「使用者:Wong128hk/temp」：各本之異
→名稱由來： ，謂為誠為文言用法，與稱之為相仿 |
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[[地球]]上及[[大氣]]內僅存甚少之游離態氫。在[[地殼]]裏，若按重量算之，氫僅佔總重量百份之一，而以原子百分數計算之，則佔百份之十七。大自然中，氫分布甚廣。以水可謂為氫之「倉」也，水中含氫百份之十一；泥中有氫約百份之一點五；而「[[石油]]」、「[[天然氣]]」與動植物體亦含氫也。[[空氣]]中，氫氣只為少數，約佔總體積二百萬份之一。整個宇宙而言，又以原子百分數言之，其為最多之元素矣。據研究，於太陽之大氣中，以原子百分數計算，氫佔百份之九十三。於宇內，氫原子之量比凡元素者之總和大約百倍。 |
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二〇〇七年一〇月六日 （六） 一四時五六分審
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注:此為氫之行頁，用以譯此文至文言並待竣後，遷回氫。 若非必要，請勿編此頁之物 ! | |
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| 總體特性 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 名稱, 代號, 序號 | 氫、H、1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 系列 | 非金屬 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 族, 週期, 元素分區 | 一族, 一, s | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 密度、硬度 | 0.0899 kg/m3(273K)、NA | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 颜色和外表 | 無色
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| 大氣含量 | 10-4 % | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 地殼含量 | 0.88 % | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 原子屬性 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 原子量 | 1.00794 原子量單位 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 原子半徑 (計算值) | 25（53）皮米 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 共價半徑 | 37 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 范德華半徑 | 120 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 價電子排怖 | 1s1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 電子在每能級的排怖 | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 氧化價（氧化物） | 1（兩性的） | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 晶體結構 | 六角形 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 物理屬性 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 物質狀態 | 氣態 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 熔點 | 14.025 開氏度 （-259.125 攝氏度） | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 沸點 | 20.268 開氏度 （-252.882 攝氏度） | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 摩爾體積 | 11.42×10-6m3/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 汽化熱 | 0.44936 千焦耳/摩爾 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 熔化熱 | 0.05868 千焦耳/摩爾 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 蒸氣熱 | 209 帕（23開氏度） | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 聲速 | 1270 米/秒（293.15開氏度） | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 其他性質 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 電負性 | 2.2（鮑林標度） | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 比熱 | 14304 焦耳/千克開文氏 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 電導率 | 無數據 