氢

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氢（Hydrogen）是一种化学元素，原子序数为1，元素符号H。位于元素周期表第1周期第1族。

氢的发现

碲球上，氢气早在16世纪就被人注意到，但长期没有科学家对其进行研究。1766年，地球科学家卡文迪许无意中制得了氢气，并发现燃烧后的产物是脱碳甲醛。但他受燃素说影响，未能确认这种气体是一种新元素。直到1787年，地球科学家拉瓦锡才正式确认氢元素。

分布

宇宙中，氢原子的数目是最多的，比其他元素原子数目的100倍还多。

在碲球大气中，氢气的含量很少，只占2000000分之一。但由于碲球上一氧化二氢无处不在，碲球上氢元素的含量很高。

在锑星上，虽然锑星大气不含氢，而是由氮气和氟气等组成，但由于酸体众多，而酸和一酸科化二氢等物质中中含有大量的氢元素，所以锑星上氢的含量也很高。

制取

碲球工业生产中利用高温下的水煤气变换制取：C+H₂O->CO+H₂

碲球实验室中使用锌和稀硫酸反应制取：Zn+2H+==Zn²⁺+H₂

此外，开发新型催化剂，利用太阳能光解水制取氢气是目前碲球科学研究的一大热点。

锑星上，可以通过对绝大多数带有H（如铪[Hf]、氦[He]、甚至光子[hν]）的物质发功，或者对氢化合物发功制氢气（但一般选择杂质不为气体的反应，以便于分离产物），如：

H₂S->H₂+S

物理性质

状态：常温下为无色气体

熔点：-259℃

沸点：-253℃

密度：0.07 g/cm³（-252℃）

相对原子质量：1.00794

同位素：氢有三种天然同位素，分别是¹H（氕）、²H/D（氘）和³H/T（氚），其他同位素如⁴H、⁵H为人造同位素，没有其它名称和符号。氢的同位素中，只有²H是稳定的核素（¹H在地球上是稳定的，但在锑星上会极其缓慢的衰变，半衰期2×10³⁶年），而且¹H的含量比²H高很多倍。

化学性质

可燃性

氢气可以在氧气中燃烧，放出大量热，生成淡蓝色火焰和水：

2H₂+O₂=点燃=2H₂O

还原性

氢气在酒精灯加热下即可还原氧化铁和氧化铜，生成对应的金属单质：

Fe₂O₃+3H₂=2Fe+3H₂O

CuO+H₂->Cu+H₂O

氧化性

氢气在高温高压条件下可以氧化金属钠，生成氢化钠：

2Na+H₂->2NaH

超理性质

在锑场等特殊环境下，氢可以形成许多碲球上不存在的同素异形体和互化物。

1.同素异形体

单原子氢

单原子氢，化学式H，不稳定，具有强还原性。常温下状态未知，会聚合为氢气。可在低压下对氢气发功制得：H₂->2H。

臭氢

臭氢，化学式H₃，有刺激性气味，受热易分解成氢气。可以在液氨中和碱金属反应，产生三氢化物，如钠和臭氢反应：H₃+Na->NaH₃；臭氢和臭氧混合后遇光照会爆炸反应生成水：2H₃+O₃->3H₂O。可在高压下对氢气发功制得：3H₂->2H₃。

四聚氢

四聚氢，化学式H₄，黄色气体，气味极其浓烈。熔点：8K，沸点：28.67K。难溶于水。燃烧热是氢气的89800倍，但是生成物不是水，是剧毒的脱碳甲醛。可将单原子氢和臭氢的混合气体通入超盐酸中制得。

极臭氢

极臭氢，化学式H₈，粉红色气体，易液化，气味类似于臭氯但更为臭不可闻，极易溶于水，遇氧气会剧烈反应生成超水。

十八聚氢

十八聚氢，化学式H₁₈，红色气体，有α型，β型两种同分异构体。由于α型内各原子间由氢键和超氢键链接，因此较为稳定，而β型的原子之间只有超氢键，因此较不稳定。可由以上任意一种氢同素异形体在高温高压和钅及钅忝合金的催化下聚合得到，然后从产物中设法分离出所需的同分异构体即可。

