Hydrogen Questions in Hindi

(N/A) परमाण्वीय हाइड्रोजन परमाणु विद्युत आर्क की सहायता से डाइहाइड्रोजन $(H_2)$ के वियोजन द्वारा उत्पन्न होते हैं।
यह प्रक्रिया भारी मात्रा में ऊर्जा $(435.88 \ kJ \ mol^{-1})$ मुक्त करती है।
इस ऊर्जा का उपयोग लगभग $4000 \ K$ का तापमान उत्पन्न करने के लिए किया जाता है,जो धातुओं की वेल्डिंग और कटाई के लिए आदर्श है।
परमाण्वीय हाइड्रोजन को वेल्ड की जाने वाली सतह पर पुनर्संयोजित होने दिया जाता है,जिससे आवश्यक उच्च तापमान उत्पन्न करने के लिए संचित ऊर्जा मुक्त होती है।

(N/A) क्षारीय हाइड्राइड (जैसे $NaH, LiH$) पानी के साथ प्रतिक्रिया करके एक क्षार और हाइड्रोजन गैस बनाते हैं।
प्रतिक्रिया के लिए रासायनिक समीकरण है:
$MH_{(s)} + H_2O_{(l)} \to MOH_{(aq)} + H_{2(g)}$
यह प्रतिक्रिया हिंसक है और आग उत्पन्न करती है।
$CO_2$ एक प्रसिद्ध अग्निशामक है क्योंकि यह हवा से भारी है और एक कंबल की तरह काम करता है,जो आग तक डाइऑक्सीजन $(O_2)$ की आपूर्ति को काट देता है।
हालाँकि,क्षारीय हाइड्राइड के कारण लगी आग को बुझाने के लिए $CO_2$ का उपयोग नहीं किया जा सकता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि क्षारीय हाइड्राइड मजबूत अपचायक (reducing agents) होते हैं और वे $CO_2$ को कार्बन (कालिख) और धातु कार्बोनेट/ऑक्साइड में अपचयित कर सकते हैं,जो प्रतिक्रिया को और बढ़ा सकते हैं या विस्फोट का कारण बन सकते हैं।
$2MH + CO_2 \to M_2CO_3 + H_2$ (या समान अपचयन उत्पाद)।
इसलिए,$CO_2$ का उपयोग नहीं किया जाना चाहिए।

(N/A) $(i)$ हाइड्राइड की विद्युत चालकता उसके आयनिक या सहसंयोजक स्वभाव पर निर्भर करती है। $BeH_{2}$ एक सहसंयोजक बहुलक हाइड्राइड है और विद्युत का चालन नहीं करता है। $CaH_{2}$ एक आयनिक हाइड्राइड है,जो पिघली हुई अवस्था में विद्युत का चालन करता है। $TiH_{2}$ एक धात्विक (अंतरालीय) हाइड्राइड है और कमरे के तापमान पर विद्युत का चालन करता है। अतः,बढ़ता हुआ क्रम है: $BeH_{2} < CaH_{2} < TiH_{2}$।
$(ii)$ आयनिक गुण विद्युत ऋणात्मकता के अंतर पर निर्भर करता है। जैसे-जैसे $Li$ से $Cs$ तक विद्युत ऋणात्मकता घटती है,आयनिक गुण बढ़ता है: $LiH < NaH < CsH$।
$(iii)$ बंध वियोजन एन्थैल्पी बंध की मजबूती पर निर्भर करती है। $D-D$ की बंध वियोजन एन्थैल्पी $H-H$ से अधिक होती है क्योंकि इसका रिड्यूस्ड मास अधिक होता है। $F-F$ में एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों के बीच तीव्र प्रतिकर्षण के कारण इसकी बंध वियोजन एन्थैल्पी सबसे कम होती है। अतः,बढ़ता हुआ क्रम है: $F-F < H-H < D-D$।
$(iv)$ आयनिक हाइड्राइड प्रबल अपचायक होते हैं। $NaH$ आयनिक है और एक प्रबल अपचायक है। $MgH_{2}$ सहसंयोजक है,और $H_{2}O$ एक अधिक स्थिर सहसंयोजक हाइड्राइड है। अतः,अपचायक गुण का बढ़ता हुआ क्रम है: $H_{2}O < MgH_{2} < NaH$।

