হাইড্রোজেন: ইতিহাস, কাঠামো, বৈশিষ্ট্য এবং ব্যবহার - রসায়ন - 2025

হাইড্রোজেন একটি রাসায়নিক উপাদান এই চিহ্নের এইচ পরমাণু সব ক্ষুদ্রতম এবং দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয় এক যে পর্যায় সারণি, কোন ব্যাপার যেখানে অবস্থান করে শুরু হয়। এটি ডায়াটমিক এইচ ₂ অণু দ্বারা গঠিত বর্ণহীন গ্যাস নিয়ে গঠিত, এইচ পরমাণুর বিচ্ছিন্ন নয়; তিনি, নে, আর, অন্যদের মধ্যে মহৎ গ্যাসগুলির মতো।

সমস্ত উপাদানগুলির মধ্যে এটি সম্ভবত সবচেয়ে প্রতীকী এবং অসামান্য, এটি কেবল স্থলীয় বা কঠোর অবস্থাতেই এর বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য নয়, এর প্রচুর প্রাচুর্য এবং এর যৌগগুলির বিভিন্নতার জন্য। হাইড্রোজেন একটি গ্যাস, যদিও আগুনের অভাবে জড়, জ্বলনযোগ্য এবং বিপজ্জনক; জল যখন, এইচ ₂ হে সর্বজনীন এবং জীবন দ্রাবক।

হাইড্রোজেন সংরক্ষণ করতে ব্যবহৃত লাল সিলিন্ডারগুলি। সূত্র: ফ্যামারটিন

নিজেই, হাইড্রোজেন প্রশংসার যোগ্য কোন ভিজ্যুয়াল অদ্ভুততা প্রদর্শন করে না, কেবল সিলিন্ডার বা লাল বোতলগুলিতে সঞ্চিত একটি গ্যাস। যাইহোক, এটি এর বৈশিষ্ট্য এবং সমস্ত উপাদানগুলির সাথে বন্ধন করার ক্ষমতা, যা হাইড্রোজেনকে বিশেষ করে তোলে। এবং এই সমস্ত কিছু সত্ত্বেও এটির কেবল একটি ভ্যালেন্স ইলেকট্রন রয়েছে।

হাইড্রোজেন যদি তার নিজ নিজ সিলিন্ডারে সংরক্ষণ না করা হয় তবে এটি মহাকাশে পালিয়ে যেত যখন এর বেশিরভাগ অংশ আরোহণের প্রতিক্রিয়া দেখায়। যদিও এটি পৃথিবীর বাইরে এবং মহাবিশ্বের বাকী অংশে শ্বাস নেয় আমাদের বায়ুতে এর খুব কম ঘনত্ব রয়েছে তবে এটি সর্বাধিক প্রচুর উপাদান, যা তারাগুলিতে পাওয়া যায় এবং এর নির্মাণের ইউনিট হিসাবে বিবেচিত হয়।

অন্যদিকে, পৃথিবীতে, এটি তার মোট ভরগুলির প্রায় 10% উপস্থাপন করে। এর অর্থ কী তা দেখার জন্য, এটি অবশ্যই বিবেচনা করা উচিত যে গ্রহের পৃষ্ঠটি কার্যত সমুদ্রের সাথে আচ্ছাদিত এবং হাইড্রোজেনগুলি সমস্ত জীবের অংশ হওয়ার সাথে সাথে খনিজ, অপরিশোধিত তেল এবং কোনও জৈব যৌগে পাওয়া যায়।

কার্বনের মতো, সমস্ত বায়োমোলিকুলস (কার্বোহাইড্রেট, প্রোটিন, এনজাইম, ডিএনএ ইত্যাদি) এর হাইড্রোজেন পরমাণু রয়েছে। অতএব, এটি উত্তোলন বা উত্পাদন করার জন্য অনেক উত্স রয়েছে; তবে, কয়েকজন সত্যিকারের লাভজনক উত্পাদন পদ্ধতির প্রতিনিধিত্ব করে।

ইতিহাস

সনাক্তকরণ এবং নাম

যদিও ১7171১ সালে রবার্ট বয়েল প্রথমে একটি গ্যাসের সাক্ষ্য লাভ করেছিলেন যা লোহার ফাইলিংগুলি অ্যাসিডের সাথে প্রতিক্রিয়া প্রকাশ করলে তা হ'ল ব্রিটিশ বিজ্ঞানী হেনরি ক্যাভেনডিশ, যিনি এটিকে একটি নতুন পদার্থ হিসাবে চিহ্নিত করেছিলেন; "জ্বলন্ত বায়ু"।

ক্যাভেনডিশ দেখতে পেলেন যে এই অনুমানিত দাহ্য বায়ু যখন জ্বলছে তখন জল উত্পন্ন হয়েছিল। তাঁর কাজ এবং ফলাফলের উপর ভিত্তি করে ফরাসী রসায়নবিদ এন্টোইন লাভোয়েসিয়র এই গ্যাসকে হাইড্রোজেনের নাম দিয়েছিলেন ১..৩ সালে। খ্রিস্টিকভাবে এর অর্থ গ্রীক শব্দ 'হাইড্রো' এবং 'জিন' থেকে উদ্ভূত: জল গঠন করে।

