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世界上密度最小的氣體是什麼

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我們時時刻刻都需要呼吸空氣,而空氣中含有各種各樣的氣體。那麼你知道最輕的氣體是什麼嗎?以下本站小編給大家介紹下世界密度最小的氣體,希望你們喜歡。

世界上密度最小的氣體是什麼

世界密度最小的氣體:氫氣

常溫常壓下,氫氣是一種極易燃燒,無色透明、無臭無味的氣體。氫氣是世界上已知的密度最小的氣體,氫氣的密度只有空氣的1/14,即在0 ℃時,一個標準大氣壓下,氫氣的密度為0.0899 g/L。所以氫氣可作為飛艇、氫氣球的填充氣體(由於氫氣具有可燃性,安全性不高,飛艇現多用氦氣填充)。氫氣是相對分子質量最小的物質,主要用作還原劑。

氫氣 (H2) 最早於16世紀初被人工製備,當時使用的方法是將金屬置於強酸中。1766–1781年,亨利·卡文迪許發現氫元素,氫氣燃燒生成水(2H₂+O₂點燃=2H₂O),拉瓦錫根據這一性質將該元素命名為 “hydrogenium”(“生成水的物質”之意,"hydro"是“水”,"gen"是“生成”,"ium"是元素通用字尾)。19 世紀50 年代英國醫生合信(on)編寫《博物新編》(1855 年)時,把"hydrogen"翻譯為“輕氣”,意為最輕氣體。現在工業上一般從天然氣或水煤氣制氫氣,而不採用高耗能的電解水的方法。製得的氫氣大量用於石化行業的裂化反應和生產氨氣。氫氣分子可以進入許多金屬的晶格中,造成“氫脆”現象,使得氫氣的儲存罐和管道需要使用特殊材料(如蒙耐爾合金),設計也更加複雜。

醫學上用氫氣來治療部分疾病。

物理性質

氫氣是無色並且密度比空氣小的氣體(在各種氣體中,氫氣的密度最小。

標準狀況下,1升氫氣的質量是0.0899克,相同體積比空氣輕得多)。因為氫氣難溶於水,所以可以用排水集氣法收集氫氣。另外,在101千帕壓強下,溫度-252.87 ℃時,氫氣可轉變成淡藍色的液體;-259.1 ℃時,變成雪狀固體。

常溫下,氫氣的性質很穩定,不容易跟其它物質發生化學反應。

但當條件改變時(如點燃、加熱、使用催化劑等),情況就不同了。如氫氣被鈀或鉑等金屬吸附後具有較強的'活性(特別是被鈀吸附)。金屬鈀對氫氣的吸附作用最強。

當空氣中的體積分數為4%-75%時,遇到火源,可引起爆炸。氫氣是無色無味的氣體,標準狀況下密度是0.09克/升(最輕的氣體),難溶於水。在-252 ℃,變成無色液體,-259 ℃時變為雪花狀固體。

化學性質

可燃性發熱量為液化石油氣的兩倍半。在空氣中爆炸極限為4.1~75.0%(體積)。在空氣中燃燒時有淺藍色火焰,生成物只有水。

常溫下不活潑,但在高溫下是高度活潑的。加熱時能與多種物質反應,如與活潑非金屬生成氣態氫化物;與鹼金屬、鈣、鐵生成固態氫化物。

還原性在加熱的條件下,氫氣可以從許多金屬氧化物中還原出金屬單質,自身氧化成水,這就是氫氣的還原性。所得到的金屬純度很高。

安全防護

重氫無毒,有窒息性。

氫氣有易燃易爆性,容易發生爆炸,所以純氫有一定危險性。

若燃燒時有較響爆鳴聲,則說明氫氣不純;極易發生爆炸。

所以對此須引起足夠的重視。

氫化物

氫化物含有氫元素的二元化合物稱為氫化物。“氫化物”一詞暗含氫顯負價,且其氧化態為-1的意思。氫負離子記做H-,其存在是1916年由吉爾伯特·路易斯預言的。1920年Moers用電解氫化鋰,在陽極產生氫氣,從而證明了氫化物的存在。對於非IA或IIA族的元素形成的氫化物,“氫化物”一詞並不準確,因為氫的電負性並不高。IA族鹼金屬的氫化物中有一個例外,即高聚物氫化鋰。氫化鋁鋰中4個氫原子緊靠鋁原子。雖然氫可與幾乎所有的主族元素形成氫化物,但這些氫化物的原子配比卻並不單一,例如二元的硼烷已發現100多種,但氫化鋁只有一種。二元氫化銦還未被發現,但它存在於更大的配合物中。