氢的化学符号是H,其名称与符号的来源及关键属性如下:
1. 符号来源
- 拉丁语命名:氢的英文名称为Hydrogen,源自希腊语“hydor”(水)和“genes”(生成),意为“形成水的元素”。
- 中文命名:中文“氢”字取“轻”的偏旁,结合“气”字旁,表示其作为最轻气体的特性。
2. 基本属性
- 原子序数:1,是元素周期表中第一个元素。
- 原子量:1.00794 u,是宇宙中含量最丰富的元素(约占宇宙质量的75%)。
- 物理特性:常温下为无色、无味、无臭的气体,密度极低(0.08988 g/cm3),沸点-252.87℃。
3. 同位素与成键特征
- 主要同位素:
- 氕(H):最常见,原子核仅含1个质子,丰度99.98%。
- 氘(D):含1个质子和1个中子,用于核反应与示踪研究。
- 氚(T):含1个质子和2个中子,具放射性,半衰期12.43年。
- 成键形式:
- 通过共价键形成H?分子,或与非金属形成极性键(如HCl)。
- 在金属氢化物中可形成离子键(如NaH)。
4. 历史发现
- 首次制取:1766年,英国科学家卡文迪什通过金属与酸反应制得氢气,但误认为其是“燃素空气”。
- 元素确认:1785年,拉瓦锡通过实验证明水由氢和氧组成,并正式命名“Hydrogen”。
5. 应用与意义
- 能源领域:氢气作为清洁燃料,用于燃料电池和火箭推进剂。
- 宇宙研究:氢是恒星(如太阳)核聚变的主要燃料,通过热核反应释放能量。
- 材料科学:金属氢的研究推动超导和极端物理领域进步。
氢的符号H 不仅标志其元素身份,也承载了科学史与宇宙演化的重要信息。其独特的物理化学性质使其在能源、材料及基础研究中具有不可替代的地位。