ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างโมเลกุลและโลหะไฮโดรเจนคือโมเลกุลไฮโดรเจนมีคุณสมบัติเป็นก๊าซ ในขณะที่ไฮโดรเจนของโลหะมีคุณสมบัติทางโลหะคล้ายกับโลหะอัลคาไล
ไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบทางเคมีตัวแรกในตารางธาตุ มักเกิดขึ้นในสถานะก๊าซเป็นโมเลกุลไดไฮโดรเจน ในสถานะนี้ ไฮโดรเจนถูกตั้งชื่อเป็นโมเลกุลไฮโดรเจนเพราะอยู่ในรูปโมเลกุล นอกจากสถานะก๊าซแล้ว ไฮโดรเจนยังสามารถเกิดขึ้นได้ในสถานะของเหลว สถานะของแข็ง สถานะโคลน และในสถานะโลหะ
โมเลกุลไฮโดรเจนคืออะไร
คำว่าโมเลกุลไฮโดรเจนหมายถึงสถานะก๊าซไดไฮโดรเจนเป็นสภาวะที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติของไฮโดรเจน สูตรทางเคมีของโมเลกุลไฮโดรเจนคือ H2 และมีไฮโดรเจนสองอะตอมที่ถูกพันธะกับพันธะโควาเลนต์เดี่ยวระหว่างพวกมัน น้ำหนักโมเลกุลของสารเคมีชนิดนี้คือ 2.01 ก./โมล
เมื่อพิจารณาคุณสมบัติของโมเลกุลไฮโดรเจนแล้ว จะไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ไม่มีรส ไม่มีพิษ และติดไฟได้สูง นอกจากนี้ยังเป็นไฮโดรเจนในรูปแบบอโลหะ นอกจากนี้ ก๊าซไฮโดรเจนยังสร้างพันธะโควาเลนต์กับองค์ประกอบทางเคมีอโลหะอื่นๆ ได้อย่างง่ายดาย และพวกมันยังสามารถทำปฏิกิริยากับองค์ประกอบที่เป็นโลหะได้อีกด้วย ดังนั้นไฮโดรเจนในโมเลกุลใดๆ สามารถตั้งชื่อเป็นโมเลกุลไฮโดรเจนได้
รูปที่ 01: การเกิดออกซิเดชันของโมเลกุลไฮโดรเจน
ก๊าซไฮโดรเจนตามธรรมชาติเกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศของเรา (ส่วนใหญ่อยู่ในชั้นบรรยากาศชั้นบน) แต่มีปริมาณน้อยมากอย่างไรก็ตาม เราสามารถผลิตก๊าซไฮโดรเจนโดยอาศัยปฏิกิริยาระหว่างกรดและโลหะที่วิวัฒนาการก๊าซไฮโดรเจนเป็นผลพลอยได้ อย่างไรก็ตาม ในการผลิตในระดับอุตสาหกรรม ก๊าซไฮโดรเจนส่วนใหญ่ผลิตจากก๊าซธรรมชาติ ไม่บ่อยนักที่ผลิตจากอิเล็กโทรไลซิสของน้ำ
ก๊าซไฮโดรเจนไวไฟสูง สามารถทำปฏิกิริยากับก๊าซออกซิเจนทำให้เกิดน้ำและความร้อนได้ เปลวไฟออกซิเจนไฮโดรเจนบริสุทธิ์แผ่รังสี UV นอกจากนี้ ก๊าซไฮโดรเจนยังสามารถทำปฏิกิริยากับสารออกซิไดซ์เกือบทั้งหมด ตัวอย่างเช่น สามารถทำปฏิกิริยากับก๊าซคลอรีนได้เองตามธรรมชาติและรุนแรงที่อุณหภูมิห้อง ทำให้เกิดไฮโดรเจนคลอไรด์
เมทัลลิกไฮโดรเจนคืออะไร
เมทัลลิกไฮโดรเจนเป็นเฟสของไฮโดรเจนที่มีคุณสมบัติเหมือนโลหะทั่วไป ดังนั้นไฮโดรเจนชนิดนี้จึงทำหน้าที่เป็นตัวนำไฟฟ้าได้ แนวคิดเกี่ยวกับไฮโดรเจนของโลหะเริ่มมีขึ้นครั้งแรกในปี 1935 หลังจากยูจีน วิกเนอร์และฮิลลาร์ด เบลล์ ฮันติงตัน ผู้ทำนายแนวคิดของไฮโดรเจนโลหะบนพื้นฐานทางทฤษฎี
รูปที่ 02: ไฮโดรเจนเมทัลลิกในดาวพฤหัสบดี
เมื่อพิจารณาถึงคุณสมบัติของโลหะไฮโดรเจน มันสามารถดำรงอยู่ได้ในรูปของเหลวที่สภาวะความดันสูงและอุณหภูมิสูง ในที่นี้ ความดันต้องมากกว่า 25 Gpa ซึ่งมีเฟสจำนวนมากที่ประกอบด้วยโปรตอนและอิเล็กตรอนแบบแยกส่วน ตามสมมติฐานของนักวิจัย โลหะไฮโดรเจนเกิดขึ้นภายในดาวเคราะห์เช่นดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ นอกจากนี้ ไฮโดรเจนที่เป็นโลหะเหลวยังเป็นสถานะที่เป็นไปได้ตามทฤษฎีอีกด้วย นอกจากนั้น สันนิษฐานว่าไฮโดรเจนของโลหะมีคุณสมบัติเป็นตัวนำยิ่งยวด
ความแตกต่างระหว่างโมเลกุลและโลหะไฮโดรเจนคืออะไร
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างโมเลกุลและโลหะไฮโดรเจนคือโมเลกุลไฮโดรเจนมีคุณสมบัติเป็นก๊าซ ในขณะที่ไฮโดรเจนของโลหะมีคุณสมบัติทางโลหะคล้ายกับโลหะอัลคาไลนอกจากนี้ โมเลกุลไฮโดรเจนยังประกอบด้วยโมเลกุลไดไฮโดรเจน ในขณะที่ไฮโดรเจนของโลหะประกอบด้วยโปรตอนแลตทิซและอิเล็กตรอนที่แยกตัวออกจากกัน
นอกจากนี้ ความแตกต่างระหว่างโมเลกุลกับโลหะไฮโดรเจนก็คือไฮโดรเจนระดับโมเลกุลเกิดขึ้นในสถานะก๊าซในขณะที่ไฮโดรเจนของโลหะเกิดขึ้นในสถานะโลหะ
สรุป – โมเลกุลเทียบกับไฮโดรเจนเมทัลลิก
โมเลกุลไฮโดรเจนมักเกิดขึ้นในสถานะก๊าซ นอกเหนือจากสถานะก๊าซ ไฮโดรเจนสามารถเกิดขึ้นได้ในสถานะของเหลว สถานะของแข็ง สถานะโคลน และในสถานะโลหะ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างไฮโดรเจนระดับโมเลกุลและโลหะคือ โมเลกุลไฮโดรเจนมีคุณสมบัติเป็นก๊าซ ในขณะที่ไฮโดรเจนของโลหะมีคุณสมบัติทางโลหะคล้ายกับโลหะอัลคาไล