מימן: יסוד כימי בעל המספר האטומי 1

מימן (Hydrogenium; מיוונית: ὕδωρ = מים, γίγνομαι = יוצר) הוא יסוד כימי גזי שסמלו הכימי H ומספרו האטומי 1.

מולקולת המימן מורכבת משני אטומי מימן הקשורים ביניהם בקשר קוולנטי יחיד (H-H) ומסומלת כ-H2.

מימן
הליום - מימן -

H
Li
   
 
1
H
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
     
                                         
נתונים בסיסיים
מספר אטומי 1
סמל כימי H
סדרה כימית אל-מתכות
מראה
חסר צבע
מימן: תכונות, שימושים, מבנה
תכונות אטומיות
משקל אטומי 1.00794 u
רדיוס ואן דר ואלס 120 pm
סידור אלקטרונים ברמות אנרגיה 1
קונפיגורציה אלקטרונית 1s¹ עריכת הנתון בוויקינתונים
דרגות חמצון −1, 1, 0 עריכת הנתון בוויקינתונים
תכונות פיזיקליות
צפיפות 0.089870 גרם/סמ"ק
מצב צבירה בטמפ' החדר גז
נקודת רתיחה 20.268K (-252.87°C)
נקודת התכה 14.025K (-259.14°C)
לחץ אדים 209Pa ב-23K
מהירות הקול 1,270 מטר לשנייה ב-298.15K
שונות
אלקטרושליליות 2.2
קיבול חום סגולי 14,304 J/(kg·K)
מוליכות חום 0.1815 W/(m·K)
אנרגיית יינון ראשונה 1,312 kJ/mol
היסטוריה
מגלה הנרי קוונדיש עריכת הנתון בוויקינתונים
תאריך גילוי 1766 עריכת הנתון בוויקינתונים
נקרא על שם מים עריכת הנתון בוויקינתונים
לעריכה בוויקינתונים שמשמש מקור לחלק מהמידע בתבנית מימן: תכונות, שימושים, מבנה
בדיקת ספקטרום מימן

תכונות

בטמפרטורת החדר ובלחץ של אטמוספירה המימן הוא גז חסר צבע, אל-מתכתי. המימן יכול להגיב כמעט עם כל היסודות. מימן הוא היסוד הקל ביותר. בתנאי טמפרטורה ולחץ רגילים למימן טמפרטורת היתוך של 259.2°C- וטמפרטורת רתיחה של 252.8°C-. בלחץ כבד ביותר, כמו הלחץ המצוי בענק גז, מולקולת המימן מאבדת את זהותה והמימן הופך למתכת נוזלית. הנקודה הקריטית שלו היא בלחץ של 12.8 אטמוספירות ובטמפרטורה של 239.9 - מעלות צלזיוס.

המימן הוא גז דליק ביותר, אך מתלקח בטמפרטורה גבוהה מאוד כ-535° (נקודת התלקחות). המימן מגיב בתגובה אקסותרמית מאד עם כלור ועם פלואור.

שימושים

מבנה

מבנה אטומי

אטום המימן שונה משאר האטומים בטבלה המחזורית בכך שבאיזוטופ הנפוץ שלו הגרעין שלו אינו מכיל נייטרון, אלא פרוטון בלבד. אטום מימן נייטרלי (שאינו מיונן) מכיל, על כן, פרוטון ואלקטרון - ותו לא.

נוסף ל־1H, קיימים שני איזוטופים נפוצים פחות של מימן: דאוטריום (מסומן 2H, או D) וטריטיום (מסומן 3H, או T), בעלי נייטרון אחד ושני נייטרונים בהתאמה.

איזוטופים של מימן

סמל (p)‏Z (n)‏N מסה איזוטופית (u) זמן מחצית חיים ספין גרעיני שכיחות האיזוטופ
שבר מולרי מהיסוד)
טווח השינוי הטבעי
(כשבר מולרי מהיסוד)
התרגשות אנרגטית
הערות
1H (פרוטיום) ‏1 0 1.00782503207(10) יציב [>a‏ 1023‏×2.8] 1/2+ 0.999885(70) 0.999816-0.999974
2H 1 2.0141017778(4) יציב 1+ 0.000115(70) 0.000026-0.000184
3H 2 3.0160492777(25) a‏ (2)12.32 1/2+
דועך ל-3He באמצעות קרינת בטא.
4H 3 4.02781(11) [MeV‏ (9)4.6] s‏ 10-22‏×(10)1.39 2-
מאוד לא יציב, דועך באמצעות פליטת נייטרון.
5H 4 5.03531(11) ? s‏ 10-22‏×9.1< (1/2+)
מאוד לא יציב, דועך באמצעות פליטת נייטרון.
6H 5 6.04494(28) [MeV‏ (4)1.6] s‏ 10-22‏×(70)2.90 2-#
דועך באמצעות פליטת נייטרון משולשת.
7H 6 7.05275(108)# [MeV‏ #(5)20] s‏ 10-23#‏×(6)2.3 1/2+#

מבנה מולקולרי

מולקולת המימן מורכבת באופן רגיל משני אטומי מימן הקשורים ביניהם בקשר שתופי יחיד (H-H) ומסומלת כ-H2. בלחץ נמוך ביותר, כמו הלחץ הנמצא בחלל, המימן נוטה להתקיים כמולקולה בעלת אטום בודד.

המימן הוא מרכיב במולקולת המים ובכל תרכובת אורגנית.

