हाइड्रोजन

मुक्त ज्ञानकोश विकिपीडिया से
यहाँ जाएँ: भ्रमण, खोज
- ← {{{namehin}}}helium
-

H

Li
Element 1: Hydrogen (H), Other non-metal
Element 2: Helium (He), Noble gas
Element 3: Lithium (Li), Alkali metal
Element 4: Beryllium (Be), Alkaline earth metal
Element 5: Boron (B), Metalloid
Element 6: Carbon (C), Other non-metal
Element 7: Nitrogen (N), Other non-metal
Element 8: Oxygen (O), Other non-metal
Element 9: Fluorine (F), Halogen
Element 10: Neon (Ne), Noble gas
Element 11: Sodium (Na), Alkali metal
Element 12: Magnesium (Mg), Alkaline earth metal
Element 13: Aluminium (Al), Other metal
Element 14: Silicon (Si), Metalloid
Element 15: Phosphorus (P), Other non-metal
Element 16: Sulfur (S), Other non-metal
Element 17: Chlorine (Cl), Halogen
Element 18: Argon (Ar), Noble gas
Element 19: Potassium (K), Alkali metal
Element 20: Calcium (Ca), Alkaline earth metal
Element 21: Scandium (Sc), Transition metal
Element 22: Titanium (Ti), Transition metal
Element 23: Vanadium (V), Transition metal
Element 24: Chromium (Cr), Transition metal
Element 25: Manganese (Mn), Transition metal
Element 26: Iron (Fe), Transition metal
Element 27: Cobalt (Co), Transition metal
Element 28: Nickel (Ni), Transition metal
Element 29: Copper (Cu), Transition metal
Element 30: Zinc (Zn), Transition metal
Element 31: Gallium (Ga), Other metal
Element 32: Germanium (Ge), Metalloid
Element 33: Arsenic (As), Metalloid
Element 34: Selenium (Se), Other non-metal
Element 35: Bromine (Br), Halogen
Element 36: Krypton (Kr), Noble gas
Element 37: Rubidium (Rb), Alkali metal
Element 38: Strontium (Sr), Alkaline earth metal
Element 39: Yttrium (Y), Transition metal
Element 40: Zirconium (Zr), Transition metal
Element 41: Niobium (Nb), Transition metal
Element 42: Molybdenum (Mo), Transition metal
Element 43: Technetium (Tc), Transition metal
Element 44: Ruthenium (Ru), Transition metal
Element 45: Rhodium (Rh), Transition metal
Element 46: Palladium (Pd), Transition metal
Element 47: Silver (Ag), Transition metal
Element 48: Cadmium (Cd), Transition metal
Element 49: Indium (In), Other metal
Element 50: Tin (Sn), Other metal
Element 51: Antimony (Sb), Metalloid
Element 52: Tellurium (Te), Metalloid
Element 53: Iodine (I), Halogen
Element 54: Xenon (Xe), Noble gas
Element 55: Caesium (Cs), Alkali metal
Element 56: Barium (Ba), Alkaline earth metal
Element 57: Lanthanum (La), Lanthanoid
Element 58: Cerium (Ce), Lanthanoid
Element 59: Praseodymium (Pr), Lanthanoid
Element 60: Neodymium (Nd), Lanthanoid
Element 61: Promethium (Pm), Lanthanoid
Element 62: Samarium (Sm), Lanthanoid
Element 63: Europium (Eu), Lanthanoid
Element 64: Gadolinium (Gd), Lanthanoid
Element 65: Terbium (Tb), Lanthanoid
Element 66: Dysprosium (Dy), Lanthanoid
Element 67: Holmium (Ho), Lanthanoid
Element 68: Erbium (Er), Lanthanoid
Element 69: Thulium (Tm), Lanthanoid
Element 70: Ytterbium (Yb), Lanthanoid
Element 71: Lutetium (Lu), Lanthanoid
Element 72: Hafnium (Hf), Transition metal
Element 73: Tantalum (Ta), Transition metal
Element 74: Tungsten (W), Transition metal
Element 75: Rhenium (Re), Transition metal
Element 76: Osmium (Os), Transition metal
Element 77: Iridium (Ir), Transition metal
