A legfontosabb különbség a molekuláris és fémes hidrogén között az, hogy a molekuláris hidrogén gáznemű tulajdonságokkal rendelkezik, míg a fémes hidrogén az alkálifémekhez hasonló fémes tulajdonságokkal rendelkezik.
A hidrogén az első kémiai elem az elemek periódusos rendszerében. Általában gáz halmazállapotban fordul elő, mint dihidrogénmolekula. Ebben az állapotban a hidrogént molekuláris hidrogénnek nevezik, mert molekuláris formában van. A hidrogén a gázhalmazállapoton kívül folyékony, szilárd, latyakos és fémes halmazállapotban is előfordulhat.
Mi az a molekuláris hidrogén?
A molekuláris hidrogén kifejezés a dihidrogén gáz állapotára utal. Ez a hidrogén természetben előforduló állapota. A molekuláris hidrogén kémiai képlete H2, és két hidrogénatom egyetlen kovalens kötéssel kapcsolódik közöttük. Ennek a vegyi anyagnak a molekulatömege 2,01 g/mol.
A molekuláris hidrogén tulajdonságait tekintve színtelen, szagtalan, íztelen, nem mérgező és nagyon gyúlékony. Ezenkívül a hidrogén nem fémes formája. Ezenkívül a hidrogéngáz könnyen kovalens kötéseket hoz létre más nemfémes kémiai elemekkel, és reakcióba léphet fémes elemekkel is. Ezért a hidrogén bármely molekulában molekuláris hidrogénnek nevezhető.
01. ábra: A molekuláris hidrogén oxidációja
A hidrogéngáz természetesen előfordul a légkörünkben (főleg a felső légkörben), de nagyon nyomokban. Azonban mesterségesen is előállíthatunk hidrogéngázt savak és fémek reakciójával, ami melléktermékként hidrogéngázt fejleszt. Az ipari méretű termelésben azonban a hidrogéngázt főként földgázból állítják elő. Ritkábban víz elektrolízisével is előállítják.
A hidrogéngáz nagyon gyúlékony. Reagálhat oxigéngázzal, vizet és hőt termelve. A tiszta oxigén-hidrogén láng UV fényt sugároz. Ezenkívül a hidrogéngáz szinte minden oxidáló anyaggal reagálhat. Például szobahőmérsékleten spontán és heves reakcióba léphet klórgázzal, hidrogén-kloridot képezve.
Mi az a fémhidrogén?
A fémes hidrogén a hidrogén olyan fázisa, amely egy tipikus fém tulajdonságaival rendelkezik. Ezért az ilyen típusú hidrogén elektromos vezetőként működhet. A fémes hidrogén fogalma először 1935-ben került színpadra Eugene Wigner és Hillard Bell Huntington után, akik elméleti alapon megjósolták a fémes hidrogén fogalmát.
02. ábra: Fémes hidrogén a Jupiterben
A fémes hidrogén tulajdonságait figyelembe véve folyadékként létezhet magas nyomáson és hőmérsékleten. Itt a nyomásnak 25 Gpa-nál nagyobbnak kell lennie, ahol van egy ömlesztett fázis, amely protonokból és delokalizált elektronokból álló rácsot tartalmaz. A kutatók feltételezései szerint fémes hidrogén olyan bolygók belsejében fordul elő, mint a Jupiter és a Szaturnusz. Sőt, a folyékony fémes hidrogén is lehetséges állapot az elméletek szerint. Ezen kívül feltételezzük, hogy a fémes hidrogén szupravezető tulajdonságokkal rendelkezik.
Mi a különbség a molekuláris és a fémes hidrogén között?
A legfontosabb különbség a molekuláris és fémes hidrogén között az, hogy a molekuláris hidrogénnek gáznemű tulajdonságai vannak, míg a fémes hidrogénnek az alkálifémekhez hasonló fémes tulajdonságai vannak. Ezenkívül a molekuláris hidrogén dihidrogénmolekulákból, míg a fémes hidrogén protonrácsból és delokalizált elektronokból áll.
Továbbá egy másik különbség a molekuláris és fémes hidrogén között az, hogy a molekuláris hidrogén gázhalmazállapotban, míg a fémes hidrogén fémes állapotban fordul elő.
Összefoglaló – Molekuláris vs fémes hidrogén
A molekuláris hidrogén általában gáz halmazállapotban fordul elő. A gáz halmazállapoton kívül a hidrogén folyékony, szilárd halmazállapotú, latyakos és fémes halmazállapotban is előfordulhat. A legfontosabb különbség a molekuláris és a fémes hidrogén között az, hogy a molekuláris hidrogén gáznemű tulajdonságokkal rendelkezik, míg a fémes hidrogén az alkálifémekhez hasonló fémes tulajdonságokkal rendelkezik.