তড়িৎ এবং জ্বালানী

এরপরেই, 1800 সালে, আমেরিকান বিজ্ঞানী উইলিয়াম নিকোলসন এবং স্যার অ্যান্টনি কার্লিসেল আবিষ্কার করেছিলেন যে জল হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেনের মধ্যে ক্ষয় হতে পারে; তারা পানির তড়িৎ বিশ্লেষণ খুঁজে পেয়েছিল। পরে, 1838 সালে, সুইস রসায়নবিদ খ্রিস্টান ফ্রেডরিচ শোয়েবিন বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য হাইড্রোজেনের দাহনের সুবিধা গ্রহণের ধারণাটি প্রবর্তন করেছিলেন।

হাইড্রোজেনের জনপ্রিয়তা এমন ছিল যে এমনকি লেখক জুলস ভার্ন তাঁর দ্য রহস্যময় দ্বীপ (1874) গ্রন্থে এটিকে ভবিষ্যতের জ্বালানী হিসাবে উল্লেখ করেছিলেন।

আলাদা করা

1899 সালে, স্কটিশ রসায়নবিদ জেমস দেওয়ার হলেন হাইড্রোজেনকে তরল গ্যাস হিসাবে পৃথকীকরণকারী প্রথম ব্যক্তি, যিনি নিজেই সেই শক্ত পর্যায়ে এটি পর্যাপ্ত শীতল করতে সক্ষম হয়েছিলেন।

দুটি চ্যানেল

এই দিক থেকে, হাইড্রোজেনের ইতিহাস দুটি চ্যানেল উপস্থাপন করে। একদিকে জ্বালানী এবং ব্যাটারিগুলির ক্ষেত্রে এর বিকাশ; এবং অন্যদিকে, এর পরমাণুর কাঠামো এবং এটি কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞানের দরজা খোলার উপাদানকে কীভাবে উপস্থাপন করে তা বোঝা।

কাঠামো এবং বৈদ্যুতিন কনফিগারেশন

ডায়াটমিক হাইড্রোজেন অণু। সূত্র: বেনজাহ-বিএমএম 27

হাইড্রোজেন পরমাণু খুব ছোট এবং কোভ্যালেন্ট বন্ধন গঠনের জন্য একটি মাত্র ইলেকট্রন রয়েছে। যখন এই দুটি পরমাণু যোগদান করে, তখন তারা ডায়োটমিক অণুতে H _{2 জন্ম দেয়}; এটি আণবিক হাইড্রোজেন গ্যাস (শীর্ষ চিত্র)। প্রতিটি সাদা গোলক একটি পৃথক এইচ পরমাণুর সাথে মিলিত হয় এবং বৈশ্বিক গোলকটি আণবিক কক্ষপথের সাথে মিলিত হয়।

সুতরাং, হাইড্রোজেন আসলে খুব ছোট এইচ ₂ অণু নিয়ে গঠিত যা লন্ডনের বিক্ষিপ্ত শক্তির মাধ্যমে যোগাযোগ করে, যেহেতু তাদের দ্বিবিহীন মুহুর্তের অভাব হয় কারণ তারা হমনোক্লিয়ার হয়। অতএব, তারা খুব "অস্থির" এবং স্পেসে দ্রুত ছড়িয়ে পড়ে কারণ এগুলিকে ধীর করার মতো শক্তিশালী আন্তঃআবাহী শক্তি নেই।

হাইড্রোজেনের ইলেক্ট্রন কনফিগারেশন সহজভাবে হয় 1s ¹ । এই অরবিটাল, 1s, হাইড্রোজেন পরমাণুর জন্য বিখ্যাত শ্রাদিনগার সমীকরণ সমাধানের পণ্য। এইচ _2-তে, দুটি 1 টি অরবিটাল দুটি আণবিক কক্ষপথ গঠনের জন্য ওভারল্যাপ করে: একটি বন্ডিং এবং অন্যটি অণু-কক্ষপথ তত্ত্ব (টিওএম) অনুসারে অ্যান্টি-বন্ডিং।

এই কক্ষপথগুলি আয়নগুলির H ₂ ⁺ বা H ₂ ^{- এর} অস্তিত্বের ব্যাখ্যা বা ব্যাখ্যা দেয়; তবে হাইড্রোজেন রসায়ন H ₂ বা H ⁺ বা H ^- আয়নগুলির দ্বারা সাধারণ অবস্থার অধীনে সংজ্ঞায়িত করা হয় ।

জারণ সংখ্যা

হাইড্রোজেন, ¹ এস ^{1 এর} জন্য ইলেকট্রন কনফিগারেশন থেকে, এর সম্ভাব্য জারণ সংখ্যার পূর্বাভাস দেওয়া খুব সহজ; অবশ্যই মনে রাখবেন যে উচ্চতর শক্তি 2s কক্ষপথ রাসায়নিক বন্ডের জন্য উপলব্ধ নয়। সুতরাং, বেসল রাজ্যে, হাইড্রোজেনের 0, এইচ ⁰ এর একটি জারণ সংখ্যা রয়েছে ।

