تاريخ اكتشاف الهيدروجين

جرب العديد من الباحثين الأحماض. لقد لوحظ أنه عندما تعمل الأحماض على بعض المعادن ، يتم إطلاق فقاعات الغاز. كان الغاز الناتج شديد الاشتعال وكان يسمى "الهواء القابل للاشتعال".

تمت دراسة خصائص هذا الغاز بالتفصيل من قبل العالم الإنجليزي جي كافنديش في عام 1766. وضع المعادن في محاليل حامض الكبريتيك والهيدروكلوريك وفي جميع الحالات تلقى نفس الضوء مادة غازية، والذي سمي فيما بعد بالهيدروجين.

اتخذ العالم الإنجليزي هنري كافنديش ذات مرة أمرًا غريبًا للوهلة الأولى: بدأ في نفخ فقاعات الصابون. لكنها لم تكن ممتعة. قبل ذلك ، لاحظ أنه عندما تُسكب برادة الحديد بحمض الكبريتيك ، تظهر فقاعات كثيرة من نوع ما من الغاز. ما هذا الغاز؟

أخرجه العالم من الوعاء عبر الأنابيب. كان الغاز غير مرئي. هل لها رائحة؟ لا. ثم ملأهم بفقاعات الصابون. صعدوا بسهولة! إذن الغاز أخف من الهواء! وإذا أشعلت النار في الغاز ، فسوف يضيء بضوء مزرق. لكن الشيء المدهش أنه عند الاحتراق ، تم الحصول على الماء! أطلق هنري كافنديش على الهواء الجديد القابل للاحتراق الغازي. بعد كل شيء ، كان ، مثل الهواء العادي ، عديم اللون والرائحة. حدث كل هذا في النصف الثاني من القرن الثامن عشر.

في وقت لاحق ، فعل الكيميائي الفرنسي أنطوان لوران لافوازييه العكس: لقد حصل على "غاز قابل للاحتراق" من الماء. كما أطلق على الغاز الجديد اسمًا آخر - الهيدروجين ، أي "يولد الماء". ثم وجد العلماء أن الهيدروجين هو الأخف وزنا على الإطلاق معروف للناسالمواد ، وذراتها أبسط من غيرها.

الهيدروجين شائع جدا. إنه جزء من جميع الكائنات الحية والكائنات الحية والنباتات والصخور. إنه موجود في كل مكان: ليس فقط على الأرض ، ولكن أيضًا على الكواكب والنجوم الأخرى ، على الشمس ؛ خاصة الكثير منه الفضاء الخارجي. إن التحولات التي تحدث مع الهيدروجين تحت ضغط هائل ودرجات حرارة تصل إلى عشرات الملايين من الدرجات تمكن الشمس من إشعاع الحرارة والضوء. يشكل الهيدروجين أكثر المركبات تنوعًا مع الكربون: الزيت والصخر الزيتي والبنزين والأسفلت الأسود. تسمى هذه المركبات الهيدروكربونات. يستخدم الهيدروجين على نطاق واسع في اللحام وقطع المعادن. إذا تمت إضافة الأكسجين إلى مركبات الكربون والهيدروجين ، يتم الحصول على مركبات جديدة - الكربوهيدرات ، على سبيل المثال ، المواد التي لا تتشابه مع بعضها البعض ، مثل النشا والسكر. وإذا قمت بدمج الهيدروجين مع النيتروجين ، فستحصل أيضًا على غاز - الأمونيا. إنه ضروري لتصنيع الأسمدة. العديد من مزايا الهيدروجين - صديق للبيئة ، كثيف الطاقة ، وفير في الطبيعة - جعلت من الممكن استخدامه كوقود للصواريخ. نفس خصائص الهيدروجين تجعله واعدًا كوقود للطيران.