(N/A) $15, 19, 23$ और $44$ परमाणु क्रमांक वाले तत्व क्रमशः फास्फोरस $(P)$,पोटेशियम $(K)$,वैनेडियम $(V)$ और रूथेनियम $(Ru)$ हैं।
$1)$ फास्फोरस का हाइड्राइड $(PH_3)$:
फास्फोरस एक सहसंयोजक आणविक हाइड्राइड बनाता है। फास्फोरस परमाणु पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म की उपस्थिति के कारण यह एक इलेक्ट्रॉन-समृद्ध हाइड्राइड है।
$2)$ पोटेशियम का हाइड्राइड $(KH)$:
पोटेशियम एक अत्यधिक विद्युत-धनात्मक क्षार धातु है। यह डाइहाइड्रोजन के साथ एक आयनिक (लवणीय) हाइड्राइड बनाता है। यह क्रिस्टलीय और अवाष्पशील होता है।
$3)$ वैनेडियम $(V)$ और रूथेनियम $(Ru)$ के हाइड्राइड:
वैनेडियम और रूथेनियम दोनों $d$-ब्लॉक की संक्रमण धातुएं हैं। वे धात्विक (अंतराकाशी) हाइड्राइड बनाते हैं,जो अक्सर गैर-स्टोइकियोमेट्रिक होते हैं और विद्युत का संचालन करते हैं।
$4)$ जल के प्रति व्यवहार:
- पोटेशियम हाइड्राइड $(KH)$ जल के साथ तीव्रता से अभिक्रिया करता है: $KH_{(s)} + H_2O_{(l)} \to KOH_{(aq)} + H_{2_{(g)}}$.
- फास्फीन $(PH_3)$ जल में अल्प विलेय है और एक बहुत ही दुर्बल लुईस क्षार के रूप में कार्य करता है।
- वैनेडियम और रूथेनियम के धात्विक हाइड्राइड सामान्यतः जल के प्रति निष्क्रिय होते हैं।
अतः,जल के प्रति अभिक्रियाशीलता का क्रम: $KH > PH_3 > (V, Ru)H$ है।

(N/A) $(i)$ हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था: यह डाइहाइड्रोजन का कुशलतापूर्वक उपयोग करने की एक तकनीक है,जिसमें डाइहाइड्रोजन का तरल या गैसीय रूप में परिवहन और भंडारण शामिल है। यह पर्यावरण के अनुकूल है और पेट्रोल की तुलना में अधिक ऊर्जा छोड़ता है।
$(ii)$ हाइड्रोजनीकरण: यह एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें उत्प्रेरक की उपस्थिति में किसी अन्य अभिकारक में डाइहाइड्रोजन जोड़ा जाता है। उदाहरण के लिए,निकल उत्प्रेरक का उपयोग करके वनस्पति तेल का हाइड्रोजनीकरण करने से खाद्य वसा प्राप्त होती है।
$(iii)$ सिनगैस: यह कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ और डाइहाइड्रोजन $(H_2)$ का मिश्रण है। इसे संश्लेषण गैस या जल गैस भी कहा जाता है। यह उच्च तापमान पर हाइड्रोकार्बन या कोक के साथ भाप की अभिक्रिया द्वारा निर्मित होता है: $C_nH_{2n+2} + nH_2O \xrightarrow[Ni]{1270\ K} nCO + (3n+1)H_2$.
$(iv)$ जल-गैस स्थानांतरण अभिक्रिया: इसमें सिनगैस में मौजूद कार्बन मोनोऑक्साइड की उत्प्रेरक की उपस्थिति में भाप के साथ अभिक्रिया कराई जाती है ताकि डाइहाइड्रोजन की उपज बढ़ाई जा सके: $CO_{(g)} + H_2O_{(g)} \xrightarrow[Catalyst]{673\ K} CO_{2_{(g)}} + H_{2_{(g)}}$.
$(v)$ ईंधन-सेल: ये ऐसे उपकरण हैं जो इलेक्ट्रोलाइट की उपस्थिति में ईंधन से सीधे बिजली उत्पन्न करते हैं। डाइहाइड्रोजन का उपयोग ईंधन के रूप में किया जाता है क्योंकि यह पर्यावरण के अनुकूल है और अधिक ऊर्जा प्रदान करता है।

