Wikipédia

„Hidrogén” változatai közötti eltérés

Laptörténet interaktív böngészése
[ellenőrzött változat][ellenőrzött változat]
← Régebbi szerkesztésÚjabb szerkesztés →
Tartalom törölve Tartalom hozzáadva
VizuálisWikiszöveges
Az egyik mondatot átírtam a forrás alapján. Néhány elgépelés is javításra került.
Protondonor, protonakceptor, plazmaállapot, hidrogénalapú szavak egybeírandók a Kémiai helyesírási szótár szerint. A "sószerű hidrideket" simán hidritekre javítottam át, ugyanis a hivatkozott forrásban is csak hidrideket említenek. Az ion a definíciója szerint is töltössel rendelkezik, ezért nem kell még egyszer kiírni elé, hogy "töltött". A hidrodealkilezés és a hidrodeszulfurizáció egybeírandó. A szótárban ezek a szavak nem szerepelnek, de ehhez hasonlók egybe vannak írva, pl. hidroformilezés.
Címke: 2017-es forrásszöveg-szerkesztő
95. sor:
 
==== Kovalens és szerves vegyületek ====
Habár a H<sub>2</sub> standard körülmények között nem túlzottan reakcióképes, mégis a legtöbb elemmel vegyületeket képez. A hidrogén a nála nagyobb [[elektronegativitás]]ú elemekkel is alkothat vegyületeket, mint például a [[halogének]] (pl. F, Cl, Br, I), vagy az [[oxigén]]; ezekben a vegyületekben a hidrogén részlegesen pozitív töltésű.<ref>{{cite web |last=Clark |first=Jim |title=The Acidity of the Hydrogen Halides |work=Chemguide |year=2002 |url=http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group7/acidityhx.html#top |accessdate=2008-03-09 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20080220174205/http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group7/acidityhx.html#top |archivedate=2008-02-20 }}</ref> Amikor [[fluor]]hoz, [[oxigén]]hez, vagy [[nitrogén]]hez kötődik, a hidrogénatomok részt vehetnek egy közepes erősségű, nem kovalens kötés kialakításában, az úgynevezett [[hidrogénkötés]]ben, amely sok biológiai molekula stabilitása szempontjából kulcsfontosságú.<ref>{{cite web|last=Kimball|first=John W.|title=Hydrogen|work=Kimball's Biology Pages|date=2003-08-07|url=http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/H/HydrogenBonds.html|accessdate=2008-03-04|archiveurl=https://web.archive.org/web/20080304040611/http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/H/HydrogenBonds.html|archivedate=2008-03-04}}</ref><ref>IUPAC Compendium of Chemical Terminology, Electronic version, [http://goldbook.iupac.org/H02899.html Hydrogen Bond] {{Wayback|url=http://goldbook.iupac.org/H02899.html |date=20080319045705 }}</ref> A hidrogén a kisebb elektronegativitású elemekkel – például a [[fémek]]kel, [[félfémek]]kel – is képez vegyületeket, ezekben részleges negatív töltést vesz fel. Ezeket a vegyületeket gyakran sószerű [[hidridek]]nek<!-- Erre magyar forrás is kéne!--> nevezik.<ref>{{cite web|last=Sandrock|first=Gary|title=Metal-Hydrogen Systems|publisher=Sandia National Laboratories|date=2002-05-02|url=http://hydpark.ca.sandia.gov/DBFrame.html|accessdate=2008-03-23|archiveurl=https://web.archive.org/web/20080224162206/http://hydpark.ca.sandia.gov/DBFrame.html|archivedate=2008-02-24}}</ref>
 
