維基少年:元素/氫


氫是一種原子,包含一個電子和一個質子。它位於元素週期表的左上角。氫的符號是字母 H。氫是宇宙中最輕、最豐富的元素。這裡有一些資料
- 名稱:氫
- 符號:H
- 原子序數: 1
- 原子量:1.00794 amu
- 熔點:-259.14 °C (14.009985 K, -434.45203 °F)
- 沸點:-252.87 °C (20.280005 K, -423.166 °F)
- 質子和電子的數量(相同數量): 1
- 中子的數量: 0
- 分類:非金屬
- 顏色:無色

氫是所有元素中最小的元素,小到四百萬億個原子首尾相接,可以放在一根針尖上!在室溫下,氫是一種無色的氣體。氫氣 (H2) 是由兩個氫原子鍵合在一起形成的分子。它無味無臭,無毒。要將氫氣變成液體或固體,需要非常低的溫度和/或非常高的壓力。氫形成的一種常見分子是水,或科學上稱為 H2O。它有兩個氫原子和一個氧原子。在室溫下,水是一種無色的液體。
亨利·卡文迪什第一個認識到氫是一種獨特的物質。1776年,他透過將汞與酸混合來製取氫氣。事實上,氫氣早在瑞士鍊金術士帕拉塞爾蘇斯之前就已被製備出來。他還添加了水樣品的混合物,使其變成水!
氫氣來自 Hydrogenes,它來自古希臘語,意思是“成水”。該元素由安託萬·拉瓦錫於 1783 年命名。氫氣燃燒時會產生水。
你知道嗎?
- 氫是最小的元素。
- 氫是宇宙中最豐富的元素。
- 氫在地球上並不常見,但主要存在於水中。
- 氫是恆星的主要燃料,也是紅矮星唯一的燃料。
- 氫燃燒時會發出吱吱的聲音。
氫在其原子形式中常見於太空和恆星。外太空存在著大量的氫氣雲。然而,太空中的大部分氫氣都缺失了一個電子,這意味著它是一個離子。在地球上,氫氣通常以水的形式存在。雖然大氣中氫氣含量很少,但它非常輕,可以漂浮到太空中!許多其他分子也含有氫,例如丙烷和塑膠。一些細菌會產生純氫氣作為廢物。

氫對於包括人類在內的所有生物的存在至關重要。它存在於地球上的所有生物中,也形成了海洋、河流、湖泊和雲層。
氫氣構成了木星、土星、天王星和海王星等氣態巨行星大氣層的主要成分,這些行星是太陽系中的巨大行星,其引力比地球強得多,溫度也比地球低得多。
氫氣最大的應用是用於化石燃料的加工(“升級”)和氨的生產。氫氣可以作為燃料來源,透過燃燒產生熱量,或者透過使用氫燃料電池。燃料電池是一種透過安全地將氫氣和氧氣結合起來產生電力的裝置。
氫氣比空氣輕,這使得它可以上升。如果將其放入氣球等容器中,它可以將其提升到非常高的位置!過去,它被用來提升許多飛艇,這些飛艇是巨大的氣球狀飛行器,用於長距離運輸人員,就像我們現在使用飛機一樣。不幸的是,它比氦氣危險得多,氦氣不易燃,因此現在很少用於此目的。
未來,不排放汙染的汽車可能會由氫氣提供動力。製造氫動力汽車的技術已經存在,但你沒有在路上看到它們的原因有很多。將氫氣從水中分離出來需要能量。生產足夠多的氫氣來為一輛汽車提供動力的能量會造成汙染。此外,要攜帶足夠多的氫氣來為車輛提供長途旅行的動力很困難。
恆星發出光和熱是因為氫原子融合(或聚變)在一起形成更重的元素時產生的能量。科學家正在努力製造一個反應堆,能夠以同樣的方式產生能量。然而,這是一個非常難以解決的問題,我們需要許多年的時間才能看到有用的聚變反應堆建成。
元素氫高度易燃,當它與氧氣或空氣混合時,會燃燒甚至爆炸。興登堡號災難就是由這一特性引起的,因為飛艇內充的是氫氣而不是氦氣。當飛艇著火時,裡面的氫氣迅速點燃,整個飛艇很快就被火焰吞噬。如果當時使用氦氣來提升飛艇,這場可怕的災難本可以避免,但當時的氦氣非常稀有且昂貴,因此飛艇製造商被迫使用氫氣。
雖然無毒,但單獨吸入氫氣並不安全,因為它不能取代我們身體生存所需的氧氣。只要它與足夠的正常空氣混合,它就可以安全地吸入,甚至可以提高你的聲音,如果你吸入一些!