“ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ, ਬ੍ਰਹਿਮੰਡ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਮਿਲਣ ਵਾਲਾ ਤੱਤ ਅਤੇ ਧਰਤੀ ਦੀ ਸਤਹ ‘ਤੇ ਤੀਜਾ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਮਿਲਣ ਵਾਲਾ ਤੱਤ ਹੈ, ਜਿਸਨੂੰ ਊਰਜਾ ਦੇ ਮੁੱਖ ਭਵਿੱਖ ਦੇ ਸੋਮੇ ਵਜੋਂ ਦੇਖਿਆ ਜਾ ਰਿਹਾ ਹੈ।”

ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੀ ਪਰਮਾਣੂ ਬਣਤਰ ਕੁਦਰਤ ਵਿੱਚ ਸਾਡੇ ਆਲੇ-ਦੁਆਲੇ ਮੌਜੂਦ ਸਾਰੇ ਤੱਤਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਸਭ ਤੋਂ ਸਰਲ ਹੈ। ਪਰਮਾਣੂ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਇਸ ਵਿੱਚ ਸਿਰਫ਼ ਇੱਕ ਪ੍ਰੋਟੋਨ ਅਤੇ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਤੱਤੀ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਇਹ ਇੱਕ ਦੋ-ਪਰਮਾਣੂਕ $\left(\mathrm{H_2}\right)$ ਅਣੂ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸਨੂੰ ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਕਿਸੇ ਵੀ ਹੋਰ ਤੱਤ ਨਾਲੋਂ ਵੱਧ ਸੰਯੋਜਨ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਕੀ ਤੁਸੀਂ ਜਾਣਦੇ ਹੋ ਕਿ ਊਰਜਾ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਿਤ ਵਿਸ਼ਵਵਿਆਪੀ ਚਿੰਤਾ ਨੂੰ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਨੂੰ ਊਰਜਾ ਦੇ ਸੋਮੇ ਵਜੋਂ ਵਰਤਣ ਨਾਲ ਬਹੁਤ ਹੱਦ ਤੱਕ ਦੂਰ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ? ਅਸਲ ਵਿੱਚ, ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦਾ ਬਹੁਤ ਵੱਡਾ ਉਦਯੋਗਿਕ ਮਹੱਤਵ ਹੈ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਤੁਸੀਂ ਇਸ ਯੂਨਿਟ ਵਿੱਚ ਸਿੱਖੋਗੇ।

9.1 ਪੀਰੀਅਡਿਕ ਟੇਬਲ ਵਿੱਚ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੀ ਸਥਿਤੀ

ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਪੀਰੀਅਡਿਕ ਟੇਬਲ ਦਾ ਪਹਿਲਾ ਤੱਤ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਪਿਛਲੇ ਸਮੇਂ ਵਿੱਚ ਪੀਰੀਅਡਿਕ ਟੇਬਲ ਵਿੱਚ ਇਸਦੀ ਥਾਂ ਬਾਰੇ ਚਰਚਾ ਦਾ ਵਿਸ਼ਾ ਰਿਹਾ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਤੁਸੀਂ ਹੁਣ ਤੱਕ ਜਾਣਦੇ ਹੋ ਕਿ ਪੀਰੀਅਡਿਕ ਟੇਬਲ ਵਿੱਚ ਤੱਤਾਂ ਨੂੰ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਵਿਨਿਆਸਾਂ ਅਨੁਸਾਰ ਵਿਵਸਥਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।

ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦਾ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਵਿਨਿਆਸ $1 s^{1}$ ਹੈ। ਇੱਕ ਪਾਸੇ, ਇਸਦਾ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਵਿਨਿਆਸ ਖਾਰ ਧਾਤਾਂ ਦੇ ਬਾਹਰੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਵਿਨਿਆਸ ( $n s^{1}$ ) ਵਰਗਾ ਹੈ, ਜੋ ਪੀਰੀਅਡਿਕ ਟੇਬਲ ਦੇ ਪਹਿਲੇ ਸਮੂਹ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਿਤ ਹਨ। ਦੂਜੇ ਪਾਸੇ, ਹੈਲੋਜਨਾਂ ਵਾਂਗ ( $n s^{2} n p^{5}$ ਵਿਨਿਆਸ ਵਾਲੇ, ਜੋ ਪੀਰੀਅਡਿਕ ਟੇਬਲ ਦੇ ਸਤਾਰ੍ਹਵੇਂ ਸਮੂਹ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਿਤ ਹਨ), ਇਹ ਸੰਬੰਧਿਤ ਨੋਬਲ ਗੈਸ ਵਿਨਿਆਸ, ਹੀਲੀਅਮ $\left(1 s^{2}\right)$ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚਣ ਲਈ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨ ਤੋਂ ਘੱਟ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਵਿੱਚ ਖਾਰ ਧਾਤਾਂ ਨਾਲ ਸਮਾਨਤਾ ਹੈ, ਜੋ ਇੱਕ-ਧਨਾਤਮਕ ਆਇਨ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨ ਗੁਆ ਦਿੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਅਤੇ ਨਾਲ ਹੀ ਹੈਲੋਜਨਾਂ ਨਾਲ ਵੀ ਸਮਾਨਤਾ ਹੈ, ਜੋ ਇੱਕ-਋ਣਾਤਮਕ ਆਇਨ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਖਾਰ ਧਾਤਾਂ ਵਾਂਗ, ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਆਕਸਾਈਡ, ਹੈਲਾਈਡ ਅਤੇ ਸਲਫਾਈਡ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਖਾਰ ਧਾਤਾਂ ਤੋਂ ਉਲਟ, ਇਸਦੀ ਆਇਨੀਕਰਨ ਐਨਥੈਲਪੀ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇਹ ਸਾਧਾਰਨ ਹਾਲਤਾਂ ਵਿੱਚ ਧਾਤੂ ਗੁਣਾਂ ਦੀ ਮਾਲਕ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੀ। ਅਸਲ ਵਿੱਚ, ਆਇਨੀਕਰਨ ਐਨਥੈਲਪੀ ਦੇ ਲਿਹਾਜ਼ ਨਾਲ, ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਹੈਲੋਜਨਾਂ ਨਾਲ ਵਧੇਰੇ ਮੇਲ ਖਾਂਦਾ ਹੈ, $\Delta_{i} H$ ਦੀ $\mathrm{Li}$ $520 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1}, \mathrm{~F}$ ਹੈ ਅਤੇ $\mathrm{H}$ ਦੀ $1312 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1}$ ਹੈ। ਹੈਲੋਜਨਾਂ ਵਾਂਗ, ਇਹ ਇੱਕ ਦੋ-ਪਰਮਾਣੂਕ ਅਣੂ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਹਾਈਡ੍ਰਾਈਡ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਤੱਤਾਂ ਨਾਲ ਜੁੜਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਸਹਿਸੰਯੋਜਕ ਯੋਗਿਕ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ ਦੇ ਲਿਹਾਜ਼ ਨਾਲ, ਇਹ ਹੈਲੋਜਨਾਂ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਹੈ।

ਇਸ ਤੱਥ ਦੇ ਬਾਵਜੂਦ ਕਿ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ, ਇੱਕ ਹੱਦ ਤੱਕ ਖਾਰ ਧਾਤਾਂ ਅਤੇ ਹੈਲੋਜਨਾਂ ਦੋਨਾਂ ਨਾਲ ਮੇਲ ਖਾਂਦਾ ਹੈ, ਇਹ ਉਨ੍ਹਾਂ ਤੋਂ ਵੱਖਰਾ ਵੀ ਹੈ। ਹੁਣ ਇਹ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਸਵਾਲ ਉੱਠਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇਸਨੂੰ ਪੀਰੀਅਡਿਕ ਟੇਬਲ ਵਿੱਚ ਕਿੱਥੇ ਰੱਖਿਆ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ? ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਪਰਮਾਣੂ ਤੋਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨ ਦੇ ਗੁਆਉਣ ਨਾਲ ਨਿਊਕਲੀਅਸ $\left(\mathrm{H}^{+}\right)$ ਦਾ $\sim 1.510^{-3} \mathrm{pm}$ ਆਕਾਰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਹ 50 ਤੋਂ $200 \mathrm{pm}$ ਤੱਕ ਦੇ ਸਾਧਾਰਨ ਪਰਮਾਣੂ ਅਤੇ ਆਇਨਿਕ ਆਕਾਰਾਂ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਬੇਹੱਦ ਛੋਟਾ ਹੈ। ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ, $\mathrm{H}^{+}$ ਮੁਕਤ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ ਅਤੇ ਹਮੇਸ਼ਾ ਹੋਰ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਜਾਂ ਅਣੂਆਂ ਨਾਲ ਜੁੜਿਆ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਇਹ ਵਿਵਹਾਰ ਵਿੱਚ ਵਿਲੱਖਣ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸ ਲਈ, ਪੀਰੀਅਡਿਕ ਟੇਬਲ ਵਿੱਚ ਇਸਨੂੰ ਵੱਖਰੇ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਰੱਖਣਾ ਸਭ ਤੋਂ ਵਧੀਆ ਹੈ (ਯੂਨਿਟ 3)।

