氢气99.999、江苏科米克(在线咨询)、氢气
发现
1766年由卡文迪许(H.Cavendish)在英国发现。
人们把氢元素的发现与“发现和证明了水是氢和氧的化合物而非元素”这两项重大成就,主要归功于英国化学家和物理学家卡文迪许(Cavendish,H.1731-1810)。
在化学上,有一个与这些论文稿有关的有趣的故事。卡文迪许1785年做过一个实验,他将电火花通过寻常空气和氧气的混合体,想把其中的氮全部氧化掉,产生的二氧化氮用苛性钾吸收。实验做了三个星期,**残留下一小气泡不能被氧化。他的实验记录保存在留下的文稿中,后面写道:“空气中的浊气不是单一的物质(氮气),还有一种不与脱燃素空气(氧)化合的浊气,总量不超过全部空气的1/12.一百多年后,1892年,英国剑桥大学的物理学家瑞利(Ragleigh,L.1842-1919)测定氮的密度时,发现从空气得来的氮比从氨氧化分解产生的氮每升重0.0064克,百思不得其解。化学家莱姆塞(Ramsay,W.1852-1916)认为来自空气的氮气里面能含有一种较重的未知气体。这时,化学教授杜瓦(Duvel,J.1842-1923)向他们提到剑桥大学的老前辈卡文迪许的上述实验和小气泡之谜。他们立即把卡文迪许的科学资料借来阅读,瑞利重复了卡文迪许当年的实验,很快得到了小气泡。莱姆塞设计了一个新的实验,除去空气中的水汽、碳酸气、氧和氮后,也得到了这种气体,密度比氮气大,用分光镜检查后,氢气,肯定这是一种新的元素,取名氩。这样,卡文迪许当年的工作在1894年元素氩的发现中起了重要作用。从这个故事可看出卡文迪许严谨的科研作风和他对化学的重大贡献。1871年,剑桥大学建立了一座物理实验室,以卡文迪许的名字命名,这就是**的卡文迪许实验室,它在几十年内,一直是世界现代物理学的一个重要研究中心。
氢气的用途
主要性能
高燃烧性,还原剂,液态温度比氮更低 1.可燃性
纯氢的引燃温度为400℃。
氢气在空气里的燃烧,实际上是与空气里的氧气发生反应,生成水。
2H2+O2=点燃=2H2O
这一反应过程中有大量热放出,火焰呈淡蓝色(实验室里用玻璃管看不出蓝色,看到的是黄色是由于玻璃中存在Na+的结果)。燃烧时放出热量是相同条件下汽油的三倍。因此可用作高能燃料,在火箭上使用。我国长征3号火箭就用液氢燃料。
用试管收集一试管氢气,将管口靠近酒精灯,如果听到轻微的“噗”声,表明氢气是纯净的。如果听到尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯。这时需要重新收集和检验。
如用排气法收集,则要用拇指堵住试管口一会儿,氢气99.999,使试管内可能尚未熄灭的火焰熄灭,然后才能再收集氢气(或另取一试管收集)。收集好后,用大拇指 堵住试管口移近火焰再移开,看是否有“噗”声,直到试验表明氢气纯净为止。
氢气在空气中燃烧会发出淡蓝色的火焰,其装置就是直接在玻璃尖管中点燃,那么我们真的能看到淡蓝色的火焰吗?
在玻璃里,含钠离子,而钠离子的焰色却是黄色的,所以,用上述方法只能看到黄色的火焰,却不能看到淡蓝色的火焰。如果要实现淡蓝色的火焰,可采取以下方法:
方法一:用石英导管(天价,不适于普通中学的实验室)
方法二:用铜管(具有欺骗成分,因为铜元素的焰色为绿色,而且铜能导热,氢气99.99,对用橡皮管连接铜管,点燃时会影响气密性)
方法三:由于黄色火焰是玻璃中的钠离子造成的,那么我们可以用类似于用焰色反应检验钾元素一样透过钴玻璃看火焰就可以排除钠的干扰了。 2.还原性
氢气与氧化铜反应,实质是氢气还原氧化铜中的铜元素,氢气规格,使氧化铜变为红色的金属铜。
CuO+H2=加热=Cu+H2O
CO+3H2=高温催化=CH4+H2O
在这个反应中,氧化铜失去氧变成铜,氧化铜被还原了,即氧化铜发生了还原反应。还原剂具有还原性。
根据氢气所具有的燃烧性质,它可以作为燃料,可以应用与航天、焊接、军事等方面;根据它的还原性,还可以用于冶炼某些金属材料等方面。
此外,氢气与有机物的加成反应也体现了氢气的还原性,如
CH2=CH2+H2→CH3CH3
1.还原装置
①试管口应略向下倾斜
②通入氢气的导管应伸入试管底部
③试管口不能用橡皮塞塞紧
④用酒精灯外焰加热
2.实验操作
①实验前应先通一会儿纯净的氢气,然后开始加热。
②实验结束后,先撤走酒精灯,继续通氢气,直至试管冷却为止。
名称由来
氢气相关知识 希腊语hydro(水)+genes(造成),意即“产生水”的物质。
日语及朝鲜语循希腊语原义,称为“水素”(日语:水素すいそ,朝鲜语:??)。
中文原称“氢气”为“轻气”,“氢”属以后新造的形声字。
中文别名:纯氢(99.99%);液氢;高纯氢;压缩氢气
英文名称:Hydrogen
英文别名:-Compressed hydrogen; molecular hydrogen
CAS:1333-74-0
EINECS:215-605-7
分子式:H2
分子量:2.0157
同位素
在自然界中存在的同位素有:H1(氕piē)、H2(氘dāo,重氢)、H3(氚chuān,超重氢)。
以人工方法合成的同位素有:氢4、氢5、氢6、氢7。
氢是**早形成的元素,在宇宙所有中含量大约90%,但是以单质氢气存在比较少。
安全防护
重氢无毒,有窒息性。
氢气有易燃易爆性;若燃烧时有较响爆鸣声。
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