Доповідь - водень

2.Водород. Положення елемента в періодіческойсістеме Д.І. Менделєєва.

3.Водород в природі.

4.Одержання водню.

5.Так хто ж винен в нашій смерті?

6.Водород і Всесвіт.

7.Спісок використаної літератури.

Водень (Hudrogenium) був відкритий в першій половині XVI веканемецкім лікарем і натуралістом Парацельсом. У 1776 р Кавендіш (Англія) встановив його властивості і вказав відмінності від інших газів. Водень має тріізотопа: протий ¹Н, дейтерій ²Н або D, тритій ³Н або Т. Їх масові числа рівні 1, 2 та 3. Протійі дейтерій стабільні, тритій - радіоактивний (період напіврозпаду 12,5 років). Впріродних з'єднаннях дейтерій і протий в середньому містяться в співвідношенні 1: 6800 (по числу атомів). Тритій в природі знаходиться в мізерно малих кількостях.

Ядро атома водню ¹Н містить один протон. Ядро дейтеріяі тритію включають не тільки протон, а й один, два нейтрона. Молекула водородасостоіт з двох атомів. Наведемо деякі властивості, що характеризують атом імолекулу водню:

Енергія іонізації атома, еВ 13,60

Спорідненість атома до електрона, еВ 0,75

Радіус атома, нм 0,046

Меж'ядерних відстань в молекулі, нм 0,0741

Стандартна ентальпія дисоціації молекул при 25ºС 436,1

2. Водень. Положення водню в періодичній табліцеД.І. Менделєєва.

Особливе становище, яке з самого началазанял водень, не могло не привернути уваги вчених, і в 1841 році хімікісмоглі ознайомитися з теорією Вільяма Праута, розвинув теорію Древнегреческіхфілософов про єдність світу і який припустив, що всі елементи утворені ізводорода як з самого легкого елемента. Праут заперечував Й.Я. Берцеліус, какраз займався уточненням атомних терезів: з його дослідів випливало, що атомниевеса елементів не перебувають в цілочисельних відносинах до атомному весуводорода. Але, возражалістороннікі Праута, атомні ваги визначено ще недостатньо точно і в качествепрімера посилалися на експерименти Жана Стаса, який в 1840 році ісправілатомний вага вуглецю з 11,26 (ця величина була встановлена Берцелиусом) на12,0.

І все ж привабливу гіпотезу Праута довелося на времяоставіть: незабаром той же Стас ретельними і не підлягають сомненіюісследованіямі встановив, що, наприклад, атомна вага хлору дорівнює 35,45, т. Е.нікак не може бути виражений числом, кратним атомній вазі водню.

Але ось в 1869 році Дмитро Іванович Менделєєв створив своюперіодіческую класифікацію елементів, поклавши в її основу атомні весаелементов як їх найбільш фундаментальну характеристику. І на першому місці всистемі елементів, природно, виявився водень.

З відкриттям періодичного закону стадо ясно, чтохіміческіе елементи утворюють єдиний ряд, побудова якого подчіняетсякакой-то внутрішньої закономірності. І це не могло знов не викликати до жізнігіпотезу Праута, - правда, в дещо зміненій формі: в 1888 році УільямКрукс припустив, що всі елементи, в тому числі і водень, утворені путемуплотненія деякої первинної матерії, названої ним протілом. А так какпротіл, міркував Крукс, очевидно, має дуже малий атомний вагу, то отсюдапонятно і виникнення дрібних атомних ваг.

Але ось що цікаво. Самого Менделєєва надзвичайно занімалвопрос: а чому періодична система повинна починатися саме з водню? Чтомешает існуванню елементів з атомним вагою, менше одиниці? І в качестветакого елемента в 1905 році Менделеевназивает ... «світової ефір». Більш того, він поміщає його в нульову групу надгеліем і розраховує його атомний вага - 0,000001! Інертний газ з настільки малиматомним вагою повинен бути на думку Менделєєва, усепроникаючим, а його упругіеколебанія могли б пояснити світлові явища.