Element 78: Platinum (Pt), Transition metal
Element 79: Gold (Au), Transition metal
Element 80: Mercury (Hg), Transition metal
Element 81: Thallium (Tl), Other metal
Element 82: Lead (Pb), Other metal
Element 83: Bismuth (Bi), Other metal
Element 84: Polonium (Po), Other metal
Element 85: Astatine (At), Halogen
Element 86: Radon (Rn), Noble gas
Element 87: Francium (Fr), Alkali metal
Element 88: Radium (Ra), Alkaline earth metal
Element 89: Actinium (Ac), Actinoid
Element 90: Thorium (Th), Actinoid
Element 91: Protactinium (Pa), Actinoid
Element 92: Uranium (U), Actinoid
Element 93: Neptunium (Np), Actinoid
Element 94: Plutonium (Pu), Actinoid
Element 95: Americium (Am), Actinoid
Element 96: Curium (Cm), Actinoid
Element 97: Berkelium (Bk), Actinoid
Element 98: Californium (Cf), Actinoid
Element 99: Einsteinium (Es), Actinoid
Element 100: Fermium (Fm), Actinoid
Element 101: Mendelevium (Md), Actinoid
Element 102: Nobelium (No), Actinoid
Element 103: Lawrencium (Lr), Actinoid
Element 104: Rutherfordium (Rf), Transition metal
Element 105: Dubnium (Db), Transition metal
Element 106: Seaborgium (Sg), Transition metal
Element 107: Bohrium (Bh), Transition metal
Element 108: Hassium (Hs), Transition metal
Element 109: Meitnerium (Mt)
Element 110: Darmstadtium (Ds)
Element 111: Roentgenium (Rg)
Element 112: Copernicium (Cn), Transition metal
Element 113: Ununtrium (Uut)
Element 114: Ununquadium (Uuq)
Element 115: Ununpentium (Uup)
Element 116: Ununhexium (Uuh)
Element 117: Ununseptium (Uus)
Element 118: Ununoctium (Uuo)
{{{namehin}}} की {{{crystal structure hin}}} क्रिस्टल संरचना होती है।
[[file:Electron shell {{{numbereng}}} हाइड्रोजन.svg|60px|हाइड्रोजन]]
1H
दर्शन
colorless gas
Hydrogen discharge tube.jpg
Purple glow in its plasma state
Hydrogen Spectra.jpg
Spectral lines of hydrogen
सामान्य
नाम, चिह्न, संख्या {{{namehin}}}, H, 1
तत्त्व वर्ग diatomic nonmetal
समूह, आवर्त, ब्लॉक 11, s
मानक परमाणु भार 1.008(1) ग्रा•मोल−1
इलेक्ट्रॉन कॉन्फिगरेशन 1s1
इलेक्ट्रॉन प्रति शेल 1 ([[:file:Electron shell {{{numbereng}}} हाइड्रोजन.svg|आरेख]])
भौतिक गुण
रंग colorless
अवस्था gas
घनत्व (0 °C, 101.325 kPa)
0.08988 g/L
तरल घनत्व गलनांक पर 0.07 (0.0763 solid)[1] g•cm−3
गलनांक 13.99 K, -259.16 °C, -434.49 °F
क्वथनांक 20.271 K, -252.879 °C, -423.182 °F
त्रिगुण बिंदु 13.8033 K (-259°C), 7.041 kPa
संकट बिंदु 32.938 K, 1.2858 MPa
विलय ऊष्मा (H2) 0.117 कि.जूल•मोल−1
वाष्पीकरण ऊष्मा (H2) 0.904 कि.जूल•मोल−1
विशिष्ट ऊष्मा क्षमता (२५ °से.) (H2) 28.836 जू•मोल−1•केल्विन−1
वाष्प दबाव
P/पास्कल १० १०० १ k १० k १०० k
T/कै. पर 15 20
परमाण्विक गुण
ऑक्सीकरण स्थितियां 1, -1
(amphoteric oxide)
इलेक्ट्रोनेगेटिविटी 2.20 (पाइलिंग पैमाना)
आयनीकरण ऊर्जाएं 1st: 1312.0 कि.जूल•मोल−1
संयोजी त्रिज्या 31±5 pm
en:Van der Waals radius 120 pm
विविध
चुंबकीय क्रम diamagnetic[2]
तापीय चालकता (300 K) 0.1805 W•m−1•K−1
ध्वनि की गति (gas, 27 °C) 1310 मी./सेकिंड
सी.ए.एस पंजी.संख्या 1333-74-0
सर्वाधिक स्थिर समस्थानिक
मुख्य लेख: [[{{{namehin}}} के समस्थानिक]]
समस्थानिक प्राकृतिक प्रचुरता अर्धायु काल क्षय मोड क्षय ऊर्जा
(MeV)
क्षय उत्पाद
1H 99.985% 1H 0 न्यूट्रॉन के संग स्थिर है।
2H 0.015% 2H 1 न्यूट्रॉन के संग स्थिर है।
3H trace 12.32 y β 0.01861 3He
हाइड्रोजन पानी का एक महत्वपूर्ण अंग है
शुद्ध हाइड्रोजन से भरी गैस डिस्चार्ज ट्यूब

