L'hydrogène est un élément du groupe VII du système périodique de numéro atomique 1. Il a été isolé pour la première fois par le chimiste flamand J. Van Helmont au 17e siècle. Étudié par le physicien et chimiste anglais G. Cavendish à la fin du XVIIIe siècle. Le nom hydrogène vient du grec. hydrogènes (production d'eau).

L'hydrogène est l'un des éléments les plus abondants de l'univers. L'énergie émise par le Soleil est née de la fusion de quatre noyaux d'hydrogène en un noyau d'hélium. Sur Terre, l'hydrogène fait partie de l'eau, des minéraux, du charbon, du pétrole et des êtres vivants. Sous forme libre, de petites quantités d'hydrogène se trouvent dans les gaz volcaniques.

L'hydrogène est un gaz incolore et inodore, ne se dissout pas dans l'eau et forme des mélanges explosifs avec l'air. Il existe trois types d'hydrogène : le protium, le deutérium et le tritium, qui diffèrent par le nombre de neutrons. L'hydrogène est obtenu par électrolyse de l'eau, sous-produit du raffinage du pétrole.

• Le rôle biologique de l'hydrogène

  Le rôle de l'hydrogène dans la nature n'est pas déterminé par la masse, mais par le nombre d'atomes, dont la part parmi les autres éléments est de 17% (deuxième place après l'oxygène, dont la proportion d'atomes est d'environ 52%). Par conséquent, l'importance de l'hydrogène dans les processus chimiques se produisant sur Terre est presque aussi grande que celle de l'oxygène. Contrairement à l'oxygène, qui existe sur Terre à l'état lié et libre, presque tout l'hydrogène sur Terre se présente sous forme de composés. Seule une très faible quantité d'hydrogène sous forme de substance simple se retrouve dans l'atmosphère (0,00005 % en volume).

  La fonction principale de l'hydrogène est la structuration de l'espace biologique (eau et liaisons hydrogène) et la formation d'une variété de molécules organiques (biologiques). L'hydrogène est capable de réagir avec des atomes électron-positifs et électro-négatifs, d'interagir activement avec de nombreux éléments, tout en présentant des propriétés à la fois oxydantes et réductrices. Dans les réactions avec les métaux alcalins et alcalino-terreux, l'hydrogène agit comme un agent oxydant et, par rapport à l'oxygène, au soufre et aux halogènes, il présente des propriétés réductrices.

  Lorsqu'un électron est perdu, un atome d'hydrogène passe dans une particule élémentaire - un proton. Dans une solution aqueuse, un proton passe dans un cation hydronium, qui est hydraté par trois molécules d'eau et forme un cation hydronium hydraté H 9 O 4+ . Sous la forme de ce cation, les protons se trouvent en solution aqueuse.

  Dans les processus biologiques, le proton joue un rôle extrêmement important : il détermine les propriétés acides des solutions, et participe aux transformations redox. Avec la participation d'ions hydrogène, les cations métalliques sont liés dans des biocomplexes, des réactions de précipitation se produisent (par exemple, la formation de la base minérale du tissu osseux), la décomposition hydrolytique des lipides, des polysaccharides, des peptides.

  Dans le corps humain, l'hydrogène dans les composés avec d'autres macroéléments forme des groupes amino et des groupes sulfhydryle, qui jouent un rôle important dans le fonctionnement de diverses biomolécules. L'hydrogène est inclus dans la structure des protéines, des glucides, des graisses, des enzymes et d'autres bio composés organiques remplir des fonctions structurelles et réglementaires. Grâce aux liaisons hydrogène, s'effectue la copie de la molécule d'ADN, qui transmet l'information génétique de génération en génération.

  L'hydrogène réagit avec l'oxygène pour former une molécule d'eau. L'eau est la substance principale qui compose le corps. Dans le corps d'un nouveau-né, la teneur en eau est d'environ 80%, chez un adulte - 55-60%. L'eau participe à un grand nombre de réactions biochimiques, dans tous les processus physiologiques et biologiques, assure l'échange de substances entre le corps et environnement externe entre les cellules et à l'intérieur des cellules. L'eau est la base structurelle des cellules, elle est nécessaire pour maintenir leur volume optimal, elle détermine la structure spatiale et les fonctions des biomolécules.

  Dans les milieux biologiques, une partie de l'eau (environ 40 %) est à l'état lié (associée à ions inorganiques et biomolécules). Le reste, c'est-à-dire l'eau libre est une structure mobile associée à des liaisons hydrogène. Il y a un échange continu de molécules entre l'eau libre et l'eau liée.

  L'eau dans le corps est classiquement divisée en extracellulaire et intracellulaire. L'eau extracellulaire, à son tour, est le liquide interstitiel qui entoure les cellules; liquide intravasculaire (plasma sanguin) et liquide transcellulaire, qui se trouve dans les cavités séreuses et les organes creux. L'accumulation d'eau dans l'organisme (hyperhydratation) peut s'accompagner d'une augmentation de la teneur en eau dans le secteur intercellulaire (œdème), dans les cavités séreuses (hydropisie) et à l'intérieur des cellules (gonflement). Une diminution de la teneur en eau dans le corps (déshydratation) s'accompagne d'une diminution de la turgescence, de la sécheresse de la peau et des muqueuses, de l'hémoconcentration et de l'hypotension.

  Il existe une théorie liée à la nature structurée de l'eau, sur le soi-disant rôle informationnel de l'eau dans les systèmes vivants et la présence d'une mémoire structurelle dans les solutions aqueuses.

  Malgré le fait que l'eau soit l'un des principaux composants du corps humain, son rôle a jusqu'à présent été sous-estimé et peu étudié par les scientifiques et les représentants de la médecine pratique. Pendant ce temps, la perte de presque tout le glycogène et les graisses ou la moitié des protéines par une personne en termes de conséquences sur la santé signifie moins que la perte de seulement 10 % d'eau (alors que la perte de 20 % d'eau entraîne la mort).

  Les besoins en eau d'une personne sont de 1 à 1,5 ml par Kcal de nourriture consommée, c'est-à-dire qu'avec une valeur énergétique de l'alimentation de 2000 Kcal, le corps a besoin de 2 à 3 litres d'eau par jour. Environ 300 à 400 ml d'eau se forment quotidiennement dans le corps humain à la suite de diverses réactions métaboliques. L'oxydation de 1 g de glucides conduit à la formation de 0,6 g d'eau, 1,07 g de lipides et 0,41 g de protéines.

