Hidrojen
Hidrojen Nedir? Özellikleri Nelerdir ve Nerelerde Kullanılır?
Pixabay
- Periyodik Tablo
- Periyodik Cetvel
yazarlarınca hazırlandı.
Özellikler
Hidrojen, "H" sembolü ile ifade edilen, atom numarası 1 olan kimyasal elementtir. Standart atom ağırlığı 1.008 olan hidrojen, periyodik tablodaki en hafif elementtir. Hidrojen, tüm baryonik kütlenin yaklaşık %75'ini oluşturan, evrende en bol miktarda bulunan elementtir. Hidrojen atomu içerisinde protondan meydana gelmiş bir çekirdek ve bir birim elektrondan oluşan elektron bulutu bulunmaktadır. Normal koşullarda hidrojen gazı bir diatomik molekül olarak bulunur. Bu diatomik molekülün kimyasal gösterimi H2'dir.[1]
Fiziksel Özellikler
Hidrojen; renksiz, kokusuz, tatsız, zehirli olmayan, ametal ve oldukça yanıcı bir gazdır. Sıvılaşması en zor ikinci gaz olarak da bilinen hidrojen, 1 atmosfer basınçta -252.77 °C'de ancak sıvılaşabilir. Sıvı hidrojenin hacmi, gaz halindeki hacminin sadece 1/700'ü kadardır.
Hidrojen, bilinen tüm yakıtlar içerisinde birim kütle başına en yüksek enerji içeriğine sahiptir. 1 kg hidrojen, 2,1 kg doğalgaz veya 2,8 kg petrolün sahip olduğu enerjiye eşdeğer bir enerjiye sahiptir. Ancak birim hacim başına enerji karşılaştırması yapıldığında, doğalgaz ve petrolden daha düşük bir orana sahiptir. 1.00794 g/mol’lük atomik kütlesi ile tüm elementler arasında en hafif elementtir.[2]
Kimyasal Özellikler
Hidrojenin keşfedilen ilk kimyasal özelliği, oksijenle birleştiğinde yanıcı reaksiyon göstererek suyu (H2O) oluşturmasıdır. Çoğu ametal elementle kovalent bileşikler oluşturduğundan, Dünya üzerindeki hidrojenin neredeyse hepsi, su veya organik bileşikler gibi moleküler formda bulunur.
Hidrojen, özellikle asit-baz reaksiyonlarında önemli bir rol oynar çünkü, çoğu asit-baz reaksiyonu çözünür moleküller arasında proton alış-verişini içerir. İyonik bileşiklerde hidrojen, hidrit olarak bulunduğunda negatif yüklü (yani anyon) veya pozitif yüklü (yani katyon) bir formda bulunabilir.
Bulunma Sıklığı ve Üretimi
Hidrojen, evrende bulunması en kolay olan elementlerin başında gelir. Evrenin keşfedilen kısmının yaklaşık %90'ının hidrojenden oluştuğu tahmin edilmektedir.[3] H2, kimya ve biyoloji laboratuvarlarında, genellikle diğer reaksiyonların bir yan ürünü olarak üretilir. 2020 yılına ait istatistikle göre, hidrojenin çoğunluğu (yaklaşık %95); doğal gazın buharla reformasyonu, metan gazının kısmi oksidasyonu ve kömür gazlaştırma yollarıyla fosil yakıtlardan üretilmektedir.[4] Dünyadaki hidrojenin %95'inden fazlası, buharlı metan gazı dönüştürme işlemi kullanılarak üretilmektedir. Bu reaksiyonda doğal gaz, karbon monoksit ve hidrojen üretmek için yüksek bir sıcaklıkta buharla reaksiyona girer. Bunun ardından, "su gaz değiştirme reaksiyonu" sonucunda karbondioksit üretilir.[5]
Uygulama ve Kullanım Alanları
Hidrojen, çoğu yıldızın enerji üretmek için "yaktığı" ham yakıttır. "Füzyon" olarak da bilinen aynı süreç, yeryüzünde kullanılmak üzere olası bir güç kaynağı olarak da incelenmektedir. Güneşin hidrojen arzının 5 milyar yıl daha sürmesi beklenmektedir.