যদি এটি তার একমাত্র ইলেকট্রন হারিয়ে ফেলে তবে 1s কক্ষপথ খালি থাকে এবং হাইড্রোজেন কেশন বা আয়ন, এইচ ⁺ প্রায় কোনও তরল মাধ্যমের মধ্যে দুর্দান্ত গতিশীলতার সাথে গঠিত হয়; বিশেষত জল এই ক্ষেত্রে, এর জারণ সংখ্যাটি +1 is

এবং যখন বিপরীত ঘটে, অর্থাত্, একটি ইলেক্ট্রন অর্জন করা, কক্ষপথের এখন দুটি ইলেকট্রন থাকবে এবং 1 এস ² হয়ে যাবে । তারপরে জারণ সংখ্যাটি -1 হয়ে যায় এবং হাইড্রাইড অ্যানিয়ন, এইচ ^{- এর সাথে মিলে যায়} । এটি লক্ষণীয় যে এইচ ^- মহৎ গ্যাস হিলিয়াম, তিনি; অর্থাৎ উভয় প্রজাতিরই একই পরিমাণে ইলেকট্রন রয়েছে।

সংক্ষেপে, হাইড্রোজেনের জারণ সংখ্যা: +1, 0 এবং -1 এবং এইচ ₂ এর অণুতে দুটি হাইড্রোজেন পরমাণু এইচ ^{0 থাকে} ।

দশা

হাইড্রোজেনের পছন্দের ধাপটি, কমপক্ষে স্থলজ্বলীয় পরিস্থিতিতে, বায়বীয় একটি, পূর্বে প্রকাশিত কারণগুলির কারণে। তবে, যখন তাপমাত্রা -200 ° C ক্রমানুসারে হ্রাস পায় বা চাপ বায়ুমণ্ডলের তুলনায় কয়েক হাজার গুণ বেড়ে যায়, তখন হাইড্রোজেন যথাক্রমে তরল বা শক্ত পর্যায়ে ঘন বা স্ফটিক আকার ধারণ করতে পারে।

এই অবস্থার অধীনে, এইচ ₂ অণুগুলিকে কাঠামোগত নিদর্শনগুলি সংজ্ঞায়িত করার জন্য বিভিন্নভাবে সংযুক্ত করা যেতে পারে। লন্ডনের বিক্ষিপ্ত বাহিনী এখন অত্যন্ত দিকনির্দেশক হয়ে ওঠে এবং তাই এইচ ₂ জোড়া দ্বারা গৃহীত জ্যামিতি বা প্রতিসামগ্রী উপস্থিত হয় ।

উদাহরণস্বরূপ, দুটি জোড়া এইচ ₂, এটি সমান লেখার সমান (এইচ ₂) ₂ একটি প্রতিসম বা অসামিত্রিক বর্গ সংজ্ঞা দেয়। এদিকে, তিনটি এইচ ₂, বা (এইচ ₂) ₃ জোড়া একটি ষড়্ভুজকে সংজ্ঞায়িত করে, গ্রাফাইট স্ফটিকগুলিতে কার্বনের সাথে খুব মিল। প্রকৃতপক্ষে, এই হেক্সাগোনাল ফেজটি হাইড্রোজেনের প্রধান বা সবচেয়ে স্থিতিশীল পর্যায়ে।

কিন্তু যদি কঠিনটি অণু নয় বরং এইচ পরমাণুর সমন্বয়ে গঠিত হত? তারপরে আমরা ধাতব হাইড্রোজেন নিয়ে কাজ করব। এই এইচ পরমাণুগুলি সাদা গোলকের কথা স্মরণ করে তরল পদার্থ এবং ধাতব শক্তিকে উভয়ই সংজ্ঞায়িত করতে পারে।

প্রোপার্টি

শারীরিক চেহারা

হাইড্রোজেন একটি বর্ণহীন, গন্ধহীন এবং স্বাদহীন গ্যাস। সুতরাং, ফুটো হওয়া বিস্ফোরণের ঝুঁকি প্রতিনিধিত্ব করে।

স্ফুটনাঙ্ক

-253 ° সে।

গলনাঙ্ক

-259 ° সে।

ফ্ল্যাশ পয়েন্ট এবং স্থিতিশীলতা

এটি গ্যাসের কাছাকাছি কোনও স্পার্ক বা তাপ উত্স পাওয়া গেলে কার্যত যে কোনও তাপমাত্রায় বিস্ফোরিত হয়, এমনকি সূর্যের আলো হাইড্রোজেনকে জ্বলতে পারে। তবে যতক্ষণ না এটি ভালভাবে সঞ্চিত থাকে এটি একটি দুর্বল প্রতিক্রিয়াশীল গ্যাস।

ঘনত্ব

0.082 গ্রাম / এল। এটি বায়ু থেকে 14 গুণ বেশি হালকা।

দ্রাব্যতা

জলের 21 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে 1.62 মিলিগ্রাম / এল। এটি সাধারণত বলা হয়, বেশিরভাগ তরলগুলিতে অদ্রবণীয়।

বাষ্পের চাপ

25 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে 1.24 · 10 ⁶ মিমিএইচজি এই মানটি হাইড্রোজেন সিলিন্ডারগুলি কীভাবে বন্ধ হওয়া উচিত তা গ্যাসকে পলায়ন থেকে রোধ করতে একটি ধারণা দেয়।

