హైడ్రోజన్

రసాయన మూలకం వాయువు
(Hydrogen నుండి దారిమార్పు చెందింది)

Page మూస:Infobox element/styles.css has no content.

హైడ్రోజన్, 00H
Purple glow in its plasma state
హైడ్రోజన్
Appearancecolorless gas
Standard atomic weight Ar°(H)
హైడ్రోజన్ in the periodic table
Hydrogen Helium
Lithium Beryllium Boron Carbon Nitrogen Oxygen Fluorine Neon
Sodium Magnesium Aluminium Silicon Phosphorus Sulfur Chlorine Argon
Potassium Calcium Scandium Titanium Vanadium Chromium Manganese Iron Cobalt Nickel Copper Zinc Gallium Germanium Arsenic Selenium Bromine Krypton
Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon
Caesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury (element) Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon
Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Ununtrium Flerovium Ununpentium Livermorium Ununseptium Ununoctium
-

H

Li
- ← హైడ్రోజన్హీలియం
Groupమూస:Infobox element/symbol-to-group/format
Periodperiod 1
Block  s-block
Electron configuration1s1
Electrons per shell1
Physical properties
Colorరంగులేనిది
Phase at STPgas
Melting point13.99 K ​(-259.16 °C, ​-434.49 °F)
Boiling point20.271 K ​(-252.879 °C, ​-423.182 °F)
Density (at STP)0.08988 g/L
when liquid (at m.p.)0.07 (0.0763 solid)[3] g/cm3
when liquid (at b.p.)0.07099 g/cm3
Triple point13.8033 K, ​7.041 kPa
Critical point32.938 K, 1.2858 MPa
Heat of fusion(H2) 0.117 kJ/mol
Heat of vaporization(H2) 0.904 kJ/mol
Molar heat capacity(H2) 28.836 J/(mol·K)
Vapor pressure
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
at T (K) 15 20
Atomic properties
Oxidation states−1, 0, +1 (an amphoteric oxide)
ElectronegativityPauling scale: 2.20
Covalent radius31±5 pm
Van der Waals radius120 pm
Color lines in a spectral range
Spectral lines of హైడ్రోజన్
Other properties
Natural occurrenceprimordial
Crystal structurehexagonal
Hexagonal crystal structure for హైడ్రోజన్
Speed of sound(gas, 27 °C) 1310 m/s
Thermal conductivity0.1805 W/(m⋅K)
Magnetic orderingdiamagnetic[4]
CAS Number1333-74-0
History
Discoveryహెన్రీ కేవిండిష్[5][6] (1766)
Named byఆంటోనీ లావోయిజర్[7] (1783)
Isotopes of హైడ్రోజన్
Template:infobox హైడ్రోజన్ isotopes does not exist
 Category: హైడ్రోజన్
| references

ఉదజని (ఆంగ్లం: Hydrogen), ఒక రసాయన మూలకం. దీనిని తెలుగులో ఉదజని అని పిలుస్తారు. దీన్ని "H" అనే సంకేతముతో సూచిస్తారు. ఉదజని యొక్క పరమాణు సంఖ్య 1. మూలకాల పట్టికలో ఇది మొదటి మూలకం. సాధారణోష్ణము, పీడనముల వద్ద ఇది రంగు, వాసన, రుచి లేని, అలోహ బణు (H2) వాయువు (molecular gas). 1.00794 గ్రా/మోల్ యొక్క పరమాణు భారముతో ఉదజని అత్యంత తేలికైన మూలకము, అత్యంత తేలికైన వాయువు. ఇది గాలి కంటే తేలికైన వాయువు. ఒక లీటరు గాలి బరువు 1.29 గ్రాములైతే ఒక లీటరు ఉదజని యొక్క బరువు 0.09 గ్రాములు.

హైడ్రోజన్ స్పెక్ట్రం పరీక్ష

హెన్రీ కేవెండిష్ అనే శాస్త్రవేత్త 1766లో ఉదజనిని మొదటిసారిగా లోహాలను ఆమ్లంతో కలిపిన చర్య ద్వారా తయారు చేశాడు. ఇది గాలిలో మండి ఉదకము (నీరు) ను ఇస్తోంది కాబట్టి దీనిని తెలుగులో ఉదజని అని అంటారు. ఇంగ్లీషులో "హైడ్రొజన్" అన్న మాట. ఉదకమును పుట్టించేది అనే అర్థాన్ని ఇస్తుంది.

లక్షణాలు మార్చు

  • హైడ్రోజన్ పరమాణువు తన కేంద్రకం కన్నా 145 వేల రెట్లు పెద్దది.[9]
  • హైడ్రోజన్ పరమాణువు కేంద్రకంలో ప్రోటాను అనే ఉపపరమాణు కణం ఉంటుంది. ఆ కేంద్రకం చుట్టూ ఎలక్ట్రాను అనే మరొక ఉపపరమాణు కణం ప్రదక్షిణాలు చేస్తూన్నట్లు బోర్ నమూనాలో ఊహించుకుంటాం.
  • ఉదజని పరమాణువు ఎంత పెద్దగా ఉంటుంది? ఉదజని పరమాణువు గుండ్రంగా బంతిలా ఉంటుందని ఊహించుకుంటే ఆ బంతి వ్యాసార్ధాన్ని "బోర్ వ్యాసార్ధం" అంటారు. ఈ బోర్ వ్యాసార్ధం విలువ 0.529 × 10{-10} మీటర్లు. అనగా, ఉరమరగా, అర ఏంగ్‌స్ట్రం ఉంటుంది.[10]