יון מימן חיובי (הידרון) הוא בדרך כלל פרוטון בודד, למעט יונים של איזוטופים נדירים יותר של מימן. נוכחות של יוני מימן בתמיסה מימית נקראת חומציות; חומצה היא חומר הנוטה לתרום יוני מימן לחומרים אחרים. יון שלילי של מימן קרוי הידריד, והוא בסיס רב עוצמה.

היסטוריה

המימן זוהה במאה ה-17 על ידי רוברט בויל. הנרי קוונדיש זיהה אותו שוב ב-1766 וחקר את תכונותיו. את שמו המדעי "הידרוגניום" נתן לו לבואזיה ב-1783. פירוש השם הוא יוצר-מים ומכאן גם נגזר שמו העברי.

צורה בטבע

מימן הוא היסוד הנפוץ ביותר ביקום. מרבית החומר הקיים ביקום הוא מימן הנמצא במגוון כוכבים, בענקי גזים ובריכוזים גדולים של גז בין כוכבי שמהווים את השלב הראשון בהתפתחות כוכבים. רוב המימן בגז הבין כוכבי הוא מולקולרי. מולקולות המימן נוצרות על גרגירי אבק בין-כוכבי.

באטמוספירת כדור הארץ נמצא מימן בריכוזים זעירים (חלקיק אחד מתוך מיליון). המקור הנפוץ ביותר למימן בכדור הארץ הוא מים (H2O). מקורות אחרים הם חומרים אורגניים כמו פחם, גז טבעי ודלקי מאובנים אחרים. מתאן (CH4) הוא מקור חשוב למימן.

תרכובות שכיחות של מימן הן:

מימן מגיב עם חמצן לקבלת מים בתגובה הבאה:

מימן: תכונות, שימושים, מבנה 

הפקת מימן

ישנן מספר דרכים להפקת מימן, בהן פירוק פחמימות בעזרת חום, אלקטרוליזה של מים, תגובה בין בסיס חזק בתמיסה מימית לבין אלומיניום ועוד.

ניתן להפיק מימן בצורה מסחרית ממתאן וקיטור בטמפרטורות גבוהות (700–1100 מעלות צלזיוס) כך:

מימן: תכונות, שימושים, מבנה 

ניתן להפיק מימן נוסף בעזרת הפחמן החד-חמצני שנוצר בעזרת קיטור כך:

מימן: תכונות, שימושים, מבנה 

מימן נוצר בתגובה של תמיסה חומצית עם מתכת, ולדוגמה, בתגובה בין תמיסה חומצית לבין מגנזיום:

מימן: תכונות, שימושים, מבנה 

מימן נוצר גם בתגובה בין מתכת אלקלית לבין מים (או כוהל), ולדוגמה, בתגובה בין נתרן למים:

מימן: תכונות, שימושים, מבנה 

מימן נוצר גם לאחר תגובת חיזור של פרוטונים, לדוגמה חיזור פרוטוני מימן:

מימן: תכונות, שימושים, מבנה 

ניתן להפיק "מימן ירוק" על ידי שימוש באנרגיה מתחדשת כמו רוח או שמש להפרדה וזיקוק של אטומי המימן במים. זאת בניגוד לייצור מימן מדלקי מאובנים, המכונה "מימן אפור", או "מימן כחול", המיוצר כשהפליטות של דלקי המאובנים נאספות והמימן מחולצות מהן.

ראו גם

קישורים חיצוניים

הערות שוליים

Tags:

מימן תכונותמימן שימושיםמימן מבנהמימן היסטוריהמימן צורה בטבעמימן הפקת מימן ראו גםמימן קישורים חיצונייםמימן הערות שולייםמימןאטוםגזיווניתיסוד כימימולקולהמספר אטומיסמל כימיקשר קוולנטי

🔥 Trending searches on Wiki עברית:

מיקי קאופמןחטיבה 401יגון (סיפור קצר)איקאההאדונית והרוכליחיאל מיכל פינסהפיגוע בקרוקוס סיטי הולרון ג'רמייחידת הלוטרמסכנים שכאלה (סרט)שנות ה-80 (סדרת טלוויזיה)סטיבן ספילברגהטבח בבאריצומת מילר (סדרת טלוויזיה)שחפתפלסטיניםאיידסרמת הגולןסרי לנקהגאורגיהעומרי קנדהאילון לויאיל גולןמועצת הביטחון של האומות המאוחדותיהודה לוי (שחקן)ירדן תוסייה כהןבלתי נשכח (סרט, 2024)דנה סמוגוסטבו פטרופרגחיים נחמן ביאליקנשיא מדינת ישראלתענית אסתרריאל מדרידמרים אדלסוןבית הספירלהאיילת שקדאנטוניו רודיגרמונדיאל 2026מלחמת יום הכיפוריםגרמניה הנאציתיאיר נתניהואלפבית עברירוברט אופנהיימרהפליליסטיותהעלייה הראשונהאביביםהאסיר Xהטבלה המחזוריתגזלייטינגירושליםשירותי בריאות כלליתנשיאי ארצות הבריתאחת שיודעתיחידת מיתריוטיוביממאלטלנהאלברט איינשטייןיומני הערפדשי המברחות'יםטאיוואןאורנה דץעזהתקווה חדשהרפאל איתןבאר שבעשמואל סלנט2024הפטריוטים (תוכנית טלוויזיה)נעמי שמרכט בנובמברטיטו ורוחוהכנסת העשרים וחמשוואלה!ויקטור ציהנקוב🡆 More