektron ilgisi zayıftır. H- iyonu, elektrik boşalmalı tüplerde ,düşük bir hidrojen basıncının etkisiyle elde edilir. Ayrıca alkali metaller gibi çok elektro pozitif maddelerle verdiği tepkimeler sırasın da oluşur.
KİMYASAL ÖZELLİKLERİ
HİDROJEN etkinleştirilmiş biçimleri dışında soğukta pek etkili değildir. Sıcakta ya da katalizörler eşliğinde pek çok tepkimeye girer. Değerli bir element olması nedeniyle çok belirgin elektropozitif bir özellik taşır. Orta kuvvette bir indirgendir: alkali metal oksitler (AL2O3) gibi çok kararlı bileşikleri indirgeyemez. Bununla birlikte NiO, CuO, vb gibi pek çok metal oksidi indirger. Bu yolla katalizör olarak kullanılan çok ufaltılmış metaller elde edilir.
Hidrojen alkali ve toprak alkali metallerde olduğu gibi ametallerin çoğuyla da doğrudan birleşir.Halojenlerin dördüyle de tepkimeye girerek hidrasitleri verir:fluordan iyoda doğru gittikçe hem tepkime hızında hem de açığa çık face="Comic Sans MS">FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ
H2 molekülü. Hidrojen molekülü, birbirinden 0,75 A uzaklıktaki iki atomun birleşmesinden oluşur. Aradaki bağ, iki elektronun ortaklaşa kullanılmasından meydana gelir ve çok yüksek olan ayrışma enerjisi, molekülün çok kararlı olduğunu gösterir. Hidrojen, renksiz ve kokusuz bir gazdır. Havaya göre yoğunluğu 0,07’dir ve bu bakımdan cisimlerin en hafifidir. Dolayısıyla gözenekli çeperlerden diğer gazların tümünden daha hızlı geçer. Aynı şekilde kızı derecedeki demir, platin ve iridyum gibi metallerden de sızar. Hidrojen helyumdan sonra sıvılaştırılması en zor olan gazdır. Dönüşül sıcaklığı -240ºC olan hidrojen atmosfer basıncında -253ºC kaynar,-259ºC’ ta katılaşır. Oldukça iyi bir ısı ve iletkendir. Özellikle kendi hacminin bin kat fazlasını çözündürebilen paladyum gibi kimi metaller tarafından kolayca soğurulur.
Olağan hidrojen , molekül yapıları bakımından birbirinden farklı Ortohidrojen ile parahidrojen gibi iki izomerini karışımından oluşur. Ortohidrojen oda sıcaklığında gazın dörtte üçünü meydana getirir; para hidrojenin oranı ise sıcaklık düştükçe artar. Parahidrojen ayrıca ortchidrojene göre daha uçucudur. Öte yandan kusursuz bir elektrik iletkeni olması, karışımdaki niceliğini belirlemesini sağlar.
HİDROJEN evrende en bol bulunan bir element gibi görünmesine karşın yerde ilk sırayı almaktan uzaktır.Atmosmerde az miktarda bulunur(3\10000hacim).Volkanlardan püsküren yada doğal kaynaklardan çıkan gazlardaki oranı çok daha yüksektir.Suda,inorganik pek çok cisimde,organik bileşiklerin hepsinde birleşmiş olarak bulunur.
ÜRETİMİ
HİDROJEN sanayide sudan yada hidrojen içeren gaz karışımlarından (doğal gaz ,kokhane gazı,petrol gazı)elde edilir.Ayrıca sudan ,demir elektrotlar eşliğinde sodyum hidroksit yada sulu bir alkali karbonat çözeltisinin elektrikle ayrıştırılması sonucu özütlenir.Bu sırada katotta hidrojen,anotta oksijen açığa çıkar.
Hidrojen temel olarak su buharının hidrokarbonlar üzerine etkimesi sonucu üretilir.Bu amaçla hidrokarbon karışımları yani ham petrol krakinginden elde edilen yan ürünler kullanır
KULLANIM ALANLARI
SANAYİ gazlarının en önemlisi olan hidrojen serbest durumda balonların şişirilmesinde uzun süre kullanıldı.Ancak tutuşması yüzünden pek çokkazaya yol açtı;bundan dolayı yerini helyuma bıraktı.
Hidrojen ayrıca pek çok kimyasal işlemde de kullanılmaktadır.
Sanayisel olarak da kullanılan hidrojen temel olarak aşağıdaki katalitik hidrojenleme tepkimelerinde kullanılır:
1.Haber yöntemiyle amonyak(NH3) bireşimi
2.Metanol (CH3OH) bireşimi
3.Bitkisel yağları doyurma
4.Alkenleri okso yöntemiyle aldehit ve alkollere hidroformilleme
5.Petrokimyada hidrojenle işleme
Sıvı hidrojen genellikle uzay araçlarının fırlatıcılarını itmede yakıt olarak kullanılır.Bu durumda çoğu kez sıvı oksijen gibi bir yakıtla tepkimeye sokularak aracın olağanüstü bir hıza (4500 m\sn’nin üzerinde)erişmesini sağlar.Nükleer yada güneş kökenli elektrikle suyun elektrolizi sonunda üretilen hidrojen verimin artırılması ve fiyatların düşürülmesi durumunda geleceğin önemli bir enerji kaynağı olabilir.
BİYOKİMYA:Hidrojenleşme;biyolojik yükseltgenmelerin olağan biçimidir.Bir dezhidrojenazın etkisi altında organik bir bileşiğin hidrojen açığa çıkarmasıyla gerçekleşir.Organik kimyada çok sık karşılaşılan hidrojen bağı (alkol maddeleri) biyokimyada da (proteinlerin yapısında)önemli bir rol oynar
JEOKİMYA:-H parçalanma mekanizması ,sıvı evrenin buhar evresine oranla döteryumca zenginleşmesine yol açar.Nitekim doğada, suyun çevriminde karşılaştırma standardı olarak benimsenen okyanus suyunun buharlaşması,buhar evresinde,hafif H izotopunun derişimini kolaylaştırır ve bu buharın yumuşması da metorik suları oluşturur. Buharlaşmanın yeğin olduğu kuşaklarda tuz bakımından çok yüklü olan sular,döteryumca çok zenginleşir.Döteryum ile oksijenin 018 izotopu arasında metorik suları belirleyen bir bağıntı vardır;bu yüzden söz konusu izotop jeotermal suların kökenini saptamada kullanılır.
PETROKİMYA:Alifatik yada halkalı doymuş hidrokarbonlara uygulanan hidrojen gidermeyle , arıtmada ve petrokimyada çok büyük önemi olan olefinler ve aromatik hidrokarbonlar elde edilebilir.Böylece hidrojeni giderilmiş ve halkalaştırılmış parafinler, üretilen benzine yüksek bir oktan indisi kazandıran benzenik hidrokarbonlar verir.Etanın buharla krakinginde ısıl hidrojen gidermeyle etilen üretilir.Kimi katalizörler stirolen elde etmek için etilbenzenin ve butadien elde etmek için de butanın (yada nbutenler) hidrojenini gidermeyi sağlar ;bu ürünler kauçuk bireşiminin temel maddesini oluşturur