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 חיובי (הידרון) הינו בדרך כלל פרוטון בודד, למעט יונים של איזוטופים נדירים יותר של מימן. נוכחות של יוני מימן בתמיסה מימית נקראת חומציות; חומצה, ע"פ בראונסטד ולאורי, היא למעשה כל חומר הנוטה לתרום יוני מימן לחומרים אחרים. יון שלילי של מימן קרוי הידריד, והוא בסיס רב עוצמה.

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 (מסומן ²H, או D) וטריטיום (מסומן ³H, או T), 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 שאם יפותחו בעתיד תהליכי הפקה זולים שלו, הוא יהווה תחליף נקי לנפט ומוצריו, כדלק לכלי רכב.

[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. רוב המימן בגז הבין כוכבי הוא מולקלולרי. מולקולות המימן נושאות גרגירי אבק.

באטמוספירת כדור הארץ נמצא מימן בריכוזים זעירים (חלקיק אחד מתוך מיליון). 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:

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