氫氣的詳細(xì)介紹。

【專家解說】： 氫氣（Hydrogen）是世界上已知的最輕的氣體。它的密度非常小，只有空氣的1/14即在標(biāo)準(zhǔn)狀況(1大氣壓,0℃)下,氫氣的密度為0.0899克/升。所以用氫氣充灌的氣球，必須用手牢牢捉住。否則，只要一撒手它就會(huì)閃閃升上天空。灌好的氫氣球，往往過一夜，第二天就飛不起來了。這是因?yàn)闅錃饽茔@過橡膠上人眼看不見的小細(xì)孔，溜之大吉。不僅如此,在高溫、高壓下,氫氣甚至可以穿過很厚的鋼板。要?dú)馇蚰軌蛟诳罩酗h揚(yáng)，那么就要在氣球內(nèi)的氣體密度較?。ū瓤諝庑。?。 　　同位素 　　在自然界中存在的同位素有: H1(氕piē）、H2(氘dāo，重氫)、H3(氚chuān,超重氫)  　　以人工方法合成的同位素有: 氫4、氫5、氫6、氫7 　　重氫  　　1.別名、英文名 　　氘；Deuterium、Heavy hydrogen． 　　2.用途 　　核研究、氘核加速器的轟擊粒子、示蹤劑；氫氧焰、氫氧電池、充填氣球、冶煉鎢和鉬等重要金屬，制造氨和鹽酸，液態(tài)氫可以做火箭或?qū)椀母吣苋剂?，氫氣也是未來的新型高能燃料?　　3.制法 　　(1)由重水電解。 　　(2)由液氫低溫精鎦。 　　4.理化性質(zhì) 　　分子量： 4.032 　　三相點(diǎn)： -254.4℃ 　　液體密度(平衡狀態(tài)，-252.8℃)： 169kg/m3 　　氣體密度(101.325kPa，0℃)：0.0899kg/m3 　　比容(101.325kPa，21.2℃)： 5.987m3/kg 　　氣液容積比(15℃，100kPa)： 974L/L 　　壓縮系數(shù)： 　　壓力kPa 　　100 　　1000 　　5000· 　　10000 　　溫度℃ 　　15 　　50 　　1.0087 　　1.0008 　　1.0060 　　1.0057 　　1.0296 　　1.0296 　　1.0600 　　1.0555 　　臨界溫度： -234.8℃ 　　臨界壓力： 1664.8kPa 　　臨界密度： 66.8kg/m3 　　溶化熱(-254.5℃)(平衡態(tài))：48.84kJ/kg 　　氣化熱△Hv(-249.5℃)： 305kJ/kg 　　比熱容(101.335kPa，25℃，氣體)：Cp=7.243kJ/(kg·K) 　　Cv=5.178kJ/(kK·K) 　　比熱比(101.325kPa，25℃，氣體)： Cp/Cv=1.40 　　蒸氣壓力(正常態(tài)，17.703)： 10.67kPa 　　(正常態(tài)，21.621)： 53.33kPa 　　(正常態(tài)，24.249K)： 119.99kPa 　　粘度(氣體，正常態(tài)，101.325kPa，0℃)：0.010lmPa·S 　　(液體，平衡態(tài)，-252.8℃)：0.040mPa·s 　　表面張力(平衡態(tài)，-252.8℃)： 3.72mN/m 　　導(dǎo)熱系數(shù)(氣體101.325kPa，0℃)：0.1289w/(m·K) 　　(液體，-252.8℃)：’ 1264W/(m·K) 　　折射系數(shù)nv(101.325kPa，25℃)： 1.0001265 　　空氣中的燃燒界限： 5%～75%(體積) 　　易燃性級(jí)別： 4  　　毒性級(jí)別：0 　　易爆性級(jí)別： 1 　　重氫在常溫常壓下為無色無嗅無毒可燃性氣體，是普通氫的一種穩(wěn)定同位素。它在通常水的氫中含0.0139%～0.0157%。其化學(xué)性質(zhì)與普通氫完全相同。但因質(zhì)量大，反應(yīng)速度小一些。 　　5.毒性·安全防護(hù) 　　重氫無毒，有窒息性。 　　重氫有易燃易爆性，所以對(duì)此須引起足夠的重視。其它參見氫        　　1766年由卡文迪許（H.Cavendish）在英國發(fā)現(xiàn)?！　