VODIK, H  

OPĆENITO O ELEMENTU

Hidrogenium	Hydrogèn	Hydrogen	Vodik	Idrogeno	Waterstof	Wasserstoff	Hidrogênio	Hidrógeno	Väte

Vodik je kao element 1766. g. prepoznao Sir Henry Cavendish (Engleska). Ime mu daje Lavoisier iz riječi grčkog podrijetla -> hydro genes - "vodu stvara". Slobodan je vrlo raširen u prirodi, ali se u malim količinama nalazi u atmosferi, zemnom plinu, ekshalacijama vulkana i dr. Vezan je u sastojcima vode i hidrata, svih kiselina i baza, hibrida i ugljikovodika, kao i gotovo svih drugih organskih spojeva. Na zemlji je po težini deveti najrasprostranjeniji element, a po broju atoma drugi. Slobodni vodik je plin bez boje, mirisa i okusa.

Slika 1. - Gorenje Hindenburga - Na ovoj i sljedećoj 
slici se može jasno vidjeti zapaljivost plinovitog Vodika.
Nekada su se ovakvi zračni brodovi koristili za prijevoz 
putnika, radi ugode putovanja, no radi opasnosti od 
vodika i skupoće Helija se danas koristi gotovo 
samo u znanstveno-istraživačke potrebe.

Vodik sadržava i 0,2% atoma izotopa rednog broja 2 i 3 - deuterija i tricija. Atom običnog vodika (procija) sastoji se od jednog protona (jezgra) i jednog elektrona (plašt); zbog te razmjerno jednostavne strukture na njemu se može provjeravati teorija atomske građe. Teorija je predvidjela, a eksperiment potvrdio postojanje dviju modifikacija vodika koje se razlikuju po nekim odnosima sastavnog protona i elektrona. Te dvije modifikacije zvane orto-vodik i para-vodik nalaze se u prirodnom vodiku u stalnom omjeru 3:1.

Slika 2. - Na ovoj slici se vidi i ostatak naziva ovog 
zračnog giganta.

Normalno vrelište vodika je -252,8°C, a talište -259,3°C. Smjesa vodika i kisika (plin praskavac), dovoljno zagrijana, eksplodira spajajući se uz razvijanje velike topline: pri tom uz vodu nastaje nastaje i nešto vodik-peroksida (H2O2). Smjesa vodika i klora eksplodira čim se izvrgne svjetlu (klorni praskavac), a smjesa s fluorom eksplodira i u mraku. Sa sumporom se vodik lako spaja na povišenoj temperaturi u plinoviti sumporovodik H2S, a sa dušikom daje amonijak. Sa zemnoalkalijskim i alkalijskim metalima daje spojeve slične solima, hidride. Mnogim spojevima s kisikom, npr. metalnim oksidima, vodik na povišenoj temperaturi oduzima kisik spajajući se s njima u vodu; reducira ih. Mnogi nezasićeni i aromatski organski spojevi spajaju se s vodikom u njime bogatije spojeve; ta se reakcija naziva hidrogenacija. U tehnici se vodik najčešće dobiva rastvaranjem vodene pare usijanim ugljikom i elektrolitskim rastvaranjem vode ili se odvaja iz koksnog plina ukapljivanjem ostalih sastojina.

Slika 3. - Ova slika je preuzeta sa 
www.chemsoc.org stranice. Prikazuje
atom Vodika.

Rjeđe se dobiva rastvaranjem vodene pare usijanim željezom i toplinskim rastvaranjem ugljikovodika (npr. metana). U laboratoriju se redovito dobija djelovanjem kiseline na cink ili rastvaranjem tekućeg amonijaka. Najveće količine vodika upotrebljavaju se za sintezu amonijaka i metanola te za proizvodnju motornih goriva hidrogenacijom ugljena, nafte i katrana. Druge upotrebe: proizvodnja masti iz ulja (hidrogenacijom), za taljenje i zavarivanje vodiko-kisikovim plamenom (autogeno zavarivanje), za redukciju nekih metalnih oksida u metale i dr.

Vodik-peroksid je kemijski spoj vodika s kisikom, gdje kisik ima oksidacijski broj -1 - H2O2; u čistom stanju bezbojna gusta tekućina mirisa poput nitratne kiseline. Dobiva se kao razrijeđena vodena rastvorina, djelovanjem sulfatne kiseline na natrij ili barij-peroksid ili rastvaranjem persulfatne kiseline (oleum) H2S2O8 vodom. Destilacijom u vakuumu koncentrira se do 30% vodik-peroksida. Lako se raspada na vodu i kisik pa stoga u razrijeđenoj rastvorini služi kao jako oksidacijsko sredstvo za bijeljenje tkanina, a u medicini za dezinfekciju i čišćenje od gnoja.

 VODIK, H