স্বতঃশক্তি তাপমাত্রা

560v ° সে।

তড়িৎ

২.২০ পলিং স্কেলে।

দহন তাপ

-285.8 কেজে / মোল

বাষ্পীভবনের উত্তাপ

0.90 কেজে / মোল

ফিউশন গরম

0.117 কেজে / মোল।

সমস্থানিক

"সাধারণ" হাইড্রোজেন পরমাণু হ'ল প্রোটিয়াম, ¹ এইচ, যা হাইড্রোজেনের প্রায় 99.985% করে। এই উপাদানটির জন্য অন্য দুটি আইসোটোপ হ'ল ডিউটিরিয়াম, ² এইচ, এবং ট্রিটিয়াম, ³ এইচ। নিউট্রনের সংখ্যায় এটি পৃথক; ডিউটিরিয়ামের একটি নিউট্রন রয়েছে, আর ট্রাইটিয়ামের দুটি রয়েছে।

স্পিন আইসোমারস

দুটি ধরণের অণু হাইড্রোজেন রয়েছে, এইচ ₂: অর্থো এবং প্যারা। প্রথমদিকে, এইচ পরমাণুর দুটি স্পিন (প্রোটনের) একই দিক (তারা সমান্তরাল) ভিত্তিক হয়; দ্বিতীয়টিতে, দুটি স্পিনগুলি বিপরীত দিকে রয়েছে (এগুলি পারস্পরিক সমান্তরাল)।

হাইড্রোজেন-প্যারা দুটি আইসমারের আরও স্থিতিশীল; তবে তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে আর্থো: প্যারা অনুপাতটি 3: 1 হয়ে যায় যার অর্থ হাইড্রোজেন-অর্থো আইসোমার অন্যটির চেয়ে বেশি হয়ে থাকে। খুব কম তাপমাত্রায় (দূরবর্তী নিখুঁত শূন্যের কাছাকাছি, 20 কে), খাঁটি হাইড্রোজেন-প্যারা নমুনা পাওয়া যায়।

নামাবলী

হাইড্রোজেনের উল্লেখ করার নামটি সহজতম একটি; যদিও এটি এর অজৈব বা জৈব যৌগগুলির জন্য একই রকম নয়। এইচ ₂ কে 'হাইড্রোজেন' ছাড়াও নিম্নলিখিত নামগুলি দ্বারা ডাকা যেতে পারে:

-আণুবাহী হাইড্রোজেন

-Dihydrogen

-ডায়োটমিক হাইড্রোজেন অণু।

এইচ ⁺ আয়নগুলির জন্য তাদের নামগুলি প্রোটন বা হাইড্রোজেন আয়ন; এবং যদি এটি জলীয় মাঝারি হয়, H ₃ O ⁺ হাইড্রোনিয়াম কেশন। যদিও এইচ ^- আয়ন হাইড্রাইড অ্যানিয়ন।

হাইড্রোজেন পরমাণু

বোহরের গ্রহীয় মডেল দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হাইড্রোজেন পরমাণু। সূত্র: পিক্সাবে।

হাইড্রোজেন পরমাণু সকলের মধ্যে সহজতম এবং উপরের চিত্র হিসাবে সাধারণত প্রতিনিধিত্ব করা হয়: একটি একক প্রোটনযুক্ত নিউক্লিয়াস (¹ এইচ জন্য) একটি কক্ষপথ আঁকে এমন একটি বৈদ্যুতিন দ্বারা বেষ্টিত। পর্যায় সারণীর অন্যান্য উপাদানগুলির জন্য সমস্ত পারমাণবিক কক্ষপথ এই পরমাণুর উপর নির্মিত এবং অনুমান করা হয়েছে।

পরমাণুর বর্তমান বোঝার আরও বিশ্বস্ত প্রতিনিধিত্ব হ'ল এমন একটি গোলক যার পরিধিটি ইলেক্ট্রনের বৈদ্যুতিন এবং সম্ভাব্য মেঘের (তার 1s কক্ষপথ) দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হবে।

কোথায় সন্ধান এবং উত্পাদন

তারার একটি ক্ষেত্র: হাইড্রোজেনের অক্ষয় উত্স। সূত্র: পিক্সাবে।

কার্বনের তুলনায় হাইড্রোজেন সম্ভবত কম মাত্রায় হলেও রাসায়নিক উপাদান যা সন্দেহাতীতভাবেই বলা যায় যে সর্বত্রই রয়েছে; বাতাসে, সমুদ্র, মহাসাগর এবং আমাদের দেহকে ভরাট জলের অংশ গঠন করে, অপরিশোধিত তেল এবং খনিজগুলিতে এবং সেইসাথে জৈব যৌগগুলিতে যা জীবন উত্সের জন্য একত্রিত হয়।

সেগুলিতে হাইড্রোজেন পরমাণুগুলি খুঁজে পাওয়ার জন্য যেকোন যৌগের লাইব্রেরি স্কিম করুন।

