איזוטופים נפוצים
H1 – Protium - פרוטיום.
אטום מימן ללא כל נויטרונים, איזוטופ זה הינו השכיח ביותר ומהווה כ – 99.98%
מכלל האיזוטופים של מימן הקיימים בטבע.
H2 – Deuterium – דאוטריום.
אטום מימן בעל גרעין המכונה דאוטרון , אשר מכיל פרוטון וניוטרון. שכיחות איזוטופ זה הינה כ –
0.0184% - 0.0026 מכלל האיזוטופים של מימן הקיימים בטבע. דאוטריום הינו איזוטופ יציב, אינו רדיואקטיבי.
H3 – tritium – טריטיום.
אטום מימן בעל פרוטון ושני נויטרונים בגרעין. טריטיום אינו יציב – רדיואקטיבי.
סקירה כללית
מימן הינו היסוד השכיח ביותר ביקום. כמעט תשעה מכל עשרה אטומים ביקום הם אטומי מימן. מימן נפוץ גם על כדור הארץ. זהו האלמנט השלישי השכיח ביותר לאחר חמצן וסיליקון. כ -15% מכל האטומים שנמצאו על כדור הארץ הם אטומי מימן.
מימן הינו הייסוד בעל המבנה האטומי הפשוט ביותר. אטום המימן מורכב (בדרך כלל) מפרוטון אחד ואלקטרון אחד.
מימן התגלה לראשונה בשנת 1766 על ידי הכימאי האנגלי והפיזיקאי הנרי קוונדיש (1731-1810). קוונדיש היה גם האדם הראשון שהוכיח כי מים הם תרכובת של מימן וחמצן.
תכונות
בטבע מימן נמצא כגז אשר מורכב משני אטומי מימן – H2. גז המימן חסר צבע,ריח וטעם. צפיפותו היא הנמוכה ביותר בהשוואה לשאר היסודות, 0.08999 גרם לליטר. לשם השוואה, ליטר של אוויר שוקל 1.29 גרם, פי 14 ממשקלו של ליטר של מימן.
מימן משנה מצב צבירה מגז לנוזל בטמפרטורה של 252.77 - מעלות צלזיוס ומנוזל למוצק בטמפרטורה של 259.2 – מעלות צלזיוס. מימן מסיס מעט במים ואלכוהול.
מימן מגיב עם חמצן ויוצר מים, כמו כן מימן מגיב עם אל מתכות נוספות כגון גופרית, זרחן והלוגנים.
צורה בטבע
מהווה פחות מ 1% מהאוויר. מצוי בעיקר ביקום בכוכבים ונפוץ בעיקר בשמש המורכבת ברובה ממימן.
הפקת מימן: בתסיסת שבבי אבץ וחומצת מלח יוצרת גז מימן.
מימן נמצא בכדור הארץ בעיקר בצורת מים ומולקולות אורגניות. כל מולקולה של מים (H2O) מכילה שני אטומי מימן ואטום חמצן אחד. מימן נמצא גם סלעים רבים ומינרלים. שכיחות המימן מוערכת בכ -1,500 חלקים למיליון.
מימן קיים במידה קטנה מאוד באטמוספירה של כדור הארץ, בריכוז של כ 0,000055 אחוזים.
קשרי מימן (hydrogen bond)
קשר מימן הוא סוג של קשר כימי בין-מולקולרי הקיים בין מטענים אלקטרוניים חלקיים בעלי קוטביות הפוכה.
קשרי מימן מתקיימים כאשר במולקולות יופיעו אטומי N,O,F להם קשורים ישירות אטומי מימן.
הקשרים הם - משיכה חשמלית בין הקוטב החיובי מאד שעל המימן במולקולה אחת לזוג האלקטרונים הלא קושר שעל אחד מאטומי N,O,F במולקולה שכנה
בכל קשר חייב להיות מעורב אטום מימן ואטום N,O,F שלו זוג אלקטרונים לא קושר.
