реферат водень

2.Водород. Положення елемента в періодичній системі 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 століття німецьким лікарем і натуралістом Парацельсом. У 1776 р Кавендіш (Англія) встановив його властивості і вказав відмінності від інших газів. Водень має три ізотопи: протий ¹Н, дейтерій ²Н або D, тритій ³Н або Т. Їх масові числа рівні 1, 2 та 3. Протій і дейтерій стабільні, тритій - радіоактивний (період напіврозпаду 12,5 років). У природних 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 дейтерію і тритію включають не тільки протон, а й один, два нейтрона. Молекула водню складається з двох атомів. Наведемо деякі властивості, що характеризують атом і молекулу водню:

Енергія іонізації атома, еВ 13,60

Спорідненість атома до електрона, еВ 0,75

Відносна електронегативність 2,1

Радіус атома, нм 0,046

Меж'ядерних відстань в молекулі, нм 0,0741

Стандартна ентальпія дисоціації молекул при 25ºС436,1

2. Водень. Положення водню в періодичній таблиці Д.І. Менделєєва.

Особливе становище, яке з самого початку зайняв водень, не могло не привернути уваги вчених, і в 1841 році хіміки змогли ознайомитися з теорією Вільяма Праута, розвинув теорію Давньогрецьких філософів про єдність світу і який припустив, що всі елементи утворені з водню як з самого легкого елемента . Праут заперечував Й.Я. Берцеліус, якраз займався уточненням атомних терезів: з його дослідів випливало, що атомні ваги елементів не перебувають в цілочисельних відносинах до атомній вазі водню. Але, заперечували прихильники Праута, атомні ваги визначено ще недостатньо точно і як приклад посилалися на експерименти Жана Стаса, який в 1840 році виправив атомну вагу вуглецю з 11,26 (ця величина була встановлена Берцелиусом) на 12,0.

І все ж привабливу гіпотезу Праута довелося на час залишити: невдовзі той же Стас ретельними і не підлягають сумніву дослідженнями встановив, що, наприклад, атомна вага хлору дорівнює 35,45, т. Е. Не може бути виражений числом, кратним атомній вазі водню .

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

З відкриттям періодичного закону стадо ясно, що хімічні елементи утворюють єдиний ряд, побудова якого підпорядковується якоїсь внутрішньої закономірності. І це не могло знов не викликати до життя гіпотезу Праута, - правда, в дещо зміненій формі: в 1888 році Вільям Крукс припустив, що всі елементи, в тому числі і водень, утворені шляхом ущільнення деякою первинної матерії, названої ним протілом. А так як проти, міркував Крукс, очевидно, має дуже малий атомний вагу, то звідси зрозуміло і виникнення дрібних атомних ваг.

Але ось що цікаво. Самого Менделєєва надзвичайно цікавило питання: а чому періодична система повинна починатися саме з водню? Що заважає існуванню елементів з атомним вагою, менше одиниці? І як такого елемента в 1905 годуМенделеев називає. «Світової ефір». Більш того, він поміщає його в нульову групу над гелієм і розраховує його атомний вага - 0,000001! Інертний газ з настільки малим атомним вагою повинен бути на думку Менделєєва, усепроникаючим, а його пружні коливання могли б пояснити світлові явища.

На жаль, атому передбачення великого вченого не судилося збутися. Але Менделєєв мав рацію в тому відношенні, що елементи не побудовані з тотожних частинок: ми знаємо тепер, що вони побудовані з протонів, нейтронів і електронів.

Але дозвольте, скажете ви, адже протон - це ядро атома водню. Значить Праут був все-таки має рацію? Так, він дійсно був по-своєму правий. Але це була, якщо можна так висловитися, передчасна правота, тому що в той час її не можна було ні по-справжньому підтвердити, ні по-справжньому спростувати.

Втім, сам водень зіграв в історії розвитку наукової думки ще чималу роль. У 1913 році Нільс Бор сформулював свої знамениті постулати, пояснивши на основі квантової механіки особливості будови атома і внутрішню 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 його частку припадає близько половини маси Сонця і більшості інших зірок. Він міститься в газових туманностях, в міжзоряному газі, входить до складу зірок. У надрах зірок відбувається перетворення ядер атомів водню в ядра атомів гелію. Цей процес протікає з виділенням енергії; для багатьох зірок, в тому числі для Сонця, він служить головним джерелом енергії. Швидкість процесу, т. Е. Кількість ядер водню, які перетворюються в ядра гелію в одному кубічному метрі за одну секунду, мала. Тому і кількість енергії, що виділяється за одиницю часу в одиниці об'єму, мало. Однак, внаслідок величезності маси Сонця, загальна кількість енергії, що генерується і випромінюваної Сонцем, дуже велике. Воно відповідає зменшенню маси Сонця приблизно на 4 млн. Т в секунду.

4. Отримання водню.

Найбільш старий спосіб отримання водню - електроліз води, при якому, пропускаючи постійний струм, на катоді накопичують водень, а на аноді - кисень. Така технологія робить його занадто дорогим енергоносієм. Тому поки водень використовується тільки для запуску космічних апаратів з воднево-кисневими двигунами. Найчастіше для отримання водню використовують технологію гарячої переробки водяної пари при температурі 700-900 ° С за участю легкого бензину і важкого рідкого палива, що відбирає кисень. Це теж дорогий спосіб. Існує кілька проектів дешевого отримання водню. Наприклад, пропонується побудувати в Гренландії кілька грандіозних електростанцій, які будуть використовувати талу воду льодовиків для виробництва електроенергії, а енергія буде на місці витрачатися на електроліз для отримання водню, його скраплення і транспортування трубопроводами і в танкерах до Європи і Америку. Інші проекти - використання енергії атомних і спеціальних сонячних електростанцій для отримання водню шляхом електролізу води.