প্রশ্নটি কতটা নয় তবে এটি কীভাবে বর্তমান তা নিয়ে প্রশ্ন। উদাহরণস্বরূপ, এইচ ₂ অণু সূর্যের আলোর ঘটনায় এতটা উদ্বায়ী এবং প্রতিক্রিয়াশীল, যা বায়ুমণ্ডলে খুব কম; অতএব, এটি অন্যান্য উপাদানগুলিতে যোগদানের জন্য প্রতিক্রিয়া জানায় এবং এভাবে স্থিতিশীলতা অর্জন করে।

মহাবিশ্বে উচ্চতর অবস্থানের সময়, হাইড্রোজেন মূলত নিরপেক্ষ পরমাণু হিসাবে পাওয়া যায়, এইচ।

আসলে, হাইড্রোজেনকে তার ধাতব এবং ঘনীভূত পর্যায়ে তারাগুলির বিল্ডিং ইউনিট হিসাবে বিবেচনা করা হয়। যেহেতু তাদের প্রচুর পরিমাণে রয়েছে এবং এর দৃust়তা এবং প্রচুর মাত্রার কারণে তারা এই উপাদানটিকে সমগ্র মহাবিশ্বে সর্বাধিক প্রচুর পরিমাণে পরিণত করে। এটি অনুমান করা হয় যে ज्ञিত পদার্থের 75% হাইড্রোজেন পরমাণুর সাথে মিলে যায়।

প্রাকৃতিক

মহাকাশে আলগা হাইড্রোজেন পরমাণু সংগ্রহ করাকে অযৌক্তিক মনে হয় এবং এগুলি সূর্যের পেরিফেরি বা নীহারিকা থেকে পৌঁছানো যায় না। পৃথিবীতে, যেখানে এর শর্তগুলি এই উপাদানটিকে এইচ ₂ হিসাবে উপস্থিত করতে বাধ্য করে, এটি প্রাকৃতিক বা ভূতাত্ত্বিক প্রক্রিয়ার মাধ্যমে উত্পাদিত হতে পারে।

উদাহরণস্বরূপ, হাইড্রোজেনের নিজস্ব প্রাকৃতিক চক্র রয়েছে যাতে নির্দিষ্ট ব্যাকটিরিয়া, জীবাণু এবং শৈবাল এটি ফটো-রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলির মাধ্যমে তৈরি করতে পারে। প্রাকৃতিক প্রক্রিয়াগুলির স্কেলিং এবং এর সমান্তরালে বায়োরিয়াক্টরগুলির ব্যবহার অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, যেখানে ব্যাকটিরিয়া হাইড্রোকার্বনগুলিতে থাকা হাইড্রোজেনগুলি মুক্ত করতে ফিড করে।

জীবন্ত জিনিসগুলি হাইড্রোজেন উত্পাদক, তবে কিছুটা কম। যদি এটি না হয় তবে এটি কীভাবে পেট ফাঁপা করার একটি বায়বীয় উপাদান গঠন করে তা ব্যাখ্যা করা সম্ভব হবে না; যা অতিমাত্রায় দহনযোগ্য বলে প্রমাণিত হয়েছে।

অবশেষে, এটি উল্লেখ করা দরকার যে অ্যানেরোবিক পরিস্থিতিতে (অক্সিজেন ছাড়াই) উদাহরণস্বরূপ, ভূগর্ভস্থ স্তরগুলিতে খনিজগুলি হাইড্রোজেন উত্পাদন করতে জলের সাথে ধীরে ধীরে প্রতিক্রিয়া করতে পারে। ফয়েলিতার প্রতিক্রিয়া এটি প্রমাণ করে:

3Fe ₂ SiO ₄ + 2 H ₂ O → 2 Fe ₃ O ₄ + 3 SiO ₂ + 3 H ₂

শিল্প

যদিও বায়োহাইড্রোজেন একটি শিল্প স্কেলে এই গ্যাস উত্পন্ন করার বিকল্প, তবে সর্বাধিক ব্যবহৃত পদ্ধতিগুলি হাইড্রোজেনকে মিশ্রিত যৌগগুলি থেকে "অপসারণ" নিয়ে গঠিত, যাতে এর পরমাণুগুলি একত্রিত হয় এবং এইচ ₂ গঠন করে ।

এটি তৈরির সবচেয়ে কম পরিবেশ বান্ধব পদ্ধতি হ'ল সুপারহিট বাষ্প দিয়ে কোক (বা কাঠকয়লা) প্রতিক্রিয়া জানান:

সি (গুলি) + এইচ ₂ ও (ছ) → সিও (ছ) + এইচ ₂ (ছ)

তেমনি প্রাকৃতিক গ্যাসও এই উদ্দেশ্যে ব্যবহৃত হয়েছে:

সিএইচ ₄ (ছ) + এইচ ₂ ও (ছ) → সিও (ছ) + 3 এইচ ₂ (ছ)

এবং কোক বা প্রাকৃতিক গ্যাসের পরিমাণ বিস্তৃত হওয়ায় এই দুটি প্রতিক্রিয়ার যে কোনও একটি দ্বারা হাইড্রোজেন উত্পাদন করা লাভজনক।

হাইড্রোজেন প্রাপ্তির আরেকটি পদ্ধতি হ'ল পানির তড়িৎ স্রাব প্রয়োগ করার জন্য এটি তার প্রাথমিক অংশগুলিতে বিচ্ছিন্ন হয়ে যায় (তড়িৎ বিশ্লেষণ):