हाइड्रोजन (उदजन) (Hydrogen) एक रासायनिक तत्व है। यह आवर्त सारणी का सबसे पहला तत्व है जो सबसे हल्की भी है। ब्रह्मांड में (पृथ्वी पर नहीं) यह सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जात है। तारों तथा सूर्य का अधिकांश द्रव्यमान हाइड्रोजन से बना है। इसके एक परमाणु में एक प्रोट्रॉन, एक इलेक्ट्रॉन होता है। इस प्रकार यह सबसे सरल परमाणु भी है।

प्रकृति में यह द्विआण्विक गैस के रूप में पाया जाता है जो वायुमण्डल के बाह्य परत का मुख्य संघटक है। हाल में इसको वाहनों के ईंधन के रूप में इस्तेमान कर सकने के लिए शोध कार्य हो रहे हैं।

हाइड्रोजन एक गैसीय पदार्थ है जिसमें कोई गंध, स्वाद और रंग नहीं होता। यह सबसे हल्का तत्व है (घनत्व 0.09 ग्राम प्रति लिटर)। इसकी परमाणुसंख्या 1, संकेत (H) और परमाणुभार 1.008 है। यह आवर्तसारणी में प्रथम स्थान पर है। साधारणतया इससे दो परमाणु मिलकर एक अणु (H2) बनता है। हाइड्रोजन बहुत निम्न ताप पर द्रव और ठोस बनता है। द्रव हाइड्रोजन - 253° से. पर उबलता और ठोस हाइड्रोजन - 258 सें. पर पिघलता है।

उपस्थिति

असंयुक्त हाइड्रोजन बड़ी अल्प मात्रा में वायु में पाया जाता है। ऊपरी वायु में इसकी मात्रा अपेक्षया अधिक रहती है। सूर्य के परिमंडल में इसकी प्रचुरता है। पृथ्वी पर संयुक्त दशा में यह जल, पेड़ पौधे, जांतव ऊतक, काष्ठ, अनाज, तेल वसा, पेट्रालियम, प्रत्येक जैविक पदार्थ में रहता है। अम्लों का यह आवश्यक घटक है। क्षारों और कार्बनिक यौगिकों में भी यह रहता है।

निर्माण

प्रयोगशाला में जस्ते पर तनु गंधक अम्ल की क्रिया से यह प्राप्त होता है। युद्ध के कामों के लिए कई सरल विधियों से यह प्राप्त हो सकता है। 'सिलिकोल' विधि में सिलिकन या फेरो सिलिकन पर सोडियम हाइड्राक्साइड की क्रिया से ; 'हाइड्रोलिथ' (जलीय अश्म) विधि में कैलसियम हाइड्राइड पर जल की क्रिया से ; 'हाइड्रिक' विधि में एलुमिनियम पर सोडियम हाइड्राक्साइड की क्रिया से प्राप्त होता है। गर्म स्पंजी लोहे पर भाप की क्रिया से एक समय बड़ी मात्रा में हाइड्रोजन तैयार होता था।

आज हाइड्रोजन प्राप्त करने की सबसे सस्ती विधि 'जल गैस' है। जल गैस में हाइड्रोजन और कार्बन मोनोक्साइड विशेष रूप से रहते हैं। जल गैस को ठंडाकर द्रव में परिणत करते हैं। द्रव का फिर प्रभाजक आसवन करते हैं। इससे कार्बन मनॉक्साइड (क्वथनांक 191° सें.) और नाइट्रोजन (क्वथनांक 195 सें.) पहले निकल जाते हैं और हाइड्रोजन (क्वथनांक 250° से.) शेष रह जाता है।

