Vesinik

Kui palju on universumis vesinikku?
Millisel kujul vesinik universumis esineb?
Kus kasutatakse vesinikku igapäevaelus?

Päikese kütus

Esimesed aatomid universumis olid just vesinikuaatomid. Neist moodustusid vesinikumolekulid, millest sai tähtede ehitusaine. Meiegi tähesüsteemi Päike koosneb peamiselt (93%, aatomite arvu järgi) vesinikust. Vesinik on Päikese nn kütus, millest moodustub aatomituumade liitumise tulemusel heelium. 4–5 miljardi aasta pärast saab vesinik Päikeses otsa. Elu Maal muutub Päikese heleduse kasvu tõttu võimatuks tõenäoliselt juba varem, mõne miljardi aasta jooksul.

Päike koosneb peamiselt vesinikust.

Lisää aiheesta

Vesinik on levinuim element universumis

Vesinikuaatomid olid esimesed, mis tekkisid pärast Suurt Pauku, s.o pärast universumi algust. Kõikidest universumis olevatest aatomitest 92,8% on vesinikuaatomid. Maal on vesiniku osa palju väiksem. Enamik vesinikuaatomeid on vee koostises. Maa tahkes väliskestas ehk litosfääris on vesinik elemendina levikult 10. kohal. Inimese kehas on vesinik levikult 3. kohal, kogu inimese kehamassist moodustab vesinik 10%.

Vesinik paikneb perioodilisustabelis IA rühmas ja 1. perioodis. Vesinikuaatom koosneb ühest prootonist ja ühest elektronist, neutronid enamasti puuduvad.

Inimese kehamassist 10% moodustavad vesinikuaatomid.
Maal olevatest aatomitest on 89% vesinikuaatomid.
Vesinikuaatom on lihtsa ehitusega, see koosneb ainult ühest prootonist.
Vesiniku aatomnumber on 1 ja see tähendab, et vesinik on perioodilisustabeli esimene element.
Kõige rohkem vesinikuaatomeid on Maal vee koostises.

Lisää aiheesta

Lisalugemine

Vesiniku isotoobid

Isotoobid on sama prootonite arvu, kuid erineva neutronite arvuga aatomid. Keemilisel elemendil vesinik on kolm isotoopi.

1) Vesinik ehk prootium (H) – olulisim vesiniku isotoop, aatomituumas on 1 prooton.

2) Raske vesinik ehk deuteerium (D) – harva esinev vesiniku isotoop, aatomituumas 1 prooton ja 1 neutron.

3) Üliraske vesinik ehk triitium (T) – väga harva esinev vesiniku isotoop, aatomituumas 1 prooton ja 2 neutronit. Triitium on radioaktiivne.

Vesiniku-, deuteeriumi- ja triitiumiaatomi (vastavalt H, D ja T) planetaarsed mudelid.

Triitiumi kasutatakse erilistes kellaosutites, mis võimaldab kellaaega lugeda ka pimedas ja ekstreemsetes oludes. Triitium pannakse pisikestesse suletud torukestesse, mille sisepind on kaetud helendava ainega. Triitiumiaatomi lagunemisel vabanenud elektron aktiveerib helendava aine, mida
on pimedas hästi näha.

Triitiumi kasutatakse näiteks valguspulkades ja kellaosutites, et pimedas valgust tekitada. Valgus tekib, kui ühe triitiumi neutron muundub prootoniks (vesinik muutub heeliumi isotoobiks), selle käigus vabaneb elektron, mis aktiveerib omakorda helendava aine. Triitiumi kiirgus ei läbi nahka ja seetõttu pole ohtlik seni, kuni pole sattunud kehasse. Kuna deuteeriumi ja triitiumi aatomitega me tihti kokku ei puutu, siis vesinikuaatomi mõistet kasutades peame silmas prootiumi.

Lisää aiheesta

Vesinik lihtainena

Vesinik ei esine Maal üksikute aatomitena, sest vesinikuaatom on väga reaktsioonivõimeline. Vesinikuaatomid seostuvad kahe-aatomilisteks vesinikumolekulideks (H₂), moodustades vesiniku lihtaine. Vesiniku molekulmass on ligikaudu 2. Võrreldes õhuga (mitme gaasi segu), mille keskmine molekulmass on 29, on vesinik niivõrd kerge gaas, et vesinikumolekulidele mõjuv raskusjõud ei suuda neid Maa atmosfääris kinni hoida. Vesinik tõuseb kiiresti kõrgele ja koguneb Maa atmosfääri ülemistesse kihtidesse.

Vesinikuaatomid (H) liituvad ja moodustavad vesinikumolekuli (H₂).

Mõtle

Mitu korda on vesiniku molekulmass väiksem õhu keskmisest molekulmassist?

Lihtainena on vesinik värvitu läbipaistev lõhnatu gaas ning see pole kuigi püsiv. Vesinik süttib kergesti ja põleb õrna sinise leegiga. Põlemise ajal eraldub suures koguses soojusenergiat, mistõttu kasutatakse seda reaktsiooni näiteks metallide keevitamisel ja lõikamisel.

Vesiniku põlemisel eralduvat soojusenergiat saab kasutada metallide keevitamisel ja lõikamisel.

Plahvatusohu tõttu tuleb enne vesiniku süütamist alati selle puhtust kontrollida. Tihti demonstreeritakse vesiniku ja hapniku reaktsiooni, milles süüdatakse nende gaaside segu ja toimub plahvatus. Reaktsiooni käigus tekib vesi.

Sellist vesiniku ja hapniku segu, milles vesinikku on 2/3 mahuosa, nimetatakse paukgaasiks. Kuid plahvatusohtlik on vesinikusisaldus juba siis, kui seda on segus 5–65% ja seetõttu tuleb vesinikku kasutades olla äärmiselt ettevaatlik.

Kuigi vesinik asub IA rühmas koos leelismetallidega, pole tal metallilisi omadusi. Leelismetallid on lihtainena metallid ja metalliliste omadustega, kuid vesinik on mittemetall ning lihtainena tavatingimustel gaasiline.

Arvatakse, et väga kõrge rõhu korral, näiteks Jupiteri (gaasiplaneet) südamikus, esineb vesinik vedela metallina ja juhib hästi elektrit. Selle näite ja vesinikuaatomi ehituse põhjal sobib vesinik teiste IA rühma elementidega hästi kokku.

Väga stabiilne
Väga väikse tihedusega
Tavatingimustel gaasiline
Valge
Läbipaistev
Lõhnatu
Plahvatusohtlik
Mürgine

Vesiniku ja hapniku segu on plahvatusohtlik, kui vesinikku on vähemalt .

Vesinik on ja gaas, mis põleb leegiga.

Lisää aiheesta

Ma tean, et

Vesinikuaatom koosneb 1 prootonist ja 1 elektronist, neutronid enamasti puuduvad.
Vesiniku lihtaine koosneb kaheaatomilistest vesinikumolekulidest (H₂). Lihtainena on vesinik värvitu läbipaistev lõhnatu gaas ning väga väikese tihedusega.
Paukgaas on väga plahvatusohtlik vesiniku ja hapniku segu, milles vesinikku on 2/3 mahuosa.