كيفية تحضير غاز الهيدروجين

كيفية تحضير غاز الهيدروجين

الهيدروجين

إنّ الهيدروجين هو مادّة غازيّة تعتبر من أبسط المواد في عائلة العناصر الكيميائيّة، ويتميّز بأنّه قابل للاشتعال، وعديم اللون، والطّعم، والرّائحة، ويُرمز له بالحرف H باللغة الإنجليزيّة، أمّا ذرّة الهيدروجين فإنّها تحتوي على إلكترون يرتبط بالنواة ويحمل وحدة واحدة من الشحنات الكهربائيّة السالبة، وبروتون يحمل وحدة واحدة من الشحنات الكهربائيّة الموجبة، ويوجد غاز الهيدروجين على شكل تجمّع حر من جزيئات الهيدروجين المتكوّنة من ذرتين؛ أي (زوج من الذّرات) تحت الظروف الطبيعيّة، ويُرمز لهذا الغاز ثنائيّ الذرّات بالرّمز H2 باللغة الإنجليزيّة، وقد اشتُق اسم الهيدروجين من الكلمة الإغريقيّة التي تعني صانع الماء؛ بسبب أوّل خاصيّة كيميائيّة معروفة امتاز بها هذا الغاز؛ وهي احتراقه مع الأكسحين لتكوين مركّب الماء H2O.

كيفيّة تحضير غاز الهيدروجين

يمكن تحضير غاز الهيدروجيّن في المختبر أو المنزل باستخدام الأدوات المنزليّة الشائعة بسهولةٍ، وما يلي طرق تحضير هذا الغاز:

الطريقة الأولى

إنّ عمليّة استخلاص الهيدروجين من الماء هي من أسهل الطريق المُستخدمة للحصول على الهيدروجين؛ حيث يُقسّم الماء إلى هيدروجين وأكسجين باستخدام التحليل الكهربائيّ.

الأدوات المُستخدمة: ما يلي الأدوات المُستخدمة لتطبيق هذه الطريقة:

  • ماء.
  • مشبكان ورقيان.
  • بطّارية بجهد كهربائيّ يساوي 9 فولت.

طريقة العمل: ما يلي طريقة العمل:

  • جعل مشابك الورق مستقيمة، ووصلها مع مداخل البطاريّة جميعها.
  • وضع أطراف المشابك غير الموصولة مع مداخل البطاريّة في وعاء مائي.
  • ظهور الفقاعات في كلا السلكين؛ ويمكن التمييز بين غازيّ الأكسجين والهيدروجين عن طريق عدد الفقاعات؛ حيث يدل عدد الفقاعات الأكثر على وجود الهيدروجين النّقي، أمّا الفقاعات الأخرى فتدل على الأكسجين غير النقيّ؛ بالإضافة إلى أنّ فقاعات غاز الأكسجين لن تحترق في حالة إضاءة عود ثقاب أو ولّاعة فوق وعاء الماء؛ بينما ستحترق فقاعات الهيدروجين.
  • إمكانيّة جمع غاز الهيدروجين عن طريق وضع إناء، أو أنبوب مليء بالماء فوق السلك الذّي يُنتج غاز الهيدروجين، حيث إنّ منع التعرّض للهواء الذي يحتويّ على 20% من غاز الأكسجين هو السبب الواقع وراء استخدام الماء في الوعاء، وبالتالي منع خطورة اشتعاله، كما يجب عدم جمع الغاز من كلا السلكين في نفس الوعاء لنفس السبب السابق؛ حيث يمكن انفجار الخليط، ويمكن أيضاً جمع الأكسجين بنفس الطريقة؛ ولكنّه ليس نقيّاً جداً كالهيدروجين.
  • تغطيّة الوعاء قبل قلبه؛ لمنع التعرّض للهواء؛ ثمّ تُفصل البطاريّة .