• Toxicité de l'hydrogène

  L'hydrogène est non toxique. La dose létale pour l'homme n'a pas été déterminée.

• L'utilisation de composés d'hydrogène

  Les composés d'hydrogène sont utilisés dans industrie chimique dans la production de méthanol, d'ammoniac, etc.

  En médecine, l'un des isotopes de l'hydrogène (le deutérium) est utilisé comme marqueur dans les études pharmacocinétiques. médicaments. Un autre isotope (le tritium) est utilisé dans le diagnostic des radio-isotopes, dans l'étude des réactions biochimiques du métabolisme enzymatique, etc.

  Le peroxyde d'hydrogène H 2 O 2 est un désinfectant et un stérilisant.

L'HYDROGÈNE, N (lat. hydrogénium ; a. hydrogène ; n. Wasserstoff ; f. hydrogène ; et. hidrogeno), est un élément chimique du système périodique des éléments de Mendeleev, qui est simultanément attribué aux groupes I et VII, numéro atomique 1, masse atomique 1, 0079. L'hydrogène naturel a des isotopes stables - protium (1 H), deutérium (2 H ou D) et radioactifs - tritium (3 H ou T). Pour les composés naturels, le rapport moyen D/Н = (158±2).10 -6 Le contenu d'équilibre de 3 Н sur la Terre est de ~5.10 27 atomes.

Propriétés physiques de l'hydrogène

L'hydrogène a été décrit pour la première fois en 1766 par le scientifique anglais G. Cavendish. Dans des conditions normales, l'hydrogène est un gaz incolore, inodore et insipide. Dans la nature, à l'état libre, il se présente sous forme de molécules H 2 . L'énergie de dissociation de la molécule H 2 est de 4,776 eV ; le potentiel d'ionisation de l'atome d'hydrogène est de 13,595 eV. L'hydrogène est la substance la plus légère de toutes connues, à 0°C et 0,1 MPa 0,0899 kg/m 3 ; point d'ébullition - 252,6 ° C, point de fusion - 259,1 ° C; paramètres critiques : t - 240°C, pression 1,28 MPa, densité 31,2 kg/m 3. Le plus thermiquement conducteur de tous les gaz est de 0,174 W/(m.K) à 0°C et 1 MPa, la capacité calorifique spécifique est de 14.208.10 3 J (kg.K).

Propriétés chimiques de l'hydrogène

L'hydrogène liquide est très léger (densité à -253°C 70,8 kg/m 3) et fluide (à -253°C elle est de 13,8 cP). Dans la plupart des composés, l'hydrogène présente un état d'oxydation de +1 (similaire aux métaux alcalins), moins souvent -1 (similaire aux hydrures métalliques). Dans des conditions normales, l'hydrogène moléculaire est inactif ; solubilité dans l'eau à 20°C et 1 MPa 0,0182 ml/g ; bien soluble dans les métaux - Ni, Pt, Pd, etc. Forme de l'eau avec de l'oxygène avec un dégagement de chaleur de 143,3 MJ / kg (à 25 ° C et 0,1 MPa); à 550°C et plus, la réaction s'accompagne d'une explosion. Lors de l'interaction avec le fluor et le chlore, les réactions s'accompagnent également d'une explosion. Les principaux composés hydrogénés : H 2 O, l'ammoniac NH 3, l'hydrogène sulfuré H 2 S, CH 4, les hydrures métalliques et halogénés CaH 2, HBr, Hl, ainsi que les composés organiques C 2 H 4, HCHO, CH 3 OH, etc. .

L'hydrogène dans la nature

L'hydrogène est un élément répandu dans la nature, sa teneur est de 1% (en masse). Le principal réservoir d'hydrogène sur Terre est l'eau (11,19 %, en masse). L'hydrogène est l'un des principaux composants de tous les composés organiques naturels. À l'état libre, il est présent dans les gaz volcaniques et autres gaz naturels, en (0,0001%, par le nombre d'atomes). Il constitue l'essentiel de la masse du Soleil, des étoiles, du gaz interstellaire, des nébuleuses à gaz. Il est présent dans les atmosphères des planètes sous forme de H 2 , CH 4 , NH 3 , H 2 O, CH, NHOH, etc. Il fait partie du rayonnement corpusculaire du Soleil (flux de protons) et des rayons cosmiques (flux d'électrons flux).

Obtenir et utiliser de l'hydrogène

Les matières premières pour la production industrielle d'hydrogène sont les gaz raffinés, les produits de gazéification, etc. Les principales méthodes de production d'hydrogène sont la réaction des hydrocarbures avec la vapeur d'eau, l'oxydation incomplète des hydrocarbures, la conversion des oxydes, l'électrolyse de l'eau. L'hydrogène est utilisé pour la production d'ammoniac, d'alcools, d'essence synthétique, d'acide chlorhydrique, l'hydrotraitement des produits pétroliers, la coupe des métaux avec une flamme hydrogène-oxygène.

L'hydrogène est un carburant gazeux prometteur. Le deutérium et le tritium ont trouvé une application dans l'ingénierie de l'énergie nucléaire.

L'élément chimique le plus courant dans l'univers est l'hydrogène. C'est une sorte de point de référence, car dans le tableau périodique, son numéro atomique est égal à un. L'humanité espère pouvoir en apprendre davantage à son sujet comme l'un des véhicules les plus possibles à l'avenir. L'hydrogène est l'élément le plus simple, le plus léger et le plus commun, il est abondant partout - soixante-quinze pour cent de la masse totale de matière. C'est dans n'importe quelle étoile, surtout beaucoup d'hydrogène dans les géantes gazeuses. Son rôle dans les réactions de fusion stellaire est essentiel. Sans hydrogène, il n'y a pas d'eau, ce qui signifie qu'il n'y a pas de vie. Tout le monde se souvient qu'une molécule d'eau contient un atome d'oxygène et que deux atomes sont de l'hydrogène. C'est la formule bien connue H 2 O.

