20 Ekim 2012 Cumartesi

12.sınıf hidrojenin eldesi özet


HİDROJEN ELEMENTİ
   Hidrojenin evrendeki bolluğu % 91 olmasına rağmen, dünyadaki bolluk oranı çok daha azdır. Bunun nedeni, hidrojen atomlarının çok hafif olmasıdır. Bu sebeple hidrojen atomları çok yüksek ortalama hıza sahiptirler ve dünyanın yer çekiminden kolaylıkla kurtulabilirler. Yeryüzünde bulunan hidrojenin büyük bir kısmı bileşikler halindedir. En önemli bileşiği de sudur. Hidrojen, karbonla hidrokarbonları oluşturur. Hidrokarbonlar; kömür, doğal gaz ve petrolün bileşiminde bulunur. Bir ametal olan Hidrojen, bazı özellikleri bakımından halojenlere de benzer, metallerden 1 elektron alarak metal hidrürleri oluşturur. NaH , MgH2 vb.
   Hidrojenin protyum, döteryum ve trityum olmak üzere üç izotopu vardır. Doğal hidrojenin büyük ölçüde protyumdan ibarettir. Yalnızca bir proton ve bir elektrona sahip olan hidrojen, periyodik tabloda 1A grubunda gösterilir. Bu gösterimin nedeni, alkali metaller gibi s orbitalinde bir tane değerlik elektronuna sahip olması ve sulu çözeltilerinde hidroliz olabilen tek yüklü iyon (H+1) oluşturmasıdır. Bir ametal olan hidrojen, bazı özellikleri bakımından halojenlere de benzer. Hidrojen, renksiz, kokusuz, tatsız ve zehirsizdir. Hidrojen saf haliyle ve oda sıcaklığında iki atomlu bir gaz olarak bulunur. Havanın yoğunluğundan 14 kat daha az yoğunluğa sahip olan hidrojen, havanın içinde hızla yayılır. Hidrojenin sıvı hâle getirilmesi için -253 °C'a kadar soğutulması gerekir. Bu işlem yüksek enerji gerektirir.
Hidrojenin Laboratuarda Eldesi;                                                                                                                                                                                         -Aktif metallerin (1A grubu metalleri ve Ca, Sr, Ba) oda sıcaklığında suyla tepkimesinden H2 gazı elde edilir.                                                                                                                                                                            -Aktif (Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Ca, Ni, Sn ve Pb) metallerin asitlerle etkileşiminden elde edilir.                                                                                                                                                                           -Suyun elektrolizi ile elde edilebilir .                                                                                                                                                   --Sodyumborohidrür’ün su ile tepkimesinden.                                                                                                                  NaBH4   +   H2O  --------->   NaBO2  +   H2
Hidrojenin Endüstride  Eldesi;                                                                                                                                                                                             -Kızıl dereceye kadar ısıtılan metallerin (Fe, Mg) üzerlerinden su buharı geçirilerek hidrojen elde edilebilir.                                                                                                                                                                                   -Kok ile su buharı etkileştirilerek hidrojen üretilir.                                                                                                                                             -Metan içeren doğal gaz yüksek sıcaklıkta su buharı ile tepkimesinden su gazı oluşur.
Hidrojen ,izotopları ve kullanım alanları:
-Güneş ve diğer yıldızların termonükleer tepkimeyle vermiş olduğu ısının yakıtı hidrojen olup, evrenin temel enerji kaynağıdır. Hidrojen bilinen tüm yakıtlar içerisinde birim kütle başına en yüksek enerji içeriğine sahiptir.kimyasal atığı yoktur.                                                                                 -Hidrojen iyi bir indirgendir. Metal oksitlerdeki metal iyonlarını indirgeyerek saf metal eldesini sağlar.                                                                                                                                                                                       -Yoğunluğu düşük olasından dolayı çok hafiftir çok az yer kaplar. Amonyak sentezinde kullanılır. Amonyak gübrenin hammaddesidir. N₂ + 3H₂ → 2NH₃    (Haber-Bosch yöntemi)                                                                                                                             -Doymamış hidrokarbonların ve doymamış yağların doyurulmasında kullanılır. Margarin bu şekilde elde edilir.                                                                                                                                                                -Hidrojen yükselerek yanar bu yüzden çevresine zarar vermez. Soluk mavi bir renkte yanarak suyu oluşturur.                                                                                                                                                                              -Hidrojen Oksijen ile kaynak sanayinde kullanılır. Bu kaynağa otojen kaynak adı verilir.                                                                                      -Gelecekte hidrojeni yakıt olarak kullanan araçlar yapılacaktır.                                                                                                                                        
-Döteryum ve bileşikleri; döteryum lambalarında, nükleer reaktörlerde çözücü olarak kullanılır. Döteryum radyoaktif değildir. Döteryum oksidi ağır su olarak bilinir.                                                                                                                                                                              -Trityum kendi kendine ışık veren nesnelerin yapımında da kullanılır. trityum nükleer füzyon sistemlerinde de kullanılır. Trityum radyoaktiftir.                                                                                                                                                                                                        İkincil enerji kaynağı olarak hidrojen:                                                                                                                                                                 Hidrojen bir doğal yakıt olmayıp, birincil enerji kaynaklarından yararlanılarak değişik hammaddelerden üretilebilen bir sentetik yakıttır.                                                                                                                                                                                Hidrojenin kullanılmasını gerektiren başlıca iki neden vardır.                                                                                                     Birincisi, fosil yakıtların yanma emisyonu karbon dioksitin artmasından kaynaklanan, global ısınmaya neden olan çevre sorunu. İkincisi, petrol ve doğal gaz gibi akışkan hidrokarbonların bilinen üretilebilir rezerv ömürlerinin gittikçe azalmasıdır.                                                                             Bununla beraber gelişmiş ülkeler  hidrojen enerjisi kullanma yerine  güvenilir nükleer enerj santralleri kurarak daha temiz ve çevre dostu enerji elde etme yollarını denemektedirler.

Hiç yorum yok:

Yorum Gönder