الهيدروجين هو أخف وأبسط وأوفر عنصر كيميائي في الكون. تشكل حوالي 75٪ من الكتلة الكلية للعناصر فيه. يوجد الهيدروجين بكميات كبيرة في النجوم والكواكب الغازية العملاقة. يلعب دورًا رئيسيًا في تفاعلات الاندماج التي تحدث في النجوم. الهيدروجين غاز له الصيغة الجزيئية H2. في درجة حرارة الغرفة والضغط العادي ، يعتبر الهيدروجين غازًا عديم الطعم واللون والرائحة. تحت الضغط وفي البرودة الشديدة ، يتحول الهيدروجين إلى حالة سائلة. يشغل الهيدروجين المخزن في هذه الحالة مساحة أقل مما في شكله الغازي "العادي". يستخدم الهيدروجين السائل أيضًا كوقود للصواريخ. عند الضغط العالي ، يتصلب الهيدروجين ويصبح هيدروجينًا معدنيًا. في هذا الاتجاه، بحث علمي. يستخدم الهيدروجين كوقود بديل للنقل. يتم إطلاق الطاقة الكيميائية للهيدروجين عند حرقه بطريقة مماثلة لتلك المستخدمة في محركات الاحتراق الداخلي التقليدية. على أساسها ، يتم أيضًا إنشاء خلايا الوقود ، والتي تنطوي على تكوين الماء والكهرباء من خلال التفاعل الكيميائي للهيدروجين مع الأكسجين. يحتمل أن يكون خطيرًا على البشر لأنه يمكن أن يشتعل عند ملامسته للهواء. بالإضافة إلى ذلك ، هذا الغاز غير مناسب للتنفس.

يُستخدم الهيدروجين في صناعة الطيران منذ عام 1852 ، منذ أن ابتكر هنري جيفارد أول منطاد يعمل بالطاقة الهيدروجينية. سميت المناطيد الهيدروجينية فيما بعد باسم "منطاد". توقف استخدامها بعد تحطم المنطاد هيندنبورغ في عام 1937. نتج الحادث عن حريق.

يستخدم الهيدروجين أيضًا على نطاق واسع في صناعات النفط والصناعات الكيماوية ، وغالبًا ما يستخدم أيضًا في العديد من المهام الفيزيائية والهندسية: على سبيل المثال ، في اللحام وكمبرد. الصيغة الجزيئية لبيروكسيد الهيدروجين H2O2. غالبًا ما تستخدم هذه المادة لتبييض الشعر وكعامل تنظيف. في شكل محلول طبي ، يتم استخدامه أيضًا لعلاج الجروح.

بما أن الهيدروجين أخف 14 مرة من الهواء ، إذا قمت بملئه بالوناتسوف يبتعدون عن الأرض بسرعة 85 كيلومترًا في الساعة ، أي ضعف سرعة البالونات المملوءة بالهيليوم ، وستة أضعاف سرعة البالونات المملوءة بالغاز الطبيعي.

غاز بيروكسيد الهيدروجين الكيميائي

فهرس

• 1. http://www.5.km.ru/
• 2. http://hi-news.ru/science/ximiya-14-faktov-o-vodorode.html.

إرسال عملك الجيد في قاعدة المعرفة أمر بسيط. استخدم النموذج أدناه

سيكون الطلاب وطلاب الدراسات العليا والعلماء الشباب الذين يستخدمون قاعدة المعرفة في دراساتهم وعملهم ممتنين جدًا لك.

نشر على http://www.allbest.ru/

وزارة التربية والتعليم والعلوم بمنطقة سمارة

محترف مستقل للدولة

المؤسسة التعليمية بمنطقة سمارة

كلية ولاية سمارة

رسالةعلى العنوان:

« قصةالاكتشافاتهيدروجين»

يقوم به طالب

GAPOU "SGK"

مجموعة ATP-16-01

جوبانوف فيتالي الكسيفيتش

سمارة ، 2016

جرب العديد من الباحثين الأحماض. لقد لوحظ أنه عندما تعمل الأحماض على بعض المعادن ، يتم إطلاق فقاعات الغاز. كان الغاز الناتج شديد الاشتعال وكان يسمى "الهواء القابل للاشتعال".

تمت دراسة خصائص هذا الغاز بالتفصيل من قبل العالم الإنجليزي جي كافنديش في عام 1766. وضع المعادن في محاليل من أحماض الكبريتيك والهيدروكلوريك وفي جميع الحالات تلقى نفس المادة الغازية الخفيفة ، والتي سميت فيما بعد بالهيدروجين.