2 এইচ ₂ ও (l) H ₂ এইচ ₂ (ছ) + ও ₂ (ছ)

পরীক্ষাগারে

যে কোনও পরীক্ষাগারে অণু হাইড্রোজেন অল্প পরিমাণে প্রস্তুত করা যেতে পারে। এটি করার জন্য, একটি সক্রিয় ধাতব একটি শক্তিশালী অ্যাসিড সঙ্গে প্রতিক্রিয়া করা উচিত, হয় একটি বিকারে বা একটি পরীক্ষার নলে। পর্যবেক্ষণযোগ্য বুদবুদ হাইড্রোজেন গঠনের স্পষ্ট লক্ষণ যা নিম্নলিখিত সাধারণ সমীকরণ দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়:

এম (গুলি) + এনএইচ ⁺ (একা) → এম ^{এন +} (একা) + এইচ ₂ (ছ)

যেখানে এন ধাতব ভারসাম্য হয়। উদাহরণস্বরূপ, ম্যাগনেসিয়াম এইচ ₂ উত্পাদন করতে H ^{+ এর} সাথে প্রতিক্রিয়া জানায়:

এমজি (গুলি) + 2 এইচ ⁺ (একা) → এমজি ²⁺ (একা) + এইচ ₂ (ছ)

প্রতিক্রিয়া

রেডক্স

জারণ সংখ্যাগুলি নিজেরাই হাইড্রোজেন রাসায়নিক বিক্রিয়ায় কীভাবে অংশগ্রহণ করে তার প্রথম ঝলক দেয়। প্রতিক্রিয়া করার সময় এইচ ₂ অপরিবর্তিত থাকতে পারে, বা এইচ ⁺ বা এইচ ^- আয়নগুলিতে বিভক্ত হতে পারে এটি নির্ভর করে কোন প্রজাতির সাথে এটি বাঁধে; যদি তারা এর চেয়ে কম বা কম বৈদ্যুতিন হয়।

এইচ ₂ এর সমবায় বন্ধনের শক্তির কারণে খুব বেশি প্রতিক্রিয়াশীল নয়; তবে পর্যায় সারণির প্রায় সমস্ত উপাদানগুলির সাথে প্রতিক্রিয়া দেখা এবং মিশ্রণের জন্য এটি কোনও চূড়ান্ত বাধা নয়।

জলীয় বাষ্প তৈরির জন্য অক্সিজেন গ্যাসের সাথে এর সর্বাধিক পরিচিত প্রতিক্রিয়া:

এইচ ₂ (ছ) + ও ₂ (ছ) → ₂ এইচ ₂ ও (ছ)

স্থিতিশীল জলের অণু গঠনের জন্য অক্সিজেনের জন্য এটির সান্নিধ্য এটি হ'ল এটি নির্দিষ্ট ধাতব অক্সাইডগুলিতে ও ^2- অ্যানিয়োন হিসাবে এটির সাথে প্রতিক্রিয়াও করতে পারে:

এইচ ₂ (ছ) + কিউও (গুলি) u চ (গুলি) + এইচ ₂ ও (এল)

সিলভার অক্সাইডও একই প্রতিক্রিয়া দ্বারা প্রতিক্রিয়া করে বা "হ্রাস" করা হয়:

এইচ ₂ (ছ) + আগো (গুলি) → আগা (গুলি) + এইচ ₂ ও (এল)

এই হাইড্রোজেন বিক্রিয়াগুলি রেডক্স প্রকারের সাথে মিলে যায়। অর্থাৎ হ্রাস-জারণ। হাইড্রোজেন অক্সিজেনের উপস্থিতিতে এবং ধাতব ধাতব অক্সাইডগুলির চেয়ে কম প্রতিক্রিয়াশীল উভয়ই জারণ করে; উদাহরণস্বরূপ, তামা, রূপা, টংস্টেন, পারদ এবং স্বর্ণ।

শোষণ

কিছু ধাতু ধাতব হাইড্রাইড তৈরি করতে হাইড্রোজেন গ্যাসকে শোষণ করতে পারে, যা মিশ্র হিসাবে বিবেচিত হয়। উদাহরণস্বরূপ, প্যালেডিয়ামের মতো ট্রানজিশন ধাতুগুলি ধাতব স্পঞ্জগুলির অনুরূপ , উল্লেখযোগ্য পরিমাণে এইচ ₂ শুষে নেয় ।

আরও জটিল ধাতব মিশ্রণের ক্ষেত্রেও একই ঘটনা ঘটে। এইভাবে হাইড্রোজেন তার সিলিন্ডার বাদে অন্য কোনও উপায়ে সংরক্ষণ করা যায়।

যোগ

জৈব রেণুগুলি বিভিন্ন আণবিক প্রক্রিয়া এবং / বা মিথস্ক্রিয়াগুলির মাধ্যমে হাইড্রোজেনকে "শোষণ" করতে পারে।

