Основное различие между молекулярным и металлическим водородом заключается в том, что молекулярный водород обладает газообразными свойствами, тогда как металлический водород обладает металлическими свойствами, подобными свойствам щелочных металлов.
Водород – первый химический элемент в периодической таблице элементов. Обычно он находится в газообразном состоянии в виде молекулы диводорода. В этом состоянии водород называется молекулярным водородом, потому что он находится в молекулярной форме. В дополнение к газообразному состоянию водород может находиться в жидком состоянии, твердом состоянии, состоянии слякоти и в металлическом состоянии.
Что такое молекулярный водород?
Термин молекулярный водород относится к газообразному состоянию диводорода. Это естественное состояние водорода. Химическая формула молекулярного водорода H2и имеет два атома водорода, связанные одинарной ковалентной связью между ними. Молекулярная масса этого химического соединения составляет 2,01 г/моль.
С точки зрения свойств молекулярного водорода, он бесцветен, не имеет запаха, вкуса, нетоксичен и легко воспламеняется. Кроме того, это неметаллическая форма водорода. Кроме того, газообразный водород легко образует ковалентные связи с другими неметаллическими химическими элементами, и они также могут реагировать с металлическими элементами. Поэтому водород в любой молекуле можно назвать молекулярным водородом.
Рисунок 01: Окисление молекулярного водорода
Газообразный водород естественным образом встречается в нашей атмосфере (в основном в верхних слоях атмосферы), но в очень незначительных количествах. Однако мы можем искусственно производить газообразный водород посредством реакции между кислотами и металлами, которая выделяет газообразный водород в качестве побочного продукта. Однако в промышленных масштабах газообразный водород в основном производится из природного газа. Реже его также получают электролизом воды.
Водород легко воспламеняется. Он может реагировать с газообразным кислородом, производя воду и тепло. Чистое кислородно-водородное пламя излучает УФ-свет. Более того, газообразный водород может реагировать почти со всеми окислителями. Например, он может спонтанно и бурно реагировать с газообразным хлором при комнатной температуре с образованием хлороводорода.
Что такое металлический водород?
Металлический водород – это фаза водорода, обладающая свойствами типичного металла. Следовательно, этот тип водорода может действовать как электрический проводник. Концепция металлического водорода впервые появилась в 1935 году после того, как Юджин Вигнер и Хиллард Белл Хантингтон предсказали концепцию металлического водорода на теоретической основе.
Рисунок 02: Металлический водород на Юпитере
Если рассматривать свойства металлического водорода, то он может существовать в виде жидкости в условиях высокого давления и температуры. Здесь давление должно быть более 25 ГПа, где имеется объемная фаза, содержащая решетку протонов и делокализованных электронов. По предположениям исследователей, металлический водород встречается в недрах таких планет, как Юпитер и Сатурн. Кроме того, жидкий металлический водород также является возможным состоянием согласно теориям. Кроме того, предполагается, что металлический водород обладает свойствами сверхпроводимости.
В чем разница между молекулярным и металлическим водородом?
Основное различие между молекулярным и металлическим водородом заключается в том, что молекулярный водород обладает газообразными свойствами, тогда как металлический водород обладает металлическими свойствами, подобными свойствам щелочных металлов. Более того, молекулярный водород состоит из молекул диводорода, а металлический водород состоит из протонной решетки и делокализованных электронов.
Кроме того, еще одно различие между молекулярным и металлическим водородом заключается в том, что молекулярный водород находится в газообразном состоянии, а металлический водород находится в металлическом состоянии.
Резюме – Молекулярный и металлический водород
Молекулярный водород обычно находится в газообразном состоянии. Помимо газообразного состояния, водород может находиться в жидком, твердом, жидком и металлическом состояниях. Ключевое различие между молекулярным и металлическим водородом заключается в том, что молекулярный водород обладает газообразными свойствами, тогда как металлический водород обладает металлическими свойствами, подобными свойствам щелочных металлов.