اتخذ العالم الإنجليزي هنري كافنديش ذات مرة أمرًا غريبًا للوهلة الأولى: بدأ في نفخ فقاعات الصابون. لكنها لم تكن ممتعة. قبل ذلك ، لاحظ أنه عندما تُسكب برادة الحديد بحمض الكبريتيك ، تظهر فقاعات كثيرة من نوع ما من الغاز. ما هذا الغاز؟

أخرجه العالم من الوعاء عبر الأنابيب. كان الغاز غير مرئي. هل لها رائحة؟ لا. ثم ملأهم بفقاعات الصابون. صعدوا بسهولة! إذن الغاز أخف من الهواء! وإذا أشعلت النار في الغاز ، فسوف يضيء بضوء مزرق. لكن الشيء المدهش أنه عند الاحتراق ، تم الحصول على الماء! أطلق هنري كافنديش على الهواء الجديد القابل للاحتراق الغازي. بعد كل شيء ، كان ، مثل الهواء العادي ، عديم اللون والرائحة. حدث كل هذا في النصف الثاني من القرن الثامن عشر.

في وقت لاحق ، فعل الكيميائي الفرنسي أنطوان لوران لافوازييه العكس: لقد حصل على "غاز قابل للاحتراق" من الماء. كما أطلق على الغاز الجديد اسمًا آخر - الهيدروجين ، أي "يولد الماء". ثم وجد العلماء أن الهيدروجين أخف المواد التي يعرفها الناس ، وذراته أبسط من سواها.

الهيدروجين شائع جدا. إنه جزء من جميع الكائنات الحية والكائنات الحية والنباتات والصخور. إنه موجود في كل مكان: ليس فقط على الأرض ، ولكن أيضًا على الكواكب والنجوم الأخرى ، على الشمس ؛ خاصة الكثير منه في الفضاء الخارجي. إن التحولات التي تحدث مع الهيدروجين تحت ضغط هائل ودرجات حرارة تصل إلى عشرات الملايين من الدرجات تمكن الشمس من إشعاع الحرارة والضوء. يشكل الهيدروجين أكثر المركبات تنوعًا مع الكربون: الزيت والصخر الزيتي والبنزين والأسفلت الأسود. تسمى هذه المركبات الهيدروكربونات. يستخدم الهيدروجين على نطاق واسع في اللحام وقطع المعادن. إذا تمت إضافة الأكسجين إلى مركبات الكربون والهيدروجين ، يتم الحصول على مركبات جديدة - الكربوهيدرات ، على سبيل المثال ، المواد التي لا تتشابه مع بعضها البعض ، مثل النشا والسكر. وإذا قمت بدمج الهيدروجين مع النيتروجين ، فستحصل أيضًا على غاز - الأمونيا. إنه ضروري لتصنيع الأسمدة. العديد من مزايا الهيدروجين - صديق للبيئة ، كثيف الطاقة ، وفير في الطبيعة - جعلت من الممكن استخدامه كوقود للصواريخ. نفس خصائص الهيدروجين تجعله واعدًا كوقود للطيران.

الهيدروجين هو أخف وأبسط وأوفر عنصر كيميائي في الكون. تشكل حوالي 75٪ من الكتلة الكلية للعناصر فيه. يوجد الهيدروجين بكميات كبيرة في النجوم والكواكب الغازية العملاقة. يلعب دورًا رئيسيًا في تفاعلات الاندماج التي تحدث في النجوم. الهيدروجين غاز له الصيغة الجزيئية H2. في درجة حرارة الغرفة والضغط العادي ، يعتبر الهيدروجين غازًا عديم الطعم واللون والرائحة. تحت الضغط وفي البرودة الشديدة ، يتحول الهيدروجين إلى حالة سائلة. يشغل الهيدروجين المخزن في هذه الحالة مساحة أقل مما في شكله الغازي "العادي". يستخدم الهيدروجين السائل أيضًا كوقود للصواريخ. عند الضغط العالي ، يتصلب الهيدروجين ويصبح هيدروجينًا معدنيًا. يجري البحث في هذا الاتجاه. يستخدم الهيدروجين كوقود بديل للنقل. يتم إطلاق الطاقة الكيميائية للهيدروجين عند حرقه بطريقة مماثلة لتلك المستخدمة في محركات الاحتراق الداخلي التقليدية. على أساسها ، يتم أيضًا إنشاء خلايا الوقود ، والتي تنطوي على تكوين الماء والكهرباء من خلال التفاعل الكيميائي للهيدروجين مع الأكسجين. يحتمل أن يكون خطيرًا على البشر لأنه يمكن أن يشتعل عند ملامسته للهواء. بالإضافة إلى ذلك ، هذا الغاز غير مناسب للتنفس.

