氢(H)的化合价为+1。氢作为非金属元素,通常在化合物中形成共价键,其化合价为+1价。在某些特殊情况下,氢也可以显示-1价,例如在氢化物中。
氢元素,化学符号为H,原子序数为1,是元素周期表中的第一个元素。它以原子质量1.00794u成为最轻的元素,并且是宇宙中最丰富的元素,大约占宇宙质量的75%。在地球上,氢主要以化合态存在,如在水和有机物中,而游离态的氢相对罕见。
氢在化合物中的化合价表现多样。与非金属元素结合时,氢通常呈现+1价,例如在水(H2O)、硝酸(HNO3)、盐酸(HCl)、甲烷(CH4)和氨(NH3)中。而在与活泼金属形成的化合物中,氢则表现为-1价,如氢化钠(NaH)、氢化钾(KH)和四氢化铝锂(LiAlH4)。
氢的同位素主要是氕,它含有一个质子而没有中子。在离子化合物中,氢可以形成氢阴离子(H-)或氢阳离子(H+,即氢离子)。氢离子在实际中以更复杂的形态存在,它们在酸碱反应中扮演着重要角色,涉及氢离子的交换。
氢因其原子结构的简单性,在原子物理学和量子力学的发展中具有特别的理论价值。对氢原子能级和成键的研究对量子力学的进步起到了关键作用。
氢气(H2)最早在16世纪初被人工合成,通过将金属置于强酸中的方法制得。1766至1781年间,亨利·卡文迪许发现氢气是一种不同于已知气体的新气体,它在燃烧时能产生水,这一特性也赋予了它“hydrogenium”(意为“生成水的物质”)这一拉丁语名称。在常温常压下,氢气是一种极易燃烧的无色、无味、无臭的气体。
氢原子具有极强的还原性,尤其在高温下表现得非常活泼。除了稀有气体元素外,氢几乎能与所有元素形成化合物。
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