الطريقة الثانية

يوجد طريقتان لتحسين كفاءة إنتاج غاز الهيدروجين، وهما؛ إضافة رشّة ملح إلى الماء ليصبح محلولاً كهربائيّاً؛ حيث يعتبر الملح مهماً لأنّه ينفصل إلى أيونات تزيد تدفّق التيار، واستخدام قلم الغرافيت؛ وذلك لأنّه يساهم في صنع أقطاب كهربائيّة جيّدة نتيجةً لأّنه يعتبر مادّة محايدة كهربائيّاً، ولا يذوب خلال تفاعل التحليل الكهربائيّ.

الأدوات المُستخدمة: ما يلي الأدوات المُستخدمة لتطبيق هذه الطريقة:

  • ملح.
  • ماء.
  • قلمان.
  • ورق مقوّى.
  • مشباكان ورقيان، أو قطعتين من الأسلاك الكهربائيّة.
  • بطاريّة واحدة؛ يمكن أن ينخفض جهدها الكهربائيّ إلى 1.5 فولت بالكهرباء.

طريقة العمل: ما يلي طريقة العمل:

  • إزالة ممحاة أقلام الرصاص ، والأغطية المعدنيّة، وبري جهتي هذه الأقلام.
  • وضع الورق المقوى فوق وعاء الماء، ثمّ وضع الأقلام عبره؛ الأمر الذي يُساهم في دعم أقلام الرصاص في الماء؛ حيث إنّها تُغمر في السائل دون لمس اتجاهات الوعاء أو قاعه.
  • إضافة رشّة ملح إلى الماء؛ حيث يمكن استخدام الملح الإنجليزيّ أو ملح الطّعام .
  • ربط السّلك في كل قلم رصاص، ووصله مع مداخل البطاريّة.
  • جمع الغاز في وعاء يحتوي على الماء كالطريقة المنفّذة سابقاً.

الطريقة الثالثة

يمكن تحضير غاز الهيدروجين عن طريق التفاعل الحاصل بين عنصر الزّنك ، وحمض الهيدروكلوريك، حيث يجب استخدام حمض الهيدروكلوريك؛ أو حمض الميرياتيك، بالإضافة إلى حبيبات الزّنك أو برادة الحديد، أو شرائط الألومنيوم؛ حيث ينتج غاز الهيدروجين عبر التّفاعل التالي:(Zinc Hydrochloric Acid → Zinc Chloride Hydrogen)، وعند مزج كلٍ من الزّنك، والحمض ستنتج فقاعات غاز الهيدروجين، كما ستنتُج الحرارة خلال هذا التفاعل.

الطريقة الرابعة

يُمكن إنتاج غاز الهيدروجين في المنزل بسهولةٍ؛ عن طريق إضافة الماء إلى منتج إزالة انسداد التّصريف، ولكن يجب استخدام أواني زجاجيّة لجمع الغاز؛ لأنّ التفاعل حراريّ؛ وما يلي معادلة هذا التفاعل: عنصر الألومنيوم هيدروكسيد الصوديوم ⟵ الهيدروجين ألومينات الصوديوم.

استخدامات الهيدروجين

تعتبر خلايا الوقود الهيدروجينيّة من مصادر الطّاقة الخالية من التلوّث، ولذلك ينظر البعض إلى الهيدروجين بأنّه الوقود النظيف الذي يمكن استخدامه في المستقبل، كما يوجد له عدّة استخدامات، ومنها ما يلي:

  • إزالة الكبريت من الوقود خلال عمليّة تكرير النّفط .
  • استخدام كميات كبيرة من الهيدروجين لصناعة الزيوت المهدرجة التي تشكّل الّدهون؛ كصناعة السمنة.
  • صناعة المواد الكيميائيّة المُستخدمة في صنع الأمونيا للأسمدة الزراعيّة، والميثانول، والسكلوهكسان، حيث تعتبر من المواد الوسيطة في إنتاج البلاستيك، والمستحضرات العلاجيّة.
  • استخدامه كغلاف واقي لصنع رقائق الزجاج المسطّح.
  • استخدامه كغاز للتنظيف في صناعة رقائق السيليكون.
  • استخدامه لتعبئة البالونات، والمركبات الجويّة؛ بسبب انخفاض كثافته.
ملاحظة: يعتبر الهيدروجين من عناصر الحياة الرئيسيّة؛ حيث إنّه يوجد في جميع جزيئات الكائنات الحيّة تقريباً، بالإضافة إلى وجوده في الماء، ويعتبر من أكثر العناصر وجوداً في الكون؛ حيث إنّه يوجد في الشّمس، ومعظم النّجوم، بالإضافة لكوكب المشتري؛ والذي يتكوّن أغلبه من عنصر الهيدروجين، ولكنه لا يلعب دوراً عمليّاً عند وجوده وحيداً؛ حيث إنّه يبقى مرتبطاً بذرّات الأكسجين، والكربون.
6كيمياء
مزيد من المشاركات
كيف كان الصيام قبل الاسلام