9.2 ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ, $\mathrm{H_2}$

9.2.1 ਮਿਲਣ

ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬ੍ਰਹਿਮੰਡ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਮਿਲਣ ਵਾਲਾ ਤੱਤ ਹੈ (ਬ੍ਰਹਿਮੰਡ ਦੇ ਕੁੱਲ ਪੁੰਜ ਦਾ $70 \%$) ਅਤੇ ਸੂਰਜੀ ਵਾਯੂਮੰਡ ਵਿੱਚ ਮੁੱਖ ਤੱਤ ਹੈ। ਵਿਸ਼ਾਲ ਗ੍ਰਹਿ ਬ੍ਰਹਿਸਪਤੀ ਅਤੇ ਸ਼ਨੀ ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੇ ਬਣੇ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਸਦੇ ਹਲਕੇ ਸੁਭਾਅ ਕਾਰਨ, ਇਹ ਧਰਤੀ ਦੇ ਵਾਯੂਮੰਡ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਮਿਲਦਾ ਹੈ (ਪੁੰਜ ਦੁਆਰਾ $0.15 \%$)। ਬੇਸ਼ਕ, ਸੰਯੁਕਤ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਇਹ ਧਰਤੀ ਦੀ ਪਪੜੀ ਅਤੇ ਸਮੁੰਦਰਾਂ ਦਾ $15.4 \%$ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਸੰਯੁਕਤ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਪਾਣੀ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇਹ ਪੌਦਿਆਂ ਅਤੇ ਜਾਨਵਰਾਂ ਦੇ ਟਿਸ਼ੂਆਂ, ਕਾਰਬੋਹਾਈਡ੍ਰੇਟ, ਪ੍ਰੋਟੀਨ, ਹਾਈਡ੍ਰਾਈਡਾਂ ਸਮੇਤ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਾਰਬਨ ਅਤੇ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਹੋਰ ਯੋਗਿਕਾਂ ਵਿੱਚ ਮਿਲਦਾ ਹੈ।

9.2.2 ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੇ ਆਈਸੋਟੋਪ

ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੇ ਤਿੰਨ ਆਈਸੋਟੋਪ ਹਨ: ਪ੍ਰੋਟੀਅਮ, ${ _1}^{1} \mathrm{H}$, ਡਿਊਟੀਰੀਅਮ, ${ _1}^{2} \mathrm{H}$ ਜਾਂ D ਅਤੇ ਟ੍ਰਿਟੀਅਮ, ${ _1}^{3} \mathrm{H}$ ਜਾਂ T। ਕੀ ਤੁਸੀਂ ਅੰਦਾਜ਼ਾ ਲਗਾ ਸਕਦੇ ਹੋ ਕਿ ਇਹ ਆਈਸੋਟੋਪ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਤੋਂ ਕਿਵੇਂ ਵੱਖਰੇ ਹਨ? ਇਹ ਆਈਸੋਟੋਪ ਨਿਊਟ੍ਰਾਨਾਂ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਦੇ ਸੰਬੰਧ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਤੋਂ ਵੱਖਰੇ ਹਨ। ਸਾਧਾਰਨ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ, ਪ੍ਰੋਟੀਅਮ, ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਨਿਊਟ੍ਰਾਨ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ, ਡਿਊਟੀਰੀਅਮ (ਭਾਰੀ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਵਜੋਂ ਵੀ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ) ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਟ੍ਰਿਟੀਅਮ ਵਿੱਚ ਨਿਊਕਲੀਅਸ ਵਿੱਚ ਦੋ ਨਿਊਟ੍ਰਾਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਸਾਲ 1934 ਵਿੱਚ, ਇੱਕ ਅਮਰੀਕੀ ਵਿਗਿਆਨੀ, ਹੈਰੋਲਡ ਸੀ. ਯੂਰੇ ਨੇ ਪੁੰਜ ਸੰਖਿਆ 2 ਦੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਆਈਸੋਟੋਪ ਨੂੰ ਭੌਤਿਕ ਵਿਧੀਆਂ ਦੁਆਰਾ ਵੱਖ ਕਰਨ ਲਈ ਨੋਬਲ ਪੁਰਸਕਾਰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ।