(N/A) हाइड्रोजन का परमाणु क्रमांक $1$ है और इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $1s^1$ है।
इस विन्यास के कारण,यह क्षार धातुओं (समूह $1$) और हैलोजन (समूह $17$) दोनों के साथ समानताएं प्रदर्शित करता है।
क्षार धातुओं की तरह,यह एक इलेक्ट्रॉन खोकर $H^+$ बना सकता है,और हैलोजन की तरह,यह एक इलेक्ट्रॉन प्राप्त करके $H^-$ बना सकता है।
इन दोहरे गुणों के कारण,आवर्त सारणी में इसका स्थान विसंगत माना जाता है और इसे अक्सर अलग रखा जाता है।

(N/A) हाइड्रोजन आवर्त सारणी का पहला तत्व है। इसके विशिष्ट गुणों के कारण इसका स्थान चर्चा का विषय रहा है।
$1$. क्षार धातुओं के साथ समानता: हाइड्रोजन का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $1s^1$ है, जो क्षार धातुओं (समूह $1$) के बाहरी इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $(ns^1)$ के समान है। क्षार धातुओं की तरह, यह एक-धनावेशित आयन $(H^+)$ बनाता है और ऑक्साइड, हैलाइड और सल्फाइड बनाता है।
$2$. हैलोजन के साथ समानता: हैलोजन (समूह $17$) की तरह, हाइड्रोजन को निकटतम उत्कृष्ट गैस विन्यास प्राप्त करने के लिए एक इलेक्ट्रॉन की आवश्यकता होती है। यह द्विपरमाणुक अणु $(H_2)$ बनाता है और सहसंयोजक यौगिक बनाता है।
$3$. अंतर: क्षार धातुओं के विपरीत, हाइड्रोजन की आयनन एन्थैल्पी बहुत अधिक $(1312 \text{ kJ mol}^{-1})$ होती है और इसमें धात्विक गुण नहीं होते हैं। हैलोजन की तुलना में इसकी अभिक्रियाशीलता बहुत कम है।
$4$. विशिष्ट स्वभाव: हाइड्रोजन परमाणु से इलेक्ट्रॉन निकलने पर एक नाभिक $(H^+)$ बनता है जिसका आकार $\sim 1.5 \times 10^{-3} \text{ pm}$ होता है, जो सामान्य परमाणु/आयनिक आकारों ($50$ से $200 \text{ pm}$) की तुलना में अत्यंत छोटा है। परिणामस्वरूप, $H^+$ स्वतंत्र रूप से अस्तित्व में नहीं रहता है।
निष्कर्ष: इन विशिष्ट गुणों के कारण, हाइड्रोजन को आवर्त सारणी में अलग रखना सबसे उपयुक्त है।

(N/A) हाइड्रोजन परमाणु में केवल एक इलेक्ट्रॉन होता है,जो हीलियम के स्थिर अक्रिय गैस विन्यास $(1s^2)$ से एक इलेक्ट्रॉन कम है।
हीलियम का स्थिर इलेक्ट्रॉनिक विन्यास प्राप्त करने के लिए,प्रत्येक हाइड्रोजन परमाणु अपने एकमात्र इलेक्ट्रॉन को दूसरे हाइड्रोजन परमाणु के साथ साझा करता है।
इलेक्ट्रॉनों की इस साझेदारी के परिणामस्वरूप एक स्थिर द्वि-परमाणुक अणु $(H_2)$ का निर्माण होता है।

(N/A) डाईहाइड्रोजन की प्राप्ति:
$(i)$ डाईहाइड्रोजन ब्रह्मांड में सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला तत्व है और सौर वायुमंडल का मुख्य तत्व है।
(ii) हालाँकि,अपनी हल्की प्रकृति के कारण,यह पृथ्वी के वायुमंडल में बहुत कम मात्रा ($0.15 \%$ द्रव्यमान द्वारा) में पाया जाता है।
(iii) संयुक्त रूप में,यह पृथ्वी की पपड़ी और महासागरों का $15.4 \%$ हिस्सा बनाता है।

