最轻的气体-氢
化学先生 / 2019-05-17
氢是元素周期表中的第一号元素，它的原子是元素中最小的一个。由于它又轻又小，所以跑得最快，如果人们让每种元素的原子进行一场别开生面的赛跑运动，那么冠军非氢原子莫属。
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氢气是最轻的气体，在0℃和一个大气压下，每升氢气只有0.09克，它神奇的无机物质的“体重”还不到空气的1/14，它的这种特点，很早就引起了人们的兴趣。在1780年时，法国一名化学家便把氢气充入猪的膀胱中，制成了世界上第一个、也是最原始的氢气球，它冉冉地飞向了高空。现在，人们是在橡胶薄膜中充入氢气，大量制造氢气球。
在地球上和地球大气中只存在极稀少的游离状态氢。在地壳里，如果按重量计算，氢只占总重量的1％，而如果按原子百分数计算，则占17％。氢在自然界中分布很广，水便是氢的“仓库”一一水中含11％的氢;泥土中约有1.5％的氢;石试管中装着的氢气油、天然气、动植物体中也含氢。在空气中，氢气倒不多，约占总体积的千万分之五。在整个宇宙中，按原子百分数来说，氢却是最多的元素。据研究，在太阳的大气中，按原子百分数计算，氢占81.75％。在宇宙空间中，氢原子的数目比其他所有元素原子的总和约大100倍。
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，用在氧氢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、钻、铁等金属粉末和储、硅的生产。
由于氢气很轻，人们利用它来制作氢气球(注意:目前出于安全考虑一般用氨气作为原料制造氢气球)。氢气与氧气化合时，能放出大量的热，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，还会加剧奥氧洞的扩大。但是一些因素也可抵消这种影响，如使用氯氯甲烷的减少土壤的吸收，以及燃料电池的新技术的开发等。
氢是由英国化学家卡文迪许在1766年发现，称之为可燃空气，并证明它在空气中燃烧生成水。1787年法国化学家拉瓦锡证明氢是一种单质并命名。在地球上氢主要以化和态存在于水和有机物中，有三种同位素:氕、氘、氟。
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