ধাতুগুলির জন্য, এইচ ₂ অণুগুলি তাদের স্ফটিকের মধ্যে ধাতব পরমাণু দ্বারা বেষ্টিত থাকে; জৈব অণুতে থাকাকালীন, এইচ এইচ বন্ডটি অন্যান্য সমবায় বন্ধন গঠন করে। আরও আনুষ্ঠানিক অর্থে: হাইড্রোজেন শোষিত হয় না, তবে কাঠামোতে যুক্ত হয়।

ক্লাসিক উদাহরণটি যথাক্রমে অ্যালকেনেস বা অ্যালকিনিসের ডাবল বা ট্রিপল বন্ডে এইচ _{2 যুক্ত} করা:

সি = সি + এইচ ₂ → এইচসিএইচসি

C≡C + H ₂ → HC = CH

এই প্রতিক্রিয়াগুলিকে হাইড্রোজেনেশনও বলা হয়।

হাইড্রাইড গঠন

হাইড্রোজেন উপাদানগুলির সাথে সরাসরি প্রতিক্রিয়া করে হাইড্রাইড বলে রাসায়নিক যৌগের একটি পরিবার গঠনে। এগুলি মূলত দুটি ধরণের: স্যালাইন এবং আণবিক।

একইভাবে, ধাতব হাইড্রাইড রয়েছে যা ইতিমধ্যে উল্লিখিত ধাতব মিশ্রগুলি নিয়ে গঠিত যখন এই ধাতুগুলি হাইড্রোজেন গ্যাস শোষণ করে; নেটওয়ার্ক বা বন্ড EH এর চেইনযুক্ত পলিমারিকগুলি, যেখানে E রাসায়নিক উপাদানকে বোঝায় ot

লবণাক্ত

স্যালাইন হাইড্রাইডে হাইড্রোজেন হাইড্রাইড অ্যানিয়ন, এইচ ^- হিসাবে আয়নিক বন্ধনে অংশ নেয় । এটি গঠনের জন্য, উপাদানটি অগত্যা কম বৈদ্যুতিন হতে হবে; অন্যথায়, এটি তার ইলেক্ট্রনগুলি হাইড্রোজেনকে ছেড়ে দেয় না।

সুতরাং, লবণ হাইড্রাইডগুলি তখনই গঠিত হয় যখন হাইড্রোজেন ক্ষার এবং ক্ষারীয় পৃথিবীর ধাতবগুলির মতো উচ্চ বৈদ্যুতিন-ধাতব সাথে প্রতিক্রিয়া জানায়।

উদাহরণস্বরূপ, হাইড্রোজেন ধাতব সোডিয়ামের সাথে সোডিয়াম হাইড্রাইড উত্পাদন করতে প্রতিক্রিয়া দেখায়:

_{2 না} (গুলি) + এইচ ₂ (ছ) → ₂ নাএইচ (গুলি)

বা বেরিয়ামের সাথে বেরিয়াম হাইড্রাইড উত্পাদন করতে:

বা (গুলি) + এইচ ₂ (ছ) → বাএইচ ₂ (গুলি)

আণবিক

আয়নিকগুলির চেয়ে আণবিক হাইড্রাইডগুলি আরও বেশি পরিচিত। হাইড্রোজেন একটি হ্যালোজেনের সাথে প্রতিক্রিয়া জানালে এগুলিকে হাইড্রোজেন হ্যালাইড, এইচএক্সও বলা হয়:

সিএল ₂ (ছ) + এইচ ₂ (ছ) H ₂ এইচসিএল (ছ)

এখানে হাইড্রোজেন এইচ ⁺ হিসাবে সমবায় বন্ধনে অংশ নেয়; যেহেতু, উভয় পরমাণুর মধ্যে বৈদ্যুতিনগতিশীলতার মধ্যে পার্থক্য খুব ভাল নয়।

জল নিজেই একটি অক্সিজেন হাইড্রাইড (বা হাইড্রোজেন অক্সাইড) হিসাবে বিবেচিত হতে পারে, এর গঠনের প্রতিক্রিয়া যা ইতিমধ্যে আলোচনা করা হয়েছে। সালফারের সাথে প্রতিক্রিয়া হাইড্রোজেন সালফাইড, দুর্গন্ধযুক্ত গ্যাস দেওয়ার মতো:

এস (গুলি) + এইচ ₂ (ছ) → এইচ ₂ এস (ছ)

তবে সমস্ত অণু হাইড্রাইডগুলির মধ্যে সর্বাধিক বিখ্যাত (এবং সম্ভবত সংশ্লেষিত করা সবচেয়ে কঠিন) হ'ল অ্যামোনিয়া:

এন ₂ (ছ) + 3 এইচ ₂ (ছ) N ₂ এন এইচ ₃ (ছ)

অ্যাপ্লিকেশন

পূর্ববর্তী বিভাগে, হাইড্রোজেনের অন্যতম প্রধান ব্যবহার ইতিমধ্যে সম্বোধন করা হয়েছিল: সংশ্লেষণ, অজৈব বা জৈবিক বিকাশের কাঁচামাল হিসাবে। এই গ্যাসটি নিয়ন্ত্রণ করার সাধারণত এটি থেকে যে কোনও যৌগ তৈরি করা হয়েছিল তা ছাড়া এটির প্রতিক্রিয়া তৈরি করা ছাড়া অন্য কোনও উদ্দেশ্য থাকে না।