На жаль, атому передбачення великого вченого не судилося сбиться.Но Менделєєв мав рацію в тому відношенні, що елементи не побудовані ізтождественних частинок: ми знаємо тепер, що вони побудовані з протонів, нейтронові електронів.

Але дозвольте, скажете ви, адже протон - це ядро атомаводорода. Значить Праут був все-таки має рацію? Так, він дійсно був по-своемуправ. Але це була, якщо можна так висловитися, передчасна правота, потомучто в той час її не можна було ні по-справжньому підтвердити, ні по-настоящемуопровергнуть.

Втім, сам водень зіграв в історії розвитку наукової думки ещенемалую роль. У 1913 році Нільс Бор сформулював свої знамениті постулати, пояснивши на основі квантової механіки особливості будови атома і внутрішніх сутність закону періодичності. І теорія Бора була визнана тому, що розрахований на її основі спектр водню повністю збігся з піднаглядним.

3. Водень в природі.

Водень найпоширеніший елемент космосу. На егодолю припадає близько половини маси Сонця і більшості інших зірок. Онсодержітся в газових туманностях, в міжзоряному газі, входить до складу зірок. Впровадити зірок відбувається перетворення ядер атомів водню в ядра атомів гелія.Етот процес протікає з виділенням енергії; для багатьох зірок, в тому числі для Сонця, він служить головним джерелом енергії. Швидкість процесу, т. Е. Кількість ядерводорода, які перетворюються в ядра гелію в одному кубічному метрі за одну секунду, мала. Тому і кількість енергії, що виділяється за одиницю часу в едініцеоб'ема, мало. Однак, внаслідок величезності маси Сонця, загальна колічествоенергіі, що генерується і випромінюваної Сонцем, дуже велике. Воно соответствуетуменьшенію маси Сонця приблизно на 4 млн. Т в секунду.

4. Отримання водню.

Найбільш старий спосіб полученіяводорода - електроліз води, при якому, пропускаючи постійний струм, на катоденакаплівают водень, а на аноді - кисень. Така технологія робить його слішкомдорогім енергоносієм. Тому поки водень використовується тільки для запускакосміческіх апаратів з воднево-кисневими двигунами. Найчастіше для полученіяводорода використовують технологію гарячої переробки водяної пари притемпературі 700-900 ° С за участю легкого бензину і важкого рідкого палива, що відбирає кисень. Це теж дорогий спосіб. Існує кілька проектовдешевого отримання водню. Наприклад, пропонується побудувати в Гренландіінесколько грандіозних електростанцій, які будуть використовувати талу водуледніков для виробництва електроенергії, а енергія буде на місці затрачіватьсяна електроліз для отримання водню, його скраплення і транспортування потрубопроводам і в танкерах до Європи і Америку. Інші проекти - іспользованіеенергіі атомних і спеціальних сонячних електростанцій для отримання водородапутем електролізу води.

Однак сама природа дає рецепт для отримання водню безогромних витрат енергії. На поверхні частинок суспензій у воді существуютадсорбірованние і закріплені на поверхні ферменти з високою спеціфічностьюкаталітіческого дії. Вони здатні розщеплювати одну-єдину зв'язок водному з речовин при дуже високій активності в звичайних условіях.Іммобілізованние ферменти можуть бути використані для отримання водорода.Представьте собі жменю порошку з іммобілізованим на частинках ферментом.Порошок засипають в банку з водою, що стоїть на сонці, і в ній начінаетсяактівное виділення водню. Вже робляться спроби створення такого