A hidrogénvegyületek hatalmas sokaságát képezi a [[szén]]nel, ezek az úgynevezett [[szénhidrogének]], és még ennél is több, [[heteroatom]]ot is tartalmazó szénvegyülete ismert. Ezeket – az élő dolgokkal való általános kapcsolatuk miatt – [[szerves vegyület]]eknek nevezik,<ref name="hydrocarbon">{{cite web| title=Structure and Nomenclature of Hydrocarbons| publisher=Purdue University| url=http://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/1organic/organic.html| accessdate=2008-03-23| archiveurl=https://www.webcitation.org/69YsEwK4v?url=http://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/1organic/organic.html| archivedate=2012-07-31}}</ref> tulajdonságaik vizsgálatának tudománya a [[szerves kémia]],<ref>{{cite web| title=Organic Chemistry| work=Dictionary.com| publisher=Lexico Publishing Group| year=2008| url=http://dictionary.reference.com/browse/organic%20chemistry| accessdate=2008-03-23| archiveurl=https://web.archive.org/web/20080418093054/http://dictionary.reference.com/browse/organic%20chemistry| archivedate=2008-04-18}}</ref> illetve ugyanez az élő [[szervezet (biológia)|szervezetek]] szempontjából a [[biokémia]].<ref>{{cite web |title=Biochemistry |work=Dictionary.com |publisher=Lexico Publishing Group |year=2008 |url=http://dictionary.reference.com/browse/biochemistry |accessdate=2008-03-23 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20080329151719/http://dictionary.reference.com/browse/biochemistry |archivedate=2008-03-29 }}</ref> Néhány definíció szerint, a „szerves” vegyületeknek elegendő csupán szenet tartalmazniuk. Azonban, a legtöbb közülük hidrogént is tartalmaz, és mivel ez a szén–hidrogén kötés az, amely az ebbe az osztályba tartozó vegyületek legtöbb különleges kémiai jellemzőjét adja, egyes meghatározások szerint a szén–hidrogén kötések szükségesek a „szerves” kémiához.<ref name="hydrocarbon" /> Milliónyi szénhidrogén ismert, és ezek többnyire bonyolult, szintetikus úton állíthatók elő, amely eljárások ritkán tartalmaznak elemi hidrogént.
109. sor:
 
==== Protonok és savak ====
A hidrogén oxidációjakor az atomból eltávolítódik egy elektron, és H<sup>+</sup> ion keletkezik, amely nem tartalmaz elektront, és [[atommag]]jában általában egy proton található. Ez az oka annak, hogy a hidrogéniont gyakran csak protonnak nevezik. A [[Sav-bázis elméletek#Brønsted-Lowry féle|Brønsted–Lowry-elmélet]] szerint a savak proton donorokprotondonorok, míg a bázisok proton akceptorokprotonakceptorok.
 
A csupasz proton (H<sup>+</sup>) nem létezhet oldatban vagy ionos kristályban, mert erőteljesen vonzza más atomok vagy molekulák elektronjait. Leszámítva a magas hőmérsékleten előforduló plazma állapototplazmaállapotot, az ilyen protonokat nem lehet eltávolítani az atomok és molekulák [[elektronfelhő]]itől, ezért azok továbbra is kötődni fognak.
 
=== Izotópjai ===
166. sor:
A hidrogén – atomos formájában – a világegyetem [[Természetes előfordulás|leggyakoribb]] [[kémiai elem]]e, a [[Barion|normál anyag]] tömegének 75%-át, az atomok számának 90%-át alkotja (az univerzum tömegének legnagyobb része ugyanakkor nem kémiai elem típusú anyag, feltételezések szerint a tömeg még nem észlelhető formájában – mint [[sötét anyag]] és [[sötét energia]] – van jelen).<ref>{{cite web |first=Steve |last=Gagnon |url=http://education.jlab.org/itselemental/ele001.html |title=Hydrogen |publisher=Jefferson Lab |accessdate=2008-02-05 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20080410102154/http://education.jlab.org/itselemental/ele001.html |archivedate=2008-04-10 }}</ref> Ez az elem nagy mennyiségben található meg a csillagokban és a [[Óriásbolygó|gázóriásokban]]. A {{chem|H|2}} molekulafelhők a [[csillagkeletkezés]]sel hozhatók összefüggésbe. A hidrogén létfontosságú szerepet játszik a [[csillag]]ok energiaellátásában a [[proton-proton ciklus]] és [[CNO-ciklus]] [[magfúzió]]ja révén.<ref>{{cite web |last=Haubold |first=Hans |coauthors=Mathai, A. M. |date=November 15, 2007 |url=http://liveweb.archive.org/http://neutrino.aquaphoenix.com/un-esa/sun/sun-chapter4.html |title=Solar Thermonuclear Energy Generation |publisher=Columbia University |accessdate=2008-02-12 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20120522094350/http://liveweb.archive.org/http://neutrino.aquaphoenix.com/un-esa/sun/sun-chapter4.html |archivedate=2012-05-22 }}</ref>
 
