Водород (лат. Hydrogenium, от греч. hydor - вода и gennao - рождаю), Н,- первый элемент периодич. системы
элементов, ат. номер 1, ат. масса 1,00794. В природе встречаются 3 изотопа:
стабильные протий 1H (99,985%) и дейтерий D, или 2H (0,015%),
и -радиоактивный
тритий T, или 3H (в ничтожных кол-вах, Т1/2=12,43 года).
Искусственно получен крайне неустойчивый 4H. В земной коре на долю
В. приходится 1% по массе (16 ат. %), атм. содержание В. менее 10-4%(по
объёму), а во Вселенной В.- самый распространённый элемент. Конфигурация электронной
оболочки атома В. 1s1, энергия ионизации 13,598 эВ. Ковалентный радиус
атома H 0,028 нм, радиус иона Н- 0,136 нм. Значение электроотрицательности
2,1.
Молекула В. двухатомна
(H2), межъядерное расстояние 0,084142 нм, энергия диссоциации высока
и при 0 К составляет 432,07 кДж/моль, поэтому диссоциация H2 становится
заметной только при высоких темп-pax (степень диссоциации 0,0013 при 2000 0C
и 0,95 при 5000 0C). В зависимости от взаимной ориентации ядерных
спинов существуют 2 состояния молекулярного В.- орто-водород (параллельные спины)
и пара-водород (антипараллельные спины), различающиеся по физ. свойствам и содержащиеся
обычно в отношении 3:1. При понижении температуры содержание пара-водорода растёт
и при 0 К составляет 100 %.
При обычных условиях В.-
бесцветный газ, tпл=-259,19 0C, tкип=-252,77
0C, плотность газообразного В. (при нормальных условиях) 0,08988
кг/м3, жидкого (23,1 К) 67,2 кг/м3, твёрдого (13 К) 76
кг/м3; критич. температура -240 0C, давление 1,296 MПa (12,8
атм), плотность 31,2 к/гм3. Вязкость (15 0C, 101,33 кПа)
8,7 мкПа*с. Из всех газов В. обладает наивысшей теплопроводностью - 0,168 Вт/(м*К)
(при нормальных условиях). Уд. теплоёмкости (0-200 0C): ср=14,21
кДж/(кг*К), сV=10,12 кДж/(кг*К). Теплота плавления 58,2 кДж/кг, теплота
кипения 450 кДж/кг. В воде В. мало растворим (0,0182 мл/г при 20° и 101,33
кПа), хорошо растворим в палладии (до 850 объёмов В. на 1 объём Pd), никеле,
платине и др. металлах; диффундирует через мн. металлы, в частности через сталь.
При комнатной температуре и
давлении 5,7 ГПа В. образует молекулярный кристалл. При дальнейшем повышении
давления прочность связи в молекулах H2 ослабевает и при сверхвысоких
давлениях водород станет одноатомным
кристаллом, к-рый должен обладать металлич. свойствами. Имеются сообщения о
переходе твёрдого В. при низких температурах (ок. 4 К) и сверхвысоких давлениях
в металлич. состояние.
В хим. соединениях проявляет степени окисления +1 и реже -1. При обычных условиях химически малоактивен, но при нагревании способен реагировать со мн. веществами. Важное значение имеет реакция H2 с оксидом углерода (II) СО, при к-рой в зависимости от температуры, давления и катализатора получаются разл. органич. соединения. В. широко применяется в хим. синтезах, используется при заполнении шаров-зондов и т. п., при сварке и резке металлов. Дейтерию и тритию отводят важную роль в осуществлении управляемого термоядерного синтеза. С. С. Бердоносов.
Когда тот или иной физик использует понятие "физический вакуум", он либо не понимает абсурдности этого термина, либо лукавит, являясь скрытым или явным приверженцем релятивистской идеологии.
Понять абсурдность этого понятия легче всего обратившись к истокам его возникновения. Рождено оно было Полем Дираком в 1930-х, когда стало ясно, что отрицание эфира в чистом виде, как это делал великий математик, но посредственный физик Анри Пуанкаре, уже нельзя. Слишком много фактов противоречит этому.
Для защиты релятивизма Поль Дирак ввел афизическое и алогичное понятие отрицательной энергии, а затем и существование "моря" двух компенсирующих друг друга энергий в вакууме - положительной и отрицательной, а также "моря" компенсирующих друг друга частиц - виртуальных (то есть кажущихся) электронов и позитронов в вакууме.
Однако такая постановка является внутренне противоречивой (виртуальные частицы ненаблюдаемы и их по произволу можно считать в одном случае отсутствующими, а в другом - присутствующими) и противоречащей релятивизму (то есть отрицанию эфира, так как при наличии таких частиц в вакууме релятивизм уже просто невозможен). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.