Comment nous l'utilisons

L'hydrogène a été découvert en 1766 par Henry Cavendish lors de l'analyse de la réaction d'oxydation d'un métal. Après plusieurs années d'observation, il s'est rendu compte que dans le processus de combustion de l'hydrogène, de l'eau se forme. Auparavant, les scientifiques isolaient cet élément, mais ne le considéraient pas comme indépendant. En 1783, l'hydrogène reçut le nom d'hydrogène (traduit du grec "hydro" - eau, et "gène" - donner naissance). L'élément qui génère l'eau est l'hydrogène. C'est un gaz dont la formule moléculaire est H 2 . Si la température est proche de la température ambiante et que la pression est normale, cet élément est imperceptible. L'hydrogène ne peut même pas être capté par les sens humains - il est insipide, incolore, inodore. Mais sous pression et à une température de -252,87 C (très froid !) ce gaz se liquéfie. C'est ainsi qu'il est stocké, car sous forme de gaz, il prend beaucoup plus de place. C'est de l'hydrogène liquide qui est utilisé comme carburant de fusée.

L'hydrogène peut devenir solide, métallique, mais pour cela, une ultra-haute pression est nécessaire, et c'est ce que font actuellement les scientifiques, physiciens et chimistes les plus éminents. Déjà maintenant, cet élément sert de carburant alternatif pour le transport. L'appliquer est similaire au fonctionnement d'un moteur. combustion interne: Lorsque l'hydrogène est brûlé, une grande partie de son énergie chimique est libérée. Une méthode de création d'une pile à combustible basée sur celle-ci a également été développée en pratique: lorsqu'elle est combinée avec de l'oxygène, une réaction se produit et, à travers cela, de l'eau et de l'électricité se forment. Il est possible que les transports "passent" bientôt de l'essence à l'hydrogène - de nombreux constructeurs automobiles s'intéressent à la création de matériaux combustibles alternatifs, et il y a quelques succès. Mais un moteur purement hydrogène est encore dans le futur, les difficultés sont nombreuses. Cependant, les avantages sont tels que la création d'un réservoir de carburant avec de l'hydrogène solide est bat son plein, et les scientifiques et ingénieurs ne reculeront pas.

Informations de base

Hydrogénium (lat.) - l'hydrogène, le premier numéro de série du tableau périodique, est désigné H. L'atome d'hydrogène a une masse de 1,0079, c'est un gaz qui, dans des conditions normales, n'a ni goût, ni odeur, ni couleur. Les chimistes depuis le XVIe siècle ont décrit un certain gaz combustible, le désignant de différentes manières. Mais cela s'est avéré pour tout le monde dans les mêmes conditions - lorsque l'acide agit sur le métal. L'hydrogène, même par Cavendish lui-même, a été pendant de nombreuses années simplement appelé "air combustible". Ce n'est qu'en 1783 que Lavoisier a prouvé que l'eau a une composition complexe, par synthèse et analyse, et quatre ans plus tard, il a donné son "air combustible" nom moderne. La racine de ce mot composé est largement utilisé lorsqu'il est nécessaire de nommer des composés d'hydrogène et tout processus auquel il participe. Par exemple, hydrogénation, hydrure et similaire. Et le nom russe a été proposé en 1824 par M. Soloviev.

Dans la nature, la répartition de cet élément n'a pas d'égal. Dans la lithosphère et l'hydrosphère de la croûte terrestre, sa masse est de 1 %, mais les atomes d'hydrogène peuvent atteindre 16 %. L'eau la plus courante sur Terre, et 11,19% en poids, est de l'hydrogène. Aussi, il est certainement présent dans presque tous les composés qui composent le pétrole, le charbon, tous les gaz naturels, l'argile. Il y a de l'hydrogène dans tous les organismes végétaux et animaux - dans la composition des protéines, des graisses, des acides nucléiques, des glucides, etc. L'état libre de l'hydrogène n'est pas typique et ne se produit presque jamais - il y en a très peu dans les gaz naturels et volcaniques. Une quantité très négligeable d'hydrogène dans l'atmosphère - 0,0001%, en termes de nombre d'atomes. D'autre part, des flux entiers de protons représentent l'hydrogène dans l'espace proche de la Terre, qui constitue la ceinture de rayonnement interne de notre planète.

Espace

Dans l'espace, aucun élément n'est aussi commun que l'hydrogène. Le volume d'hydrogène dans la composition des éléments du Soleil est supérieur à la moitié de sa masse. La plupart des étoiles forment de l'hydrogène sous forme de plasma. L'essentiel des divers gaz des nébuleuses et du milieu interstellaire est également constitué d'hydrogène. Il est présent dans les comètes, dans l'atmosphère de plusieurs planètes. Naturellement, pas sous sa forme pure, soit sous forme de H 2 libre, soit sous forme de méthane CH 4, soit sous forme d'ammoniac NH 3, voire sous forme d'eau H 2 O. Très souvent, il existe des radicaux CH, NH, SiN, OH, PH, etc. . En tant que flux de protons, l'hydrogène fait partie du rayonnement solaire corpusculaire et des rayons cosmiques.

Dans l'hydrogène ordinaire, un mélange de deux isotopes stables est l'hydrogène léger (ou protium 1 H) et l'hydrogène lourd (ou deutérium - 2 H ou D). Il existe d'autres isotopes: tritium radioactif - 3 H ou T, sinon - hydrogène superlourd. Et aussi très instable 4 N. Dans la nature, un composé d'hydrogène contient des isotopes dans de telles proportions : il y a 6800 atomes de protium par atome de deutérium. Le tritium se forme dans l'atmosphère à partir de l'azote, qui est affecté par les neutrons des rayons cosmiques, mais de façon négligeable. Que signifient les nombres de masse des isotopes ? Le nombre indique que le noyau de protium n'a qu'un seul proton, tandis que le deutérium a non seulement un proton, mais aussi un neutron dans le noyau d'un atome. Le tritium a deux neutrons dans le noyau pour un proton. Mais 4 N contient trois neutrons par proton. Alors propriétés physiques et les isotopes chimiques de l'hydrogène sont très différents par rapport aux isotopes de tous les autres éléments - trop de différence de masses.