Az egész világegyetemben a hidrogén többnyire [[atom]]os és [[plazma]] állapotban található meg, amelyek tulajdonságai meglehetősen eltérnek a molekuláris hidrogénétől. Plazma állapotbanPlazmaállapotban a hidrogén elektronja és protonja nem kapcsolódik össze, ez igen magas elektromos vezetőképességet és magas emissziót (ez adja a Nap és más csillagok fényét) eredményez. A töltött részecskéket a mágneses és elektromos mezők erősen befolyásolják. Például a [[napszél]]ben kölcsönhatásba lépnek a Föld [[magnetoszféra|magnetoszférájával]], előidézve a [[Birkeland-áramok]]at és a [[sarki fény]]t. A hidrogén semleges atomi állapotban található meg a [[csillagközi anyag]]ban. A csillapított Lyman-alfa rendszerekben található nagy mennyiségű semleges hidrogénről feltételezik, hogy uralja az [[Világegyetem|univerzum]] kozmológiai barion sűrűségét, egészen ''z''=4 [[vöröseltolódás]]ig.<ref>{{cite journal|last=Storrie-Lombardi|first=Lisa J.|coauthors=Wolfe, Arthur M.|title=Surveys for z > 3 Damped Lyman-alpha Absorption Systems: the Evolution of Neutral Gas|journal=Astrophysical Journal|year=2000|volume=543|pages=552–576|arxiv=astro-ph/0006044|doi=10.1086/317138|bibcode=2000ApJ...543..552S|issue=2}}</ref>
 
Szokásos körülmények között az elemi hidrogén a Földön kétatomos gázként fordul elő. Azonban kis tömege miatt – ami lehetővé teszi, hogy könnyebben elszökjön a földi gravitációból, mint a nehezebb gázok – a hidrogéngáz nagyon ritka a Föld légkörében (1&nbsp;[[Ezreléknél kisebb részek|ppm]]). A hidrogén mindemellett a harmadik leggyakoribb elem a Föld felszínén;<ref name="ArgonneBasic">{{cite web |author=Dresselhaus, Mildred et al. |date=May 15, 2003 |url=http://www.sc.doe.gov/bes/hydrogen.pdf |format=PDF |title=Basic Research Needs for the Hydrogen Economy |publisher=Argonne National Laboratory, U.S. Department of Energy, Office of Science Laboratory |accessdate=2008-02-05 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20080213144956/http://www.sc.doe.gov/bes/hydrogen.pdf |archivedate=2008-02-13 }}</ref> többnyire vegyületeiben fordul elő, mint például a [[szénhidrogének]] és a [[víz]].<ref name="Miessler">{{cite book|first=Gary L. |last=Miessler |coauthors=Tarr, Donald A. |year=2003 |title=Inorganic Chemistry |edition=3rd |publisher=Prentice Hall |isbn=0-13-035471-6}}</ref> Bizonyos baktériumok és [[Alga|algák]] is termelnek hidrogéngázt, illetve a bélgáz természetes összetevője, akárcsak a [[metán]], amely maga is egyre növekvő jelentőségű hidrogénforrás.<ref>{{cite web |first=Wolfgang H. |last=Berger |date=November 15, 2007 |url=http://earthguide.ucsd.edu/virtualmuseum/climatechange2/11_3.shtml |title=The Future of Methane |publisher=University of California, San Diego |accessdate=2008-02-12 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20080424152613/http://earthguide.ucsd.edu/virtualmuseum/climatechange2/11_3.shtml |archivedate=2008-04-24 }}</ref>
 