কাঁচামাল

- এটি অ্যামোনিয়া সংশ্লেষণের অন্যতম একটি প্রতিরোধক, যার ফলস্বরূপ অন্তহীন শিল্প প্রয়োগ রয়েছে, সার উত্পাদন শুরু করে এমনকি নাইট্রোজেন ড্রাগের উপাদান হিসাবে।

- এটি কার্বন মনোক্সাইডের সাথে প্রতিক্রিয়া জানাতে এবং এইভাবে মথানল উত্পাদন করে যা জৈব জ্বালানীর ক্ষেত্রে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ age

হ্রাস এজেন্ট

- এটি নির্দিষ্ট ধাতব অক্সাইডগুলির জন্য হ্রাসকারী এজেন্ট, এ কারণেই এটি ধাতববিদ্যার হ্রাস ব্যবহৃত হয় (তামা এবং অন্যান্য ধাতব ক্ষেত্রে ইতিমধ্যে ব্যাখ্যা করা হয়েছে)।

- মার্জারিন উত্পাদন করতে চর্বি বা তেল হ্রাস করুন।

তেল কারখানা

তেল শিল্পে, হাইড্রোজেন পরিশোধন প্রক্রিয়াগুলিতে অপরিশোধিত তেলকে "হাইড্রোট্রেট" করতে ব্যবহৃত হয়।

উদাহরণস্বরূপ, এটি বাজারে বৃহত্তর চাহিদা সহ (হাইড্রোক্র্যাকিং) বড় এবং ভারী অণুগুলিকে ছোট অণুতে টুকরো টুকরো করার চেষ্টা করে; পেট্রোপর্ফায়ারিন খাঁচায় আটকে থাকা ধাতুগুলি ছেড়ে দিন (হাইড্রোডমেটালাইজেশন); সালফার পরমাণুগুলি H ₂ S (হাইড্রোডসালফারাইজেশন) হিসাবে সরান; বা প্যারাফিন সমৃদ্ধ মিশ্রণ তৈরি করতে ডাবল বন্ডকে হ্রাস করুন।

জ্বালানি

হাইড্রোজেন নিজেই রকেট বা মহাকাশযানের জন্য একটি দুর্দান্ত জ্বালানী, কারণ এর অল্প পরিমাণে অক্সিজেনের সাথে প্রতিক্রিয়া করার সময় প্রচুর পরিমাণে তাপ বা শক্তি ছেড়ে দেয়।

আরও ছোট আকারে, এই প্রতিক্রিয়াটি হাইড্রোজেন কোষ বা ব্যাটারি ডিজাইন করতে ব্যবহৃত হয়। যাইহোক, এই কোষগুলি সঠিকভাবে এই গ্যাস সংরক্ষণ করতে সক্ষম না হওয়ায় বিভিন্ন সমস্যার মুখোমুখি হয়; এবং জীবাশ্ম জ্বালানী পোড়া থেকে সম্পূর্ণ স্বাধীন হওয়ার চ্যালেঞ্জ।

ইতিবাচক দিক থেকে, জ্বালানী হিসাবে ব্যবহৃত হাইড্রোজেন কেবল জল ছেড়ে দেয়; বায়ুমণ্ডল এবং বাস্তুতন্ত্রের জন্য দূষণের উপস্থাপনকারী গ্যাসগুলির পরিবর্তে

তথ্যসূত্র

1. শিহর ও অ্যাটকিনস (2008)। অজৈব রসায়ন। (চতুর্থ সংস্করণ)। ম্যাক গ্রু হিল
2. হানিউ লিউ, লি ঝু, ওয়েনওয়েন কুঁই এবং ইয়ানমিং মা। (এনডি)। উচ্চ চাপে সলিড হাইড্রোজেনের ঘর-তাপমাত্রার কাঠামো। সুপারহার্ড উপকরণগুলির স্টেট কী ল্যাব, জিলিন বিশ্ববিদ্যালয়, চ্যাংচুন 130012, চীন।
3. পিয়েরে-মেরি রবিতাইল। (2011)। তরল ধাতব হাইড্রোজেন: তরল সূর্যের জন্য একটি বিল্ডিং ব্লক। রেডিওলজি বিভাগ, ওহিও স্টেট বিশ্ববিদ্যালয়, 395 ডব্লিউ। 12 ম অ্যাভে, কলম্বাস, ওহিও 43210, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র।
4. বোডনার গ্রুপ (SF)। হাইড্রোজেনের রসায়ন। পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: chemed.chem.purdue.edu থেকে
5. উইকিপিডিয়া। (2019)। হাইড্রোজেন। পুনরুদ্ধার: en.wikedia.org থেকে
6. হাইড্রোজেন ইউরোপ। (2017)। হাইড্রোজেন অ্যাপ্লিকেশন। থেকে উদ্ধার করা: হাইড্রোজেনুরোপ.ইউ
7. Foist লরা। (2019)। হাইড্রোজেন: সম্পত্তি ও ঘটনা। অধ্যয়ন. থেকে উদ্ধার: অধ্যয়ন.কম
8. জোনাস জেমস (জানুয়ারী 4, 2009) হাইড্রোজেনের ইতিহাস। থেকে উদ্ধার করা হয়েছে: altenergymag.com