Structure et propriétés physiques

En termes de structure, l'atome d'hydrogène est le plus simple par rapport à tous les autres éléments : un noyau - un électron. Potentiel d'ionisation - l'énergie de liaison du noyau avec l'électron - 13,595 électron-volts (eV). C'est précisément à cause de la simplicité de cette structure que l'atome d'hydrogène est un modèle commode en mécanique quantique lorsqu'il est nécessaire de calculer les niveaux d'énergie d'atomes plus complexes. Dans la molécule H2, il y a deux atomes qui sont reliés par une liaison covalente chimique. L'énergie de désintégration est très élevée. L'hydrogène atomique peut se former dans des réactions chimiques, comme le zinc et l'acide chlorhydrique. Cependant, l'interaction avec l'hydrogène ne se produit pratiquement pas - l'état atomique de l'hydrogène est très court, les atomes se recombinent immédiatement en molécules H 2.

D'un point de vue physique, l'hydrogène est plus léger que toutes les substances connues - plus de quatorze fois plus léger que l'air (rappel s'envolant ballons à air en vacances - à l'intérieur, ils n'ont que de l'hydrogène). Cependant, l'hélium peut bouillir, se liquéfier, fondre, se solidifier, et seul l'hélium bout et fond à des températures plus basses. Il est difficile de le liquéfier, il faut une température inférieure à -240 degrés Celsius. Mais il a une conductivité thermique très élevée. Il ne se dissout presque pas dans l'eau, mais le métal interagit parfaitement avec l'hydrogène - il se dissout dans presque tout, surtout dans le palladium (850 volumes sont dépensés pour un volume d'hydrogène). L'hydrogène liquide est léger et fluide, et lorsqu'il est dissous dans les métaux, il détruit souvent les alliages en raison de l'interaction avec le carbone (acier, par exemple), la diffusion, la décarbonisation se produit.

Propriétés chimiques

Dans les composés, pour la plupart, l'hydrogène présente un état d'oxydation (valence) de +1, comme le sodium et d'autres métaux alcalins. Il est considéré comme leur analogue, à la tête du premier groupe du système Mendeleïev. Mais l'ion hydrogène dans les hydrures métalliques est chargé négativement, avec un état d'oxydation de -1. De plus, cet élément est proche des halogènes, qui sont même capables de le remplacer dans les composés organiques. Cela signifie que l'hydrogène peut également être attribué au septième groupe du système de Mendeleïev. Dans des conditions normales, les molécules d'hydrogène ne diffèrent pas par leur activité, ne se combinant qu'avec les non-métaux les plus actifs: c'est bon avec le fluor, et s'il est léger, avec le chlore. Mais lorsqu'il est chauffé, l'hydrogène devient différent - il réagit avec de nombreux éléments. L'hydrogène atomique, comparé à l'hydrogène moléculaire, est chimiquement très actif, de sorte que de l'eau se forme en liaison avec l'oxygène, et de l'énergie et de la chaleur sont libérées en cours de route. À température ambiante cette réaction est très lente, mais lorsqu'elle est chauffée au-dessus de cinq cent cinquante degrés, on obtient une explosion.

L'hydrogène est utilisé pour réduire les métaux, car il enlève l'oxygène de leurs oxydes. Avec le fluor, l'hydrogène forme une explosion même dans l'obscurité et à moins deux cent cinquante-deux degrés Celsius. Le chlore et le brome excitent l'hydrogène uniquement lorsqu'ils sont chauffés ou éclairés, et l'iode uniquement lorsqu'ils sont chauffés. L'hydrogène et l'azote forment l'ammoniac (c'est ainsi que sont fabriqués la plupart des engrais). Lorsqu'il est chauffé, il interagit très activement avec le soufre et on obtient du sulfure d'hydrogène. Avec le tellure et le sélénium, il est difficile de provoquer une réaction de l'hydrogène, mais avec du carbone pur, la réaction se produit à des températures très élevées et du méthane est obtenu. Avec le monoxyde de carbone, l'hydrogène forme divers composés organiques, la pression, la température, les catalyseurs influencent ici, et tout cela est d'une grande importance pratique. En général, le rôle de l'hydrogène, ainsi que de ses composés, est exceptionnellement important, car il confère des propriétés acides aux acides protiques. Des liaisons hydrogène sont formées avec de nombreux éléments, affectant les propriétés des composés inorganiques et organiques.

Obtenir et utiliser

L'hydrogène est obtenu à l'échelle industrielle à partir de gaz naturels - combustibles, four à coke, gaz de raffinage du pétrole. Il peut aussi être obtenu par électrolyse là où l'électricité n'est pas trop chère. Cependant, la méthode la plus importante de production d'hydrogène est la réaction catalytique des hydrocarbures, principalement du méthane, avec de la vapeur d'eau, lorsque la conversion est obtenue. La méthode d'oxydation des hydrocarbures avec de l'oxygène est également largement utilisée. L'extraction de l'hydrogène du gaz naturel est le moyen le moins cher. Les deux autres sont l'utilisation de gaz de four à coke et de gaz de raffinerie - l'hydrogène est libéré lorsque les autres composants sont liquéfiés. Ils sont plus facilement liquéfiés, et pour l'hydrogène, on s'en souvient, il faut -252 degrés.

Le peroxyde d'hydrogène est très populaire. Le traitement avec cette solution est utilisé très souvent. Il est peu probable que la formule moléculaire H 2 O 2 soit nommée par tous ces millions de personnes qui veulent être blondes et éclaircir leurs cheveux, ainsi que par ceux qui aiment la propreté dans la cuisine. Même ceux qui traitent les égratignures en jouant avec un chaton ne réalisent souvent pas qu'ils utilisent un traitement à l'hydrogène. Mais tout le monde connaît l'histoire : depuis 1852, l'hydrogène a longtemps été utilisé dans l'aéronautique. Le dirigeable inventé par Henry Giffard était basé sur l'hydrogène. Ils s'appelaient des zeppelins. Les zeppelins ont été chassés du ciel par le développement rapide de la construction aéronautique. En 1937, il y avait accident majeur lorsque le dirigeable "Hindenburg" a brûlé. Après cet incident, les zeppelins n'ont plus jamais été utilisés. Mais à la fin du XVIIIe siècle, la diffusion des ballons remplie d'hydrogène était omniprésente. Outre la production d'ammoniac, l'hydrogène est aujourd'hui nécessaire à la fabrication d'alcool méthylique et d'autres alcools, d'essence, de pétrole lourd hydrogéné combustible liquide et combustible solide. Vous ne pouvez pas vous passer d'hydrogène lors du soudage, lors de la coupe de métaux - il peut s'agir d'oxygène-hydrogène et d'hydrogène atomique. Et le tritium et le deutérium donnent vie à l'énergie nucléaire. Il s'agit, comme on s'en souvient, des isotopes de l'hydrogène.