(N/A) हाइड्रोजन के तीन समस्थानिक होते हैं: प्रोटियम $(^1_1H)$,ड्यूटेरियम ($^2_1H$ या $D$),और ट्रिटियम ($^3_1H$ या $T$)।
ये समस्थानिक अपने नाभिक में उपस्थित न्यूट्रॉन की संख्या में एक-दूसरे से भिन्न होते हैं।
$1$. प्रोटियम $(^1_1H)$: इसमें $0$ न्यूट्रॉन होते हैं।
$2$. ड्यूटेरियम $(^2_1H)$: इसमें $1$ न्यूट्रॉन होता है।
$3$. ट्रिटियम $(^3_1H)$: इसमें $2$ न्यूट्रॉन होते हैं।
इनमें से केवल ट्रिटियम रेडियोधर्मी है। इन समस्थानिकों का द्रव्यमान अनुपात (प्रोटियम : ड्यूटेरियम : ट्रिटियम) $1 : 2 : 3$ है।

(N/A) हाइड्रोजन के तीन समस्थानिक होते हैं: प्रोटियम $(^1_1H)$,ड्यूटेरियम ($^2_1H$ या $D$) और ट्रिटियम ($^3_1H$ या $T$)। ये समस्थानिक अपने नाभिक में मौजूद न्यूट्रॉन की संख्या के आधार पर एक-दूसरे से भिन्न होते हैं।
साधारण हाइड्रोजन (प्रोटियम) में कोई न्यूट्रॉन नहीं होता,ड्यूटेरियम (भारी हाइड्रोजन) में एक न्यूट्रॉन और ट्रिटियम में दो न्यूट्रॉन होते हैं।
$1934$ में,हेरोल्ड सी. उरे को भौतिक विधियों द्वारा $2$ द्रव्यमान संख्या वाले हाइड्रोजन समस्थानिक को अलग करने के लिए नोबेल पुरस्कार मिला था।
प्रोटियम सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला रूप है। स्थलीय हाइड्रोजन में $0.0156 \%$ ड्यूटेरियम होता है,जो मुख्य रूप से $HD$ के रूप में होता है।
ट्रिटियम की सांद्रता बहुत कम है,जो प्रोटियम के प्रति $10^{18}$ परमाणुओं में लगभग एक परमाणु है। इन समस्थानिकों में से केवल ट्रिटियम ही रेडियोधर्मी है और यह कम ऊर्जा वाले $\beta^-$ कणों का उत्सर्जन करता है,जिसका अर्ध-आयु काल $t_{1/2} = 12.33 \text{ years}$ है।
चूंकि इन समस्थानिकों का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास समान होता है,इसलिए उनके रासायनिक गुण लगभग समान होते हैं। मुख्य अंतर उनकी अभिक्रिया दरों में होता है,जो मुख्य रूप से उनकी भिन्न बंध वियोजन एन्थैल्पी के कारण होता है।

(N/A) प्रयोगशाला में,डाईहाइड्रोजन को दानेदार जिंक की तनु हाइड्रोक्लोरिक अम्ल के साथ अभिक्रिया द्वारा तैयार किया जाता है:
$Zn(s) + 2H^{+}(aq) \longrightarrow Zn^{2+}(aq) + H_{2}(g)$
इसे जिंक की जलीय क्षार,जैसे सोडियम हाइड्रोक्साइड के साथ अभिक्रिया द्वारा भी तैयार किया जा सकता है:
$Zn(s) + 2NaOH(aq) \longrightarrow Na_{2}ZnO_{2}(aq) + H_{2}(g)$
इस अभिक्रिया में,सोडियम जिंकेट $(Na_{2}ZnO_{2})$ उप-उत्पाद के रूप में बनता है।

(N/A) 'कोल गैसीकरण' (सिनगैस) से डाइहाइड्रोजन के उत्पादन को सिनगैस मिश्रण में उपस्थित कार्बन मोनोऑक्साइड की भाप के साथ आयरन क्रोमेट $(FeCrO_4)$ उत्प्रेरक की उपस्थिति में अभिक्रिया कराकर बढ़ाया जा सकता है। इस प्रक्रिया को 'वाटर-गैस शिफ्ट अभिक्रिया' कहा जाता है।
इस अभिक्रिया के लिए रासायनिक समीकरण है:
$CO_{(g)} + H_2O_{(g)} \xrightarrow{673 \ K, \text{FeCrO}_4} CO_{2_{(g)}} + H_{2_{(g)}}$

