מימן

מימן (Hydrogen) הוא יסוד כימי, גז בטמפרטורת החדר. המימן מסומל כ־H ומספרו האטומי הוא 1. מולקולת המימן מורכבת משני אטומי מימן הקשורים ביניהם בקשר קוולנטי יחיד (H-H) ומסומלת כ-H₂.

מקור השם הלועזי מיוונית: Hudor = מים, Gennan = יוצר.

תוכן עניינים

1 תכונות
2 שימושים
3 היסטוריה
4 צורה בטבע
5 הפקת מימן
6 אמצעי זהירות
7 ראו גם
8 קישורים חיצוניים

[עריכה] תכונות

בטמפרטורת החדר ובלחץ של 1 אטמוספירה המימן הוא גז חסר צבע, אל-מתכתי ודליק מאוד. המימן הוא מרכיב במולקולת המים ובכל תרכובת אורגנית. המימן יכול להגיב כמעט עם כל היסודות.

יון מימן הינו למעשה פרוטון בודד. נוכחות של יוני מימן בתמיסה מימית נקראת חומציות; חומצה, ע"פ בראונסטד ולאורי, היא למעשה כל חומר הנוטה לתרום יוני מימן לחומרים אחרים.

מימן הוא היסוד הקל ביותר. בתנאי טמפרטורה ולחץ רגילים המימן הוא מולקולת גז דו אטומית, עם טמפרטורת היתוך של 259.2°C- וטמפרטורת רתיחה של 252.77°C-. בלחץ כבד ביותר, כמו הלחץ המצוי בענק גז, מולקולת המימן מאבדת את זהותה והמימן הופך למתכת נוזלית. בלחץ נמוך ביותר, כמו הלחץ הנמצא בחלל, המימן נוטה להתקיים כמולקולה בעלת אטום בודד.

נוסף ל־¹H, קיימים שני איזוטופים נפוצים פחות של מימן: דאוטריום (²D) וטריטיום (³T), בעלי נייטרון אחד ושני נייטרונים בהתאמה.

[עריכה] שימושים

גז המימן משמש לתעשייה, תחבורה, הנעת טילים לחלל ובמעבדות מחקר. גז המימן משמש לשימושים שונים גם בתעשייה כגון יצור אמוניה וכוהל. שימושים נוספים:

ייצור חומצת מלח.
בעבר השתמשו במימן למילוי ספינות אוויר ובלונים כיוון שהוא קל מהאוויר. בשנת 1937 ניצת המימן שבספנית האוויר הינדנבורג, ובשריפה נהרגו 36 בני אדם. בעקבות זאת, הופסק שימוש זה וקודמה הטיסה במטוסים.
דאוטריום משמש בשימושים גרעיניים להאטת נייטרונים. בדאוטריום משתמשים בכימיה ובביולוגיה בניסויים על השפעות איזוטופים.
טריטיום מיוצר בכורים גרעיניים ובעזרתו בונים פצצות מימן.

חוזים שכשיפותחו בעתיד תהליכי הפקה זולים שלו, הוא יהווה תחליף נקי ואלגנטי לנפט, לסולר, לפחם ולגז טבעי. היום כבר פותחו מנועי מכוניות שמבוססים על מימן, ויש ניסויים בהם ברחבי העולם. גם תחנות כוח שיבוססו על מימן תוכננו.

[עריכה] היסטוריה

המימן התגלה במאה ה-15 על ידי פרצלסוס. הנרי קבנדיש גילה אותו שוב ב-1766 וחקר את תכונותיו. את שמו המדעי "הידרוגניום" נתן לו לבואזיה ב-1783. פירוש השם הוא יוצר-מים ומכאן גם נגזר שמו העברי.

[עריכה] צורה בטבע

מימן הוא היסוד הנפוץ ביותר ביקום. מרבית החומר הקיים ביקום הינו מימן הנמצא במגוון כוכבים, בענקי גז ובריכוזים גדולים של גז בין כוכבי שמהווים את השלב הראשון בהתפתחות כוכבים. באטמוספירת כדור הארץ נמצא מימן בריכוזים זעירים (חלקיק אחד מתוך מליון). המקור הנפוץ ביותר למימן בכדור הארץ הוא מים (H₂O). מקורות אחרים הם חומרים אורגניים כמו פחם, גז טבעי ודלקי מאובנים אחרים. מתאן (CH₄) הוא מקור חשוב למימן.

מימן מגיב עם חמצן לקבלת מים בתגובה הבאה:

$\ 2H_{2(g)} + O_{2(g)} \rarr 2H_2O_{(l)}$