يُستخدم الهيدروجين في صناعة الطيران منذ عام 1852 ، منذ أن ابتكر هنري جيفارد أول منطاد يعمل بالطاقة الهيدروجينية. سميت المناطيد الهيدروجينية فيما بعد باسم "منطاد". توقف استخدامها بعد تحطم المنطاد هيندنبورغ في عام 1937. نتج الحادث عن حريق.

يستخدم الهيدروجين أيضًا على نطاق واسع في صناعات النفط والصناعات الكيماوية ، وغالبًا ما يستخدم أيضًا في العديد من المهام الفيزيائية والهندسية: على سبيل المثال ، في اللحام وكمبرد. الصيغة الجزيئية لبيروكسيد الهيدروجين H2O2. غالبًا ما تستخدم هذه المادة لتبييض الشعر وكعامل تنظيف. في شكل محلول طبي ، يتم استخدامه أيضًا لعلاج الجروح.

بما أن الهيدروجين أخف 14 مرة من الهواء ، فإذا ملأت البالونات به ، فإنها ستبتعد عن الأرض بسرعة 85 كم في الساعة ، أي ضعف سرعة البالونات المملوءة بالهيليوم ، وستة أضعاف سرعة البالونات. مليئة بالغاز الطبيعي.

غاز بيروكسيد الهيدروجين الكيميائي

قائمةتستخدمالمؤلفات

1. http://www.5.km.ru/

2. http://hi-news.ru/science/ximiya-14-faktov-o-vodorode.html.

استضافت على Allbest.ru

وثائق مماثلة

عالم الطبيعة والفيزيائي والكيميائي الإنجليزي هنري كافنديش هو مكتشف الهيدروجين. المادية و الخواص الكيميائيةعنصر ، محتواه في الطبيعة. الطرق الرئيسية للحصول على الهيدروجين ومجالات استخدامه. آلية عمل القنبلة الهيدروجينية.

عرض تقديمي ، تمت إضافة 09/17/2012


نظائر الهيدروجين هي أنواع ذرات عنصر كيميائي الهيدروجين ، لها محتوى مختلف من النيوترونات في النواة ، وهي خاصية عامة. جوهر مفهوم "الماء الخفيف". التعرف على المزايا الرئيسية لمياه البروتيوم وتحليل طرق الحصول عليها.

ورقة مصطلح ، تمت الإضافة في 05/31/2013


خصائص الماء هي الأكثر شيوعًا مركب كيميائي. هيكل جزيء الماء وذرة الهيدروجين. تحليل التغيرات في خصائص المياه تحت تأثير العوامل المختلفة. رسم تخطيطي لنموذج جزيئات الهيدروكسيل وأيون الهيدرونيوم وبيروكسيد الهيدروجين.

الملخص ، تمت الإضافة 10/06/2010


موقف الهيدروجين في النظام الدوري العناصر الكيميائيةوخصائص هيكل ذرته. خصائص الغاز وانتشاره وحدوثه في الطبيعة. تفاعلات كيميائيةإنتاج الهيدروجين في الصناعة والمختبر وطرق التطبيق.

عرض تقديمي ، تمت إضافة 02/13/2011


توصيف الخواص الكيميائية والفيزيائية للهيدروجين. الاختلافات في كتلة الذرات في نظائر الهيدروجين. تكوين طبقة إلكترون واحدة من ذرة هيدروجين محايدة غير مستثارة. تاريخ الاكتشاف ، الاكتشاف في الطبيعة ، طرق الحصول عليها.

عرض تقديمي ، تمت إضافة 01/14/2011


إثبات الطريقة الكهروكيميائية للحصول على الهيدروجين والأكسجين عن طريق التحليل الكهربائي للماء. صفة مميزة مخطط تكنولوجي. اختيار المحلل الكهربائي. تحضير المواد الخام (الماء النقي) والمعالجة الأولية الناتجة عن التحليل الكهربائي للهيدروجين والأكسجين.

ورقة مصطلح ، تمت إضافتها في 12/12/2011


الطرق الفيزيائيةاستخراج الهيدروجين المستخدم اليوم. إنتاج الهيدروجين عن طريق التحليل الكهربائي للماء ، في عملية معالجة الفحم وفحم الكوك ، والطرق الحرارية والمغناطيسية الحرارية ، والتحليل الضوئي ، وخصائص استخدام المعدات والمواد في هذه العمليات.

الملخص ، تمت الإضافة 2012/04/22


خصائص شركة OJSC "غازبروم نفتيخيم سالافات". خصائص المواد الخام ومنتجات العملية والكواشف الأساسية لمصنع "مونومر". عملية الحصول على الهيدروجين التقني والغاز التخليقي. الخصائص العامةتثبيت. مراحل وكيمياء العملية.