A [[protonált molekuláris hidrogén]] ({{chem|H|3|+}}) megtalálható a csillagközi anyagban, ahol molekuláris hidrogénből a [[kozmikus sugárzás]] ionizációjának hatására keletkezik. Ezt a töltöttaz iont a [[Jupiter]] bolygó felső légkörében is megfigyelték. A kis hőmérséklet és sűrűség következtében az ion az űrbéli környezetben viszonylag stabil. A {{chem|H|3|+}} az egyik legnagyobb mennyiségben előforduló ion a világegyetemben, és jelentős szerepet játszik a csillagközi anyagok kémiájában.<ref>{{cite web|author=McCall Group, Oka Group|date=April 22, 2005|url=http://h3plus.uiuc.edu/|title=H3+ Resource Center|publisher=Universities of Illinois and Chicago|accessdate=2008-02-05|archiveurl=https://web.archive.org/web/20071011211244/http://h3plus.uiuc.edu/|archivedate=2007-10-11}}</ref> A semleges [[háromatomos hidrogén]] ({{chem|H|3}}) csak gerjesztett formában létezhet; és ezért instabil.<ref name=couple>{{cite web|url=http://frhewww.physik.uni-freiburg.de/H3/guber4.pdf|title=Coupling of Bound States to Continuum States in Neutral Triatomic Hydrogen|publisher=Department of Molecular and Optical Physics, University of Freiburg, Germany|author=Helm, H. ''et al.''|accessdate=2009-11-25|archiveurl=https://web.archive.org/web/20110617113507/http://frhewww.physik.uni-freiburg.de/H3/guber4.pdf|archivedate=2011-06-17}}</ref> A [[dihidrogén kation]] ({{chem|H|2|+}}) bár előfordul a világűrben, de igen ritkán.<ref name="eherbstastro">{{Cite journal|last=Herbst|first=E.|authorlink=|coauthors=|year=2000|month=|title=The Astrochemistry of {{chem|H|3|+}}|journal=Phil. Trans. R. Soc. Lond. A. |volume=358|issue=1774|pages=2523–2534|doi=10.1098/rsta.2000.0665|url=|accessdate=|quote=}}</ref>
 
== Előállítása ==
191. sor:
:<math>\mathrm{2\ H_2 O\left( f \right)\ \rightarrow\ 2\ H_2\left( g \right)\ +\ O_2\left( g \right)}</math>
 
2007-ben felfedezték, hogy egy alumínium-[[gallium]] ötvözetet [[pellet]] formában vízhez adva, azt hidrogén előállítására lehetne felhasználni. Az eljárás ugyan [[alumínium-oxid]]ot is létrehoz; de a drága gallium, amely megakadályozza az oxidréteg kialakulását a pelleten, újra felhasználható. Ez jelentős következményekkel járhat egy hidrogén alapúhidrogénalapú gazdaságra nézve; például a hidrogén a helyszínen előállítható, és nem kell szállítani.<ref>{{cite web| last=Venere| first=Emil| date=May 15, 2007| url=http://news.uns.purdue.edu/x/2007a/070515WoodallHydrogen.html| title=New process generates hydrogen from aluminum alloy to run engines, fuel cells| publisher=Purdue University| accessdate=2008-02-05| archiveurl=https://web.archive.org/web/20080201142401/http://news.uns.purdue.edu/x/2007a/070515WoodallHydrogen.html| archivedate=2008-02-01}}</ref>
 
=== Iparban ===
201. sor:
:<math>\mathrm{CH_4\ \rightarrow\ C\ +\ 2\ H_2}</math>
 
Következésképpen, a gőzreformálás jellemzően H<sub>2</sub>O -feleslegben megy végbe. További hidrogén nyerhető ki a gőzből szén-monoxid felhasználásával, a [[víz-gáz eltolási reakció]]n ''(WGS)'' keresztül, különösen [[vas-oxid]] katalizátor jelenlétében. Ez a reakció emellett egy gyakori, ipari [[szén-dioxid]] forrás:<ref name="Oxtoby" />
:<math>\mathrm{CO\ +\ H_2 O\ \rightarrow\ CO_2\ +\ H_2}</math>
 
