氢 (H)
Hydrogen
原子序数: 1 | 原子量: 1.008 u
H
1
原子量
1.008 u
族
1
周期
1
元素类别
非金属
电子排布
1s1
CAS编号
1333-74-0
物理性质
密度
0.0899 g/L
熔点
-259.14°C
沸点
-252.87°C
熔化热
0.117 kJ/mol
汽化热
0.904 kJ/mol
电负性
2.20
基本信息
氢是化学元素周期表中的第一个元素，化学符号为H，原子序数为1。它是宇宙中最丰富的元素，约占所有普通物质的75%。在地球上，氢主要以水和有机化合物的形式存在。
化学性质
- 氢分子由两个氢原子通过共价键结合而成（H₂）
- 具有高度可燃性，燃烧时产生淡蓝色火焰
- 与氧气反应生成水：2H₂ + O₂ → 2H₂O
- 可以与许多金属和非金属形成氢化物
- 在高温或催化剂存在下，可以参与加成反应
主要用途
化工生产
用于生产氨、甲醇，以及石油炼制中的加氢裂化过程。
能源领域
作为燃料电池的燃料，也用作火箭燃料。
冶金工业
作为还原剂，用于提取高纯度金属。
医疗与科研
用于制备重水，氢呼气试验用于诊断疾病。
历史与发现
早在16世纪，瑞士医生帕拉塞尔苏斯就观察到金属与酸反应会产生一种可燃性气体。1766年，英国科学家亨利·卡文迪许首次将氢气收集并研究其性质。1783年，安托万·拉瓦锡将这种气体命名为"hydrogen"。
同位素
| 同位素 | 自然丰度 | 半衰期 | 描述 |
|---|---|---|---|
| 氕 (¹H) | ~99.985% | 稳定 | 原子核仅含一个质子 |
| 氘 (²H) | ~0.015% | 稳定 | 原子核含一个质子和一个中子 |
| 氚 (³H) | 痕量 | 12.32年 | 放射性同位素，含一个质子和两个中子 |