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 熱導率 | 0.1815 W/(m·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 電離能 | 1312 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 最穩定的同位素 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 核磁公振特性 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 在没有特别注明的情况下使用的是 國際標準基準單位單位和標準氣温和氣壓 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
氫，化學元素之一也，化學符號為H，原子序數乃1，位元素周期表之首。其原子乃眾原子中最小。氫常呈氣態，曰氫氣。其無色無味無臭，乃極易燃雙原子之氣體矣，誠為最輕之氣體，宇內含量最高之物也。其原子存於水，眾有機化合物及活生物中。其導熱能力極強，與氧化合則可成水。零攝氏度及一大氣壓下，每升氫氣僅重零點零九克——誠為同體積空氣重量之十四點五份之一。
常溫下，氫較不活潑，然可用催化劑活化。高温下，其極活潑。除稀有氣體元素，幾近凡為元素咸可與之生成化合物。
發現
十六世紀末，瑞士化學家巴拉采爾斯把鐵放稀硫酸中，鐵片即與硫酸生激烈反應，釋大量氣泡——氫氣。然至1766年，氫才被英國科學家亨利·卡文迪什（Henry Cavendish）定為化學元素，時謂可燃空氣，並證其可在氧氣中燃燒且成水矣。（一說為1783年）1787年，法國化學家拉瓦錫（Antoine Lavoisier）證其為一單質，並易其名為氫也。
名稱由來
- 有曰氫此詞源於希臘語中之「hydrogens」，hydro為水之意，gens意謂「造成」，意即「生水之物」矣。
- 中文原稱「氫氣」為「輕氣」，「氫」屬後造之形聲字也。
- 日語及朝鮮語循希臘語原義，謂為「水素」。
分布
地球上及大氣內僅存甚少之游離態氫。在地殼裏，若按重量算之，氫僅佔總重量百份之一，而以原子百分數計算之，則佔百份之十七。大自然中，氫分布甚廣。以水可謂為氫之「倉」也，水中含氫百份之十一；泥中有氫約百份之一點五；而「石油」、「天然氣」與動植物體亦含氫也。空氣中，氫氣只為少數，約佔總體積二百萬份之一。整個宇宙而言，又以原子百分數言之，其為最多之元素矣。據研究，於太陽之大氣中，以原子百分數計算，氫佔百份之九十三。於宇內，氫原子之量比凡元素者之總和大約百倍。
制备
工业法有电解法、烃裂解法、烃蒸气转化法、炼厂气提取法。
蒸氣重組法
蒸氣重組法是工業上最廣為應用的。它使用了低碳素的碳氫化合物。
過程為：
- CnHm + n H2O → n CO + (m/2 + n) H2
- CO + H2O → CO2 + H2（水煤氣變換反應）
這是放熱過程。
其中蒸氣甲烷重組（SMR）是最常用也最便宜的生產方法。它使用天然氣為原料。在700–1100°C，以金屬為催化劑，水蒸氣與甲烷反應產生一氧化碳和氫氣：CH4+H2O→ CO + 3 H2。
电解
纯化
随着半导体工业、精细化工和光电纤维工业的发展，产生了对高纯氢的需求。例如，半导体生产工艺需要使用99.999%以上的高纯氢。但是目前工业上各种制氢方法所得到的氢气纯度不高，为满足工业上对各种高纯氢的需求，必须对氢气进行进一步的纯化。氢气的纯化方法大致可分为两类（物理法和化学法），六种方法。
氢气的纯化方法：
| 方法 | 基本原理 | 适用原料气 | 制得的氢气纯度（%） | 适用规格 |
|---|---|---|---|---|
| 高压催化法 | 氢与氧发生催化反应而除去氧 | 含氧的氢气，主要为电解法制得的氢气 | 99.999 | 小 |
| 金属氢化物分离法 | 先使氢与金属形成金属氢化物后，加热或减压使其分解 | 氢含量较低的气体 | >99.9999 | 中小 |
| 高压吸附法 | 吸附剂选择吸附杂质 | 任何含氢气体 | 99.999 | 大 |
| 低温分离法 | 低温下使气体冷凝 | 任何含氢气体 | 90~98 | 大 |
| 钯合金薄膜扩散法 | 钯合金薄膜对氢有选择渗透性，而其他气体不能透过 | 氢含量较低的气体 | >99.9999 | 中小 |
| 聚合物薄膜扩散法 | 气体通过薄膜的扩散速率不同 | 炼油厂废气 | 92~98 | 小 |
同位素
在众多元素中，只有氢的同素拥有不同名称。
在自然界中存在的同位素有: 氕（piē，ㄆㄧㄝ）（1H）、氘（dāo，ㄉㄠ）（2H，D，重氫）、氚（chuān，ㄔㄨㄢ）（3H，T，超重氫）
以人工方法合成的同位素有: 4H、5H、6H、7H。
用途
氢是重要工业原料，如生产合成氨和甲醇，也用来提炼石油，氢化有机物质作为收缩气体，用在氢氧焰熔接器和火箭燃料中。在高温下用氢将金属氧化物还原以制取金属较之其他方法，产品的性质更易控制，同时金属的纯度也高。广泛用于钨、钼、钴、铁等金属粉末和锗、硅的生产。
由于氢气很轻，人们利用它来制作氢气球。氢气与氧气化合时，放出大量的热，被利用来进行切割金属。
利用氢的同位素氘和氚的原子核聚变时产生的能量能生产杀伤和破坏性极强的氢弹，其威力比原子弹大得多。
现在，氢气还作为一种可替代性的未来的清洁能源，用于汽车等的燃料。为此，美国于2002年还提出了“国家氢动力计划”。但是由于技术还不成熟，还没有进行大批的工业化应用。2003年科学家发现，使用氢燃料会使大气层中的氢增加约4～8倍。认为可能会让同温层的上端更冷、云层更多，还会加剧臭氧洞的扩大。但是一些因素也可抵销这种影响，如使用氯氟甲烷的减少、土壤的吸收、以及燃料电池的新技术的开发等。
另見
它典
- （英文） 洛斯阿拉莫斯國家實驗室 —— Wong128hk/temp
- （英文） WebElements.com —— Wong128hk/temp
- （英文） EnvironmentalChemistry.com —— Wong128hk/temp
- （英文） 核磁共振 —— Wong128hk/temp