≡诨瘜W(xué)史上，人們把氫元素的發(fā)現(xiàn)與“發(fā)現(xiàn)和證明了水是氫和氧的化合物而非元素”這兩項(xiàng)重大成就，主要?dú)w功于英國化學(xué)家和物理學(xué)家卡文迪許（Cavendish，H.1731-1810）。       6.發(fā)現(xiàn) 18世紀(jì)的英國化學(xué)家卡文迪許　　卡文迪許是一位百萬富翁，但他生活十分樸素，用自己的錢在家里建立了一座規(guī)模相當(dāng)大的實(shí)驗(yàn)室，一 生從事于科學(xué)研究。曾有科學(xué)史家說：卡文迪許“是具有學(xué)問的人中最富的，也是富人當(dāng)中最有學(xué)問的?！彼^察事物敏銳，精于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，所做實(shí)驗(yàn)的結(jié)果都相當(dāng)準(zhǔn)確，而且研究范圍很廣泛，對(duì)于許多化學(xué)、力學(xué)和電學(xué)問題以及地球平均密度等問題的研究，都作出了重要發(fā)現(xiàn)。但他篤信燃素說，這使他在化學(xué)研究工作中走過一些彎路。他在五十年中只發(fā)表過18篇論文，除了一篇是理論性的外，其余全是實(shí)驗(yàn)性和觀察性的。在他逝世以后，人們才發(fā)現(xiàn)他寫了大量很有價(jià)值的論文稿，沒有公開發(fā)表。他的這些文稿是科學(xué)研究的寶貴文獻(xiàn)，后來分別由物理學(xué)家麥克斯韋和化學(xué)家索普整理出版。 　　在化學(xué)史上，有一個(gè)與這些論文稿有關(guān)的有趣的故事?？ㄎ牡显S1785年做過一個(gè)實(shí)驗(yàn)，他將電火花通過尋?？諝夂脱鯕獾幕旌象w，想把其中的氮全部氧化掉，產(chǎn)生的二氧化氮用苛性鉀吸收。實(shí)驗(yàn)做了三個(gè)星期，最后殘留下一小氣泡不能被氧化。他的實(shí)驗(yàn)記錄保存在留下的文稿中，后面寫道：“空氣中的濁氣不是單一的物質(zhì)（氮?dú)猓?，還有一種不與脫燃素空氣（氧）化合的濁氣，總量不超過全部空氣的1/12.一百多年后，1892年，英國劍橋大學(xué)的物理學(xué)家瑞利（Ragleigh，L.1842-1919）測(cè)定氮的密度時(shí)，發(fā)現(xiàn)從空氣得來的氮比從氨氧化分解產(chǎn)生的氮每升重0.0064克，百思不得其解?；瘜W(xué)家萊姆塞（Ramsay，W.1852-1916）認(rèn)為來自空氣的氮?dú)饫锩婺芎幸环N較重的未知?dú)怏w。這時(shí)，化學(xué)教授杜瓦（Dewar，J.1842-1923）向他們提到劍橋大學(xué)的老前輩卡文迪許的上述實(shí)驗(yàn)和小氣泡之謎。他們立即把卡文迪許的科學(xué)資料借來閱讀，瑞利重復(fù)了卡文迪許當(dāng)年的實(shí)驗(yàn)，很快得到了小氣泡。萊姆塞設(shè)計(jì)了一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)，除去空氣中的水汽、碳酸氣、氧和氮后，也得到了這種氣體，密度比氮?dú)獯螅梅止忡R檢查后，肯定這是一種新的元素，取名氬。這樣，卡文迪許當(dāng)年的工作在1894年元素氬的發(fā)現(xiàn)中起了重要作用。從這個(gè)故事可看出卡文迪許嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲凶黠L(fēng)和他對(duì)化學(xué)的重大貢獻(xiàn)。1871年，劍橋大學(xué)建立了一座物理實(shí)驗(yàn)室，以卡文迪許的名字命名，這就是著名的卡文迪許實(shí)驗(yàn)室，它在幾十年內(nèi)，一直是世界現(xiàn)代物理學(xué)的一個(gè)重要研究中心。