ورقة مصطلح ، تمت الإضافة 03/03/2015


الخصائص الفيزيائية لبيروكسيد الهيدروجين - سائل شفاف عديم اللون مع رائحة غريبة طفيفة. الحصول على مادة في المختبر والظروف الصناعية. الحد من خصائص أكسدة بيروكسيد الهيدروجين وخصائصه المبيدة للجراثيم.

عرض تقديمي ، تمت إضافة 09/23/2014


معنى ومكان الهيدروجين في تكوين الشمس ودوره في درجة الطاقة المنبعثة من الكوكب. قيمة هذا العنصر في حياة الإنسان ، في البحث عن نظائره الكيميائية و الخصائص الفيزيائية. احتمالات استخدام الهيدروجين كمصدر للطاقة في المستقبل.

إجابة من طبيب أعصاب[خبير]
تم اكتشاف غاز الهيدروجين بواسطة T. Paracelsus في القرن السادس عشر. عندما غرق الحديد فيه حامض الكبريتيك. ولكن حتى ذلك الحين لم يكن هناك شيء اسمه الغاز.
من أهم مزايا الكيميائي في القرن السابع عشر.
يكمن يا ب. فان هيلمونت قبل العلم في حقيقة أنه هو الذي أغنى المفردات البشرية بكلمة جديدة - "غاز" ، وسمي المواد غير المرئية "التي لا يمكن تخزينها في الأوعية أو تحويلها إلى جسم مرئي".
ولكن سرعان ما توصل الفيزيائي ر.بويل إلى طريقة لجمع الغازات وتخزينها في الأوعية. هذه خطوة مهمة جدًا إلى الأمام في معرفة الغازات ، وتستحق خبرة بويل وصف مفصل. قلب زجاجة مليئة بحمض الكبريتيك المخفف ومسامير حديدية رأسًا على عقب في كوب من حامض الكبريتيك.
لكن هنا ارتكب بويل خطأً فادحًا. بدلاً من التحقق من طبيعة الغاز الناتج ، حدد هذا الغاز بالهواء.
تم اكتشاف الخصائص المذهلة للغاز ، التي جمعها بويل لأول مرة وتم الخلط بينها وبين الهواء بشكل غير مقبول ، بواسطة ن. ليمري ، أحد معاصري بويل. "الهواء القابل للاحتراق" - من الآن فصاعدًا ، سيتم تثبيت هذا الاسم لفترة طويلة للغاز المذهل المنبعث من الحديد من حامض الكبريتيك. لفترة طويلة ، ولكن ليس إلى الأبد ، لأن هذا الاسم غير صحيح ، أو بالأحرى ، غير دقيق: قابل للاحتراق وبعض الغازات الأخرى. ولكن إذا خلط الباحثون لفترة طويلة بين الغاز "حامض الكبريتيك والحديد" مع الغازات الأخرى القابلة للاحتراق ، فلن يخلط أحد بينه وبين الهواء العادي ، مثل بويل.
كان هناك رجل تعهد بالكشف عن سر منشأ هذا الغاز ، وقد وفر له نبل الأصل مهنة رائعة. رجل دولة، والثروة الموروثة عن طريق الخطأ فتحت كل الاحتمالات لحياة خالية من الهموم. لكن اللورد جي كافينديش أهمل كلاهما من أجل الرضا الذي يأتي من اختراق أسرار الطبيعة.
نُشر أول عمل لكافنديش عام 1766 ، وكان مخصصًا لـ "الهواء القابل للاحتراق". بادئ ذي بدء ، يزيد من عدد طرق الحصول على "هواء قابل للاحتراق". اتضح أن هذا الغاز يتم الحصول عليه بنجاح متساوٍ إذا تم استبدال الحديد بالزنك أو القصدير ، وحمض الكبريتيك بحمض الهيدروكلوريك. ومع ذلك ، فإن "الهواء القابل للاحتراق" لا يدعم الاحتراق ، تمامًا مثل أنفاس الحيوانات التي تموت بسرعة في غلافها الجوي.
بعد عشر سنوات من نشر عمل كافنديش ، في عام 1766 ، قدم باحث يدعى ماكي ، وهو يحترق "هواء قابل للاشتعال" ، ملاحظة مثيرة للاهتمام.
ولدهشته ، وجد أن هذا اللهب لم يترك أي سخام.
في الوقت نفسه ، لاحظ شيئًا آخر: الصحن مغطى بقطرات من السائل ، عديم اللون مثل الماء. قام هو ومساعده بفحص السائل الناتج بعناية ووجدوا أنه ماء نقي بالفعل.
شكك لافوازييه في أن حرق "الهواء القابل للاحتراق" ينتج الماء ، وأجريت تجربة مهمة في 24 يونيو 1783 بحضور عدة أشخاص. النتيجة لم تكن موضع شك.
وهكذا ، - خلص لافوازييه إلى أن - الماء ليس سوى "هواء قابل للاشتعال" مؤكسد أو ، بعبارة أخرى ، نتاج مباشر لاحتراق "الهواء القابل للاحتراق" - في الأكسجين ، الخالي من الضوء والحرارة المنبعثة أثناء الاحتراق.
نشر كافنديش البطيء تقريره في الجمعية الملكية بلندن عام 1784 فقط ، بينما قدم لافوازييه نتائجه أمام أكاديمية باريس للعلوم في 25 يونيو 1783 ، أي قبل عام كامل من منافسه. في الافتتاح تكوين معقدبالإضافة إلى لافوازييه ، شارك آخرون في المياه ، بما في ذلك المخترع الإنجليزي الشهير جيمس وات ، الذي يُنسب بشكل غير صحيح إلى الخارج بشرف اختراع المحرك البخاري.
وهكذا ، تم تأكيد الاعتبارات النظرية ببراعة ، وعلى طول الطريق ، تم اكتشاف طريقة جديدة للحصول على "هواء قابل للاحتراق".

