KİMYASAL ÖZELLİKLERİ: HİDROJEN etkinleştirilmiş biçimleri dışında soğukta pek etkili değildir. Sıcakta ya da katalizörler eşliğinde pek çok tepkimeye girer. Değerli bir element olması nedeniyle çok belirgin elektropozitif bir özellik taşır. Orta kuvvette bir indirgendir. Alkali metal oksitler (Al2O3) gibi çok kararlı bileşikleri indirgeyemez. Bununla birlikte NiO, CuO, vb gibi pek çok metal oksidi indirger. Bu yolla katalizör olarak kullanılan çok ufaltılmış metaller elde edilir.
Hidrojen alkali ve toprak alkali metallerde olduğu gibi ametallerin çoğuyla da doğrudan birleşir. Halojenlerin dördüyle de tepkimeye girerek hidrasitleri verir.
FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ: H2 molekülü. Hidrojen molekülü, birbirinden 0,75 A uzaklıktaki iki atomun birleşmesinden oluşur. Aradaki bağ, iki elektronun ortaklaşa kullanılmasından meydana gelir ve çok yüksek olan ayrışma enerjisi, molekülün çok kararlı olduğunu gösterir. Hidrojen, renksiz ve kokusuz bir gazdır. Havaya göre yoğunluğu 0,07`dir ve bu bakımdan cisimlerin en hafifidir. Dolayısıyla gözenekli çeperlerden diğer gazların tümünden daha hızlı geçer. Aynı şekilde kızı derecedeki demir, platin ve iridyum gibi metallerden de sızar. Hidrojen helyumdan sonra sıvılaştırılması en zor olan gazdır. Dönüşül sıcaklığı -240 ºC olan hidrojen atmosfer basıncında -253 ºC kaynar,-259 ºC` ta katılaşır. Oldukça iyi bir ısı ve iletkendir. Özellikle kendi hacminin bin kat fazlasını çözündürebilen paladyum gibi kimi metaller tarafından kolayca soğurulur.
Olağan hidrojen, molekül yapıları bakımından birbirinden farklı Ortohidrojen ile parahidrojen gibi iki izomerini karışımından oluşur. Ortohidrojen oda sıcaklığında gazın dörtte üçünü meydana getirir; para hidrojenin oranı ise sıcaklık düştükçe artar. Parahidrojen ayrıca ortchidrojene göre daha uçucudur. Öte yandan kusursuz bir elektrik iletkeni olması, karışımdaki niceliğini belirlemesini sağlar.
HİDROJEN evrende en bol bulunan bir element gibi görünmesine karşın yerde ilk sırayı almaktan uzaktır. Atmosmerde az miktarda bulunur (3/10000 hacim). Volkanlardan püsküren ya da doğal kaynaklardan çıkan gazlardaki oranı çok daha yüksektir. Suda, inorganik pek çok cisimde, organik bileşiklerin hepsinde birleşmiş olarak bulunur.
ÜRETİMİ: HİDROJEN sanayide sudan ya da hidrojen içeren gaz karışımlarından (doğal gaz, kokhane gazı, petrol gazı) elde edilir. Ayrıca sudan, demir elektrotlar eşliğinde sodyum hidroksit ya da sulu bir alkali karbonat çözeltisinin elektrikle ayrıştırılması sonucu özütlenir. Bu sırada katotta hidrojen, anotta oksijen açığa çıkar.
Hidrojen temel olarak su buharının hidrokarbonlar üzerine etkimesi sonucu üretilir. Bu amaçla hidrokarbon karışımları yani ham petrol krakinginden elde edilen yan ürünler kullanır.
KULLANIM ALANLARI: SANAYİ gazlarının en önemlisi olan hidrojen serbest durumda balonların şişirilmesinde uzun süre kullanıldı. Ancak tutuşması yüzünden pek çok kazaya yol açtı; bundan dolayı yerini helyuma bıraktı. Hidrojen ayrıca pek çok kimyasal işlemde de kullanılmaktadır. Sanayisel olarak da kullanılan hidrojen temel olarak aşağıdaki katalitik hidrojenleme tepkimelerinde kullanılır:
1. Amonyak (NH3) bireşimi
2. Metanol (CH3OH) bireşimi
3. Bitkisel yağları doyurma
4. Alkenleri okso yöntemiyle aldehit ve alkollere hidroformilleme
5. Petrokimyada hidrojenle işleme
Sıvı hidrojen genellikle uzay araçlarının fırlatıcılarını itmede yakıt olarak kullanılır. Bu durumda çoğu kez sıvı oksijen gibi bir yakıtla tepkimeye sokularak aracın olağanüstü bir hıza (4500 m\sn`nin üzerinde) erişmesini sağlar. Nükleer ya da güneş kökenli elektrikle suyun elektrolizi sonunda üretilen hidrojen verimin artırılması ve fiyatların düşürülmesi durumunda geleceğin önemli bir enerji kaynağı olabilir.
BİYOKİMYA: Hidrojenleşme; biyolojik yükseltgenmelerin olağan biçimidir. Bir dezhidrojenazın etkisi altında organik bir bileşiğin hidrojen açığa çıkarmasıyla gerçekleşir. Organik kimyada çok sık karşılaşılan hidrojen bağı (alkol maddeleri) biyokimyada da (proteinlerin yapısında) önemli bir rol oynar.
JEOKİMYA: D-H parçalanma mekanizması, sıvı evrenin buhar evresine oranla döteryumca zenginleşmesine yol açar. Nitekim doğada, suyun çevriminde karşılaştırma standardı olarak benimsenen okyanus suyunun buharlaşması, buhar evresinde, hafif H izotopunun derişimini kolaylaştırır ve bu buharın yumuşması da metorik suları oluşturur. Buharlaşmanın yeğin olduğu kuşaklarda tuz bakımından çok yüklü olan sular, döteryumca çok zenginleşir. Döteryum ile oksijenin O(18) izotopu arasında metorik suları belirleyen bir bağıntı vardır; bu yüzden söz konusu izotop jeotermal suların kökenini saptamada kullanılır.
PETROKİMYA: Alifatik ya da halkalı doymuş hidrokarbonlara uygulanan hidrojen gidermeyle, arıtmada ve petrokimyada çok büyük önemi olan olefinler ve aromatik hidrokarbonlar elde edilebilir. Böylece hidrojeni giderilmiş ve halkalaştırılmış parafinler, üretilen benzine yüksek bir oktan indisi kazandıran benzenik hidrokarbonlar verir. Etanın buharla krakinginde ısıl hidrojen gidermeyle etilen üretilir. Kimi katalizörler stirolen elde etmek için etilbenzenin ve butadien elde etmek için de butanın (ya da nbutenler) hidrojenini gidermeyi sağlar; bu ürünler kauçuk bireşiminin temel maddesini oluşturur.
|  anasayfa   |  sayfa başı  |   geri  |