ਪ੍ਰਬਲ ਰੂਪ ਪ੍ਰੋਟੀਅਮ ਹੈ। ਧਰਤੀ ਦੀ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਵਿੱਚ ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ HD ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਡਿਊਟੀਰੀਅਮ ਦਾ $0.0156 \%$ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਟ੍ਰਿਟੀਅਮ ਦੀ ਸੰਘਣਤਾ ਪ੍ਰੋਟੀਅਮ ਦੇ $10^{18}$ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਪ੍ਰਤੀ ਲਗਭਗ ਇੱਕ ਪਰਮਾਣੂ ਹੈ। ਇਨ੍ਹਾਂ ਆਈਸੋਟੋਪਾਂ ਵਿੱਚੋਂ, ਸਿਰਫ਼ ਟ੍ਰਿਟੀਅਮ ਰੇਡੀਓਐਕਟਿਵ ਹੈ ਅਤੇ ਘੱਟ ਊਰਜਾ ਵਾਲੇ $\beta^{-}$ ਕਣਾਂ ( $t, 12.33$ ਸਾਲ) ਛੱਡਦਾ ਹੈ।

ਤਾਲਿਕਾ 9.1 ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੇ ਪਰਮਾਣੂ ਅਤੇ ਭੌਤਿਕ ਗੁਣ

ਕਿਉਂਕਿ ਆਈਸੋਟੋਪਾਂ ਦਾ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਵਿਨਿਆਸ ਇੱਕੋ ਜਿਹਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਰਸਾਇਣਕ ਗੁਣ ਲਗਭਗ ਇੱਕੋ ਜਿਹੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਇਕਮਾਤਰ ਅੰਤਰ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੀਆਂ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੀਆਂ ਦਰਾਂ ਵਿੱਚ ਹੈ, ਮੁੱਖ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੀਆਂ ਵੱਖਰੀਆਂ ਬੰਧ ਵਿਘਟਨ ਐਨਥੈਲਪੀਆਂ (ਤਾਲਿਕਾ 9.1) ਕਾਰਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਭੌਤਿਕ ਗੁਣਾਂ ਵਿੱਚ ਇਹ ਆਈਸੋਟੋਪ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਵੱਡੇ ਪੁੰਜ ਅੰਤਰਾਂ ਕਾਰਨ ਕਾਫ਼ੀ ਵੱਖਰੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।

9.3 ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੀ ਤਿਆਰੀ, $\mathrm{H_2}$

ਧਾਤਾਂ ਅਤੇ ਧਾਤ ਹਾਈਡ੍ਰਾਈਡਾਂ ਤੋਂ ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਤਿਆਰ ਕਰਨ ਲਈ ਕਈ ਵਿਧੀਆਂ ਹਨ।

9.3.1 ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੀ ਪ੍ਰਯੋਗਸ਼ਾਲਾ ਤਿਆਰੀ

(i) ਇਹ ਆਮ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਦਾਣੇਦਾਰ ਜ਼ਿੰਕ ਦੀ ਤਨੂੰ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਲੋਰਿਕ ਐਸਿਡ ਨਾਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੁਆਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

$\mathrm{Zn}+2 \mathrm{H}^{+} \rightarrow \mathrm{Zn}^{2+}+\mathrm{H_2}$

(ii) ਇਹ ਜ਼ਿੰਕ ਦੀ ਜਲੀਂ ਖਾਰ ਨਾਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੁਆਰਾ ਵੀ ਤਿਆਰ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।

$$ \begin{aligned} & \mathrm{Zn}+2 \mathrm{NaOH} \rightarrow \underset{\text { Sodium zincate }}{\mathrm{Na_2} \mathrm{ZnO_2}} +\mathrm{H_2} \\ \end{aligned} $$

9.3.2 ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦਾ ਵਪਾਰਕ ਉਤਪਾਦਨ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਅਨੁਸਾਰ:

ਆਮ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਵਰਤੀਆਂ ਜਾਣ ਵਾਲੀਆਂ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੀਆਂ ਗਈਆਂ ਹਨ:

(i) ਪਲੈਟੀਨਮ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਨਾਲ ਤੇਜ਼ਾਬੀ ਪਾਣੀ ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਸਿਸ ਨਾਲ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਮਿਲਦਾ ਹੈ।

$$ 2 \mathrm{H_2} \mathrm{O}(1) \xrightarrow[\text { Traces of acid } / \text { base }]{\text { Electrolyis }} 2 \mathrm{H_2}(\mathrm{~g})+\mathrm{O_2}(\mathrm{~g}) $$

(ii) ਉੱਚ ਸ਼ੁੱਧਤਾ (>99.95 %) ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਨਿੱਕਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਗਰਮ ਜਲੀਂ ਬੇਰੀਅਮ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਾਈਡ ਦੇ ਘੋਲ ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਸਿਸ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

(iii) ਇਹ ਬ੍ਰਾਈਨ ਘੋਲ ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਸਿਸ ਦੁਆਰਾ ਸੋਡੀਅਮ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਾਈਡ ਅਤੇ ਕਲੋਰੀਨ ਦੇ ਨਿਰਮਾਣ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਉਪ-ਉਤਪਾਦ ਵਜੋਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਸਿਸ ਦੌਰਾਨ, ਜੋ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ ਉਹ ਹਨ:

ਐਨੋਡ ‘ਤੇ: $2 \mathrm{Cl}^{-}(\mathrm{aq}) \rightarrow \mathrm{Cl_2}(\mathrm{~g})+2 \mathrm{e}^{-}$

ਕੈਥੋਡ ‘ਤੇ: $2 \mathrm{H_2} \mathrm{O}$ (l) $+2 \mathrm{e}^{-} \rightarrow \mathrm{H_2}(\mathrm{~g})+2 \mathrm{OH}^{-}(\mathrm{aq})$

ਸਮੁੱਚੀ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਹੈ

$$ \begin{gathered} 2 \mathrm{Na}^{+}(\mathrm{aq})+2 \mathrm{Cl}^{-}(\mathrm{aq})+2 \mathrm{H_2} \mathrm{O}(\mathrm{l}) \\ \downarrow \\ \mathrm{Cl_2}(\mathrm{~g})+\mathrm{H_2}(\mathrm{~g})+2 \mathrm{Na}^{+}(\mathrm{aq})+2 \mathrm{OH}^{-}(\mathrm{aq}) \end{gathered} $$

(iv) ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ‘ਤੇ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਵਿੱਚ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਾਰਬਨ ਜਾਂ ਕੋਕ ‘ਤੇ ਭਾਫ ਦੀ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਨਾਲ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਪ੍ਰਾਪਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

$\mathrm{C_\mathrm{n}} \mathrm{H_2 \mathrm{n} 2} \quad \mathrm{nH_2} \mathrm{O} \quad \underset{\mathrm{Ni}}{1270 \mathrm{~K}} \quad \mathrm{nCO} \quad\left(\begin{array}{lll}2 \mathrm{n} & 1\end{array}\right) \mathrm{H_2}$

ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ,

$\mathrm{CH_4}(\mathrm{~g})+\mathrm{H_2} \mathrm{O}(\mathrm{g}) \xrightarrow[N i]{1270 \mathrm{~K}} \mathrm{CO}(\mathrm{g})+3 \mathrm{H_2}(\mathrm{~g})$

$\mathrm{CO}$ ਅਤੇ $\mathrm{H_2}$ ਦੇ ਮਿਸ਼ਰਣ ਨੂੰ ਵਾਟਰ ਗੈਸ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ $\mathrm{CO}$ ਅਤੇ $\mathrm{H_2}$ ਦੇ ਇਸ ਮਿਸ਼ਰਣ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਮੀਥੇਨਾਲ ਅਤੇ ਕਈ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਾਰਬਨਾਂ ਦੀ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਇਸਨੂੰ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਗੈਸ ਜਾਂ ‘ਸਿਨਗੈਸ’ ਵੀ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਅੱਜ-ਕਲ੍ਹ ‘ਸਿਨਗੈਸ’ ਸੀਵੇਜ, ਲੱਕੜ ਦੀ ਰੂੜੀ, ਸਕ੍ਰੈਪ ਲੱਕੜ, ਅਖਬਾਰਾਂ ਆਦਿ ਤੋਂ ਤਿਆਰ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਕੋਲੇ ਤੋਂ ‘ਸਿਨਗੈਸ’ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ‘ਕੋਲ ਗੈਸੀਫਿਕੇਸ਼ਨ’ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