Neumyvakine

L'hydrogène en tant qu'élément chimique est si bon qu'il ne pouvait s'empêcher d'avoir ses propres fans. Ivan Pavlovich Neumyvakin - médecin Sciences médicales, professeur, lauréat du Prix d'État et il a de nombreux autres titres et récompenses, parmi eux. En tant que docteur en médecine traditionnelle, il a été nommé le meilleur guérisseur populaire de Russie. C'est lui qui a développé de nombreuses méthodes et principes pour fournir des soins médicaux aux astronautes en vol. C'est lui qui a créé un hôpital unique - un hôpital à bord d'un vaisseau spatial. En même temps, il était coordinateur d'État de la direction de la médecine esthétique. Espace et cosmétiques. Sa passion pour l'hydrogène ne vise pas à gagner beaucoup d'argent, comme c'est maintenant le cas en médecine domestique, mais au contraire, à apprendre aux gens comment guérir n'importe quoi à partir d'un remède à un sou, sans visites supplémentaires dans les pharmacies.

Il promeut le traitement avec un médicament qui est présent dans pratiquement tous les foyers. C'est du peroxyde d'hydrogène. Vous pouvez critiquer Neumyvakin autant que vous le souhaitez, il insistera toujours sur le sien: oui, en effet, littéralement tout peut être guéri avec du peroxyde d'hydrogène, car il sature les cellules internes du corps en oxygène, détruit les toxines, normalise l'acide et l'alcalin équilibre, et à partir de là, les tissus sont régénérés, le corps entier est rajeuni. Personne n'a encore vu quelqu'un guérir avec du peroxyde d'hydrogène, encore moins examiné, mais Neumyvakin affirme qu'en utilisant ce remède, vous pouvez vous débarrasser complètement des maladies virales, bactériennes et fongiques, prévenir le développement de tumeurs et d'athérosclérose, vaincre la dépression, rajeunir le corps et ne jamais tomber malade du SRAS et du rhume.

Panacée

Ivan Pavlovich est sûr qu'avec l'utilisation appropriée de ce médicament simple et avec toutes les instructions simples, vous pouvez vaincre de nombreuses maladies, y compris des maladies très graves. Leur liste est énorme : des maladies parodontales et des amygdalites à l'infarctus du myocarde, aux accidents vasculaires cérébraux et au diabète. Des bagatelles telles que la sinusite ou l'ostéochondrose s'envolent dès les premières séances de traitement. Même les tumeurs cancéreuses ont peur et fuient le peroxyde d'hydrogène, car le système immunitaire est stimulé, la vie de l'organisme et ses défenses sont activées.

Même les enfants peuvent être traités de cette manière, sauf qu'il est préférable que les femmes enceintes s'abstiennent d'utiliser du peroxyde d'hydrogène pour le moment. Cette méthode n'est pas non plus recommandée pour les personnes ayant des organes transplantés en raison d'une éventuelle incompatibilité tissulaire. La posologie doit être strictement respectée : d'une goutte à dix, en ajoutant une par jour. Trois fois par jour (trente gouttes d'une solution à trois pour cent de peroxyde d'hydrogène par jour, wow !) une demi-heure avant les repas. Vous pouvez entrer la solution par voie intraveineuse et sous la supervision d'un médecin. Parfois, le peroxyde d'hydrogène est combiné pour plus effet efficace avec d'autres médicaments. À l'intérieur, la solution est utilisée uniquement sous forme diluée - avec de l'eau propre.

Extérieurement

Les compresses et les rinçages étaient très populaires avant même que le professeur Neumyvakin ne crée ses méthodes. Tout le monde sait que, comme les compresses d'alcool, le peroxyde d'hydrogène ne peut pas être utilisé sous sa forme pure, car des brûlures tissulaires en résulteraient, mais les verrues ou les infections fongiques sont lubrifiées localement et avec une solution forte - jusqu'à quinze pour cent.

Avec des éruptions cutanées, des maux de tête, des procédures sont également effectuées dans lesquelles le peroxyde d'hydrogène est impliqué. La compresse doit être faite avec un chiffon de coton imbibé d'une solution de deux cuillères à café de peroxyde d'hydrogène à trois pour cent et de cinquante milligrammes d'eau pure. Couvrez le tissu de papier d'aluminium et enveloppez-le de laine ou d'une serviette. La durée de la compresse est d'un quart d'heure à une heure et demie le matin et le soir jusqu'à la récupération.

L'avis des médecins

Les avis sont partagés, tout le monde n'admire pas les propriétés du peroxyde d'hydrogène, de plus, non seulement ils n'y croient pas, mais ils s'en moquent. Parmi les médecins, il y a ceux qui ont soutenu Neumyvakin et ont même repris le développement de sa théorie, mais ils sont minoritaires. La plupart des médecins considèrent qu'un tel plan de traitement est non seulement inefficace, mais souvent mortel.

En effet, il n'y a pas encore officiellement un seul cas avéré où un patient serait guéri avec du peroxyde d'hydrogène. Dans le même temps, il n'y a aucune information sur la détérioration de la santé liée à l'utilisation de cette méthode. Mais un temps précieux est perdu, et une personne qui a reçu l'une des maladies graves et s'est entièrement fiée à la panacée de Neumyvakin court le risque d'être en retard pour le début de son véritable traitement traditionnel.

À système périodique l'hydrogène est situé dans deux groupes d'éléments qui sont absolument opposés dans leurs propriétés. Cette caractéristique le rend complètement unique. L'hydrogène n'est pas seulement un élément ou une substance, mais aussi un partie intégrante nombreux composés complexes, éléments organogènes et biogéniques. Par conséquent, nous examinons plus en détail ses propriétés et ses caractéristiques.