كان أحد أكثر الشخصيات غرابة في تاريخ تكوين الفكر العلمي وتطوره - عالِم الطبيعة والمُجرب والمنظر هنري كافنديش - أرستقراطيًا ثريًا إلى حد ما وأحد أقارب دوقات ديفونشاير. ولد كافنديش في 10 نوفمبر 1731 في مدينة نيس الفرنسية. توفيت والدته ، السيدة آن جراي ، بعد ولادة شقيقه هنري في ذلك الوقت وكان عمره حوالي عامين. في سن 18 ، دخل الشاب بنجاح جامعة كامبريدج ، لكنه تركها بعد ثلاث سنوات دون الحصول على شهادة علمية. بعد مرور بعض الوقت ، عاد الشاب إلى لندن ، إلى منزل والده اللورد تشارلز ، الرجل الذي كان متعلمًا بدرجة كافية ومهتمًا بشدة بموضوع الكهرباء الذي كان شائعًا في ذلك الوقت.

أظهر السير هنري اهتمامًا ملحوظًا بالعلوم (أو الفلسفة الطبيعية ، كما كان يُطلق عليها أيضًا في ذلك الوقت). لقد ورث عن والده ، بالإضافة إلى اهتماماته ، موقفًا منضبطًا إلى حد ما تجاه نشر أعماله. بنى العالم مختبرًا وورشة عمل للعمل وعاش منعزلاً تمامًا ، مستسلمًا بحماس للبحث العلمي. لم يتزوج كافنديش مطلقًا وقضى فترة طويلة من حياته كناسك تمامًا عمل علمي. حتى الصورة الوحيدة الموجودة له تم رسمها في الخفاء. رغب في إضافة خطوات خارجية إلى منزله وأمر الخدم باستخدامها حصريًا. أولئك الذين لم يمتثلوا للأمر ، رفض السير هنري على الفور.

يذكره المعاصرون بأنه أحكم بين الأغنياء والأغنى بين الحكماء. كانت الأعمال الخيرية هي الطريقة المفضلة لكافنديش لإنفاق الأموال. أنفق ملايين الجنيهات على مساعدة الطلاب ، لكن ثروته في ظروف غامضة لم تنخفض إطلاقاً.

كان لدى السير هنري قدرة غير عادية: يمكنه تحديد قوة التيار عن طريق لمس يده دائرة كهربائية. يرى كافنديش أن الحرارة هي نتيجة للحركة الداخلية للجسيمات. تجاهل السير هنري لقبه وثروته ، وتجنب الحياة الاجتماعية. بسرور ، حضر الاجتماعات العلمية فقط ، حيث حاول أيضًا عدم لفت الانتباه إلى نفسه.

