Vesinik (0)

Vesinik
Vesinik on keemiline element järjenumbriga 1. Ta on lihtsaima aatomiehitusega ning väikseima aatommassiga element.
Keemiliste elementide perioodilisuse süsteemis kuulub ta 1. perioodi ja s-blokki. Kuigi vesinik paigutatakse tavaliselt I rühma, ei ole tema koht perioodilisussüsteemis üheselt määratav , sest ta on elementide seas erandlikul kohal. Mõnikord paigutatakse ta VII rühma, mõnikord mitte ühessegi rühma. Seega tema oksüdatsiooniaste võib olla -I, 0 või +I.
Vesinik on kõige väiksema aatommassiga element; kõige sagedasema isotoobi prootiumi aatom koosneb ainult ühest prootonist ja ühest elektronist. Vesiniku aatommass on 1,00794±0,00007 g·mol−1.
I rühma arvatakse vesinik sellepärast, et tal on üks valentselektron . Tal on leelismetallidega sarnane aatomispekter. Nagu leelismetallid , nii ka vesinik annab vesilahustes hüdrateeritud ühekordse positiivse elektrilaenguga iooni. Vesiniku vaba ioon on aga prooton , mis on väga erinev leelismetallide vabadest ioonidest. Kondenseeritud faasides ei esine H+- ioonid üldse kunagi isoleerituna, vaid assotsiatsieerununa teiste molekulide või aatomitega. Ka vesinikuaatomi ionisatsioonienergia on poole suurem kui leelismetallidel ning palju suurem elektronegatiivsus .
Lähtudes sellest, et elektronkatte väliskihi täitmiseks on vesinikuaatomil puudu üks elektron nagu halogeenide aatomitelgi, võib vesiniku paigutada VII rühma. Nagu halogeenide aatomitelgi, on vesinikuaatomil suur ionisatsioonienergia. Halogeenidest erineb vesinik aga väiksema elektronafiinsuse ja elektronegatiivsuse poolest. Vesiniku mittemetallilisus ei ole nii väljendunud nagu halogeenidel. Nõnda moodustavad ühendeid H–-ioonidega ainult väga elektropositiivsed metallid nagu kaalium ja kaltsium .
Vesiniku ionisatsioonienergia on nii suur, et isegi vesiniku (I) ühendid niisuguste tugevate oksüdeerijatega nagu fluor ja hapnik ei saa olla ioonilised. Kui ühendites tekiksidki positiivsed vesinikuioonid, siis moodustuks nende väga suure polariseeriva toime tõttu ikkagi kovalentne side. Samal põhjusel ei saa tavalistes keemilistes nähtustes esineda ioonid H+ vabas olekus. Vesiniku aatomi ehituse eripära tõttu esineb vesinikuühenditele eripärane keemilise sidemeliik vesinikside.
Negatiivne vesinikuioon H– moodustub vesinikuaatomist eksotermilises protsessis. Seetõttu on oksüdatsiooniastmega –1 vesiniku ühendite puhul võimalik iooniline side.
2
Leidumine

Lihtainena:

• kosmoses
  
• Päikeses
  
• nafta puuraukudes
  
• vulkaanipursetel
  

Ühenditena:

• vees
  
• maagaasis
  
• elusorganismides
  

3
Saamine

Laboris:

• Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑
  (ei toimu HNO3 ja kons.H2SO4 )
  

Tööstuses:

• 2H2O = 2H2+O2
  Katoodil redutseerumine 2H2O+2e- = H2+2OH
  Anoodil oksüdeerumine 2H2O-4e- = O2+4H
  

4
Kasutamine

• raketikütusena
  
• metallide keevitamisel ja lõikamisel
  
• kütuselemendina (vesinikautod)
  
• metalli saamisel ( maagist )
  
• õhupallide täitmisel
  
• sõjatööstuses (vesinikupomm)
  

5
Omadused

Füüsikalised:

• kõige kergem gaasiline aine
  
• värvuseta
  
• lõhnata
  
• maitseta
  
• vees lahustumatu või vähesel määral lahustuv
  
• neeldub metallides, kummides jne.
  

Keemilised:

• tavatingimustel keemiliselt passiivne
  
• kõrgemal temperatuuril põleb
  
• reageerib metallioksiididega
  
• H2 kui oksüdeerija reageerib aktiivsete metallidega
  H2+2Na = 2NaH (naatriumhüdriid)