La libération de gaz combustible lors de l'interaction des métaux et des acides a été observée dès le XVIe siècle, c'est-à-dire lors de la formation de la chimie en tant que science. Le célèbre scientifique anglais Henry Cavendish a étudié la substance à partir de 1766 et lui a donné le nom "d'air combustible". Lorsqu'il est brûlé, ce gaz produit de l'eau. Malheureusement, l'adhésion du scientifique à la théorie du phlogistique (hypothétique "matière hyperfine") l'a empêché d'arriver aux bonnes conclusions.

Le chimiste et naturaliste français A. Lavoisier, en collaboration avec l'ingénieur J. Meunier et à l'aide de gazomètres spéciaux, réalisa en 1783 la synthèse de l'eau, puis son analyse en décomposant la vapeur d'eau avec du fer chauffé au rouge. Ainsi, les scientifiques ont pu tirer les bonnes conclusions. Ils ont découvert que "l'air combustible" ne fait pas seulement partie de l'eau, mais peut également en être extrait.

En 1787, Lavoisier a suggéré que le gaz à l'étude est une substance simple et, par conséquent, est l'un des principaux éléments chimiques. Il l'a appelé hydrogène (des mots grecs hydor - eau + gennao - je donne naissance), c'est-à-dire "donner naissance à l'eau".

Le nom russe "hydrogène" a été proposé en 1824 par le chimiste M. Soloviev. La détermination de la composition de l'eau a marqué la fin de la "théorie du phlogistique". Au tournant des 18e et 19e siècles, il a été constaté que l'atome d'hydrogène est très léger (par rapport aux atomes d'autres éléments) et sa masse a été prise comme principale unité de comparaison. masses atomiques, obtenant la valeur égale à 1.

Propriétés physiques

L'hydrogène est la plus légère de toutes les substances connues de la science (il est 14,4 fois plus léger que l'air), sa densité est de 0,0899 g/l (1 atm, 0 °C). Ce matériau fond (solidifie) et bout (se liquéfie), respectivement, à -259,1 ° C et -252,8 ° C (seul l'hélium a une température d'ébullition et de fusion inférieure).

La température critique de l'hydrogène est extrêmement basse (-240 °C). Pour cette raison, sa liquéfaction est un processus plutôt compliqué et coûteux. La pression critique d'une substance est de 12,8 kgf / cm² et la densité critique est de 0,0312 g / cm³. Parmi tous les gaz, l'hydrogène a la conductivité thermique la plus élevée : à 1 atm et 0°C, elle est de 0,174 W/(mxK).

La capacité thermique spécifique d'une substance dans les mêmes conditions est de 14,208 kJ / (kgxK) ou 3,394 cal / (gh ° C). Cet élément est peu soluble dans l'eau (environ 0,0182 ml/g à 1 atm et 20°C), mais bien - dans la plupart des métaux (Ni, Pt, Pa et autres), notamment dans le palladium (environ 850 volumes par volume de Pd) .

Cette dernière propriété est associée à sa capacité à diffuser, tandis que la diffusion à travers un alliage de carbone (par exemple, l'acier) peut s'accompagner de la destruction de l'alliage en raison de l'interaction de l'hydrogène avec le carbone (ce processus est appelé décarbonisation). À l'état liquide, la substance est très légère (densité - 0,0708 g / cm³ à t ° \u003d -253 ° C) et fluide (viscosité - 13,8 centigrades dans les mêmes conditions).

Dans de nombreux composés, cet élément présente une valence +1 (état d'oxydation), similaire au sodium et à d'autres métaux alcalins. Il est généralement considéré comme un analogue de ces métaux. En conséquence, il dirige le groupe I du système Mendeleïev. Dans les hydrures métalliques, l'ion hydrogène présente une charge négative (l'état d'oxydation est -1), c'est-à-dire que Na + H- a une structure similaire au chlorure de Na + Cl-. Conformément à cela et à d'autres faits (la proximité des propriétés physiques de l'élément "H" et des halogènes, la capacité de le remplacer par des halogènes dans les composés organiques), l'hydrogène est attribué au groupe VII du système Mendeleïev.

Dans des conditions normales, l'hydrogène moléculaire a une faible activité, ne se combinant directement qu'avec les non-métaux les plus actifs (avec le fluor et le chlore, avec ce dernier - à la lumière). À son tour, lorsqu'il est chauffé, il interagit avec de nombreux éléments chimiques.

L'hydrogène atomique a une activité chimique accrue (par rapport à l'hydrogène moléculaire). Avec l'oxygène, il forme de l'eau selon la formule :

Н₂ + ½О₂ = Н₂О,

libérant 285,937 kJ/mol de chaleur ou 68,3174 kcal/mol (25°C, 1 atm). Dans des conditions de température normales, la réaction se déroule assez lentement et à t ° >= 550 ° С, elle n'est pas contrôlée. Les limites d'explosivité d'un mélange d'hydrogène + oxygène en volume sont de 4 à 94 % H₂, et les mélanges d'hydrogène + air sont de 4 à 74 % H₂ (un mélange de deux volumes de H₂ et d'un volume d'O₂ est appelé gaz explosif).

Cet élément est utilisé pour réduire la plupart des métaux, car il prend l'oxygène des oxydes :

Fe₃O₄ + 4H₂ = 3Fe + 4Н₂О,

CuO + H₂ = Cu + H₂O etc.

Avec différents halogènes, l'hydrogène forme des halogénures d'hydrogène, par exemple :

H₂ + Cl₂ = 2HCl.

Cependant, lors de la réaction avec le fluor, l'hydrogène explose (cela se produit également dans l'obscurité, à -252 ° C), réagit avec le brome et le chlore uniquement lorsqu'il est chauffé ou éclairé, et avec l'iode uniquement lorsqu'il est chauffé. Lors de l'interaction avec l'azote, de l'ammoniac se forme, mais uniquement sur un catalyseur, à des pressions et températures élevées :

ZN₂ + N₂ = 2NH₃.

