Hidrojen, periyodik cetvelin ilk elementi olup, atom numarası 1'dir. Oda sıcaklığında kokusuz, tatsız ve renksiz bir gazdır. Hidrojenin kimyasal sembolü "H" olup, evrende en bol bulunan elementtir. Evrenin yaklaşık %90'ını hidrojen atomları oluşturur. Diğer elementlerin de hidrojen atomlarından, füzyon yolu ile oluştuğu öne sürülmüştür. Yerçekimi yıldızlardan daha az olduğu için, yerküre hafif olan atomları fazla tutamamıştır. Bu nedenle hidrojen, yerkabuğunu meydana getiren toplam atom sayıları içinde oksijen (%53) ve silisyumdan (%16) sonra üçüncü sırada gelir (%15). Kütle olarak yerkabuğunun %0,88'ini oluşturmuş olup, dokuzuncu sıradadır. Serbest hidrojen çok düşük miktarda ancak volkan gazlarında ve atmosferin üst tabakalarında yer alır. Bileşikleri ise oldukça yaygındır. Oksijenle birlikte su biçiminde ve mineral hidratlarında veya kömür ve petrolde olduğu gibi karbonla hidrokarbonlar biçiminde bulunur.
Hidrojenin Özellikleri - Atom numarası: 1
- Kimyasal sembol: H
- Oda sıcaklığında kokusuz, tatsız ve renksiz bir gaz
- Evrenin %90'ını oluşturur
- Yerkabuğunda kütle olarak %0,88 oranında bulunur
Hidrojenin Doğada Bulunma Şekilleri
Hidrojen doğada serbest halde çok az bulunur. Ancak bileşikleri oldukça yaygındır. Oksijenle birleşerek suyu oluşturur ve bu, en yaygın hidrojen bileşiğidir. Ayrıca, hidrojen karbonla birleşerek hidrokarbonları oluşturur. Bu bileşikler kömür ve petrolde bol miktarda bulunur. Hidrojen ayrıca, volkan gazlarında ve atmosferin üst tabakalarında da serbest halde bulunabilir.
Hidrojenin Vücutta ve Canlılarda Rolü
Vücudumuz kütle bakımından %10'u hidrojendir. Diğer canlı dokular da hidrojenin, karbon, oksijen, kükürt, azot gibi elementlerle yaptığı bileşiklerden oluşur. Hidrojen, canlıların temel yapı taşlarından biridir ve biyokimyasal reaksiyonlarda önemli bir rol oynar.
Hidrojenin Laboratuvar ve Sanayide Üretimi
Laboratuvarda hidrojen, seyreltik bir asidin çinko veya başka bir elektropozitif metale etkitilmesi ile hazırlanır. Sanayide ise hidrokarbonların su buharı ile katalitik tepkimesi veya su gazı yöntemiyle ya da birtakım elektroliz tepkimelerinde yan ürün şeklinde elde edilir. Hidrojen oldukça aktif bir elementtir ve ısıtıldığında diğer elementlerle hidrürler verir. Zayıfça bir indirgendir.
Hidrojenin Kimyasal Tepkimeleri
Hidrojen, periyodik cetvelde hiçbir gruba bağlı olmayıp H- iyonu oluşturduğunda halojenlere, H+ iyonu oluşturduğunda ise alkali metallere benzemektedir. Oksijenle birleşmesinden büyük bir ısı ortaya çıkar. Bu tepkime ancak yüksek sıcaklıklarda veya katalizör eşliğinde yürür. Oksihidrojen hamlacındaki tepkime 2800°C'nin üzerinde bir sıcaklık sağlar ve tepkimenin kendiliğinden yürümesi mümkün olur.
Hidrojenin Kullanım Alanları
Hidrojen, çeşitli endüstriyel ve bilimsel uygulamalarda kullanılır. İşte bazı kullanım alanları:- Amonyak üretimi (Haber yöntemi ile)
- Petrol arıtımı
- Hidrojenasyon ve metal tasfiye işleri
- Hidrojen klorür ve metanol üretimi
- Soğutma amaçlı (sıvı hidrojenin kaynama noktası -253°C olduğundan)
- Roket yakıtı olarak
Hidrojenin İzotopları
Hidrojenin üç izotopu bulunmaktadır: Protium (en yaygın), Deuterium (Döteryum) ve Tritium (Trityum). Protium, bir proton ve bir elektrondan oluşur. Deuterium, bir proton, bir nötron ve bir elektrondan oluşur. Tritium ise bir proton, iki nötron ve bir elektrondan oluşur. Bu izotoplar, farklı fiziksel özelliklere sahip olmalarına rağmen kimyasal olarak benzerdirler.
Hidrojen, evrenin en temel ve en bol bulunan elementidir. Hem doğada hem de endüstride geniş bir kullanım alanına sahiptir. Atom numarası 1 olan bu element, kimyasal ve fiziksel özellikleriyle bilim dünyasında büyük bir öneme sahiptir. |