जल के वैद्युत अघटन से भी पर्याप्त शुद्ध हाइड्रोजन प्राप्त हो सकता है। एक किलोवाट घंटा से लगभग 7 घन फुट हाइड्रोजन प्राप्त हो सकता है। कुछ विद्युत्‌ अपघटनी निर्माण में जैसे नमक से दाहक सोडा के निर्माण में, उपोत्पाद के रूप में बड़ी मात्रा में हाइड्रोजन प्राप्त होता है।

गुण

हाइड्रोजन वायु या ऑक्सीजन में जलता है। जलने का ताप ऊँचा होता है। ज्वाला रंगहीन होती है। जलकर यह जल (H2O) और अत्यल्प मात्रा में हाइड्रोजन पेरॉक्साइड (H2O2) बनाता है। हाइड्रोजनऔर ऑक्सीजन के मिश्रण में आग लगाने या विद्युत्‌ स्फुलिंग से बड़े कड़ाके के साथ विस्फोट होता है और जल की बूँदें बनती हैं।

हाइड्रोजन अच्छा अपचायक है। लोहे के मोर्चों को लोहे में और ताँबे के आक्साइड को ताँबे में परिणत कर देता है। यह अन्य तत्वों के साथ संयुक्त हो योगिक बनता है। क्लोरीन के साथ क्लोराइड, (HCl), नाइट्रोजन के साथ अमोनिया (NH3) गंधक के साथ हाइड्रोजन सल्फाइड (H2S), फास्फ़रस के साथ फास्फोन (PH3) ये सभी द्विअंगी यौगिक हैं। इन्हें हाइड्राइड या उदजारेय कहते है।

हाइड्रोजन एक विचित्र गुणवाला तत्व है। यह है तो अधातु पर अनेक यौगिकों में धातुओं सा व्यवहार करता है। इसके परमाणु में केवल एक प्रोटॉन और एक इलेक्ट्रॉन होते हैं। सामान्य हाइड्रोजन में 0.002 प्रतिशत एक दूसरा हाइड्रोजन होता है जिसको भारी हाइड्रोजन की संज्ञा दी गई है। यह सामान्य परमाणु हाइड्रोजन से दुगुना भारी होता है। इसे 'ड्यूटीरियम' (D) कहते हैं और इसका उत्पत्ति होता है जब हाइड्रोजन (उदजन) को एक अधिक न्यूट्रॉन मिलते है और ऐसे ड्यूटेरियम को उदजन का एक समस्थानिक कहते है। ऑक्सीजन के साथ मिलकर यह भारी जल (D2O) बनाता है। हाइड्रोजन के एक अन्य समस्थानिक का भी पत लगा है। इसे ट्रिशियम (Tritium) कहते हैं और इसका उत्पत्ति होता है जब ड्यूटीरियम को एक अधिक न्यूट्रॉन मिलते है। सामान्य हाइड्रोजन से यह तिगुना भारी होता है।

परमाणुवीय हाइड्रोजन

हाइड्रोजन के अणु को जब अत्यधिक ऊष्मा में रखते हैं तब वे परमाणुवीय हाइड्रोजन में वियोजित हो जाते हैं। ऐसे हाइड्रोजन का जीवनकाल दबाव पर निर्भर करता और बड़ा अल्प होता है। ऐसा पारमाण्वीय हाइड्रोजनरसायनत: बड़ा सक्रिय होता है और सामान्य ताप पर भी अनेक तत्वों के साथ संयुक्त हो यौगिक बनाता है।

उपयोग

हाइड्रोजन के अनेक उपयोग हैं। हेबर विधि में नाइट्रोजन के साथ संयुक्त हो यह अमोनिया बनता है जो उर्वरक के रूप में व्यवहार में आता है। तेल के साथ संयुक्त होकर हाइड्रोजन वनस्पति तेल (ठोस या अर्धठोस वसा) बनाता है। खाद्य के रूप में प्रयुक्त होने के लिए वनस्पति तेल बहुत बड़ी मात्रा (mass scale) में बनती है। अपचायक के रूप में यह अनेक धातुओं के निर्माण में काम आता है। इसकी सहायता से कोयले से संश्लिष्ट पेट्रोलियम भी बनाया जाता है।अनेक ईधंनों में हाइड्रोजन जलकर ऊष्मा उत्पन्न करता है। ऑक्सीहाइड्रोजन ज्वाला का ताप बहुत ऊँचा होता है। वह ज्वाला धातुओं के काटने, जोड़ने और पिघलाने में काम आती है। विद्युत्‌ चाप (electric arc) में हाइड्रोजन के अणु के तोड़ने से परमाण्वीय हाइड्रोजन ज्वाला प्राप्त होती है जिसका ताप 3370° सें. तक हो सकता है।