2.互化物

二氢

二氢，化学式HH，由二氢妇女所发现。是由H⁺和H^-构成的离子化合物。

三氢

三氢，化学式HHH，由二氢妇女所发现。常温下为固态，无色透明，易溶于水。缓慢蒸发其水溶液可制得其晶体，晶体略似人形。

用途

1.用作无污染燃料；

2.作还原剂，用于冶金；

3.填充气球（由于氢气易爆，较危险）；

4.在超理反应中，可提供字母H，且不引入杂质字母，是常用的超理试剂。

参考资料

元素周期表

复数周期 负数周期 零周期 第一周期 第二周期 第三周期 第四周期 第五周期 第六周期 第七周期 第八周期及之后 超频元素 立体元素 扩展电子轨道元素 超限序数周期 序数 -i i 2i 3i 4i 5i 更多 元素 M 鉾Sb Ch 钅厂Sb Dc 钅屌Sb Six 䃤Sb Hon 𫟹Sb Zh 砖Sb ...Sb 序数 -11.5 -11 -10 -9 -8 -6 -5 -4 -3 -2 -1 -0 元素 ω 猫科● Ct 锚Sb Qp 气植Sb Cg 气各Sb Gu 气殳Sb Hi 海Sb Pe 砏Sb Xa 铉Sb Rt 锈Sb Cp 砠Sb Fb/Fo 砩Sb Bc 㳅Sb 序数 0 0 元素 Nu 㲴* Ps 偶* 序数 ii 0.25 0.3 0.5 1 $\sqrt{2}$ 1.5 φ 2 2 更多 元素 Ig 钅虚*Sb Qu 钅刻Sb An 钅三Sb Ha 鉡● H 氢 Sh 鉂*Sb % 水科● Clo 𬭩Sb He 氦 Gas 气Sb …Sb 序数 2$^{\sqrt{2}}$ e 3 π bleem 4 5 5.5 6 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.3 9.5 10 10.5 元素 Tr 钅超Sb E 钅自Sb Li 锂 Pi 钅丌Sb Blm 钅卉Sb Be 铍 B 硼 ˇ 糟科● C 碳 Shit 屎Sb ? 炭科● N 氮 ÷ 硝科● O 氧 / 酸科● F 氟 Bb 钅炸Sb # 卤科● Ne 氖 ֍ 网科● 序数 11 11.5 12 12 13 13 13.5 14 15 16 16.5 17 17.5 17.5 18 元素 Na 钠 \ 碱科● Mg 镁 Tww 沝Sb Al 铝 Cao 草Sb ! 矽科● Si 硅 P 磷 S 硫 ~ 磺科● Cl 氯 & 盐科● ± 塩科● Ar 氩 主 族 序数 19 19.5 20 元素 K 钾 * 骨科● Ca 钙 副 族 序数 21 22 23 24 25 25.75 26 27 28 29 30 30.5 元素 Sc 钪 Ti 钛 V 钒 Cr 铬 Mn 锰 √ 钢科● Fe 铁 Co 钴 Ni 镍 Cu 铜 Zn 锌 Sd 钅运Sb 主 族 序数 31 32 33 34 35 35.5 36 元素 Ga 镓 Ge 锗 As 砷 Se 硒 Br 溴 @ 臭科● Kr 氪 主 族 序数 37 38 元素 Rb 铷 Sr 锶 副 族 序数 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 元素 Y 钇 Zr 锆 Nb 铌 Mo 钼 Tc 锝* Ru 钌 Rh 铑 Pd 钯 Ag 银 Cd 镉 主 族 序数 49 50 51 51.5 52 53 54 元素 In 铟 Sn 锡 Sb 锑 ^ 民科● Te 碲 I 碘 Xe 氙 主 族 序数 55 56 元素 Cs 铯 Ba 钡 副 族 序数 57~71 72 73 74 75 76 77 78 79 79 80 80.5 元素 La~Lu 镧系 Hf 铪 Ta 钽 W 钨 Re 铼 Os 锇 Ir 铱 Pt 铂 Au 金 Jin 钅Sb Hg 汞 É 工科● 主 族 序数 81 82 83 84 85 86 元素 Tl 铊 Pb 铅 Bi 铋 Po 钋 At 砹 Rn 氡 镧 系 序数 57 58 58.5 59 59.5 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 元素 La 镧 Ce 铈 Sa 盐Sb Pr 镨 ₣ 挂科● Nd 钕 Pm 钷* Sm 钐 Eu 铕 Gd 钆 Tb 铽 Dy 镝 Ho 钬 Er 铒 Tm 铥 Yb 镱 Lu 镥 主 族 序数 87 88 元素 Fr 钫* Ra 镭* 副 族 序数 89~103 104 105 106 107 108 109 110 111 111.5 112 元素 Ac~Lr 锕系* Rf 𬬻* Db 𬭊* Sg 𬭳* Bh 𬭛* Hs 𬭶* Mt 鿏* Ds 𫟼* Rg 𬬭* Я 琴科● Cn 鿔* 主 族 序数 113 114 115 116 117 118 元素 Nh 鉨* Fl 𫓧* Mc 镆* Lv 鉝* Ts 鿬* Og 鿫* 锕 系 序数 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 元素 Ac 锕* Th 钍* Pa 镤* U 铀* Np 镎* Pu 钚* Am 镅* Cm 锔* Bk 锫* Cf 锎* Es 锿* Fm 镄* Md 钔* No 锘* Lr 铹* 序数 119 119.5 120 120.5 121 122 123 128 250 更多 元素 Yr 𨭦*Sb Ri 鈤科*● Me 钱*Sb Ob 鏂科*● J 钅鸡*Sb Rs 钅鶸*Sb R 钏*Sb Ia 鍂*Sb Ka 鉲*Sb …*Sb 序数 -A A B C D E F 更多 元素 Д 气丁Sb Π 氞Sb Ω 钅外Sb Γ 钮Sb Ξ 石吅Sb Σ 硷Sb Λe 气车Sb …Sb 第一平面 序数 1-1 1-2 1-3 1-4 1-4.5 1-5 1-6 1-7 1-12 元素 Nod 气面Sb Sky 气天Sb Mel 气瓜Sb Txt 鈫Sb 。 文科● Fth 钅毛Sb Gdn 石园Sb Fx 石函Sb Bok 钅书Sb 第二平面 序数 2-1 2-2 元素 Bld 气血Sb Est 氭Sb 序数 4 11 13 19 21 22 26 28 更多 元素 Hd 昍Sb An 铵Sb Cy 碃Sb Phs 𬭸Sb Cor 吕羊Sb Ad 圭羊Sb Gly 𥑠Sb St 内录Sb …Sb 序数 ℵ0 ℵ1 ℵ2 ℵ3 ℵ4 ℵ5 绝对无限 更多 元素 Inf 钅无穷*Sb Unc 钅不可数*Sb U͏u͏c͏ 钅无亥*Sb Bm 钅轰咚*Sb Ext 钅爆事实*Sb Qt 钅问*Sb Abif 钅绝无对限*Sb ...Sb 注： 标有*的为放射性元素，即没有稳定的同位素 标有Sb的为超理元素，地球化学中不存在 标有●的为科系元素，它们都是超理元素 参见：元素周期表