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氫是一種化學元素，在元素周期表中位于第一位。氫通常的單質(zhì)形態(tài)是氫氣。它是無色無味無臭，極易燃燒的由雙原子分子組成的氣體，氫氣是最輕的氣體。
氫氣最早期的應用是充氫氣球，在飛機發(fā)明前人類曾經(jīng)借助熱氣球和氫氣球作為飛行交通工具，是最早實現(xiàn)飛天夢想的方式。氫氣最重要的應用是作為燃料和工業(yè)原料，氫燃料電池技術作為有前景的新能源受到當今世界的重視。在醫(yī)學生物學領域，氫氣才剛剛開始被重視，氫氣的廣泛有效性、生物安全性、經(jīng)濟實惠、獲取方便等特點決定了其在生物醫(yī)學領域巨大廣闊的應用前景。
不研究氫氣，能知道這些就夠了。如果研究氫氣，這些知識就遠遠不夠了。例如初中化學都會學習更多關于氫氣的知識，例如氫氣的最重要化學性質(zhì)，是具有還原性作用。如果學習更多化學知識，會掌握氫氣還能具有氧化作用。
氫氣是兩個氫原子組成的氣體。從同位素角度看，氫元素或氫原子有三種類型，分別是氕、氘和氚，三種同位素中最多最多的是氕，其次是氘。氘大約占所有氫元素的150ppm，意思是百萬個氫原子中有150個氘，其余的基本上全部是氕，氚的比例小到可以忽略不計。一般不特別說明，氫元素是指氕，氕原子核只有一個質(zhì)子組成，是自然界所有元素最特殊的一個。因為所有其他元素，包括氘和氚的原子核都含有中子。
氫原子存在的方式很多，氫氣只是一種方式，自然界中氫大多數(shù)都是化合物形式存在，最常見也是最有名的就是水含有2個氫原子。一切有機物都含有碳和氫原子，所以所有有機物都含有氫原子。
氫原子是一個質(zhì)子氫原子核和一個圍繞原子核旋轉電子組成，按照量子力學大師玻爾的描述，氫原子的電子在原子核外運動局限在特定電子軌道內(nèi)。氫原子核質(zhì)子自身也具有兩種自旋方向，這導致組成氫氣的兩個氫原子核存在兩種可能，兩個質(zhì)子的自旋方向一致的氫分子是仲氫，不一樣的是正氫。按照規(guī)范的說法，正氫中兩個核的自旋是平行的，仲氫中兩個核的自旋則是反平行的。氫氣通常是正氫和仲氫的平衡混合物。室溫熱平衡態(tài)下，氫氣大約是75%正氫和25%仲氫的混合物。
氫有一個常見方式是氫離子，是指氫原子丟失電子變成單質(zhì)子的形式。最常見的氫離子來源是各種酸性物質(zhì)，水也可以自然分解為氫離子和氫氧根離子，水溶液中的這兩種離子根本不會單獨存在，因為水分子具有極性，非常容易和有電物質(zhì)結合，一個正電氫離子的周圍會包繞多層水分子形成團簇。氫原子丟失電子變成氫離子，這種情況氫離子帶正電。氫原子也可以獲得電子變成氫負離子，氫負離子顧名思義就是帶負電的氫離子，在氫氣固體存儲領域氫負離子有重要意義，且已經(jīng)有一些固體儲氫技術產(chǎn)品，某些氫負離子金屬化合物如氫鈣和氫鎂，也被作為供氫劑用于生物醫(yī)學中，初步研究發(fā)現(xiàn)對不少疾病有潛在治療效果。
轉載：互聯(lián)網(wǎng)
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