Водород

Водород, элемент, самый легкий газ без вкуса, цвета и запаха, в 14,4 раз легче воздуха (удельный вес его по отношению к воздуху 0,06956); один литр водорода при атмосферном давлении (760 мм) и 0° весит 0,08988, следовательно, 1 грамм водорода занимает 11 130 куб. саженей или 11,13 литров. Атомы водорода являются наиболее легкими атомами, а потому вес их принимают за единицу для определения атомных весов. Водород сгущается при охлаждении ниже —241°С. Его критическая температура —240°,8. Жидкий водород представляет бесцветную прозрачную жидкость, не проводящую электричество, удельного веса 0,07 (в 14 раз легче воды), кипящую под атмосферным давлением при —252°С. (21° по абсолютной шкале). При быстром испарении жидкого водорода (при выкачивании разрежающим насосом) он делается твердым при —258° (15° по абсолютной шкале). Твердый водород похож на прозрачный лед. В воде водород растворяется очень мало: 1 объем водорода растворяется при 0° и 760 атм. давлении в 50 объемах воды.

Водород является самым распространенным элементом: спектральный анализ показывает его присутствие почти на всех  небесных телах. В «свободном состоянии в земной атмосфере он находится в очень незначительном количестве: в нижних слоях воздуха 0,01% по объему, по мере повышения процентное содержание повышается, и  на высоте 100 километров количество водорода доходит до 99,5%. В атмосферу он поступает при гниении клетчатки и  белковых тел, в отсутствии воздуха, под влиянием анаэробных бактерий, а также при вулканических извержениях. Водород входит во множество соединений: он составляет 1/9 (по весу) воды, все органические соединения содержат его. Все кислоты характеризуются тем, что они содержат  один или несколько атомов водорода, способных замещаться (или обмениваться) атомами металлов. Этим пользуются для получения водорода: при действии на железо или цинк серной (Н₂SО₄) или соляной (НСl) кислотой, происходит выделение водорода (химический знак Н) и образуется соль взятой кислоты (Zn₄ + Н₂SO₄ = ZnSO₄ + Н₂). Водород может быть получен также из воды: щелочные металлы (литий, натрий, калий) выделяют водород из воды при действии на холоде. Такие же металлы, как железо, отнимают от воды кислород и выделяют водород, при пропускании над раскаленным железом водяных паров (3Fe + 4Н₂O = Fe3O₄ + 4Н₂). Точно также при пропускании над раскаленным углем водяных паров получается смесь водорода и окиси углерода, так называемый водяной газ (см.). Водород выделяется также при действии крепкого раствора щелочей, на такие металлы, как алюминий, цинк, олово.

Водород способен растворяться в таких металлах, как платина, палладий, железо (см. водородистые металлы).

Со многими металлами он образует химические соединения. Известны соединения водорода со всеми металлоидами, хотя прямо соединяется он с немногими элементами: со фтором он соединяется в темноте при —210°С  с сильным взрывом; смесь равных объемов водорода и хлора, выставленная на яркий солнечный свет, взрывается. Он горюч, при сгорании его в чистом кислороде достигается очень высокая температура. Смесь водорода с кислородом (1 объем кислорода и 2 объема водорода) известна под именем гремучего газа, так как сильно взрывается при нагревании. Водород открыт Кавендишем в 1766 г.

Техническое его применение основано на его легкости и горючести: он служит для наполнения аэростатов, высокой температурой его горения пользуются для плавления наиболее тугоплавких тел: платины, железа, кварца и др.

И. Каблуков.