Lorsqu'il est chauffé, l'hydrogène réagit activement avec le soufre :

H₂ + S = H₂S (sulfure d'hydrogène),

et beaucoup plus difficile - avec du tellure ou du sélénium. L'hydrogène réagit avec le carbone pur sans catalyseur, mais à des températures élevées :

2H₂ + C (amorphe) = CH₄ (méthane).

Cette substance réagit directement avec certains métaux (alcalis, alcalino-terreux et autres) en formant des hydrures, par exemple :

Н₂ + 2Li = 2LiH.

Les interactions de l'hydrogène et du monoxyde de carbone (II) sont d'une importance pratique non négligeable. Dans ce cas, en fonction de la pression, de la température et du catalyseur, divers composés organiques se forment : HCHO, CH₃OH, etc. Les hydrocarbures insaturés se transforment en hydrocarbures saturés au cours de la réaction, par exemple :

С n Н₂ n + Н₂ = С n Н₂ n ₊₂.

L'hydrogène et ses composés jouent un rôle exceptionnel en chimie. Il détermine les propriétés acides de la soi-disant. les acides protiques ont tendance à former des liaisons hydrogène avec différents éléments, qui ont un effet significatif sur les propriétés de nombreux composés inorganiques et organiques.

Obtenir de l'hydrogène

Les principaux types de matières premières pour production industrielle de cet élément sont les gaz de raffinage du pétrole, les combustibles naturels et les gaz de cokerie. Il est également obtenu à partir de l'eau par électrolyse (dans des endroits où l'électricité est abordable). L'une des méthodes les plus importantes pour produire des matériaux à partir de gaz naturel est l'interaction catalytique des hydrocarbures, principalement du méthane, avec la vapeur d'eau (appelée conversion). Par example:

CH₄ + H₂O = CO + ZH₂.

Oxydation incomplète des hydrocarbures avec l'oxygène :

CH₄ + ½O₂ \u003d CO + 2H₂.

Le monoxyde de carbone (II) synthétisé subit une conversion :

CO + H₂O = CO₂ + H₂.

L'hydrogène produit à partir du gaz naturel est le moins cher.

Pour l'électrolyse de l'eau, on utilise un courant continu qui passe à travers une solution de NaOH ou de KOH (les acides ne sont pas utilisés pour éviter la corrosion de l'équipement). Dans des conditions de laboratoire, le matériau est obtenu par électrolyse de l'eau ou à la suite de la réaction entre l'acide chlorhydrique et le zinc. Cependant, on utilise plus souvent du matériel d'usine prêt à l'emploi dans des cylindres.

Des gaz de raffinerie et des gaz de cokerie, cet élément est isolé en éliminant tous les autres composants du mélange gazeux, car ils sont plus facilement liquéfiés lors du refroidissement profond.

Ce matériau a commencé à être obtenu industriellement à la fin du XVIIIe siècle. Ensuite, il a été utilisé pour remplir des ballons. Sur le ce moment l'hydrogène est largement utilisé dans l'industrie, principalement dans l'industrie chimique, pour la production d'ammoniac.

Les consommateurs de masse de cette substance sont les fabricants d'alcools méthyliques et autres, d'essence synthétique et de nombreux autres produits. Ils sont obtenus par synthèse à partir de monoxyde de carbone (II) et d'hydrogène. L'hydrogène est utilisé pour l'hydrogénation des combustibles liquides lourds et solides, des graisses, etc., pour la synthèse de HCl, l'hydrotraitement des produits pétroliers, ainsi que dans le découpage/soudage des métaux. Les éléments les plus importants pour l'énergie nucléaire sont ses isotopes - le tritium et le deutérium.

Le rôle biologique de l'hydrogène

Environ 10% de la masse des organismes vivants (en moyenne) tombe sur cet élément. Il fait partie de l'eau et des groupes les plus importants de composés naturels, notamment les protéines, les acides nucléiques, les lipides, les glucides. A quoi ça sert ?

Ce matériel joue un rôle déterminant : dans le maintien de la structure spatiale des protéines (quaternaire), dans la mise en œuvre du principe de complémentarité des acides nucléiques (c'est-à-dire dans la mise en place et le stockage information génétique), en général en "reconnaissance" au niveau moléculaire.

L'ion hydrogène H+ participe à d'importantes réactions/processus dynamiques dans le corps. Notamment : dans l'oxydation biologique, qui fournit de l'énergie aux cellules vivantes, dans les réactions de biosynthèse, dans la photosynthèse chez les plantes, dans la photosynthèse bactérienne et la fixation de l'azote, dans le maintien de l'équilibre acido-basique et de l'homéostasie, dans les processus de transport membranaire. Avec le carbone et l'oxygène, il forme la base fonctionnelle et structurelle des phénomènes de la vie.

Historique d'ouverture :

Depuis le XVe siècle, de nombreux chercheurs ont constaté le dégagement de gaz combustible lors de l'interaction des acides avec les métaux. Première Description détaillée l'hydrogène, appelé "air combustible" et "air déphlogistiqué" a été donné par le chimiste anglais Henry Cavendish en 1766. En 1783, Antoine Lavoisier prouve que l'hydrogène fait partie de l'eau et l'inclut dans son tableau des éléments chimiques appelé hydrogène (donnant naissance à l'eau). Le nom russe "hydrogène" a été proposé par le chimiste M.F. Soloviev en 1824 - par analogie avec "oxygène" M.V. Lomonosov.