$\mathrm{C}(\mathrm{s})+\mathrm{H_2} \mathrm{O}(\mathrm{g}) \xrightarrow{1270 \mathrm{~K}} \mathrm{CO}(\mathrm{g})+\mathrm{H_2}(\mathrm{~g})$

ਸਿਨਗੈਸ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਦੇ ਕਾਰਬਨ ਮੋਨੋਆਕਸਾਈਡ ਦੀ ਭਾਫ ਨਾਲ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਵਜੋਂ ਆਇਰਨ ਕ੍ਰੋਮੇਟ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਕਰਕੇ ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੇ ਉਤਪਾਦਨ ਨੂੰ ਵਧਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

$\mathrm{CO}(\mathrm{g})+\mathrm{H_2} \mathrm{O}(\mathrm{g}) \xrightarrow[\text { catalyst }]{673 \mathrm{~K}} \mathrm{CO_2}(\mathrm{~g})+\mathrm{H_2}(\mathrm{~g})$

ਇਸਨੂੰ ਵਾਟਰ-ਗੈਸ ਸ਼ਿਫਟ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਨੂੰ ਸੋਡੀਅਮ ਆਰਸੇਨਾਈਟ ਘੋਲ ਨਾਲ ਰਗੜ ਕੇ ਹਟਾ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ ਉਦਯੋਗਿਕ ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦਾ $\sim 77 \%$ ਪੈਟਰੋ-ਰਸਾਇਣਾਂ ਤੋਂ, $18 \%$ ਕੋਲੇ ਤੋਂ, $4 \%$ ਜਲੀਂ ਘੋਲਾਂ ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਸਿਸ ਤੋਂ ਅਤੇ $1 \%$ ਹੋਰ ਸੋਮਿਆਂ ਤੋਂ ਪੈਦਾ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

9.4 ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੇ ਗੁਣ

9.4.1 ਭੌਤਿਕ ਗੁਣ

ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਇੱਕ ਬੇਰੰਗ, ਬਿਨਾਂ ਗੰਧ, ਬਿਨਾਂ ਸੁਆਦ, ਜਲਣਸ਼ੀਲ ਗੈਸ ਹੈ। ਇਹ ਹਵਾ ਤੋਂ ਹਲਕੀ ਹੈ ਅਤੇ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਅਘੁਲਣਸ਼ੀਲ ਹੈ। ਇਸਦੇ ਹੋਰ ਭੌਤਿਕ ਗੁਣ ਡਿਊਟੀਰੀਅਮ ਦੇ ਨਾਲ ਤਾਲਿਕਾ 9.1 ਵਿੱਚ ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਹਨ।

9.4.2 ਰਸਾਇਣਕ ਗੁਣ

ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ (ਅਤੇ ਉਸ ਮਾਮਲੇ ਲਈ ਕਿਸੇ ਵੀ ਅਣੂ) ਦਾ ਰਸਾਇਣਕ ਵਿਵਹਾਰ, ਬਹੁਤ ਹੱਦ ਤੱਕ, ਬੰਧ ਵਿਘਟਨ ਐਨਥੈਲਪੀ ਦੁਆਰਾ ਨਿਰਧਾਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। $\mathrm{H}-\mathrm{H}$ ਬੰਧ ਵਿਘਟਨ ਐਨਥੈਲਪੀ ਕਿਸੇ ਵੀ ਤੱਤ ਦੇ ਦੋ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਇੱਕਲੇ ਬੰਧ ਲਈ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੈ। ਤੁਸੀਂ ਇਸ ਤੱਥ ਤੋਂ ਕੀ ਨਤੀਜੇ ਕੱਢੋਗੇ? ਇਸ ਕਾਰਕ ਕਾਰਨ ਹੀ ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦਾ ਇਸਦੇ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਵਿੱਚ ਵਿਘਟਨ ਸਿਰਫ਼ $\sim 0.081 \%$ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਲਗਭਗ $2000 \mathrm{~K}$, ਜੋ $5000 \mathrm{~K}$ ‘ਤੇ $95.5 \%$ ਤੱਕ ਵਧ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇਹ ਕਮਰੇ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ‘ਤੇ ਅਪੇਕਸ਼ਾਕ੍ਰਿਤ ਨਿਸ਼ਕ੍ਰਿਅ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਉੱਚ $\mathrm{H}-\mathrm{H}$ ਬੰਧ ਐਨਥੈਲਪੀ ਹੈ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਪਰਮਾਣੂ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਆਰਕ ਵਿੱਚ ਜਾਂ ਪਰਾਬੈਂਗਨੀ ਵਿਕਿਰਣਾਂ ਹੇਠ ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ‘ਤੇ ਪੈਦਾ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ ਇਸਦਾ ਆਰਬਿਟਲ $1 s^{1}$ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਵਿਨਿਆਸ ਨਾਲ ਅਧੂਰਾ ਹੈ, ਇਹ ਲਗਭਗ ਸਾਰੇ ਤੱਤਾਂ ਨਾਲ ਜੁੜ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ (i) ਇਕਲੌਤਾ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨ ਗੁਆ ਕੇ $\mathrm{H}^{+}$ ਦੇਣ, (ii) ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਕੇ $\mathrm{H}^{-}$ ਬਣਾਉਣ, ਅਤੇ (iii) ਇੱਕ ਸਹਿਸੰਯੋਜਕ ਬੰਧ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨ ਸਾਂਝੇ ਕਰਕੇ ਪੂਰਾ ਕਰਦਾ ਹੈ।

ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੀ ਰਸਾਇਣਕੀ ਨੂੰ ਹੇਠ ਲਿਖੀਆਂ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:

ਹੈਲੋਜਨਾਂ ਨਾਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ: ਇਹ ਹੈਲੋਜਨਾਂ, $\mathrm{X_2}$ ਨਾਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਕਰਕੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਹੈਲਾਈਡ, $\mathrm{HX}$, $\mathrm{H_2}(\mathrm{~g})+\mathrm{X_2}(\mathrm{~g}) \rightarrow 2 \mathrm{HX}(\mathrm{g}) \quad(\mathrm{X}=\mathrm{F}, \mathrm{Cl}, \mathrm{Br}, \mathrm{I})$ ਦਿੰਦਾ ਹੈ

ਜਦੋਂ ਕਿ ਫਲੋਰੀਨ ਨਾਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਹਨੇਰੇ ਵਿੱਚ ਵੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਆਇਓਡੀਨ ਨਾਲ ਇਸਨੂੰ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।

ਡਾਈਆਕਸੀਜਨ ਨਾਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ: ਇਹ ਡਾਈਆਕਸੀਜਨ ਨਾਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਕਰਕੇ ਪਾਣੀ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਐਕਸੋਥਰਮਿਕ ਹੈ।

$2 \mathrm{H_2}(\mathrm{~g})+\mathrm{O_2}(\mathrm{~g}) \xrightarrow{\text { catalyst or heating }} 2 \mathrm{H_2} \mathrm{O}(\mathrm{l})$;

$$ \Delta H^{\ominus}=-285.9 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1} $$

ਡਾਈਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਨਾਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ: ਡਾਈਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਨਾਲ ਇਹ ਅਮੋਨੀਆ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ।

$$ \begin{aligned} & & 3 \mathrm{H_2}(\mathrm{~g})+\mathrm{N_2}(\mathrm{~g}) \xrightarrow{\text { 673K, 200atm }} 2 \mathrm{NH_3}(\mathrm{~g}) ; \\ & & \Delta H^{\ominus}=-92.6 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1} \end{aligned} $$

ਇਹ ਹੈਬਰ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੁਆਰਾ ਅਮੋਨੀਆ ਦੇ ਨਿਰਮਾਣ ਦੀ ਵਿਧੀ ਹੈ।

ਧਾਤਾਂ ਨਾਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ: ਬਹੁਤ ਸਾਰੀਆਂ ਧਾਤਾਂ ਨਾਲ ਇਹ ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ‘ਤੇ ਜੁੜ ਕੇ ਸੰਬੰਧਿਤ ਹਾਈਡ੍ਰਾਈਡ (ਭਾਗ 9.5) ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ।

$\mathrm{H_2}(\mathrm{~g})+2 \mathrm{M}(\mathrm{g}) \rightarrow 2 \mathrm{MH}(\mathrm{s})$

ਜਿੱਥੇ $\mathrm{M}$ ਇੱਕ ਖਾਰ ਧਾਤ ਹੈ

ਧਾਤ ਆਇਨਾਂ