Vodík v Mendělejevově tabulce zaujímá první místo, což z něj činí ten nejlehčí a nejjednodušší prvek. Ve vesmíru je ze všech ostatních prvků nejpočetnější - graf. Naše Slunce je poháněno fúzí dvou vodíků za vzniku hélia a obrovského množství energie, proto na naší studené osamělé planetě nezmrzneme. Je to makrobiogenní prvek. To znamená, že je v podstatě ve všech molekulách našeho těla a velkou částí se podílí na našem fungování. Už samotnou vodu tvoří vodík spolu s kyslíkem. Kyseliny jsou definovány jako látky schopné odštěpit kation vodíku H+, což je v podstatě jádro vodíku bez elektronu. Jeho nespárovaný elektron v s orbitalu a jeho velmi malá hmotnost z něj dělají velice ochotného partnera pro prvky na druhé straně tabulky, se kterými velmi laskavě sdílí svůj elektron - s fluorem tvoří fluorovodík leptající sklo, s chlórem kyselinu chlorovodíkovou rozežírající potravu v našem žaludku a s dusíkem amoniak, který po štěpení bílkovin odchází z našeho těla ve formě močoviny. Podívejte se, co o něm mohou říct letití chemikové.
Takže, čelíme živlům, Brady, abychom
zopakovali experiment, který jsme před časem prováděli. Pamatujete si, že jsme
měli velmi malý balónek s vodíkem. Sirka na tyči k vodíku,
blíží se velký výbuch. Připraven? Jo! Jde se na to! To, že jsme šli ven, vám možná prozradí,
co se chystáme udělat, protože to uděláme drobet větší,
tak pojďme naplnit balón.
Dobře, výborně. Vodík je podle mě velmi důležitý, protože
je to ten nejjednodušší atom. Skládá se z pozitivně nabitého protonu,
který je relativně velký, a ze záporně nabitého elektronu,
který obíhá okolo. Elektrická zápalka? Myslím si, že s elektrickou zápalkou
to půjde dobře. - Jo. Ou, ten balón je ale napnutý. Drž ho, já ho držel moc pevně
a praskl ho.
To napětí! Co se stane, je, že vodík reaguje
s kyslíkem. H₂ + O₂ reagují za vzniku H₂O a atomu kyslíku. A ten
atom kyslíku poté reaguje s další molekulou vodíku za vzniku další vody. A ta reakce
uvolňuje hodně tepla a to teplo ohřívá více plynu, což reakci urychluje.
Takže produkujete více a více tepla, takže reakce, která začala celkem pomalu
u prvních molekul, se rozběhne, a proto dostaneme explozi. Takže tady máme docela velký balón
s vodíkem.
Neil právě připravuje naši elektrickou zápalku, kterou poté
k balonu připevníme. Některé z největších výbuchů 20. století,
černobylský reaktor, raketoplán, který při vzletu vybouchl, byly
ve skutečnosti výbuchy způsobené vodíkem a kyslíkem. Takže jsme naplnili balón vodíkem,
a já si myslím, když se na něj kouknete, uvidíte, že je drobet větší než ty,
které jsme zkoušeli dříve. Teď se pokusíme odpálit nebo spálit
vodík ve vzduchu tím, že k tomu dáme zápalku, což je elektrická zápalka,
která je připojena na náš detonátor.
Kdybyste k balónu přiložili špendlík,
balón by praskl, protože se guma roztrhne, ale vodík se dostane ven, aniž by
zreagoval s kyslíkem, protože je studený, má stejnou teplotu jako vzduch.
Ale reakce vodíku a kyslíku jako spousta jiných reakcí vyžaduje
tzv. aktivační energii. Musíte dodat určité množství energie, aby reakce začala.
Ale jakmile začne, dostanete více tepla jdoucí pryč, než co jste museli
zpočátku dodat. Takže zapojme obvod. 5, 4, 3, 2, 1.
- To bylo lepší.
- Nádherné! Když Pete k balonu přiloží zápalku,
ze všeho nejdřív do něho propálí díru, pak se teplo dostane k vodíku a kyslíku
blízko okraje balónu a ty pak začnou reagovat, teplo se šíří objemem vodíku
a kyslíku. Pravděpodobně rychleji než se balón roztrhává. A jak to
pokračuje, teplota se zvyšuje a zvyšuje a zvyšuje, protože
produkujete tolik tepla. Důvod, proč slyšíme zvuk, je,
protože to způsobuje vzestup tlaku, což vyvolá tlakovou vlnu vzduchem, a ta
udeří vaše uši nebo mikrofon na vaší kameře.
Přiznám se, že nevím, proč vidíte barvu.
Domnívám se, že zabarvení může způsobovat pálící se balonek, který
obsahuje uhlík, a to je jako plamen svíčky. Protože obvykle, když máte plamen
s vodíkem a kyslíkem, nevidíte žádnou barvu. Jiná možnost je, že to mohou být nějaké
nečistoty v plynu, ale já si myslím, že to, co vidíte v té ohnivé kouli, je jen
pálící se balonek. Další věc, která je zajímavá na vodíku, je, že když
zahřejete vodík na opravdu vysoké teploty, můžete dva atomu vodíku sloučit
dohromady. Nebo spíše s vodíkem to nebude fungovat, ale půjde to s
těžší formou vodíku, která je známá jako deuterium, kde místo protonu
a elektronu máte proton a neutron, což je neutrální částice, a elektron.
Dvě molekuly deuteria se mohou slučovat za vzniku jednoho atomu hélia, který má dva
protony, dva neutrony a dva elektrony. To vytváří hodně energie. Je to podstata
tzv. vodíkových bomb, které jsou něco jako super atomové bomby. Ty ale
vyžadují obrovsky vysoké teploty na započetí reakce. Asi to slyšíte syčet
a prskat v téhle lahvi. Hodně lidí doufá, že světová
energetická krize může být nakonec vyřešena pomocí tzv.
jaderné fúze
deuteria za vzniku hélia, což by produkovalo energii nesmírně čistě. Takže tady, zavážeme to, pokud mé
welšské ruce vůbec dokáží udělat uzel, protože, víte, jsme všichni trochu zvláštní. Plyn deuteria bude ve všech svých
vlastnostech podobný tomu vodíkovému. Samozřejmě je hustší, protože má
neutron i proton, ale je stejně o hodně lehčí než vzduch, takže balón deuteria
by stoupal ke stropu a udělal by z Peta stejného hlupáka jako balón
vodíku.
Musíte to pořád držet. Nebo o něj přijdete. Nebo o něj přijdete, víte. Spíš bych chtěl udělat fúzi, to
by udělalo pořádnou explozi, kterou bychom mohli vzadu provést. Ne, fúzní reaktory jsou daleko nad
Peteovy schopnosti, pokud tedy není o hodně chytřejší, než si myslím. Mám balón!
Měl jsem balón vodíku. To je podruhé, co se ti to stalo. Stejně by se tam eventuálně jednou dostal.
MultiZaklinac
99%8:48
98%10:03
97%10:29
95%4:33
93%6:18
92%6:42