Hidrojen, "ticari" açıdan da önemli bir elementtir. Büyük miktarlarda hidrojen, "Haber işlemi" adı verilen bir işlemle, amonyak (NH3) üretmek için havadaki nitrojen ile birleştirilir. Aynı zamanda, "hidrojenasyon" adı verilen bir işlemle de, yer fıstığı yağı gibi katı ve sıvı yağlara da eklenebilir. Sıvı hidrojen, süper iletkenlerin çalışmasında kullanılır ve sıvı oksijen ile birleştirildiğinde mükemmel bir roket yakıtı oluşturur.[3]
Tarihi
Hidrojen bir element olarak kabul edilmeden önce, bilim insanları tarafından yıllarca yüksek miktarlarda üretildi. Yazılı kayıtlar, Robert Boyle'un demir ve asitlerle deney yaparken 1671 yılında hidrojen gazı ürettiğini gösterse de, hidrojen ilk olarak 1766'da Henry Cavendish tarafından ayrı bir element olarak kabul edildi.[3] James Dewar, 1898'de hidrojeni ilk defa "rejeneratif soğutma" amacıyla kullandı. Bunun ardından, kendi icadı olan termosu kullanarak hidrojeni sıvılaştırdı ve ertesi yıl, bilinen ilk katı hidrojeni üretmeyi başardı.[6]
Etimolojisi
1783'te Antoine Lavoisier, Cavendish ve Laplace'ın "hidrojen yakıldığında su oluşur" bulgusunu doğruladığında, bu elemente hidrojen adını verdi. Hidrojen, Yunanca "su" anlamına gelen "ὑδρο (hidro)" ve "yaratıcı" anlamına gelen "γενής (gen)" sözcüklerinden oluşmaktadır.[7]
Önlem ve Güven
Hidrojen hava ile temas ettiğinde, potansiyel patlamalar ve yangınlardan canlılar için boğucu olmaya kadar bir dizi tehlike oluşturabilir.[8] Ek olarak, sıvı hidrojen bir kriyojendir ve çok soğuk (-252.77 °C) olduğu için temas edilmesi halinde soğuk yakması (frostbite) riski barındırır.[9] Hidrojen birçok metalde çözünür ve metal üzerinde çeşitli çatlaklara yol açabilir. Dış havaya sızan hidrojen gazı kendiliğinden tepkimeye girerek tutuşabilir.[10] Hidrojen, yandığı zaman neredeyse hiç görünmeyen açık mavi bir alevle yanar (565,5 °C– 578,9 °C), bu nedenle kazara yanıklara yol açabilir.[11] Hidrojenin birçok fiziksel ve kimyasal özelliği, parahidrojen / ortohidrojen oranına bağlıdır. Bir diğer yandan, kritik patlama basıncı ve sıcaklığı gibi hidrojen patlama parametreleri, büyük ölçüde bulunduğu kabın geometrisine bağlıdır.[8]
İlginç Bilgiler ve Diğer
- İnsan vücudunun kütlesinin yaklaşık %10'u hidrojendir.
- Hidrojen çok hafif olduğu için bir zamanlar uçan balonlarda kullanıldı. Ancak, oldukça yanıcı yapısı nedeniyle çok tehlikeli hale geldi. Bu noktadan sonra hidrojen yerine helyum kullanılmaya başlandı.
İçeriklerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!
Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.
Soru & Cevap Platformuna Git-
109
-
105
-
35
-
34
-
25
-
24
-
14
-
7
-
4
-
1
-
0
-
0
- ^ Encyclopedia Britannica. Hydrogen | Properties, Uses, & Facts. Alındığı Tarih: 4 Ocak 2021. Alındığı Yer: Encyclopedia Britannica | Arşiv Bağlantısı
- ^ E. Küçükkaya. Hidrojen Nedir? Nerelerde Kullanılır?. (8 Ağustos 2018). Alındığı Tarih: 4 Ocak 2021. Alındığı Yer: Enerji Portalı | Arşiv Bağlantısı
- ^ a b c JLAB Science Education. It's Elemental - The Element Hydrogen. Alındığı Tarih: 4 Ocak 2021. Alındığı Yer: JLAB Science Education | Arşiv Bağlantısı
- ^ K. Liu, et al. Hydrogen And Syngas Production And Purification Technologies. (30 Kasım 2009). Alındığı Tarih: 4 Ocak 2021. Alındığı Yer: Wiley Online Library doi: 10.1002/9780470561256. | Arşiv Bağlantısı
- ^ 4th Generation Energy. Life Cycle Emissions Of Hydrogen. Alındığı Tarih: 4 Ocak 2021. Alındığı Yer: 4th Generation Energy | Arşiv Bağlantısı
- ^ J. Emsley. (2001). Nature's Building Blocks. ISBN: 978-0-19-850341-5. Yayınevi: Oxford: Oxford University Press.. sf: 183–191.
- ^ A. Stwertka. (1998). A Guide To The Elements : Albert Stwertka. Oxford University Press. | Arşiv Bağlantısı
- ^ a b NASA. Nasa Technical Reports Server (Ntrs). Alındığı Tarih: 4 Ocak 2021. Alındığı Yer: NASA | Arşiv Bağlantısı
- ^ Hydrogen and Fuel Cell Safety. Hydrogen And Fuel Cell Safety. Alındığı Tarih: 4 Ocak 2021. Alındığı Yer: Hydrogen and Fuel Cell Safety | Arşiv Bağlantısı
- ^ J. Walker, et al. (1988). Encyclopedia Of Chemical Processing And Design. ISBN: 978-0824724788. Yayınevi: New York: Dekker.. sf: 186.
- ^ Praxair Inc.. Praxair Material Safety Data Sheet. (16 Nisan 2004). Alındığı Tarih: 9 Ocak 2021. Alındığı Yer: Praxair Inc. | Arşiv Bağlantısı
Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?
Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:
kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci
Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 16/04/2024 12:35:05 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/9846
İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.
