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1766年卡文迪許向英國(guó)學(xué)會(huì)提交了一篇研究報(bào)告《人造空氣實(shí)驗(yàn)》講了他用鐵、鋅等與稀硫酸、稀鹽酸作用制得“易燃空氣”即氫氣并用普利斯特里發(fā)明的排水集氣法把它收集起來(lái)進(jìn)行研究。他發(fā)現(xiàn)的某種金屬分別與足量的各種酸作用所產(chǎn)生的這種氣體的量是固定的與酸的種類、濃度都無(wú)關(guān)。他還發(fā)現(xiàn)氫氣與空氣混合后點(diǎn)燃會(huì)發(fā)生爆炸又發(fā)現(xiàn)氫氣與氧氣化合生成水從而認(rèn)識(shí)到這種氣體和其它已知的各種氣體都不同。但是由于他是燃素說(shuō)的虔誠(chéng)信徒按照他的理解這種氣體燃燒起來(lái)這么猛烈富含燃素硫磺燃燒后成為硫酸那么硫酸中是沒(méi)有燃素的而按照燃素說(shuō)金屬也是含燃素的。所以他認(rèn)為這種氣體是從金屬中分解出來(lái)的而不是來(lái)自酸中。他設(shè)想金屬在酸中溶解時(shí)“它們所含的燃素便釋放出來(lái)形成了這種可燃空氣”。他甚至曾一度設(shè)想氫氣就是燃素這種推測(cè)很快就得以當(dāng)時(shí)的一些化學(xué)家舍勒、基爾萬(wàn)（KirwanR.1735-1812）等的贊同。由于把氫氣充到氣球中氣球便會(huì)徐徐上升這種現(xiàn)象當(dāng)時(shí)曾被一些燃素學(xué)說(shuō)的信奉者們用來(lái)作為他們“論證”燃素具有負(fù)重量的根據(jù)。但卡文迪許究竟是一位非凡的科學(xué)家后來(lái)他弄清楚了氣球在空氣中所受浮力問(wèn)題通過(guò)研究證明氫氣是有重量的只是比空氣輕很多。他是這樣做實(shí)驗(yàn)的先把金屬和裝有酸的燒瓶稱重然后將金屬投入酸中用排水集氣法收集氫氣并測(cè)體積再稱量反應(yīng)后燒瓶及內(nèi)裝物的總量。這樣他確定了氫氣的比重只是空氣的9%.但這些化學(xué)家仍不肯輕易放棄舊說(shuō)鑒于氫氣燃燒后會(huì)產(chǎn)生水于是他們改說(shuō)氫氣是燃素和水的化合物。

氫氣常溫下性質(zhì)穩(wěn)定在點(diǎn)燃或加熱的條件下能多跟許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

①可燃性可在氧氣中燃燒2H?+O?=點(diǎn)燃=2H?O化合反應(yīng)

(點(diǎn)燃不純的氫氣要發(fā)生爆炸,點(diǎn)燃?xì)錃馇膀?yàn)純)

H?+Cl?=點(diǎn)燃或光照=2HCl化合反應(yīng)

②還原性(使某些金屬氧化物還原)

H?+CuO=△=Cu+H?O置換反應(yīng)

3H?+Fe?O?=高溫=2Fe+3H?O置換反應(yīng)

3H?+WO?=△=W+3H?O置換反應(yīng)

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雖然氫氣在通常狀態(tài)下不是非?；顫姷珰錃馀c絕大多數(shù)元素會(huì)組成化合物。碳?xì)浠衔镆阎袛?shù)以百萬(wàn)種但它們不會(huì)由氫氣和碳直接化合形成。氫氣與電負(fù)性較強(qiáng)的元素如鹵素反應(yīng)在這些化合物中氫的氧化態(tài)為+1。氫與氟、氧、氮成鍵時(shí)可生成一種較強(qiáng)的非共價(jià)的鍵稱為氫鍵。氫鍵對(duì)許多生物分子具有重要意義。 氫也與電負(fù)性較低的元素如活潑金屬生成化合物這時(shí)氫的氧化態(tài)通常為 -1這樣的化合物稱為氫化物。

氫與碳形成的化合物由于其與生物的關(guān)系通常被稱為有機(jī)物研究有機(jī)物的學(xué)科稱為有機(jī)化學(xué)而研究有機(jī)物在生物中所起的作用的科學(xué)稱為生物化學(xué)。按某些定義“有機(jī)”只要求含有碳。但大多數(shù)含碳的化合物通常都含有氫。這些化合物的性質(zhì)主要是由碳?xì)滏I決定的。故有時(shí)有機(jī)物的定義要求物質(zhì)含有碳?xì)滏I。

無(wú)機(jī)化學(xué)中H- 可以作為橋接配體連接配合物中的兩個(gè)金屬原子。這樣的特性通常在13族元素中體現(xiàn)尤以鋁配合物。

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含有氫元素的二元化合物稱為氫化物?！皻浠铩币辉~暗含氫顯負(fù)價(jià)且其氧化態(tài)為-1的意思。氫負(fù)離子記做H-其存在是1916年由吉爾伯特·路易斯預(yù)言的。1920年Moers用電解氫化鋰在陽(yáng)極產(chǎn)生氫氣從而證明了氫化物的存在。對(duì)于非IA或IIA族的元素形成的氫化物“氫化物”一詞并不準(zhǔn)確因?yàn)闅涞碾娯?fù)性并不高。IA族堿金屬的氫化物中有一個(gè)例外即高聚物氫化鋰。氫化鋁鋰中4個(gè)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并不單一例如二元的PW已發(fā)現(xiàn)100多種但氫化鋁只有一種。二元?dú)浠熯€未被發(fā)現(xiàn)但它存在于更大的配合物中。

1.用氧化亞銅作催化劑并用紫外線照射從水中制取氫氣。

2.用新型的鉬的化合物做催化劑從水中制取氫氣。

3.用光催化劑反應(yīng)和超聲波照射把水完全分解的方法。

4.陶瓷跟水反應(yīng)制取氫氣。

5.生物質(zhì)快速裂解油制取氫氣。

6.從微生物中提取的酶制氫氣。

7.用細(xì)菌制取氫氣。

8.用綠藻生產(chǎn)氫氣。

9.有機(jī)廢水發(fā)酵法生物制氫氣。

10.利用太陽(yáng)能從生物質(zhì)和水中制取氫氣。

利用太陽(yáng)能從生物質(zhì)和水中制取氫氣是較佳的制取氫氣的方法。理由是太陽(yáng)能能量巨大、取之不盡、用之不竭、而且清潔、不需要開(kāi)采、運(yùn)輸。怎樣制取氫氣的成本就大大降低。

11.用二氧化鈦?zhàn)鞔呋瘎诩す獾恼丈湎拢屗纸獬蓺錃夂脱鯕?

12.硼和水在高溫下反應(yīng)制取氫氣，化學(xué)方程式為2B+6H?O=高溫=2B(OH)?+3H?↑

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