كيف كان الصيام قبل الاسلام

الصيام قال تعالى: "ياأَيُّهَا الَّذِينَ آمَنُوا كُتِبَ عَلَيْكُمُ الصِّيَامُ كَمَا كُتِبَ عَلَى الَّذِينَ مِن قَبْلِكُمْ" وهذا دليل من كتاب الله على وجود الصيام قبل الإسلام، الجميع يعرف أن الصوم عبادة فرضها الله تعالى على الخلق والصوم هو الركن الثاني من أركان الإسلام الذي يتقرب به العبد إلى ربه متعبداً لله عز وجل مبتعداً عن المحرمات التي نهانا عنها الله تعالى وأمرنا بالإبتعاد عنها، لكن ما لا يعرفه الجميع ويجهله الكثيرين هو أن الصيام وجد قبل ظهور الإسلام فقد كان بني إسرائيل والمصريين القدماء
عمرو خالد (داعية إسلامي)

عمرو خالد (داعية إسلامي)

عمرو خالد عمرو خالد هو داعية إسلاميّ ومقدّم برامج تلفزيونيّة، واسمه الكامل عمر محمد حلمي خالد، وهو من مواليد الإسكندرية في مصر عام 1967م، ويبلغ عمره الآن 54 عاماً، كما أنّه متزوج ولديه اثنان من الأبناء عمر وعلي، وبدأ عمرو خالد مشواره الدعوي في عام 2000 وحتّى الوقت الحالي. أبرز المعلومات عن الداعية عمرو خالد فيما يأتي أبرز المعلومات عن عمرو خالد: حصل عمرو خالد في عام 1988م على بكالوريوس التجارة من جامعة القاهرة. عمل الداعية عمرو خالد محاسبًا لمدة 7 سنوات، ثمّ افتتح مكتب محاسبة خاصًا به. حصل على
ما علاج البشرة الدهنية

ما علاج البشرة الدهنية

البشرة الدهنية البشرة الدهنية شائعة لدى المراهقين، والأشخاص المعرضين بشكلٍ خاص للبشرة الدهنية، والأشخاص الذين يعيشون في بيئةٍ رطبةٍ وحارة، ويمكن ملاحظة المسام الكبيرة، والبشرة اللامعة، وحب الشباب في هذا النوع من البشرة. فالدهون يفرزها الجسم للحفاظ على صحة البشرة لكن إفراز الدهون بشكلٍ زائد يؤدي إلى ظهور العيوب، وحب الشباب ، وتوجد الكثير من الطرق للتقليل من الدهون باتباع استراتيجيات البشرة الصافية مثل المنظفات دون وصفة طبية، واللوشن بوصفة طبية، ومستحضرات التجميل العلاجية، وسنذكر لكم في هذا
ما هو علاج لسعة الدبور

ما هو علاج لسعة الدبور

علاج لسعة الدبور تُعدّ لسعة الدبور سامّةً، وينتقل السمُّ (بالإنجليزية:Venom) الذي يفرزه الدبور إلى جسم الإنسان من خلال الإبرة التي يغرزها في الجسم أثناء اللسع، ويعاني بعض الأشخاص من حساسيةٍ تجاه سمّ الدبور ممّا قد يؤدي إلى ردّة فعلٍ خطيرةٍ، أمّا عند معظم الأشخاص فإنّ لسعة الدبور لا تستدعي العلاج الطارئ في الغالب. وفيما يأتي توضيحٌ لبعض الإجراءات والعلاجات المُتبعة بعد التعرُّض للسعة الدبور: مراجعة الطوارئ يجدر الاتصال بالطوارئ على الفور أو التوجه إلى أقرب مركزٍ صحي في حال ملاحظة حدوث ردّ فعلٍ
نجوى كرم (مغنية لبنانية)