(N/A) डाइहाइड्रोजन के थोक उत्पादन के लिए विद्युत अपघटनी विधि में निम्नलिखित प्रक्रियाएं शामिल हैं:
$(i)$ अम्लीकृत जल का विद्युत अपघटन: शुद्ध जल विद्युत का कुचालक होता है। इसलिए,इसे सुचालक बनाने के लिए इसमें अम्ल या क्षार की अल्प मात्रा मिलाई जाती है। प्लैटिनम इलेक्ट्रोड का उपयोग करके इस अम्लीकृत जल का विद्युत अपघटन करने पर कैथोड पर हाइड्रोजन प्राप्त होता है।
$2 H_2O_{(l)} \stackrel{\text{Electrolysis}}{\text{Traces of acid/base}} 2 H_{2_{(g)}} + O_{2_{(g)}}$
$(ii)$ बेरियम हाइड्रॉक्साइड के जलीय घोल का विद्युत अपघटन: निकल इलेक्ट्रोड के बीच बेरियम हाइड्रॉक्साइड के गर्म जलीय घोल का विद्युत अपघटन करके उच्च शुद्धता $(> 99.95 \%)$ वाला डाइहाइड्रोजन प्राप्त किया जाता है।
$(iii)$ ब्राइन का विद्युत अपघटन: ब्राइन घोल ($NaCl$ का घोल) के विद्युत अपघटन द्वारा सोडियम हाइड्रॉक्साइड और क्लोरीन के निर्माण में डाइहाइड्रोजन उप-उत्पाद के रूप में प्राप्त होता है।
एनोड पर: $2 Cl_{(aq)}^{-} \longrightarrow Cl_{2_{(g)}} + 2 e^{-}$
कैथोड पर: $2 H_2O_{(l)} + 2 e^{-} \longrightarrow H_{2_{(g)}} + 2 OH_{(aq)}^{-}$
विद्युत अपघट्य की भूमिका: शुद्ध जल बहुत कम आयनीकरण के कारण विद्युत का कुचालक होता है। विद्युत अपघट्य (अम्ल,क्षार या लवण) घोल में आयनों की सांद्रता को बढ़ाता है,जिससे इसकी विद्युत चालकता बढ़ जाती है और विद्युत अपघटन प्रक्रिया के लिए आवश्यक विद्युत प्रवाह सुगम हो जाता है।

(N/A) $(i)$ प्लेटिनम इलेक्ट्रोड का उपयोग करके अम्लीकृत जल के विद्युत अपघटन से हाइड्रोजन प्राप्त होता है।
$2 H_{2}O_{(l)} \stackrel{\text{Electrolysis}}{\text{Traces of acid/base}} 2 H_{2(g)} + O_{2(g)}$
$(ii)$ उच्च शुद्धता $(> 99.95 \%)$ वाला डाइहाइड्रोजन निकेल इलेक्ट्रोड के बीच गर्म जलीय बेरियम हाइड्रॉक्साइड विलयन के विद्युत अपघटन द्वारा प्राप्त किया जाता है।
$(iii)$ यह ब्राइन विलयन के विद्युत अपघटन द्वारा सोडियम हाइड्रॉक्साइड और क्लोरीन के निर्माण में उप-उत्पाद के रूप में प्राप्त होता है। विद्युत अपघटन के दौरान होने वाली अभिक्रियाएँ हैं:
एनोड पर: $2 Cl_{(aq)}^{-} \longrightarrow Cl_{2(g)} + 2 e^{-}$
कैथोड पर: $2 H_{2}O_{(l)} + 2 e^{-} \longrightarrow H_{2(g)} + 2 OH_{(aq)}^{-}$
कुल अभिक्रिया है:
$2 Na_{(aq)}^{+} + 2 Cl_{(aq)}^{-} + 2 H_{2}O_{(l)}$ $\longrightarrow Cl_{2(g)} + H_{2(g)} + 2 Na_{(aq)}^{+} + 2 OH_{(aq)}^{-}$
$(iv)$ उच्च तापमान पर उत्प्रेरक की उपस्थिति में हाइड्रोकार्बन या कोक पर भाप की अभिक्रिया से हाइड्रोजन प्राप्त होता है।
$C_{n}H_{2n+2} + n H_{2}O \stackrel{1270 \ K, Ni}{\longrightarrow} nCO + (2n+1) H_{2}$
उदाहरण के लिए,$CH_{4(g)} + H_{2}O_{(g)} \stackrel{1270 \ K, Ni}{\longrightarrow} \underbrace{CO_{(g)} + 3 H_{2(g)}}_{\text{water gas}}$
$CO$ और $H_{2}$ के मिश्रण को वाटर गैस कहा जाता है। चूंकि इस मिश्रण का उपयोग मेथनॉल और कई हाइड्रोकार्बन के संश्लेषण के लिए किया जाता है,इसलिए इसे संश्लेषण गैस या 'सिनगैस' भी कहा जाता है। आजकल 'सिनगैस' सीवेज,लकड़ी के बुरादे,स्क्रैप लकड़ी,समाचार पत्रों आदि से उत्पादित की जाती है। कोयले से 'सिनगैस' बनाने की प्रक्रिया को 'कोल गैसीफिकेशन' कहा जाता है।
$C_{(s)} + H_{2}O_{(g)} \stackrel{1270 \ K}{\longrightarrow} CO_{(g)} + H_{2(g)}$

