单质性质(氢)
元素符号H,周期表IA族元素,原子序数1,相对原子质1．00794.氢是宇宙中最丰富的元素,占太阳总质量的四分之三上.星球内氢核聚变是辐射能量的来源,1 kg氢核聚变成氦核放出约6．3×1014J的能量,是供给地球上生物生存的最大能源,氢在地壳中的丰度很高,按原子组成占15．4％,但质量组成仅占0．15％,居第10位.在地球上和大气中,几乎不存在氢的单质；化合态氢主要存在于水和有机物中.自然界中氢有三种同位素：
核素 名称 相对原子质量 自然丰度/% 半衰期
氕 1.007825 99.985 稳定
氘 2.0140 0.0148 稳定
氚 3.01605 痕量 1226年
单质氢是双原子分子,常温下是无色、无臭、无味的气体,标准状况下密度为0．089 88g／l,是最轻的气体,可以填充氢气球.氢的沸点为—252．87℃,液态氢在-259．14℃时可转变为透明固体.临界温度-239．96℃,临界压力1297kPa.液氢有超导性.氢微溶于水,溶解度为21．4cm3／kg水(0℃).氢可被某些金属(钯、铂)吸附,被吸附后的氢气有很强的化学活泼性.
氢在常温下不易解离,但可用合适的催化剂使之活化.在高温下,氢是高度活泼的,具有可燃性.氢与氧、氯、空气均可组成爆鸣气,在使用时必须进行纯度的检验.氢具有还原性,可以和许多金属氧化物、卤化物等在加热情况下发生反应,用于制取高纯金属,但对于能吸附氢的金属不宜采用.在适当温度及催化条件下,氢可和一氧化碳合成一系列有机化合物,也可使不饱和烃经过加成反应转变成饱和烃.
氢气是重要的工业原料,氢和氮在高温、高压、催化剂存在下可直接合成氨；石油工业上许多工艺过程,如加氢裂化、加氢精制、加氢脱砬、催化加氢等需用氢气.氢气在氧气中燃烧可制盐酸,和一氧化碳可合成甲醇；冶金工业可利用氢气提炼贵重金属.氢气又是未来的新能源.氢的燃烧热为142．9KJ／kg,是汽油燃烧热的三倍,它的燃烧产物是水,对环境无污染,所以是清洁能源.目前液氢已用作火箭燃料.
实验室制氢方法有：(1)活泼金属(如钠汞齐、钙)与水反应；(2)锌与盐酸或稀硫酸反应；(3)铝或硅(硅铁)与氢氧化钠溶液反应；(4)金属氢化物(如LiH、 CaH2、 LiAlH4)与水反应,野外制备氢常用氢化钙.
工业上制氢的方法有：(])氯碱工业电解食盐水可副产氢气；或用镀镍的铁电极电解15％的KOH溶液,可制得纯氢；(2)从天然气或裂解石袖气制氢气,这是现在制氢的主要方法；(3)水煤气法制氧,用红热的焦煤与水蒸气反应制得氢气.
