Hidrojen Nedir? Kısaca

Konusu 'Biyoloji' forumundadır ve Chanyeol tarafından 20 Temmuz 2016 başlatılmıştır.

  1. Chanyeol

    Chanyeol Süper moderatör Yönetici

    Hidrojen

    Hidrojen, içeriğinde döteryum, protonyum ve trityum denilen 3 izotop bulunur. Elementler içinde en basiti olan bir hidrojen atomu, bir elektron ve bir protondan meydana gelir. Moleküler Hidrojen de H2, 2 formdan meydana gelir. Bunlar parahidrojen ile ortohidrojendir. Her iki durum aynı kimyasal özelliklere sahiptir. Fakat bunların yörünge farklılığı olduğu için, aralarında bazı fiziksel farklılıklar bulunur. Oda sıcaklığındaki hidrojen ortalama olarak % 25 parahidrojen ve % 75 kadar ortohidrojenden oluşur. Düşük sıcaklıklarda parahidrojen daha kararlı olduğu için, konsantrasyonu yükseltir. Teorikte sıvı hidrojen içinde parahidrojen oranı % 100 seviyesindedir. Hidrojen dünyada en fazla bulunan bir elementtir. Suların dünyanın % 60 kadarını kapsadığı düşünülürse, hidrojenin yaygınlığı ortaya çıkar. Fakat hidrojen bağımsız şekilde doğada az bulunur. Hidrojeni elde etmek için bazı işlemlerin yapılması gerekir.

    Hidrojenin özellikleri nelerdir?
    • Hidrojen kendine has olan özellikleri nedeniyle, uygun enerji taşıyıcısıdır.
    • Su ve hidrokarbonlardan hidrojen üretilebilir. Direkt olarak güneş enerjisinden hidrojen üretimi konusunda yoğun araştırmalar devam etmektedir.
    • Elektrik enerjisi yardımıyla yüksek verimli olarak üretilebilir ya da elektrik üretimi sırasında kullanılabilir
    • Hidrojen katalitik yanma, alevli yanma, hidrürleşme ve elektro dönüşüm gibi çok sayıda yöntemle etkin olarak enerji üretiminde kullanılabilir.
    • Hidrojenden elde edilen enerjide son ürün sudur
    • Yenilenebilir enerji kaynaklarından üretilmiş elektrikten hidrojen üretilirse, çevreye emisyonu olmaz. Bir anlamda çevre dostu olduğu söylenebilir.
    • Sıvı, gaz ya da metal hidrürlerde depolanma özelliği vardır
    • Boru hattıyla ya da tankerlerle uzak mesafelere kadar taşınabilir
    Hidrojenin fiziksel özellikleri

    Hidrojen havayla kıyaslandığında yoğunluğu 0,07 kadardır. Bu açıdan cisimler içinde en hafif olanıdır. Bu yüzden gözenekli yüzeylerden diğer gazlara göre geçişi daha hızlıdır. Yine kızgın platin, demir, iridyum gibi metallerden de sızabilir. Helyumun ardından sıvılaştırılması en zor olan gaz hidrojendir. Hidrojenin dönüşüm sıcaklığı -240 derecedir. Atmosfer basıncında kaynama noktası -253 derece, katılaşma notası da -259 derecedir. Isı iletkenliği özelliği de yüksektir. Kendi hacminin bin kat kadar fazlasını çözündüren pladyum gibi metaller hidrojeni kolay soğurur.

    Hidrojenin kimyasal özellikleri

    Hidrojenin etkinleştirilmiş olan biçimlerinin dışında soğukta etkili olmaz. Ancak sıcakta ya da katalizörle birlikte çok sayda tepkimeye girebilir. Değerli bir element olduğundan, oldukça belirgin elektropozitif özelliği vardır. İndirgenlik özelliği orta kuvvettedir. Ancak alkali metal oksitler gibi oldukça kararlı olan bileşikleri indirgeyemez. Fakat CuO, Nio gibi çok sayıda metal oksidi indirgeyebilir. Bu sayede katalizör olarak kullanılacak oldukça ufaltılmış metaller elde edilebilir.

    Hidrojen alkali metaller ve toprak alkali metallerdeki gibi ametallerin pek çoğuyla direkt birleşebilir. Halojenlerin dört tanesiyle tepkimeye girer ve hidrasitleri verir. Fluordan iyoda gidildikçe tepkime hızında ve açığa çıkan ısı oranında azalma olur. Mavi alevle yanar. 250 derecede kükürtle birleşir, azotla ise yüksek basınçta ve katalizör eşliğinde birleşir ve amonyağın elde edilmesini sağlar. Bakır ve kurşun gibi değerli metallerin oksitlerini indirgeyen hidrojen, demir ve demire yakın olanların oksitleriyle tersinir tepkimeler oluşturur. Karbonmonoksidi indirger ve ortamın koşullarına uygun şekilde farklı ürünler meydana getirir. Bunda basınç, katalizör, sıcaklık gibi etkenler etkili olur.