هنري كافنديش - الكيميائي والمكتشف العظيم

اتجاهها الرئيسي النشاط العلمي- كانت دراسة كيميائية للغازات. بفضل هنري كافنديش ، نستخدم الآن غازًا قابلًا للاحتراق يسمى الهيدروجين. في أحد أعماله الأولى ، بعنوان "الهواء الاصطناعي" ، يشرح بالتفصيل اكتشاف الهواء القابل للاحتراق. طور عملية لجمع وتنقية وبحث الغازات ، والتي بفضلها تم الحصول على الهيدروجين نشبع. بنفس الطريقة ، تم تحديد الوزن والخصائص الفيزيائية لهذه العناصر. في عام 1781 ، حدد العالم التركيب الفيزيائي للهواء ، وبعد ذلك بقليل ، في عام 1784 ، عندما تم حرق الهيدروجين ، التركيب الكيميائيالماء مما غير الرأي حول هيكله الأولي. وبفضل هذه التجربة أيضًا ، وجد أن الأكسجين في الهواء يبلغ 20.83٪ من حيث الحجم. صحح العلماء المعاصرون هذا الرقم إلى رقم أكثر دقة - 20.95٪.

في عام 1772 ، اكتشف العلماء النيتروجين. بمساعدة شرارة تولدها الكهرباء ، حصل هنري على أكسيد النيتريك ودرس خصائصه. لقد أثبت أنه عندما يمر قوس كهربائي عبر طبقة الهواء فوق سطح الماء ، يتفاعل النيتروجين مع الأكسجين ، مما ينتج عنه حمض النيتريك. علاوة على ذلك ، أشار كافنديش أيضًا إلى أن مائة من الحجم الأولي للهواء لا يتفاعل مع الأكسجين. لسوء الحظ ، بسبب النقص في التحليل وبدائية الأدوات في تلك الأوقات ، لم يستطع هنري اكتشاف غاز آخر في الجزء غير المتفاعل من الهواء - الأرجون. تم القيام بذلك لاحقًا في عام 1894 بواسطة ويليام رامزي.

هناك تفصيل آخر مثير للفضول: أجرى كافنديش بحثًا عن النيتروجين بالتوازي مع عالم آخر د. رذرفورد. وبسبب تواضعه ، لم يشارك هنري النتائج بعد العمل إلا مع صديقه ونشر عمله بتأخير كبير. نتيجة لذلك ، أصبح رذرفورد هو المكتشف الكامل لهذا الغاز.

معدات أبحاث الغاز

البحث الفيزيائي هنري كافنديش

في مجال الفيزياء ، يمتلك هنري كافنديش تجارب في القياس قوة الجاذبية. نتيجة لهذه التجارب ، تم حساب كثافة كوكبنا. للحسابات ، استخدم هنري المعدات التي صنعها جون ميشيل. كان ميزانًا دوارًا يقيس التجاذب بين كرتين من الرصاص تزنان 350 رطلاً واثنتين أخريين تزنان 1.61 رطلاً. نتيجة لذلك ، وجد أن كثافة الكوكب أعلى بـ 5.48 مرة من كثافة الماء. في وقت لاحق ، أضاف JG Poynting أن النتائج كان ينبغي أن تكون 5.448 ، وهو المتوسط ​​بعد 29 تجربة.

كتب كافنديش العديد من الأعمال للجمعية الملكية ، والتي تم نشرها بعد مائة عام فقط في عام 1879 من قبل ج. ماكسويل. كانت اكتشافاته في مجال الكهرباء على النحو التالي:

• تعريف الجهد الكهربائي الذي أطلق عليه اسم "درجة الكهرباء".
• طرق حساب سعات الكرات والمكثفات.
• ثابت عازل للمواد.
• العلاقة بين الحالي والمحتمل ، تسمى الآن قانون أوم.
• فصل التيارات في الدوائر الكهربائية المتوازية.
• قانون التربيع العكسي للتغيير القوة الكهربائيةمع المسافة (قانون كولوم).
• تم تحديد التأثير تجريبيا بيئات مختلفةلسعة المكثفات.
• بمساعدة توازن الالتواء ، تم تأكيد القانون الجاذبيةاكتشفه نيوتن.
• قام بتحديد الحرارة أثناء انتقالات الطور والسعة الحرارية النوعية لبعض المواد.
• اخترع جهازًا لدراسة خليط الغاز الذي يحتوي على عناصر قابلة للاحتراق - مقياس eudiometer.