Être dans la nature et obtenir :

L'hydrogène représente environ 92% de tous les atomes de l'univers. Il est le principal composant la matière des étoiles et le gaz interstellaire, sous forme de composés, forment l'atmosphère de nombreuses planètes. Sur Terre, la proportion d'atomes d'hydrogène est de 17%, il fait partie de la substance la plus courante - l'eau, dans la composition des composés qui forment les organismes vivants, où la proportion de ses atomes est d'environ 50%. Dans le même temps, la fraction massique d'hydrogène sur Terre (croûte terrestre + hydrosphère) est d'environ 1,5%
La principale méthode d'obtention d'hydrogène en laboratoire est l'interaction des métaux (Zn, Fe) avec des acides dilués, ainsi que l'électrolyse de solutions alcalines. Dans l'industrie, l'hydrogène est produit par électrolyse de solutions salines (NaCl), conversion ou oxydation catalytique du méthane, craquage ou reformage d'hydrocarbures (raffinage du pétrole).
Conversion du méthane : CH 4 + H 2 O CO + 3H 2

Propriétés physiques:

L'hydrogène se présente sous la forme de trois isotopes, qui ont des noms et des symboles individuels : 1 H - protium (H), 2 H - deutérium (D), 3 H - tritium (T). L'hydrogène naturel contient 99,99 % de protium et 0,01 % de deutérium. Le tritium se trouve dans la nature en très petite quantité, il est radioactif avec une demi-vie de 12,32 ans.
substance simple H 2, le gaz le plus léger, incolore, inodore et insipide, point de fusion -259,1, point d'ébullition -252,8 ° C, légèrement soluble dans l'eau - 18,8 ml / l. L'hydrogène est très soluble dans de nombreux métaux (850 volumes pour 1 volume de Pd) et peut facilement diffuser à travers les membranes métalliques.
Hydrogène lourd D 2 a deux fois la densité et un peu plus hautes températures fusion et ébullition (-254,5°C et -249,5°C)

Propriétés chimiques:

Aux températures ordinaires, l'hydrogène ne réagit qu'avec les métaux très actifs (par exemple avec le calcium) et les non-métaux: fluor (sans lumière, avec explosion), chlore (à la lumière, avec explosion). Il réagit avec la plupart des non-métaux lorsqu'il est chauffé (avec l'oxygène, la réaction se produit instantanément lorsqu'il est enflammé). Un mélange 1:2 d'oxygène et d'hydrogène est appelé "gaz explosif". Il a des propriétés réductrices prononcées, réduisant les oxydes métalliques: fer, cuivre, plomb, tungstène, etc. En présence de catalyseurs (Pt, Ni), il s'ajoute aux liaisons multiples des composés organiques (réaction d'hydrogénation).

Les connexions les plus importantes :

Oxyde d'hydrogène, H 2 O- L'eau est un liquide incolore, incolore, inodore, insipide. Les propriétés physiques anormales de l'eau (Tmelt = 0°C, Tboil = 100°C) sont dues à la formation de liaisons hydrogène intermoléculaires. C'est un ampholyte, se dissociant avec la formation d'ions hydroxonium et d'ions hydroxyde, cependant, le degré de dissociation est de 1,8 * 10 -16, donc l'eau pure ne conduit presque pas le courant électrique.
L'eau est une substance hautement réactive. Principales réactions :
- réactions de composés avec des oxydes de métaux et non-métaux actifs, avec formation des hydroxydes correspondants de nature basique ou acide ;
- réactions d'hydrolyse (réversibles et irréversibles) de nombreuses substances inorganiques et organiques ;
- réactions d'hydratation - addition d'eau sur des liaisons multiples de composés organiques.

Peroxyde d'hydrogène - H 2 O 2- liquide sirupeux incolore, incolore, inodore, au goût métallique désagréable. A la concentration maximale - liquide (avec une densité d'environ 1,5 g/cm3), Tm -0,43°C, Tbp 150°C. Dans l'eau, alcool éthylique, l'éther éthylique se dissout dans n'importe quel rapport.
Dans les solutions concentrées, le peroxyde d'hydrogène est instable, il se décompose en eau et en oxygène avec une explosion. Provoque de graves brûlures.
Il est généralement utilisé sous forme de solutions diluées (3%-30%). Agent d'oxydation? sur lequel son utilisation comme agent de blanchiment, désinfectant, etc. a été utilisée. Dans la nature, il se produit dans les basses couches de l'atmosphère, dans les précipitations.

Hydrures ioniques - MH x- composés d'hydrogène avec des métaux alcalins et alcalino-terreux, où l'hydrogène a un état d'oxydation de -1. Solides ressemblant à du sel. Restaurateurs. L'eau et les acides se décomposent avec dégagement d'hydrogène : NaH + H 2 O → NaOH + H 2

Hydrures covalents - H x X- composés d'hydrogène avec des non-métaux, où l'hydrogène a un état d'oxydation de +1. Gaz, dont beaucoup sont toxiques. Agents réducteurs dus aux non-métaux. Les propriétés varient d'inerte (méthane) à acide (halogénures d'hydrogène). L'ammoniac NH 3 et, dans une moindre mesure, la phosphine PH 3 présentent des propriétés basiques. À l'exception des halogénures d'hydrogène, il est combustible avec formation des oxydes correspondants.

Application:

L'une des premières utilisations de l'hydrogène a été dans les avions plus légers que l'air : des ballons et dirigeables. En raison du risque d'incendie élevé de l'hydrogène, cette application a été abandonnée, à l'exception des ballons météo.

L'hydrogène atomique est utilisé pour le soudage à l'hydrogène atomique. L'hydrogène liquide est l'un des types de carburant de fusée. Les piles à combustible hydrogène-oxygène utilisent l'hydrogène pour convertir directement l'énergie réaction chimique en électrique.

En tant qu'agent réducteur dans la production de certains métaux, pour la production de graisses solides par hydrogénation d'huiles végétales. Dans l'industrie chimique - obtention d'ammoniac, de chlorure d'hydrogène, etc.

Peroxyde d'hydrogène: la solution à 3% est utilisée en médecine, en cosmétologie, dans l'industrie pour blanchir la paille, les plumes, la colle, les fourrures, le cuir, etc., la solution à 60% est utilisée pour blanchir les graisses et les huiles. Des solutions très concentrées (85-90%) mélangées à certaines substances combustibles sont utilisées pour produire des mélanges explosifs, comme agent oxydant dans les moteurs de fusées et de torpilles.

Deutéride de lithium-6 : comme source de deutérium et de tritium dans les armes thermonucléaires (bombe à hydrogène).

Novikova O., Pasyuk E.
Université d'État de Tyumen, groupe 502, 2013

Sources:
Hydrogène // Wikipédia. URL : http://ru.wikipedia.org/?oldid=55655584
Hydrogène // Encyclopédie en ligne autour du monde. URL : http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/himiya/VODOROD.html (date d'accès : 23/05/2013).
Pchyolkina G.V. Leçon numéro 24. Hydrogen//URL HimuLa.com : https://sites.google.com/site/himulacom/ (consulté le 23/05/2013).