Однак сама природа дає рецепт для отримання водню без величезних витрат енергії. На поверхні частинок суспензій у воді існують адсорбовані і закріплені на поверхні ферменти з високою специфічністю каталітичного дії. Вони здатні розщеплювати одну-єдину зв'язок в одному з речовин при дуже високій активності в звичайних умовах. Іммобілізовані ферменти можуть бути використані для отримання водню. Уявіть собі жменю порошку з іммобілізованим на частинках ферментом. Порошок засипають в банку з водою, що стоїть на сонці, і в ній починається активне виділення водню. Вже робляться спроби створення такого

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

5. Так хто ж винен в нашій смерті?

До смерті нас приводить дефіцит протонів. Старіння і його численні особи, хвороби, також є результатом водневого дефіциту. Організм без іонів водню (протонів) не здатний зняти зелений екран смерті і ми покидаємо цей світ.
Виникнення зеленого екрану залежить від дихання киснем повітря, який спалює рожевий гем, перетворюючи його в зелений биливердин. Кисень - сильний окислювач. Але прибирає зелений екран водень (протон). Водень - найсильніший відновник. І якщо кисень - спалювач, то водень - гаситель.
Окислення і відновлення суть два протилежні процеси. Але ці процеси єдині: одне не буває без іншого. Більш того, там, де є одне проявляється і прямо протилежне інше. Це добре видно на прикладі нашого дихання. Біохімія називає дихання біологічним окисленням. Але та ж біохімія дала диханню і інше, більш точне найменування. По-іншому, дихання - це відщеплення водню (протонів) від субстратів за допомогою кисню (дегидрирование субстратів). Тобто згідно з цим визначенням, кисень служить для того, щоб отримувати іони водню. А ми вже знаємо, для чого вони потрібні. Протони нам дають можливість жити! Отже, кисень дихання служить для отримання протонів. Але виходить, цілком справедливо і повинно мати місце прямо протилежне явище, відновлення за допомогою водню, в результаті чого ми 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 значить, що він дозволяє збільшити обсяги споживання кисню повітря, бо є, чим цей кисень прийняти! І головна ознака старіння організму, кисневий дефіцит (гіпоксія) зникає. Такий фундаментальний закон Природи. Закон єдності і боротьби протилежностей. (Про нього - в останньому розділі). Без кисню немає водню, але і без водню не бути кисню. З відкриттям біогодин відкрилася дорога не тільки в довголіття, але і в "мрію всіх мрій мрія", в безсмертя! 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. Між киснем і воднем можна було б спокійно поставити знак рівності в тому випадку, якщо б час нашого життя в Биочасах Землі йшло строго по колу. А цього не відбувається. Час йде по спіралі, де кожний наступний річний виток ніколи не буває точною копією витка попереднього.
Тому витрачена на виробництво протонів клітинна вода ніколи не може бути повністю заповнена в річному циклі окислення і відновлення. Заважає дію реліктового випромінювання Всесвіту. Свою лепту в нашу смерть вносить і 11-річний цикл сонячної активності, пов'язаний з обертанням Сонця навколо своєї осі. Відстань між річними оборотами спіралі часу називається кроком. Крок спіралі життя ніколи не буває постійним. Крок, врахований після припинення періоду зростання, дорівнює річному дефіциту протона. Виходить, що при самому загальному розгляді питання життя і смерті людини, причиною смерті можна назвати дихання киснем повітря. При найближчому розгляді проблеми причиною смерті можна назвати водневий дефіцит організму. При більш пильному погляді на речі, причиною смерті є спіральний хід часу в Биочасах щодо реліктового випромінювання Всесвіту. Ну а при розслідуванні з пристрастю причиною смерті є реліктове випромінювання Всесвіту і періодична активність Сонця в його 11-річному циклі. Саме вони не дозволяють відтворювати на Землі один і той же час з року в рік, а тому ми вмираємо. Але хто є хто в цій фундаментальній причини? Відповідь проста. Реліктове випромінювання є радіохвилями, а Сонце зводить нас в могилу помаранчевими променями свого спектра. Саме радіохвилі і оранжеві промені зупиняють коливання терезів Життя в Биочасах, 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 екран смерті. Так чому ж ми вмираємо? Що причина нашої смерті?
Відповідь все той же: дефіцит іонів водню (протонів) суть причина смерті людини і всього живого на планеті Земля.
Так, ніхто не може погасити радіохвилі реліктового випромінювання Всесвіту, ніхто не може зупинити рух і обертання Сонця, але ніхто не може заборонити кожному з нас заповнити водневий дефіцит і замкнути спіраль часу в кільце часу. А в пісні співається, що «у кільця початку немає і немає кінця».

6. Водень і Всесвіт.

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

Ця реакція починається при десяти мільйонах градусів і протікає за незначні частки секунди при вибуху термоядерної бомби, причому виділяється гігантське 'за масштабами Землі кількість енергії.

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

Але коли-небудь настане час, - і цей час не за горами, -коли мірилом цінності стане не золото, а енергія. І тоді ізотопи водню врятують людство від насувається енергетичного голоду: в керованих термоядерних процесах кожен літр природної води буде давати стільки ж енергії, скільки її дають зараз триста літрів бензину. І людство буде з подивом згадувати, що був час, коли люди погрожували один одному життєдайним джерелом тепла і світла.

Список використаної літератури:

1.Большая енциклопедичний словник

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

3.Справочнік з хімії 8-11 кл.

4. Навчальні посібник для хіміко-технологічних спеціальних вузів

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