Kľúčový rozdiel – atómový vodík a vznikajúci vodík
Vodík je chemický prvok. Je to prvý chemický prvok, ktorý sa nachádza v periodickej tabuľke prvkov (v skupine 1, perióda 1). Každý chemický prvok má svoj vlastný symbol. Chemická značka vodíka je H. Každý izotop vodíka obsahuje vo svojom atómovom jadre jeden protón. Preto je atómové číslo vodíka 1. Je to najľahší prvok, ktorý možno na Zemi nájsť. Atómový vodík a vznikajúci vodík sú dva pojmy používané v chémii na identifikáciu rovnakého vodíkového prvku v rôznych aplikáciách. Kľúčový rozdiel medzi atómovým vodíkom a vznikajúcim vodíkom je v tom, že jeden atóm vodíka alebo vodíka získaný disociáciou molekulárneho vodíka je známy ako atómový vodík, zatiaľ čo vznikajúci vodík označuje vodík, ktorý sa uvoľňuje počas chemickej reakcie.
Čo je atómový vodík?
Vodík získaný disociáciou molekulárneho vodíka je známy ako atómový vodík. Atómový vodík je teda izolovaný vodík. Atóm vodíka obsahuje jeden kladne nabitý protón v jadre a záporne nabitý elektrón viazaný na jadro prostredníctvom Coulombových síl. Keď vezmeme do úvahy výskyt atómového vodíka, asi 70 – 75 % normálnej hmoty vo vesmíre tvorí atómový vodík.
Obrázok 1: Atómová štruktúra Protium
Atómový vodík je na zemskej kôre veľmi vzácny kvôli svojej vysokej reaktivite a energii. Atómový vodík má tendenciu vytvárať molekulárny vodík (H2) alebo iné zlúčeniny s cieľom získať nižší energetický stav, ktorý je stabilný.
Atómový vodík možno nájsť v troch hlavných izotopoch. Izotopy sú atómy toho istého chemického prvku, ktoré majú rovnaký počet protónov, ale rôzny počet neutrónov (alebo neutróny chýbajú). Existujú tri hlavné izotopy: Protium, Deutérium a Trícium. Protium nemá vo svojom atómovom jadre žiadne neutróny; Deutérium má jeden neutrón, zatiaľ čo trícium má dva. Protium je najrozšírenejší izotop.
Jediný elektrón v atómovom vodíku je obsadený v orbitále s. Atómový vodík je schopný tvoriť sigma kovalentné väzby, ale nie pí väzby, pretože neexistujú žiadne p orbitály. Iónová forma atómového vodíka je vodíkový ión, ktorému chýba elektrón. Je to katión. Chemický symbol pre vodíkový ión je H+
Príprava atómového vodíka
Existujú dva spôsoby získania atómového vodíka.
Reakcie tepelnej disociácie
Tu sa molekulárny vodík (H2) zahrieva na veľmi vysokú teplotu asi 500 °C. Potom sa molekuly vodíka disociujú na atómový vodík. Toto je však stále teoretický prístup
Metóda elektrického vybíjania
To sa vykonáva pri tlaku 0,1 – 1,00 mmHg v elektrickej výbojovej trubici. Systém je prevádzkovaný pomocou molekulárneho vodíka (plynný vodík). Na prípravu elektrickej archy sa používajú volfrámové elektródy
Čo je vznikajúci vodík?
Pojem vznikajúci vodík sa používa na označenie vodíka, ktorý sa uvoľňuje počas chemickej reakcie. Predpokladá sa, že vodík uvoľnený počas postupu chemickej reakcie je spočiatku v atómovom stave; potom sa spojí za vzniku molekulárneho vodíka a uvoľní sa ako plynný vodík (alebo tento atómový vodík bude reagovať s niektorými inými dostupnými iónmi). Napríklad
Zn + 2HCl → ZnCl2 + 2[H]
Aké sú podobnosti medzi atómovým vodíkom a vznikajúcim vodíkom?
- Obaja sú izolované atómové stavy vodíka.
- Oba druhy sú vysoko reaktívne a energické.
Aký je rozdiel medzi atómovým vodíkom a vznikajúcim vodíkom?
Atómový vodík vs vznikajúci vodík |
|
| Atómový vodík označuje vodík získaný disociáciou molekulárneho vodíka. | Nascentný vodík označuje vodík, ktorý sa uvoľňuje počas chemickej reakcie. |
| Aplikácia | |
| Atómový vodík je izolovaná forma vodíka, ktorá je vysoko reaktívna a energetická; je to hlavná zložka vo vesmíre. | Nascentný vodík je počiatočný atómový stav vodíka, ktorý vzniká počas chemickej reakcie. |
Zhrnutie – Atómový vodík verzus vznikajúci vodík
Atómový vodík je izolovaná forma chemického prvku, vodíka. Rodiaci sa vodík je tiež izolovaná forma vodíka. Tieto dva pojmy sa však líšia v ich aplikácii. Kľúčový rozdiel medzi atómovým vodíkom a vznikajúcim vodíkom je v tom, že jeden atóm vodíka alebo vodíka získaný disociáciou molekulárneho vodíka je známy ako atómový vodík, zatiaľ čo termín vznikajúci vodík sa používa na označenie vodíka, ktorý sa uvoľňuje počas chemickej reakcie.