$(i) \, H_{2(g)} + M_m O_{o(s)} \xrightarrow{\Delta } m M_{(s)} + o H_2 O_{(g)}$
$(ii) \, CO_{(g)} + 2 H_{2(g)} \xrightarrow[catalyst]{\Delta } CH_3 OH_{(l)}$
$(iii) \, C_3 H_{8(g)} + 3 H_2 O_{(g)} \xrightarrow[Ni, 1270 \ K]{\Delta } 3 CO_{(g)} + 7 H_{2(g)}$
$(iv) \, Zn_{(s)} + 2 NaOH_{(aq)} \xrightarrow{heat} Na_2 ZnO_{2(aq)} + H_{2(g)}$

(N/A) $(i)$ $H_2$ एक रंगहीन,गंधहीन,स्वादहीन और दहनशील गैस है।
$(ii)$ यह हवा से हल्की होती है और पानी में अघुलनशील है।

(N/A) डाईहाइड्रोजन का रासायनिक व्यवहार काफी हद तक इसकी बंध वियोजन एन्थैल्पी द्वारा निर्धारित होता है।
$H-H$ बंध वियोजन एन्थैल्पी किसी भी तत्व के दो परमाणुओं के बीच एकल बंध के लिए सबसे अधिक होती है।
डाईहाइड्रोजन का अपने परमाणुओं में वियोजन $2000 \ K$ पर केवल $0.081 \%$ होता है,जो $5000 \ K$ पर बढ़कर $95.5 \%$ हो जाता है।
उच्च $H-H$ बंध एन्थैल्पी के कारण यह कमरे के तापमान पर अपेक्षाकृत निष्क्रिय है। इसलिए,परमाणु हाइड्रोजन आमतौर पर इलेक्ट्रिक आर्क या पराबैंगनी विकिरण के तहत उच्च तापमान पर उत्पन्न होता है।
चूंकि इसकी $1s$ कक्षक $1s^{1}$ इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के साथ अपूर्ण है,इसलिए यह लगभग सभी तत्वों के साथ जुड़ जाता है।
यह $(i)$ $H^{+}$ देने के लिए एकमात्र इलेक्ट्रॉन खोकर,$(ii)$ $H^{-}$ बनाने के लिए एक इलेक्ट्रॉन प्राप्त करके,और $(iii)$ एकल सहसंयोजक बंध बनाने के लिए इलेक्ट्रॉनों को साझा करके अभिक्रियाएं करता है।
हैलोजन के साथ अभिक्रिया: यह हैलोजन $(X_{2})$ के साथ अभिक्रिया करके हाइड्रोजन हैलाइड $(HX)$ देता है: $H_{2(g)} + X_{2(g)} \longrightarrow 2HX_{(g)}$ $(X = F, Cl, Br, I)$। जबकि फ्लोरीन के साथ अभिक्रिया अंधेरे में भी होती है,आयोडीन के साथ अभिक्रिया के लिए उत्प्रेरक की आवश्यकता होती है।
डाईऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया: यह पानी बनाने के लिए डाईऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करता है। यह अभिक्रिया अत्यधिक ऊष्माक्षेपी है: $2H_{2(g)} + O_{2(g)} \xrightarrow{\text{Catalyst or heat}} 2H_{2}O_{(l)}$,$\Delta H^{\ominus} = -285.9 \ kJ \ mol^{-1}$।
डाईनाइट्रोजन के साथ अभिक्रिया: डाईनाइट्रोजन के साथ यह अमोनिया बनाता है: $3H_{2(g)} + N_{2(g)} \xrightarrow{673 \ K, 200 \ atm, Fe} 2NH_{3(g)}$,$\Delta H^{\ominus} = -92.6 \ kJ \ mol^{-1}$। यह हैबर प्रक्रिया द्वारा अमोनिया के निर्माण की विधि है।