हल्का होने के कारण गुब्बारा और वायुपोतों में हाइड्रोजन प्रयुक्त होता है तथा इसका स्थान अब हीलियम ले रहा है।

अभिक्रियाओं की सूची

H2+Cl2 -> 2HCl
2H2+O2 -> 2H2O

संश्लेषण

प्राकृतिक गैस को गर्म तथा कुछ अन्य प्रक्रियाओं द्वारा गुज़ारने पर हाइड्रोज़न और कार्बन मोनोऑक्साईड का मिश्रण मिलता है
CH4+H2O -> CO + 3H2

चित्रदीर्घा

समूह → 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
↓ आवर्त
1 1

2
या
2 3
4
वि

5
टा
6
प्रा
7
भू
8
जा
9
10
Ne
3 11
Na
12
Mg

13
Al
14
Si
15
P
16
S
17
Cl
18
Ar
4 19
K
20
Ca
21
Sc
22
Ti
23
V
24
Cr
25
Mn
26
Fe
27
Co
28
Ni
29
Cu
30
Zn
31
Ga
32
Ge
33
As
34
Se
35
Br
36
Kr
5 37
Rb
38
Sr
39
Y
40
Zr
41
Nb
42
Mo
43
Tc
44
Ru
45
Rh
46
Pd
47
Ag
48
Cd
49
In
50
Sn
51
Sb
52
Te
53
I
54
Xe
6 55
Cs
56
Ba
*
72
Hf
73
Ta
74
W
75
Re
76
Os
77
Ir
78
Pt
79
Au
80
Hg
81
Tl
82
Pb
83
Bi
84
Po
85
At
86
Rn
7 87
Fr
88
Ra
**
104
Rf
105
Db
106
Sg
107
Bh
108
Hs
109
Mt
110
Ds
111
Rg
112
Uub
113
Uut
114
Uuq
115
Uup
116
Uuh
117
Uus
118
Uuo

* लैन्थनाइड 57
La
58
Ce
59
Pr
60
Nd
61
Pm
62
Sm
63
Eu
64
Gd
65
Tb
66
Dy
67
Ho
68
Er
69
Tm
70
Yb
71
Lu
** ऐक्टिनाइड 89
Ac
90
Th
91
Pa
92
U
93
Np
94
Pu
95
Am
96
Cm
97
Bk
98
Cf
99
Es
100
Fm
101
Md
102
No
103
Lr

आवर्त सारणी के इस प्रचलित प्रबन्ध में लैन्थनाइड और ऐक्टिनाइड को अन्य धातुओं से अलग रखा गया है। विस्तृत और अति-विस्तृत आवर्त सारणीओं में f-ब्लॉक और g-ब्लॉक धातुओं को भी एक साथ प्रबन्धित किया जाता है।

आवर्त सारणी में तत्त्वों की श्रेणियाँ

धातु उपधातुएं अधातु
क्षारीय धातुएँ क्षारीय मृदा धातु आंतरिक संक्रमण तत्व सन्धिगत तत्व अन्य धातु अन्य अधातु हैलोजन्स उत्कृष्ट गैस
लैन्थेनाइड्स ऐक्टिनाइड्स
परमाणु क्रमांक रंग मानक ताप व दाब अवस्था को दर्शाते हैं (0 °C and 1 atm)
ठोस द्रव गैस
किनारे प्राकृतिक उपस्थिति दर्शाते हैं
आदि क्षय से कृत्रिम अनान्वेषित

यह भी देखें

References

  1. Wiberg, Egon; Wiberg, Nils; Holleman, Arnold Frederick (2001). Inorganic chemistry. Academic Press. प॰ 240. आई॰ऍस॰बी॰ऍन॰ 0123526515. http://books.google.com/books?id=vEwj1WZKThEC&pg=PA240. 
  2. "Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds". CRC Handbook of Chemistry and Physics (81st ed.). CRC Press. http://www-d0.fnal.gov/hardware/cal/lvps_info/engineering/elementmagn.pdf. 

बाहरी कड़ियाँ