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在18世纪末以前曾经有不少人做过制取氢气的实验所以实际上很难说是谁发现了氢即使公认对氢的发现和研究有过很大贡献的卡文迪许本人也认为氢的发现不只是他的功劳。早在16世纪瑞士有名医生帕拉塞斯就描述过铁屑与酸接触时有一种气体产生17世纪时比利时有名的医疗化学派学者海尔蒙特(van HelmontJ.B.1579-1644)曾偶然接触过这种气体但没有把它离析、收集起来波义耳虽偶然收集过这种气体但并未进行研究。他们只知道它可燃此外就很少了解1700年法国药剂师勒梅里(LemeryN.1645-1715)在巴黎科学院的《报告》上也提到过它。
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M51内的氢气
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较小。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 ℃时氢气可转变成无色的液体-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较强。当空气中的体积分数为4%-75%时遇到火源可引起爆炸。
氢气是无色的气体标准状况下密度是0.09克/升(较轻的气体)难溶于水。在-252 ℃,变成无色液体,-259 ℃时变为雪花状固体。
分子式H
沸点-252.77 ℃20.38 K
熔点-259.2 ℃
密度0.0899 kg/m³
相对分子质量2.0157
生产方法电解水2H₂O=通电=2H₂↑+O₂↑ 分解反应、裂解、煤制气等
三相点-254.4 ℃
液体密度平衡状态-252.8 ℃70.77 kg/m³
气体密度101.325 kPa0 ℃0.0899 kg/m3
比容101.325 kPa21.2 ℃5.987 m3/kg
气液容积比15 ℃100 kPa)974 L/L
临界温度-234.8 ℃
临界压力1664.8 kPa
临界密度66.8 kg/m3
熔化热-254.5 ℃平衡态48.84 kJ/kg
气化热△Hv(-249.5 ℃305 kJ/kg
热值1.4*10^8 J/kg(2.82*10^5 J/mol)
比热容101.335 kPa25 ℃气体Cp=7.243 kJ/(kg·K)Cv=5.178 kJ/(kg·K)
比热比101.325 kPa25 ℃气体Cp/Cv=1.40
蒸气压力正常态17.70310.67 kPa正常态21.62153.33 kPa正常态24.249 K119.99 kPa
粘度气体正常态101.325 kPa0 ℃0.010 lmPa·S液体平衡态-252.8 ℃0.040 mPa·s
表面张力平衡态-252.8 ℃3.72 mN/m
导热系数气体101.325 kPa0 ℃0.1289 w/(m·K)液体-252.8 ℃’ 1264 W/(m·K)
折射系数nv(101.325 kPa25 ℃1.0001265
空气中的燃烧界限(体积分数)5%~75%
空气中的爆炸极限(体积分数)4.0%~74.2%
易燃性级别4
毒性级别0
易爆性级别1
重氢在常温常压下为无色无嗅可燃性气体是普通氢的一种稳定同位素。它在通常水的氢中含0.0139%0.0157%。其化学性质与普通氢完全相同。但质量大些反应速度小一些。
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