పారిశ్రామిక రసాయనాల సంశ్లేషణ మార్చు

  • హేబర్ పద్ధతిలో అమ్మోనియా సంశ్లేషణ: 450-500 C ఉష్ణోగ్రత, 200 A పీడనం వద్ద ఇనప చూర్ణం ఉత్ప్రేరకం సమక్షంలో నైట్రోజన్ వాయువు, ఉదజని వాయువుతో సంయోగం చెంది అమ్మోనియా తయారవుతుంది.
  • ఉదజని వాయువును క్లోరిన్ వాయువుతో ఆమ్ల నిరోధక గదుల్లో మండించి, క్రియాజన్యం HClను నీటిలో శోషించడం ద్వారా హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం తయారుచేస్తారు.
  • 300 C ఉష్ణోగ్రత, 200 A పీడనం వద్ద ZnO, CrO3 ఉత్ప్రేరకంపై వాటర్ గేస్ (అనగా కార్బన్ మోనాక్సైడ్, ఉదజని వాయువుల మిశ్రమం) ను పంపితే మెతనాల్ లేదా మెతల్ ఆల్కహాల్ తరయారవుతుంది.

పారిశ్రామిక ఇంధనంగా మార్చు

ఉదజనిను పారిశ్రామిక ఇంధనంగా విస్తారంగా ఉపయోగించడానికి కారణం దాని అధిక దహనోష్ణత (242 కి.జౌ./మోల్).

  • ఆక్సీ ఉదజని బ్లో టార్చ్ లో ఉదజనిను శుద్ధ ఆక్సిజన్ తో మండించినప్పుడు అధిక ఉష్ణోగ్రత (2800 C) గల జ్వాల వస్తుంది. దీనిని వెల్డింగ్ చేయడానికి, ప్లాటినమ్, క్వార్ట్జ్ లను ద్రవీకరించడానికి ఉపయోగిస్తారు.
  • బొగ్గును నిర్వాత స్వేదనం (Destructive distillation) చేస్తే వెలువడే క్రియాజన్యాలను నీటి లోకి పంపి తారు వంటి పదార్ధాలను చల్లబరిచి ద్రవీకరించిన తరువాత వచ్చే వాయు పదార్థం 'కోల్ గాస్'. దీనిలో ఉదజని (45-55 %), మీథేన్ (25-35 %), కార్బన్ మోనాక్సైడ్ (4-11 %) ఉంటాయి. ఇది ఒక ముఖ్యమైన పారిశ్రామిక ఇంధనం. దీని కెలోరిఫిక్ విలువ 21,000 కి.జౌ./మీ3.
  • ఉదజని, కార్బన్ మోనాక్సైడ్ లేదా మీథేన్ వంటి ఇంధనాలను దహనం చేయడం ద్వారా వచ్చే శక్తిని సరళ రీతిలో విద్యుచ్ఛక్తిగా మార్చే విద్యుత్ ఘటాలను "ఇందన ఘటాలు" అంటారు. ఈ ఘటాన్ని అపోలో అంతరిక్ష కార్యక్రమంలో విద్యుత్ సరఫరాకు ఉపయోగించారు.

నూనెల హైడ్రోజనీకరణంలో మార్చు

అసంతృప్త నూనెలను సంతృప్త క్రొవ్వులుగా మార్చే ప్రక్రియలో హైడ్రోజన్ వాయువును ఉపయోగిస్తారు. అసంతృప్త నూనెలకు హైడ్రోజన్ వాయువు పంపిస్తూ నికెల్ ఉత్ప్రేరకం సమక్షంలో వేడిచేసినపుడు సంతృప్త క్రొవ్వులు (డాల్డా, వనస్పతి మొదలగునవి) తయారుచేస్తారు. దీని కొరకు 241 మెగా పాస్కల్స్ పీడనాన్ని, 300 డిగ్రీల సెల్సియస్ వరకు ఉష్ణాన్ని ఉపయోగిస్తారు.

బెర్జీలియస్ పద్ధతిలో పెట్రోలు తయారీలో మార్చు

లోహ నిష్కర్షణలో మార్చు

మూలాలు మార్చు

  1. "Standard Atomic Weights: Hydrogen". CIAAW. 2009.
  2. Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; et al. (2022-05-04). "Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry (in ఇంగ్లీష్). doi:10.1515/pac-2019-0603. ISSN 1365-3075.
  3. Wiberg, Egon; Wiberg, Nils; Holleman, Arnold Frederick (2001). Inorganic chemistry. Academic Press. p. 240. ISBN 0123526515.
  4. "Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds". CRC Handbook of Chemistry and Physics (PDF) (81st ed.). CRC Press.
  5. "Hydrogen". Van Nostrand's Encyclopedia of Chemistry. Wylie-Interscience. 2005. pp. 797–799. ISBN 0-471-61525-0.
  6. Emsley, John (2001). Nature's Building Blocks. Oxford: Oxford University Press. pp. 183–191. ISBN 0-19-850341-5.
  7. Stwertka, Albert (1996). A Guide to the Elements. Oxford University Press. pp. 16–21. ISBN 0-19-508083-1.
  8. Simpson, J.A.; Weiner, E.S.C. (1989). "Hydrogen". Oxford English Dictionary. Vol. 7 (2nd ed.). Clarendon Press. ISBN 0-19-861219-2.
  9. రోహిణీ ప్రసాద్, కొడవటిగంటి (2012). అణువుల శక్తి. హైదరాబాద్: హైదరాబాద్ బుక్ ట్రస్ట్. p. 49.
  10. వేమూరి వేంకటేశ్వరరావు, గుళిక రసాయనం (క్వాంటం కెమిస్ట్రీ), కినిగె, http://kinige.net[permanent dead link]