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世界上密度最小的气体是什么意思|世界上密度最小的气体是什么

2019-02-06  来源:自我介绍  点击:

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 我们时时刻刻都需要呼吸空气,而空气中含有各种各样的气体。那么你知道最轻的气体是什么吗?以下烟花美文网小编给大家介绍下世界密度最小的气体,希望你们喜欢。

  世界密度最小的气体:氢气

  常温常压下,氢气是一种极易燃烧,无色透明、无臭无味的气体。氢气是世界上已知的密度最小的气体,氢气的密度只有空气的1/14,即在0 ℃时,一个标准大气压下,氢气的密度为0.0899 g/L。所以氢气可作为飞艇、氢气球的填充气体(由于氢气具有可燃性,安全性不高,飞艇现多用氦气填充)。氢气是相对分子质量最小的物质,主要用作还原剂。

  氢气 (H2) 最早于16世纪初被人工制备,当时使用的方法是将金属置于强酸中。1766–1781年,亨利·卡文迪许发现氢元素,氢气燃烧生成水(2H₂+O₂点燃=2H₂O),拉瓦锡根据这一性质将该元素命名为 “hydrogenium”(“生成水的物质”之意,"hydro"是“水”,"gen"是“生成”,"ium"是元素通用后缀)。19 世纪50 年代英国医生合信(B.Hobson)编写《博物新编》(1855 年)时,把"hydrogen"翻译为“轻气”,意为最轻气体。现在工业上一般从天然气或水煤气制氢气,而不采用高耗能的电解水的方法。制得的氢气大量用于石化行业的裂化反应和生产氨气。氢气分子可以进入许多金属的晶格中,造成“氢脆”现象,使得氢气的存储罐和管道需要使用特殊材料(如蒙耐尔合金),设计也更加复杂。

  医学上用氢气来治疗部分疾病。

  物理性质

  氢气是无色并且密度比空气小的气体(在各种气体中,氢气的密度最小。

  标准状况下,1升氢气的质量是0.0899克,相同体积比空气轻得多)。因为氢气难溶于水,所以可以用排水集气法收集氢气。另外,在101千帕压强下,温度-252.87 ℃时,氢气可转变成淡蓝色的液体;-259.1 ℃时,变成雪状固体。

  常温下,氢气的性质很稳定,不容易跟其它物质发生化学反应。

  但当条件改变时(如点燃、加热、使用催化剂等),情况就不同了。如氢气被钯或铂等金属吸附后具有较强的活性(特别是被钯吸附)。金属钯对氢气的吸附作用最强。

  当空气中的体积分数为4%-75%时,遇到火源,可引起爆炸。氢气是无色无味的气体,标准状况下密度是0.09克/升(最轻的气体),难溶于水。在-252 ℃,变成无色液体,-259 ℃时变为雪花状固体。

  化学性质

  可燃性发热量为液化石油气的两倍半。在空气中爆炸极限为4.1~75.0%(体积)。在空气中燃烧时有浅蓝色火焰,生成物只有水。

  常温下不活泼,但在高温下是高度活泼的。加热时能与多种物质反应,如与活泼非金属生成气态氢化物;与碱金属、钙、铁生成固态氢化物。

  还原性在加热的条件下,氢气可以从许多金属氧化物中还原出金属单质,自身氧化成水,这就是氢气的还原性。所得到的金属纯度很高。

  安全防护

  重氢无毒,有窒息性。

  氢气有易燃易爆性,容易发生爆炸,所以纯氢有一定危险性。

  若燃烧时有较响爆鸣声,则说明氢气不纯;极易发生爆炸。

  所以对此须引起足够的重视。

  氢化物

  氢化物含有氢元素的二元化合物称为氢化物。“氢化物”一词暗含氢显负价,且其氧化态为-1的意思。氢负离子记做H-,其存在是1916年由吉尔伯特·路易斯预言的。1920年Moers用电解氢化锂,在阳极产生氢气,从而证明了氢化物的存在。对于非IA或IIA族的元素形成的氢化物,“氢化物”一词并不准确,因为氢的电负性并不高。IA族碱金属的氢化物中有一个例外,即高聚物氢化锂。氢化铝锂中4个氢原子紧靠铝原子。虽然氢可与几乎所有的主族元素形成氢化物,但这些氢化物的原子配比却并不单一,例如二元的硼烷已发现100多种,但氢化铝只有一种。二元氢化铟还未被发现,但它存在于更大的配合物中。

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