توفي السير هنري في 24 مارس 1810 عن عمر يناهز 79 عامًا. احتوت وصية كافنديش على مطلب دفنه في نعش محفور بعناية بدون نقش واحد. كونه ملحدًا ، فقد منع كافنديش أي طقوس دينية تقام على جسده بعد الموت. تم تسمية مختبر باسمه في كامبريدج.

الهيدروجين في الطبيعة

هل يوجد الكثير من الهيدروجين في الطبيعة؟ مشاهدة أين. في الفضاء ، الهيدروجين هو العنصر الأساسي. يمثل حوالي نصف كتلة الشمس ومعظم النجوم الأخرى. إنه موجود في السدم الغازية ، في الغاز بين النجوم ، وهو جزء من النجوم. في داخل النجوم ، يتم تحويل نوى ذرات الهيدروجين إلى نوى ذرات الهيليوم. تستمر هذه العملية بإطلاق الطاقة ؛ بالنسبة للعديد من النجوم ، بما في ذلك الشمس ، فهي بمثابة المصدر الرئيسي للطاقة.

على سبيل المثال ، أقرب نجم إلينا في المجرة ، والذي نعرفه باسم "الشمس" ، هو 70٪ من كتلته الهيدروجينية. يوجد عشرات الآلاف من ذرات الهيدروجين في الكون أكثر من كل ذرات جميع المعادن مجتمعة.

يتم توزيع الهيدروجين على نطاق واسع في الطبيعة ، ومحتواه في قشرة الأرض(الغلاف الصخري والغلاف المائي) 1٪ بالوزن. الهيدروجين هو جزء من المادة الأكثر شيوعًا على الأرض - الماء (11.19٪ هيدروجين بالكتلة) ، في المركبات التي تتكون منها الفحم والنفط والغازات الطبيعية والطين ، وكذلك الكائنات الحية الحيوانية والنباتية (أي في تكوين البروتينات والأحماض النووية والدهون والكربوهيدرات وغيرها). الهيدروجين نادر للغاية في الحالة الحرة ؛ يوجد بكميات صغيرة في الغازات البركانية وغيرها من الغازات الطبيعية. توجد كميات ضئيلة من الهيدروجين الحر (0.0001٪ بعدد الذرات) في الغلاف الجوي.

رقم المهمة 1. املأ الجدول "البحث عن الهيدروجين في الطبيعة".

اكتشاف الهيدروجين.

تم اكتشاف الهيدروجين في النصف الأول من القرن السادس عشر من قبل الطبيب الألماني وعالم الطبيعة باراسيلسوس. في أعمال الكيميائيين في القرنين السادس عشر والثامن عشر. وقد ذُكر "غاز قابل للاشتعال" أو "هواء قابل للاشتعال" ، مما أدى ، إلى جانب الغازات المعتادة ، إلى إنتاج خلائط متفجرة. تم الحصول عليها من خلال العمل على بعض المعادن (الحديد والزنك والقصدير) مع المحاليل المخففة من الأحماض - الكبريتيك والهيدروكلوريك.

كان العالم الإنجليزي هنري كافنديش أول عالم يصف خصائص هذا الغاز. حدد كثافته ودرس الاحتراق في الهواء ، ومع ذلك ، فإن الالتزام بنظرية الفلوجستون منع الباحث من فهم جوهر العمليات الجارية.

في عام 1779 ، حصل أنطوان لافوازييه على الهيدروجين عن طريق تحلل الماء عن طريق تمرير أبخرته عبر أنبوب حديدي ساخن. أثبت لافوازييه أيضًا أنه عندما يتفاعل "الهواء القابل للاحتراق" مع الأكسجين ، يتشكل الماء وتتفاعل الغازات بنسبة حجم 2: 1. سمح هذا للعالم بتحديد تكوين الماء - H 2 O. اسم العنصر هو الهيدروجين- تشكل لافوازييه وزملاؤه من الكلمات اليونانية " هيدرو" - المياه و " جينيو"أنا أنجب. اقترح الكيميائي M.F. Solovyov الاسم الروسي "الهيدروجين" في عام 1824 - عن طريق القياس مع "الأكسجين" لومونوسوف.

رقم المهمة 2. اكتب رد الفعل للحصول على الهيدروجين من الزنك و حمض الهيدروكلوريكفي الشكل الجزيئي والأيوني ، قم بعمل إجمالي.