نجوى كرم (مغنية لبنانية)

من هي نجوى كرم؟ نجوى كرم مغنية لبنانية شهيرة، التحقت بالمدرسة الثانوية في يسوع الملك، وبعد الثانوية التحقت بالجامعة، وحصلت على شهادة البكالوريوس في الفلسفة ، ثمَّ عملت مدرسة لمادة الجغرافيا واللغة العربية في مدينة زحلة، ولكنَّها لم تتوقف عند ذلك الحد، بل تابعت دراستها في المعهد اللبناني للموسيقى لمدة أربع سنوات، من أجل تحسين خبرتها بالموسيقى وصناعتها، وفيما يأتي أبرز المعلومات الشخصية عنها: اسم الشهرة نجوى كرم الاسم الحقيقي كاملًا نجوى كرم كرم بلد الأصل لبنان تاريخ الميلاد 26 - 2 - 1966م مكان
كيف أتعلم لغة الجسد

كيف أتعلم لغة الجسد

لغة الجسد إن لغة الجسد هي لغة تواصل لا تستخدم الكلمات، وتعني قيام الإنسان بأي فِعل يقوم شخص آخر باستقاء معنىً محددٍ منه. والسلوك غير اللفظي من الأمور الدقيقة والمعقّدة، إلا إنه من الممكن فهمه وإدارته في حال استخدام عدد من القواعد والمهارات . ويحتوي الاتصال غير اللفظي على الإشارات والعلامات المُتعلّقة بكلٍ من الاستماع، والإبصار، والإحساس، وتستخدم الأفعال غير اللفظية من أجل تعزيز أو استبدال الرسائل أو التناقض المتعمّد مع تلك الرسائل. ويمثل التواصل غير اللفظي ما يُقارب من 60% من المعاني خلال
أطعمة تسبب فقر الدم

أطعمة تسبب فقر الدم

أطعمة تسبب فقر الدم الناجم عن نقص الحديد يمكن لبعض الأطعمة أن تحسّن عملية امتصاص الحديد، ويمكن لبعض الأطعمة الأخرى أن تعوق امتصاصه، ويُذكر منها ما يأتي: الأطعمة التي تحتوي على حمض الفيتيك: يوجد حمض الفيتيك في جميع الأطعمة النباتيّة، مثل: الفول، والحبوب، والمكسرات، والبذور، ويمكن لتناول كميّةٍ قليلةٍ منه أن تُقلل من امتصاص الحديد بشكلٍ ملحوظ، ويُمكن التقليل من الأثر السلبي لحمض الفيتيك عن طريق تناول أطعمة تُعزز امتصاص الحديد اللاهيمي (بالإنجليزية: Non-heme irone)، مثل اللحوم، وفيتامين ج . مصادر
حكم سقراط

حكم سقراط

حكم سقراط في الخير والشر حكم سقراط في الخير والشر فيما يأتي: حاذر عمل الشر أكثر مما تُحاذر العذاب بسببه. خير من الخير من عمل به، وشر من الشر من عمل به. الخير الوحيد هو العلم، والشر الوحيد هو الجهل. الغضب مفتاح كل شر. حكم سقراط في الحياة حكم سقراط في الحياة فيما يأتي: إنّ الحياة التي لا يتم فحصها ونقدها، غير جدية أن يحياها الإنسان. الحكمة الحقيقية تأتي لكل منا حينما نعي أنّنا لا نعلم إلا القليل عن الحياة، عن أنفسنا، وعن العالم من حولنا. الحياة ليست بحثًا عن الذات، ولكنها رحلة لصنع الذات، اخلق