Можливий також мікробіологічний спосіб полученіяводорода. У грунті існує ряд мікроорганізмів, які виділяють водень у вигляді побічного продукту. Що стосується виконання завдання дешевого отримання водородноготопліва і розробки технології його накопичення, зберігання і транспортіровкічеловечество отримає невичерпне джерело екологічно чистого енергоносія, вбудованого в природну систему круговороту води. Найбільш старий способполученія водню - електроліз води, при якому, пропускаючи постійний струм, накатоде накопичують водень, а на аноді - кисень. Така технологія робить егослішком дорогим енергоносієм. Тому поки водень використовується тільки длязапуска космічних апаратів з воднево-кисневими двигунами. Найчастіше дляотримання водню використовують технологію гарячої переробки водяної пари притемпературі
700-900 ° С за участю легкого бензину і важкого рідкого палива, отбірающегокіслород. Це теж дорогий спосіб. Існує кілька проектів дешевогополученія водню. Наприклад, пропонується побудувати в Гренландії несколькограндіозних електростанцій, які будуть використовувати талу воду льодовиків дляпроізводства електроенергії, а енергія буде на місці витрачатися наелектроліз для отримання водню, його скраплення і транспортування потрубопроводам і в танкерах до Європи і Америку. Інші проекти - іспользованіеенергіі атомних і спеціальних сонячних електростанцій для отримання водородапутем електролізу води.

Можливий такжемікробіологіческій спосіб отримання водню. У грунті існує рядмікроорганізмов, які виділяють водень у вигляді побічного продукту. У случаерешенія завдання дешевого отримання водневого палива і розробки технологііего накопичення, зберігання і транспортування людство отримає неіссякаемийісточнік екологічно чистого енергоносія, вбудованого в естественнуюсістему кругообігу води.

5. Так хто ж винен в нашій смерті?

До смерті нас приводить дефіцит протонів. Старіння і його многочісленниеліца, хвороби, також є результатом водневого дефіциту. Організм безіонов водню (протонів) не здатний зняти зелений екран смерті і ми покідаеметот світ.
Виникнення зеленого екрану залежить від дихання киснем повітря, которийсжігает рожевий гем, перетворюючи його в зелений биливердин. Кисень - сільнейшійокіслітель. Але прибирає зелений екран водень (протон). Водень - сільнейшійвосстановітель. І якщо кисень - спалювач, то водень - гаситель.
Окислення і відновлення суть два протилежні процеси. Але ці процессиедіни: одне не буває без іншого. Більш того, там, де є одне проявляється іпрямо протилежне інше. Це добре видно на прикладі нашого диханія.Біохімія називає дихання біологічним окисленням. Але та ж біохімія даладиханію і інше, більш точне найменування. По-іншому, дихання - етоотщепленіе водню (протонів) від субстратів за допомогою кисню (дегидрирование субстратів). Тобто згідно з цим визначенням, кіслородслужіт для того, щоб отримувати іони водню. А ми вже знаємо, для чого онінужни. Протони нам дають можливість жити! Отже, кисень дихання служить дляотримання протонів. Але виходить, цілком справедливо і повинно мати місце прямопротівоположное явище, відновлення за допомогою водню, в результаті чегоми повинні підвищувати споживання кисню. Але саме так це і відбувається!
Судіть самі. Протон, прибираючи зелений екран смерті, відновлює залізо, збільшує синтез гемоглобіну і дихальних ферментів. А це означає, що онпозволяет збільшити обсяги споживання кисню повітря, бо є, чим етоткіслород прийняти! І головна ознака старіння організму, кисневий дефіцит (гіпоксія) зникає. Такий фундаментальний закон Природи. Закон єдності іборьби протилежностей. (Про нього - в останньому розділі). Без кисню нетводорода, але і без водню не бути кисню. З відкриттям біогодин откриласьдорога не тільки в довголіття, але і в «мрію всіх мрій мрія», вбессмертіе! Але в чому ж тоді справа? Чому ми все-таки вмираємо, незважаючи на те, що між киснем і воднем стоїть причинно-наслідковий знак рівності? Секрет смерті в однієї маленької деталі, можна сказати, в дрібниці. Междукіслородом і воднем можна було б спокійно поставити знак рівності в томслучае, якби час нашого життя в Биочасах Землі йшло строго по колу. А етогоне відбувається. Час йде по спіралі, де кожний наступний річний вітокнікогда не буває точною копією витка попереднього.
Тому витрачена на виробництво протонів клітинна вода ніколи не може битьполностью заповнена в річному циклі окислення і відновлення. Мешаетдействіе реліктового випромінювання Всесвіту. Свою лепту в нашу смерть вносить і 11-річний цикл сонячної активності, пов'язаний з обертанням Сонця навколо своейосі. Відстань між річними оборотами спіралі часу називається кроком. Шагспіралі життя ніколи не буває постійним. Крок, врахований після прекращеніяперіода зростання, дорівнює річному дефіциту протона. Виходить, що при самому общемрассмотреніі питання життя і смерті людини, причиною смерті можна назватьдиханіе киснем повітря. При найближчому розгляді проблеми причиною смертіможно назвати водневий дефіцит організму. При більш пильному погляді відвідуючи, причиною смерті є спіральний хід часу в Биочасах относітельнореліктового випромінювання Всесвіту. Ну а при розслідуванні з пристрастю прічінойсмерті є реліктове випромінювання Всесвіту і періодична актівностьСолнца в його 11-річному циклі. Саме вони не дозволяють відтворювати на Землеодно і той же час з року в рік, а тому ми вмираємо. Але хто є хто в етойфундаментальной причини? Відповідь проста. Реліктове випромінювання являетсярадіоволнамі, а Сонце зводить нас в могилу помаранчевими променями свого спектра.Іменно радіохвилі і оранжеві промені зупиняють коливання терезів Життя вБіочасах, блокуючи нашу печінку, нирку, товсту кишку, кору головного мозку, серцеву сумку, кістковий мозок і кістки, шлунок, сечовий міхур.
Але ... Саме помаранчеві промені і радіохвилі допомагають зняти нам зелений екрансмерті. Так чому ж ми вмираємо? Що причина нашої смерті?
Відповідь все той же: дефіцит іонів водню (протонів) суть причина смертічеловека і всього живого на планеті Земля.
Так, ніхто не може погасити радіохвилі реліктового випромінювання Всесвіту, хоч ніхто вас може зупинити рух і обертання Сонця, але ніхто не можетзапретіть кожному з нас заповнити водневий дефіцит і замкнути спіральвремені в кільце часу. А в пісні співається, що «у кільця початку немає інет кінця».

