Top 10 sự thật thú vị về nguyên tố Hydro

6

Hydro có ba đồng vị có trong tự nhiên

• No Thanks Save

Có ba biến thể hoặc đồng vị xuất hiện tự nhiên của hydro. Hydro là nguyên tố duy nhất mà các đồng vị có tên riêng biệt, và chúng là proti, đơteri và triti. Là đồng vị, các nguyên tử này có cùng số proton và chỉ khác nhau về số nơtron. Hai trong số các đồng vị này là ổn định, trong khi một đồng vị là chất phóng xạ.

Nguyên tử hydro, proti, hoặc hydro-1, là đồng vị phổ biến nhất của hydro, với lượng phong phú khoảng 99,98%. Đây là một đồng vị ổn định, và ký hiệu hóa học của nó là 1H. Nó là nguyên tố đơn giản nhất trong số các nguyên tố, chứa một proton và electron. Protium được đặt tên vì nó chỉ có một proton duy nhất trong hạt nhân của nó. Cũng cần lưu ý rằng nguyên tử hydro là nguyên tố duy nhất có thể tồn tại ở trạng thái ổn định mà không có nơtron.

Một trong hai đồng vị bền khác của hydro là đơteri hoặc hydro-2. Hạt nhân của nó bao gồm một proton và một neutron duy nhất, và ký hiệu hóa học của nó là 2H hoặc D. Nhà hóa học người Mỹ Harold Urey đã phát hiện ra deuterium vào năm 1931. Urey đặt tên nó là deuterium theo từ tiếng Hy Lạp deuteros , có nghĩa là "thứ hai". Điều này đề cập đến hai hạt trong hạt nhân của nó. Nhiều người cũng gọi đồng vị này là "hydro nặng".

Đồng vị thứ ba của hydro là tritium hoặc hydro-3, chứa một proton và hai neutron trong hạt nhân của nó. Ký hiệu của nó là 3H hoặc T. Tritium là một đồng vị phóng xạ có chu kỳ bán rã 12,32 năm. Nó xảy ra một cách tự nhiên khi các tia vũ trụ tương tác với các khí trong khí quyển.

Hydro cũng có các đồng vị nặng hơn, nhưng chúng là do con người tạo ra và không xảy ra trong tự nhiên. Một trong những đồng vị tổng hợp này, hydro-7 (7H), có chu kỳ bán rã ngắn nhất so với bất kỳ đồng vị nào đã biết.

7

Nó là một trong những yếu tố đầu tiên được sản xuất sau vụ nổ Big Bang

• No Thanks Save

Lý thuyết Vụ nổ lớn nổi tiếng giả định rằng vũ trụ đã từng ở trạng thái nóng, đặc và nó bắt đầu giãn nở nhanh chóng, tạo ra vũ trụ mà chúng ta biết ngày nay. Sau khi vũ trụ bắt đầu nguội dần, các hạt hạ nguyên tử bắt đầu hình thành và kết hợp thành nguyên tử.

Hydro là một trong những nguyên tố đầu tiên ra đời sau Vụ nổ lớn, cùng với heli và liti. Các nguyên tố nguyên thủy này sau đó kết hợp với nhau thông qua lực hấp dẫn và hình thành nên các tinh vân, các ngôi sao và các thiên hà ban đầu. Bây giờ đó là một trong những sự thật về hydro thực sự có mặt trên thế giới này!

8

Hydro rất cần thiết trong sản xuất amoniac và chế biến nhiên liệu hóa thạch

• No Thanks Save

Cả ba đồng vị của hydro đều có vô số ứng dụng trong công nghiệp, khiến hydro trở thành một nguồn tài nguyên quý giá. Nó cần thiết cho việc sản xuất amoniac cho phân bón thực vật và cũng có công dụng trong việc xử lý nhiên liệu hóa thạch và xử lý kim loại, trong số những loại khác.

Các đồng vị deuterium và tritium rất hữu ích cho năng lượng hạt nhân và nghiên cứu sinh hóa. Cả deuterium và tritium cũng đóng một vai trò trong việc chế tạo vũ khí hạt nhân, chẳng hạn như quả bom khinh khí đáng sợ.

Vì hydro hầu hết tồn tại trên Trái đất trong các hợp chất với các nguyên tố khác, chẳng hạn như metan (CH4) hoặc nước (H2O), nó phải được tách ra khỏi các nguyên tố khác. Để làm được điều này, các ngành công nghiệp phải sản xuất hydro thông qua các phương pháp như cải cách hơi nước, khí hóa hoặc điện phân. Các phương pháp này tách các nguyên tố trong các hợp chất khác nhau, tạo ra các phân tử H2 có thể sử dụng được.

9

Nó từng được sử dụng để nâng khí cầu

• No Thanks Save

Hydro là hóa chất nhẹ nhất trong bảng tuần hoàn và nhẹ hơn không khí 14 lần. Do đó, nó có khả năng nâng vật, tương tự như cách heli có thể nâng bóng bay. Bởi vì hydro rẻ hơn và sẵn có hơn heli, các khí cầu thời kỳ đầu đã sử dụng hydro làm khí nâng. Hydro được sử dụng để nâng cả những khí cầu khổng lồ nhất như Zeppelin Hindenburg của Đức .

Thật không may, hydro rất dễ cháy. Điều này khiến nó trở thành một khí nâng nguy hiểm cho các chuyến bay bằng khí cầu có người lái. Khí cầu chứa đầy hydro, và khí cầu nói chung, cuối cùng không còn được ưa chuộng, đặc biệt là sau khi Hindenburg bốc cháy vào năm 1937.

10

Mặt trời và các ngôi sao khác sử dụng hydro làm nhiên liệu

• No Thanks Save

Có lẽ một trong những sự thật về hydro được biết đến nhiều nhất là hydro cung cấp nhiên liệu cho Mặt trời và các ngôi sao khác. Giống như hầu hết các ngôi sao, Mặt trời bao gồm các nguyên tử hydro, và lõi của nó hợp nhất các nguyên tử này với nhau dưới áp suất cực cao. Quá trình tổng hợp hạt nhân này tạo ra nhiệt và ánh sáng mà Mặt trời phát ra, từ đó cung cấp năng lượng cho hầu hết các sinh vật sống trên Trái đất.

Như một thực tế khác, sự hợp nhất của các nguyên tử trong lõi của các ngôi sao cuối cùng dẫn đến việc tạo ra các nguyên tố hóa học nặng hơn. Về cơ bản, nhiều nguyên tố trong vũ trụ nặng hơn lithium-7 đã tồn tại nhờ hydro. Nếu không có nó, bạn có thể sẽ không tồn tại. Làm thế nào đó là sự thật hấp dẫn về hydro?