Egyéb fontos H<sub>2</sub> -termelő eljárás például a szénhidrogének részleges oxidációja;<ref>{{cite web| title=Hydrogen Properties, Uses, Applications| publisher=Universal Industrial Gases, Inc.| year=2007| url=http://www.uigi.com/hydrogen.html| accessdate=2008-03-11| archiveurl=https://web.archive.org/web/20080327014507/http://www.uigi.com/hydrogen.html| archivedate=2008-03-27}}</ref>
:<math>\mathrm{2\ CH_4\ +\ O_2\ \rightarrow\ 2\ CO\ +\ 4\ H_2}</math>
 
235. sor:
== Felhasználása ==
=== Folyamatok ===
A kőolaj- és vegyiparnak nagy mennyiségű H<sub>2</sub>-re van szüksége. A H<sub>2</sub> legnagyobb alkalmazási területe a fosszilis tüzelőanyagok feldolgozása és az [[ammónia]]termelés. A petrolkémiai üzem legfontosabb hidrogénfogyasztó folyamatai a hidro-dealkilezéshidrodealkilezés, a hidro-deszulfurizációhidrodeszulfurizáció és a [[Krakkolás|hidrokrakkolás]]. Ezenkívül számos más felhasználási területe van, ezek egyike a hidrogénezés; különösen a telítetlen olajok és zsírok (melyek megtalálhatóak például a [[margarin]]ban) telítettségének növelésekor, illetve a [[metanol]] előállításakor. A [[hidrogén-klorid|sósav]] előállításakor közvetlenül hidrogénforrásként hasznosítják, illetőleg felhasználják fémes [[érc]]ek redukálószereként.<ref>{{cite web |author=Chemistry Operations |date=2003-12-15 |url=http://periodic.lanl.gov/1.shtml |title=Hydrogen |publisher=Los Alamos National Laboratory |accessdate=2008-02-05 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20110304203439/http://periodic.lanl.gov/1.shtml |archivedate=2011-03-04 }}</ref>
 
A hidrogén sok [[Ritkaföldfémek|ritkaföldfémben]] és [[Átmenetifémek|átmenetifémben]] jól oldódik,<ref name="Takeshita">{{cite journal|last=Takeshita |first=T. |last2=Wallace |first2=W.E. |last3=Craig |first3=R.S. |title=Hydrogen solubility in 1:5 compounds between yttrium or thorium and nickel or cobalt |journal=Inorganic Chemistry |volume=13 |issue=9 |pages=2282–2283 |year=1974 |doi=10.1021/ic50139a050}}</ref> és egyaránt oldódik nanokristályos fémekben és [[fémüveg]]ben is.<ref name="Kirchheim1">{{cite journal |last=Kirchheim|first=R. |last2=Mutschele|first2=T. |last3=Kieninger|first3=W. |title=Hydrogen in amorphous and nanocrystalline metals |journal=Materials Science and Engineering |year=1988|volume=99|pages=457–462 |doi=10.1016/0025-5416(88)90377-1 |last4=Gleiter |first4=H |last5=Birringer |first5=R |last6=Koble |first6=T}}</ref> A hidrogén oldhatóságára a fémekben befolyással vannak a [[Kristályszerkezet|kristályrácsban]] lévő szennyező anyagok, illetve a helyi torzulások.<ref name="Kirchheim2">{{cite journal|last=Kirchheim |first=R. |title=Hydrogen solubility and diffusivity in defective and amorphous metals |journal=Progress in Materials Science |volume=32 |issue=4 |pages=262–325 |year=1988 |doi=10.1016/0079-6425(88)90010-2}}</ref> Ezek a tulajdonságok akkor lehetnek hasznosnak, ha a hidrogént forró [[palládium]]lemezeken átvezetve tisztítják; de a gáz magas oldhatósága kohászati probléma, mert sok fémet rideggé tesz,<ref name="Rogers 1999 1057–1064" /> illetve megbonyolítja a csővezetékek és a tartályok, de más gyártmányok tervezését is.<ref name="Christensen" />
294. sor:
 
== Kapcsolódó szócikkek ==
* [[:Kategória:Hidrogénvegyületek]] – a hidrogén vegyületei.
* [[Kémiai elemek nevének etimológiája]]
*[[Hidrogéngazdaság]]
 
A lap eredeti címe: „https://hu.wikipedia.org/wiki/Hidrogén”