世界上密度最小的物質是什么
世界上密度最小的物質是什么
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世界上密度最小的物質——氫氣
常溫常壓下,氫氣是一種極易燃燒,無色透明、無臭無味的氣體。氫氣是世界上已知的密度最小的氣體,氫氣的質量只有空氣的1/14,即在0 ℃時,一個標準大氣壓下,氫氣的密度為0.0899 g/L。所以氫氣可作為飛艇、氫氣球的填充氣體(由于氫氣具有可燃性,安全性不高,飛艇現(xiàn)多用氦氣填充)。氫氣是相對分子質量最小的物質,主要用作還原劑。氫氣 (H2) 最早于16世紀初被人工制備,當時使用的方法是將金屬置于強酸中。1766–1781年,亨利·卡文迪許發(fā)現(xiàn)氫元素,氫氣燃燒生成水(2H₂+O₂=2H₂O),拉瓦錫根據(jù)這一性質將該元素命名為 “hydrogenium”(“生成水的物質”之意,"hydro"是“水”,"gen"是“生成”,"ium"是元素通用后綴)。19 世紀50 年代英國醫(yī)生合信(B.Hobson)編寫《博物新編》(1855 年)時,把"hydrogen"翻譯為“輕氣”,意為最輕氣體?,F(xiàn)在工業(yè)上一般從天然氣或水煤氣制氫氣,而不采用高耗能的電解水的方法。制得的氫氣大量用于石化行業(yè)的裂化反應和生產(chǎn)氨氣。氫氣分子可以進入許多金屬的晶格中,造成“氫脆”現(xiàn)象,使得氫氣的存儲罐和管道需要使用特殊材料(如蒙耐爾合金),設計也更加復雜。
化學性質:
①可燃性發(fā)熱量為液化石油氣的兩倍半。在空氣中爆炸極限為4.1~75.0%(體積)。在空氣中燃燒時有淺藍色火焰,生成物只有水。
?、诔叵虏换顫姡诟邷叵率歉叨然顫姷?。加熱時能與多種物質反應,如與活潑非金屬生成氣態(tài)氫化物;與堿金屬、鈣、鐵生成固態(tài)氫化物。
?、圻€原性在加熱的條件下,氫氣可以從許多金屬氧化物中還原出金屬單質,自身氧化成水,這就是氫氣的還原性。所得到的金屬純度很高。
氫氣還原氧化銅的實驗,是說明氫氣還原性的一個典型實驗。 物理性質: 氫氣是沒有顏色、沒有氣味的氣體。盛滿氫氣的集氣瓶瓶口應朝下放置,這是因為氫氣比空氣輕。 標準狀況下,氫氣的密度為0.0899g/L,是所有氣體中密度最小的。 在壓強為1.01×105Pa時,無色液態(tài)氫的沸點為-252.80℃(20.2K),雪狀固態(tài)氫的熔點為-259.14℃(13.86K)。 氫氣難溶于水。標準狀況下,1L水中僅能溶解20mL的氫氣。 氫氣的物理性質之二 氫氣在通常條件下為無色、無臭、無味氣體;氣體分子由雙原子組成;熔點-259.14℃,沸點-252.8℃,臨界溫度33.19K,臨界壓力12.98大氣壓,氣體密度0.0899g/L;水中溶解度21.4cm3/1000g水(0℃),稍溶于有機溶劑。 氫氣的物理性質之三 在通常情況下,氫氣是一種無色、無臭、無味的氣體,熔點-259.14℃,沸點-252.8℃。在標準狀況下(0℃,大氣壓強為1.013×105),氣體的密度為0.0899g/L,跟同體積的空氣相比,約為空氣質量的1/14,是最輕的氣體。難溶于水,0℃、氫氣壓強為1.013×105Pa時,1體積水中能溶解0.0214體積的氫氣。在大氣壓強為1.013×105Pa,溫度為-252.8℃時,氫氣液化為無色液體。在-259.14℃,能變?yōu)檠罟腆w。液態(tài)氫通常稱為“液氫”,有超導性。