Vodik
Vodik je kemijski element s simbolom H in atomskim številom 1. Njegova standardna atomska masa je 1,008, kar pomeni, da je najlažji element v periodnem sistemu. Vodik je najpogostejši kemijski element v vesolju, saj predstavlja 75 % vse barionske mase. Zvezde so večinoma sestavljene iz vodika. Najpogostejši izotop vodika ima en proton, okoli katerega kroži en elektron.
Pri standardni temperaturi in tlaku vodik nima barve, vonja in okusa, ni strupen, je nekovina in zelo lahko gori. Kadar je sam, se običajno veže sam s seboj in tvori H 2
Vodik v naravi
Vodik je na Zemlji v čisti obliki običajno plin. Vodik je tudi eden od sestavnih delov molekule vode. Vodik je pomemben, ker je gorivo, ki poganja Sonce in druge zvezde. Vodik predstavlja približno 74 % celotnega vesolja. Simbol vodika v periodnem sistemu elementov je H.
Čisti vodik je običajno sestavljen iz dveh atomov vodika, povezanih med seboj. Znanstveniki to imenujejo dvoatomne molekule. Pri mešanju vodika z večino drugih elementov pride do kemijske reakcije. Vodik nima barve ali vonja.
Čisti vodik je v Zemljinem ozračju zelo redek. V naravi je običajno v vodi. Vodik je tudi v vseh živih bitjih, saj je del organskih spojin, iz katerih so sestavljena živa bitja. Poleg tega se lahko vodikovi atomi združujejo z ogljikovimi atomi in tvorijo ogljikovodike. Nafta in druga fosilna goriva so narejena iz teh ogljikovodikov in se običajno uporabljajo za pridobivanje energije za človeško rabo.
Vodik ima tri izotope; drugi se imenujejo devterij in tritij. Tako kot običajni vodik imata oba le en proton in en elektron, vendar ima devterij tudi en nevtron, tritij pa dva. Te druge vrste vodika so pomembne za jedrsko energijo in reakcije v organski kemiji.
Nekaj drugih dejstev o vodiku:
Zgodovina vodika
Vodik je leta 1671 prvič ločil Robert Boyle. Henry Cavendish ga je leta 1776 opredelil kot poseben element in odkril, da se z njegovim zgorevanjem pridobiva voda.
Antoine Lavoisier je dal vodiku ime iz grške besede za vodo 'υδορ (izgovori se /HEEW-dor/) in gennen, kar pomeni "ustvariti", saj v kemijski reakciji s kisikom tvori vodo.
Uporaba vodika
Uporablja se predvsem v naftni industriji in pri proizvodnji amonijaka po Haberjevem postopku. Nekaj se ga uporablja tudi drugje v kemični industriji. Nekaj se ga uporablja kot gorivo, na primer v raketah za vesoljska plovila. Večina vodika, ki ga ljudje uporabljajo, nastane pri kemijski reakciji med zemeljskim plinom in paro.
Jedrska fuzija
Jedrska fuzija je zelo močan vir energije. Temelji na združevanju atomov, pri čemer nastaneta helij in energija, kar se dogaja v zvezdah, kot je Sonce, ali v vodikovi bombi. Za začetek je potrebna velika količina energije, zato tega še ni enostavno izvesti. Velika prednost pred jedrsko cepitvijo, ki se uporablja v današnjih jedrskih elektrarnah, je v tem, da pri njej nastane manj jedrskih odpadkov in da se ne uporablja strupeno in redko gorivo, kot je uran. Na Soncu se vsako sekundo zlije več kot 600 milijonov ton vodika.
Kurjenje vodika
Pri elektrolizi vode se voda s pomočjo elektrike razbije na vodik in kisik. Zgoreli vodik se združi z molekulami kisika in nastane para (čista vodna para). Gorivna celica združuje vodik z molekulami kisika, pri čemer se sprošča elektron kot elektrika. Zaradi teh razlogov mnogi verjamejo, da bo vodikova energija sčasoma nadomestila druga sintetična goriva.
Vodik se lahko uporablja tudi kot gorivo v gorivnih celicah ali pa se sežiga za pridobivanje toplote v parnih turbinah ali motorjih z notranjim izgorevanjem. Vodik se lahko proizvaja iz številnih virov, kot so premog, zemeljski plin ali elektrika, zato je dragocen dodatek k električnemu omrežju, enako kot zemeljski plin. Takšno omrežje in infrastrukturo z vozili na gorivne celice zdaj načrtujejo številne države, vključno z Japonsko, Korejo in številnimi evropskimi državami. To tem državam omogoča, da kupujejo manj nafte, kar je gospodarska prednost. Druga prednost je, da pri uporabi v gorivni celici ali zgorevanju v motorju z notranjim izgorevanjem, kot pri vozilu na vodik, motor ne onesnažuje okolja. Nastane le voda in majhna količina dušikovih oksidov.
Vprašanja in odgovori
V: Kakšen je simbol za vodik?
O: Simbol za vodik je H.
V: Kakšno je atomsko število vodika?
O: Atomsko število vodika je 1.
V: Kakšna je standardna atomska masa vodika?
O: Standardna atomska masa vodika je 1,008, zato je najlažji element v periodnem sistemu.
V: Kolikšen delež običajne snovi (po masi) predstavlja vodik?
O: Vodik predstavlja 75 % vseh običajnih (barionskih) snovi (po masi).
V: Ali je vodik pogost kemijski element v vesolju?
O: Da, vodik je najpogostejši kemijski element v vesolju.
V: Koliko protonov in elektronov ima najpogostejši izotop vodika?
O: Najpogostejši izotop vodika ima en proton, okoli katerega kroži en elektron.
V: Ali so zvezde večinoma sestavljene iz vodika?
O: Da, večina zvezd je večinoma sestavljena iz vodika.
