Η βασική διαφορά μεταξύ μοριακού και μεταλλικού υδρογόνου είναι ότι το μοριακό υδρογόνο έχει αέριες ιδιότητες, ενώ το μεταλλικό υδρογόνο έχει μεταλλικές ιδιότητες παρόμοιες με αυτές των αλκαλικών μετάλλων.
Το υδρογόνο είναι το πρώτο χημικό στοιχείο στον περιοδικό πίνακα των στοιχείων. Συνήθως εμφανίζεται σε αέρια κατάσταση ως μόριο διυδρογόνου. Σε αυτή την κατάσταση, το υδρογόνο ονομάζεται μοριακό υδρογόνο επειδή είναι σε μοριακή μορφή. Εκτός από την αέρια κατάσταση, το υδρογόνο μπορεί να εμφανιστεί σε υγρή, στερεή κατάσταση, λάσπη και σε μεταλλική κατάσταση.
Τι είναι το Μοριακό Υδρογόνο;
Ο όρος μοριακό υδρογόνο αναφέρεται στην κατάσταση αερίου διυδρογόνου. Είναι η φυσική κατάσταση του υδρογόνου. Ο χημικός τύπος του μοριακού υδρογόνου είναι H2και έχει δύο άτομα υδρογόνου συνδεδεμένα σε έναν μόνο ομοιοπολικό δεσμό μεταξύ τους. Το μοριακό βάρος αυτού του χημικού είδους είναι 2,01 g/mol.
Όταν εξετάζουμε τις ιδιότητες του μοριακού υδρογόνου, είναι άχρωμο, άοσμο, άγευστο, μη τοξικό και πολύ εύφλεκτο. Επίσης, είναι μια μη μεταλλική μορφή υδρογόνου. Επιπλέον, το αέριο υδρογόνο σχηματίζει εύκολα ομοιοπολικούς δεσμούς με άλλα μη μεταλλικά χημικά στοιχεία και μπορούν επίσης να αντιδράσουν με μεταλλικά στοιχεία. Επομένως, το υδρογόνο σε οποιοδήποτε μόριο μπορεί να ονομαστεί ως μοριακό υδρογόνο.
Εικόνα 01: Οξείδωση του μοριακού υδρογόνου
Το αέριο υδρογόνο εμφανίζεται φυσικά στην ατμόσφαιρά μας (κυρίως στην ανώτερη ατμόσφαιρα) αλλά σε πολύ ίχνη. Ωστόσο, μπορούμε να παράγουμε αέριο υδρογόνο τεχνητά μέσω της αντίδρασης μεταξύ οξέων και μετάλλων που εκλύει αέριο υδρογόνο ως υποπροϊόν. Ωστόσο, στις παραγωγές βιομηχανικής κλίμακας, το αέριο υδρογόνο παράγεται κυρίως από φυσικό αέριο. Λιγότερο συχνά, παράγεται επίσης από ηλεκτρόλυση νερού.
Το αέριο υδρογόνο είναι πολύ εύφλεκτο. Μπορεί να αντιδράσει με το αέριο οξυγόνο, παράγοντας νερό και θερμότητα. Η καθαρή φλόγα οξυγόνου-υδρογόνου εκπέμπει υπεριώδη ακτινοβολία. Επιπλέον, το αέριο υδρογόνο μπορεί να αντιδράσει με όλα σχεδόν τα οξειδωτικά υλικά. Για παράδειγμα, μπορεί να αντιδράσει με αέριο χλώριο αυθόρμητα και βίαια σε θερμοκρασία δωματίου, σχηματίζοντας υδροχλώριο.
Τι είναι το Μεταλλικό Υδρογόνο;
Μεταλλικό υδρογόνο είναι μια φάση του υδρογόνου που έχει ιδιότητες ενός τυπικού μετάλλου. Επομένως, αυτός ο τύπος υδρογόνου μπορεί να λειτουργήσει ως ηλεκτρικός αγωγός. Η ιδέα για το μεταλλικό υδρογόνο εμφανίστηκε για πρώτη φορά το 1935 μετά από τους Eugene Wigner και Hillard Bell Huntington που προέβλεψαν την έννοια του μεταλλικού υδρογόνου σε ένα θεωρητικό υπόβαθρο.
Εικόνα 02: Μεταλλικό Υδρογόνο στον Δία
Όταν εξετάζουμε τις ιδιότητες του μεταλλικού υδρογόνου, μπορεί να υπάρχει ως υγρό σε συνθήκες υψηλής πίεσης και θερμοκρασίας. Εδώ, η πίεση πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 25 Gpa, όπου υπάρχει μια ογκώδης φάση που περιέχει ένα πλέγμα πρωτονίων και αποτοποθετημένων ηλεκτρονίων. Σύμφωνα με τις υποθέσεις των ερευνητών, μεταλλικό υδρογόνο εμφανίζεται στο εσωτερικό πλανητών όπως ο Δίας και ο Κρόνος. Επιπλέον, το υγρό μεταλλικό υδρογόνο είναι επίσης μια πιθανή κατάσταση σύμφωνα με τις θεωρίες. Εκτός από αυτό, θεωρείται ότι το μεταλλικό υδρογόνο έχει ιδιότητες υπεραγωγιμότητας.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του μοριακού και του μεταλλικού υδρογόνου;
Η βασική διαφορά μεταξύ μοριακού και μεταλλικού υδρογόνου είναι ότι το μοριακό υδρογόνο έχει αέριες ιδιότητες, ενώ το μεταλλικό υδρογόνο έχει μεταλλικές ιδιότητες παρόμοιες με αυτές των αλκαλικών μετάλλων. Επιπλέον, το μοριακό υδρογόνο αποτελείται από μόρια διυδρογόνου ενώ το μεταλλικό υδρογόνο αποτελείται από πλέγμα πρωτονίων και αποτοποθετημένα ηλεκτρόνια.
Επιπλέον, μια άλλη διαφορά μεταξύ μοριακού και μεταλλικού υδρογόνου είναι ότι το μοριακό υδρογόνο εμφανίζεται σε αέρια κατάσταση ενώ το μεταλλικό υδρογόνο εμφανίζεται σε μεταλλική κατάσταση.
Σύνοψη – Μοριακό έναντι Μεταλλικού Υδρογόνου
Το μοριακό υδρογόνο εμφανίζεται συνήθως σε αέρια κατάσταση. Εκτός από την αέρια κατάσταση, το υδρογόνο μπορεί να εμφανιστεί σε υγρή, στερεή κατάσταση, λάσπη και σε μεταλλική κατάσταση. Η βασική διαφορά μεταξύ του μοριακού και του μεταλλικού υδρογόνου είναι ότι το μοριακό υδρογόνο έχει αέριες ιδιότητες, ενώ το μεταλλικό υδρογόνο έχει μεταλλικές ιδιότητες παρόμοιες με αυτές των αλκαλικών μετάλλων.
