Brintmolekyle: diameter, formel, struktur. Hvad er massen af et brintmolekyle?

2024 Forfatter: Angel Austin | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 05:21

I det periodiske system i Mendeleev er nummer 1 det mest almindelige grundstof i universet - brint. Dens fordeling i procent nærmer sig 75 %. Dets laveste indhold er noteret i lagene af atmosfæren - 0,0001%. Jordskorpen indeholder 1 vægtprocent gas. Dens største mængde er observeret i vand: 12%. På vores planet er det det tredje mest almindelige kemiske grundstof.

Varebeskrivelse

Brintmolekylet, hvis formel er H-H eller H2, er udstyret med fysiske og kemiske egenskaber.

Brint er en gas, der hverken har farve eller lugt. Placeringen af brint i tabellen på 1. plads skyldes, at dette element under forskellige forhold kan manifestere sig som et metal eller som en gas. Den har 1 elektron i sin ydre orbital, som brint kan donere (metalliske egenskaber) eller acceptere en mere (gaskvaliteter).

Diameteren af et brintmolekyle er 27 nm.

Diameteren af et brintatom er 1A, radius er 0,41 A.

Properties

Fysisk inkluderer følgende:

1. Kogepunkt– 256^oS.
2. Smeltepunkt -259,2^oC.
3. Luftvægt (D) - 0,069.
4. Brint er dårligt opløseligt i vand.

De kemiske egenskaber er:

1. Den ikke-polære binding mellem partiklerne i et molekyle har en energi på 436 kJ/mol.
2. Den termiske dissociationstemperatur er 2000^oC.
3. Reagerer med:

• halogener;
• oxygen;
• grå;
• nitrogen;
• nitrogenoxid;
• aktive metaller.

I naturen forekommer brint både i sin naturlige form og i form af isotoper: protium, deuterium og tritium.

Molekylets struktur

Et grundstofs molekyle har en simpel struktur. Sammensætningen af hydrogenmolekylet er repræsenteret af to atomer, som nærmer sig, danner en kovalent ikke-polær binding samt et elektronpar. Strukturen af et atom er: 1 positivt ladet kerne, omkring hvilken 1 negativt ladet elektron bevæger sig. Denne elektron er placeret i 1s orbitalen.

H - 1e=H+ denne hydrogenion er positiv.

Dette udtryk indikerer, at brint har lignende parametre som gruppe 1-grundstoffer i det periodiske system, som er alkalimetaller (lithium, natrium, kalium), der donerer deres eneste elektron i den ydre bane.

H + 1e=H– negativ hydrogenion.

Denne ligning viser, at brint er relateret til lignende grundstoffer fra den 7. gruppe, som er gas og er i stand til at acceptere de manglende elektronertil sit ydre elektroniske niveau. Disse gasser omfatter: fluor, klor, brom osv.

Sammensætningen af brintmolekylet er grafisk vist nedenfor.

Afstanden mellem hydrogenatomer er r=0,74 A, mens summen af kredsløbsradierne er 1,06 A. Dette påvirker dybden af elektronskyoverlapning og en stærk, stabil hydrogenbinding.

Brintatomet er det mest elementære atom i naturen. Størrelsen af en atomproton er 10,5 A, og diameteren af et atom er 0,1 nm.

Isotopmolekyler har en speciel struktur. Atomkernen af protium består kun af én proton. Isotopen er betegnet: 1Н.

Kernestrukturen ligner et kompleks af en proton og en neutron (2H).

3Н - tritium - er i sin atomare struktur udstyret med en kerne med 1 proton og to neutroner.

Messe

I videnskaben er der formler, der beregner, hvad massen af et brintmolekyle er. Bestem molekyle- og atommasserne i forhold til grundstoffet.

Molmassen af et brintmolekyle beregnes ved den generelle formel:

M=m / n, hvor m er stoffets masse, n er dets mængde.

Massen af et atom er 1,008 amu. Følgelig vil den relative masse af molekylet også være lig med 1,008. Da brintmolekylet består af to atomer, er den relative atomvægt 2,016 a.u. m. Massen af et brintmolekyle er udtrykt i gram pr. mol (g/mol).

Værdi inatur

Det vigtigste stof i naturen, der danner brint i kombination med ilt, er vand. Vand er kilden til liv, så brint er et vigtigt element.

Af 100 % af alle kemiske grundstoffer, der udgør organismens miljø, er 1/10 del, eller 10 %, brint. Ud over vand er det i stand til at opretholde en kvaternær proteinstruktur, som er muliggjort af hydrogenbinding.

Princippet om nukleinsyrekomplementaritet forekommer også med brintmolekylets virkning. I en plantecelle deltager H i processen med fotosyntese, biosyntese og i overførslen af energi gennem membrankanaler.

Application

I den kemiske industri er brint meget udbredt. Det tilsættes ved fremstilling af plastprodukter, i sæbefremstilling samt i ammoniak- og mentolproduktion.

Fødevareindustrien: i produktionen af fødevarer tilsættes brint som et fødevaretilsætningsstof E949. En sådan komponent kan ses på emballagen til margarine, vegetabilske olier. Additiv E949 er tilladt af fødevareindustrien i Den Russiske Føderation.

Brint blev engang også brugt i luftfartsindustrien, da stoffet er lettere end luft. Så i 30'erne af forrige århundrede blev balloner og luftskibe fyldt med denne type gas. På trods af dets billighed og brugervenlighed blev brint snart opgivet som fyldstof, da flyeksplosioner blev hyppigere.

I dag bruges gas sombrændstof brugt i rumindustrien. Imidlertid overvejes metoder til at bruge det til drift af motorer i biler og lastbiler, da elementet ikke udsender skadelige urenheder til atmosfæren under forbrændingen og derfor er miljøvenligt.

Brintisotoper er en integreret komponent i mange lægemidler. Deuterium bruges i farmakologisk forskning til at bestemme adfærden og virkningerne af et lægemiddel i kroppen. Tritium bruges i radiodiagnostik som et element, der bestemmer de biokemiske reaktioner af enzymmetabolisme. Brint er en del af peroxid, som er et desinfektionsmiddel.