Moleküler ve metalik hidrojen arasındaki temel fark, moleküler hidrojenin gaz özelliklerine sahipken metalik hidrojenin alkali metallerinkine benzer metalik özelliklere sahip olmasıdır.
Hidrojen, periyodik element tablosundaki ilk kimyasal elementtir. Genellikle gaz halinde dihidrojen molekülü olarak bulunur. Bu durumda hidrojen moleküler formda olduğu için moleküler hidrojen olarak adlandırılır. Gaz halindeki duruma ek olarak, hidrojen sıvı halde, katı halde, sulu halde ve metalik halde de oluşabilir.
Moleküler Hidrojen Nedir?
Moleküler hidrojen terimi, dihidrojen gazı durumunu ifade eder. Hidrojenin doğal olarak oluşan halidir. Moleküler hidrojenin kimyasal formülü H2'dir ve aralarında tek bir kovalent bağa bağlı iki hidrojen atomu vardır. Bu kimyasal türün moleküler ağırlığı 2.01 g/mol'dür.
Moleküler hidrojenin özellikleri göz önüne alındığında renksiz, kokusuz, tatsız, toksik olmayan ve oldukça yanıcıdır. Ayrıca, hidrojenin metalik olmayan bir şeklidir. Ek olarak, hidrojen gazı diğer metalik olmayan kimyasal elementlerle kolayca kovalent bağlar oluşturur ve metalik elementlerle de reaksiyona girebilir. Bu nedenle, herhangi bir moleküldeki hidrojen, moleküler hidrojen olarak adlandırılabilir.
Şekil 01: Moleküler Hidrojen Oksidasyonu
Hidrojen gazı doğal olarak atmosferimizde (esas olarak üst atmosferde) bulunur, ancak çok az miktarda bulunur. Ancak, bir yan ürün olarak hidrojen gazı geliştiren asitler ve metaller arasındaki reaksiyon yoluyla yapay olarak hidrojen gazı üretebiliriz. Ancak endüstriyel ölçekteki üretimlerde hidrojen gazı ağırlıklı olarak doğal gazdan üretilmektedir. Daha az sıklıkla, suyun elektrolizinden de üretilir.
Hidrojen gazı oldukça yanıcıdır. Oksijen gazı ile reaksiyona girerek su ve ısı üretebilir. Saf oksijen-hidrojen alevi UV ışığı yayar. Ayrıca, hidrojen gazı hemen hemen tüm oksitleyici maddelerle reaksiyona girebilir. Örneğin, oda sıcaklığında klor gazı ile kendiliğinden ve şiddetli bir şekilde reaksiyona girerek hidrojen klorür oluşturabilir.
Metalik Hidrojen Nedir?
Metalik hidrojen, tipik bir metalin özelliklerine sahip bir hidrojen fazıdır. Bu nedenle, bu tür hidrojen bir elektrik iletkeni görevi görebilir. Metalik hidrojen kavramı ilk olarak 1935 yılında, teorik bir arka plan üzerinde metalik hidrojen kavramını öngören Eugene Wigner ve Hillard Bell Huntington'dan sonra sahneye çıktı.
Şekil 02: Jüpiter'deki Metalik Hidrojen
Metalik hidrojenin özellikleri göz önüne alındığında, yüksek basınç ve sıcaklık koşullarında sıvı olarak var olabilir. Burada basınç, bir proton kafesi ve delokalize elektron içeren bir yığın fazın bulunduğu 25 Gpa'dan fazla olmalıdır. Araştırmacıların varsayımlarına göre Jüpiter ve Satürn gibi gezegenlerin iç kısımlarında metalik hidrojen oluşur. Ayrıca sıvı metalik hidrojen de teorilere göre olası bir durumdur. Bunun dışında metalik hidrojenin süperiletkenlik özelliklerine sahip olduğu varsayılmaktadır.
Moleküler ve Metalik Hidrojen Arasındaki Fark Nedir?
Moleküler ve metalik hidrojen arasındaki temel fark, moleküler hidrojenin gazlı özelliklere sahipken metalik hidrojenin alkali metallerinkine benzer metalik özelliklere sahip olmasıdır. Ayrıca, moleküler hidrojen dihidrojen moleküllerinden oluşurken metalik hidrojen proton kafesinden ve delokalize elektronlardan oluşur.
Ayrıca, moleküler ve metalik hidrojen arasındaki diğer bir fark, moleküler hidrojenin gaz halinde, metalik hidrojenin ise metalik halde ortaya çıkmasıdır.
Özet – Moleküler ve Metalik Hidrojen
Moleküler hidrojen genellikle gaz halinde bulunur. Gaz halinden başka, hidrojen sıvı halde, katı halde, sulu halde ve metalik halde meydana gelebilir. Moleküler ve metalik hidrojen arasındaki temel fark, moleküler hidrojenin gazlı özelliklere sahipken metalik hidrojenin alkali metallerinkine benzer metalik özelliklere sahip olmasıdır.
