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氢气的物理学知识分享

氢(H)是一种化学元素,标准原子质量为1.008,是最轻的元素,在元素周期表中排第一号。氢原子是宇宙中含量最多的化学物质,大约是宇宙所有重子的75%(宇宙含有四种成分,其中72%为暗能量、23%暗物质、4.6%常规物质和少于1%的中微子,其中常规物质是重子组成)。宇宙中主序恒星的组成元素中,大部分是等离子态的氢和氦,其中氢占约70%-75%。氢的最常见同位素是氕,原子核只有一个质子,也是唯一没有中子的原子核。
 

氢原子最早的产生是在宇宙大爆炸发生的几分钟后,宇宙温度降低到大约十亿开尔文的量级,密度降低到大约空气密度的水平。大多数质子没有与中子结合,就是氢的原子核。少数质子和所有中子结合,组成氘和氦的原子核,这个过程叫做太初核合成。所以可以说氢元素是宇宙产生的第一种化学元素。
 

常温常压下,氢气是一种极易燃烧,无色透明、无臭无味的气体,地球上的氢元素一般以原子形式存在于水和有机物分子中。氢气是世界上密度最小的气体,密度只有空气的1/14,即在0 ℃时,一个标准大气压下,氢气的密度为0.0899 g/L。所以氢气可作为飞艇、氢气球的填充气体。氢气是相对分子质量最小的物质,主要用作还原剂。
 

氢气的物理学知识
 

氢元素在酸碱反应中具有重要作用,这涉及到可溶分子之间的质子(氢原子核)交换。在离子化合物中,氢可以有负氢离子(H—)和正氢离子(H+)两种类型,虽然正氢离子经常被看作裸质子,其实非常复杂。
 

16世纪人类才用酸和金属反应制造出氢气,1766年到1781年之间,英国物理学家亨利卡文迪许率先认识氘氢气是一种新物质,燃烧后可以变成水。法国化学家拉瓦锡根据这一性质将该元素命名为“hydrogenium”(“生成水的物质”)。

氢气的物理学知识
氢气的物理学知识

氢这个汉字怎么来的?1855 年在中国传教的英国医生合信(B.Hobson)编写中文自然科学著作《博物新编》时,把"hydrogen"翻译为“轻气”,意为最轻气体。1868年后,徐寿与傅兰雅共同翻译《化学鉴原》,系统地介绍了十九世纪七、八十年代化学知识的主要内容。在翻译中,徐寿根据自己发明的一套规则,命名了一套化学元素的中文名称,其中就包括将轻气改为氢这个字。日语和韩文中氢气则根据英文直译为水素。
 

徐涛是一个彻底的牛人,看介绍这是个所有学过数理化的人都想揍一顿的人。

徐寿,清末科学家,近代科学启蒙者

曾获得大V曾国藩的亲自点赞支持

同治皇帝亲赐“天下第一巧匠”

他到底有多牛X呢

中国第一艘蒸汽轮船,他造的

中国第一个科技学校,他办的

中国第一台蒸汽机,他做的

许多化学元素中文,他起的

现在工业上一般从天然气或水煤气制氢气,少数使用电解水方法。氢气主要应用于石油裂化和合成氨。氢气分子能渗入许多金属的晶格中,造成“氢脆”现象,使得氢气存储罐和管道必须使用特殊材料,设计也更加复杂。

氢气医学发展10年来,已经让氢气成为保护健康的重要手段,这也是基于过去长期科学领域对氢气的认识,尤其是氢气的人体和生物安全性,就是长期研究的沉积。在这里应该向前辈表达敬意。
 

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