6. Водень і Всесвіт.

Слова «дейтерій» і «тритій» нагадують нам про те, що сегоднячеловек має найпотужнішим джерелом енергії, що вивільняється при реакції

21Н + 31Н 42He + n0 + 17,6 МеВ.

Ця реакція починається при десяти мільйонах градусів іпротекает за незначні частки секунди при вибуху термоядерної бомби, прічемвиделяется гігантське 'за масштабами Землі кількість енергії.

Водневі бомби іноді порівнюють із Сонцем. Однак ми ужевіделі, що на Сонці йдуть повільні і стабільні термоядерні процеси. СОЛНЦЕДАР нам життя, а воднева бомба - обіцяє смерть.

Але коли-небудь настане час, - і цей час не за горами, -когдамерілом цінності стане не золото, а енергія. І тоді ізотопи водню спасутчеловечество від насувається енергетичного голоду: в управляемихтермоядерних процесах кожен літр природної води буде давати стільки жеенергіі, скільки її дають зараз триста літрів бензину. І людство буде снедоуменіем згадувати, що був час, коли люди погрожували один другужівотворним джерелом тепла і світла.

Список використаної літератури:

1.Большойенціклопедіческій словник

2. «Основиобщей хімії» Г.І. Новиков - Київ, 1988р. "Вища школа"

3.Справочнікпо хімії 8-11 кл.

4.Учебноепособіе для хіміко-технологічних спеціальних вузів

5. «Варіацііна тему однієї планети», Франц Шебек Київ, 1977р.