(N/A) डाईहाइड्रोजन का रासायनिक व्यवहार काफी हद तक उसकी बंध वियोजन एन्थैल्पी द्वारा निर्धारित होता है।
$H-H$ बंध वियोजन एन्थैल्पी किसी भी तत्व के दो परमाणुओं के बीच एकल बंध के लिए सबसे अधिक होती है।
$2000 \ K$ पर डाईहाइड्रोजन का उसके परमाणुओं में वियोजन केवल $0.081 \%$ होता है,जो $5000 \ K$ पर बढ़कर $95.5 \%$ हो जाता है।
उच्च $H-H$ बंध एन्थैल्पी के कारण यह कमरे के तापमान पर अपेक्षाकृत अक्रिय है। इसलिए,परमाणु हाइड्रोजन का उत्पादन उच्च तापमान पर इलेक्ट्रिक आर्क या पराबैंगनी विकिरण के तहत किया जाता है।
चूंकि इसकी इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $1s^1$ के साथ इसकी कक्षा अधूरी है,इसलिए यह लगभग सभी तत्वों के साथ जुड़ जाता है।
यह $(i)$ एकमात्र इलेक्ट्रॉन खोकर $H^+$ देता है,$(ii)$ इलेक्ट्रॉन प्राप्त करके $H^-$ बनाता है,और $(iii)$ इलेक्ट्रॉनों को साझा करके एक सहसंयोजक बंध बनाता है।
हैलोजन के साथ अभिक्रिया: यह हैलोजन $(X_2)$ के साथ अभिक्रिया करके हाइड्रोजन हैलाइड $(HX)$ देता है: $H_{2(g)} + X_{2(g)} \longrightarrow 2HX_{(g)}$ (जहाँ $X = F, Cl, Br, I$)। फ्लोरीन के साथ अभिक्रिया अंधेरे में भी होती है,जबकि आयोडीन के साथ इसके लिए उत्प्रेरक की आवश्यकता होती है।
डाईऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया: यह डाईऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करके पानी बनाता है। यह अभिक्रिया अत्यधिक ऊष्माक्षेपी है: $2H_{2(g)} + O_{2(g)} \xrightarrow{\text{Catalyst or Heat}} 2H_2O_{(l)}$,$\Delta H^{\ominus} = -285.9 \ kJ \ mol^{-1}$.
डाईनाइट्रोजन के साथ अभिक्रिया: डाईनाइट्रोजन के साथ यह अमोनिया बनाता है: $3H_{2(g)} + N_{2(g)} \xrightarrow{673 \ K, 200 \ atm, Fe} 2NH_{3(g)}$,$\Delta H^{\ominus} = -92.6 \ kJ \ mol^{-1}$। यह हैबर प्रक्रिया द्वारा अमोनिया के निर्माण की विधि है।

(N/A) $Dihydrogen$ का सबसे बड़ा उपयोग अमोनिया के संश्लेषण में होता है,जिसका उपयोग नाइट्रिक एसिड और नाइट्रोजनयुक्त उर्वरकों के निर्माण में किया जाता है।
$Dihydrogen$ का उपयोग सोयाबीन,कपास के बीज आदि जैसे असंतृप्त वनस्पति तेलों के हाइड्रोजनीकरण द्वारा वनस्पति वसा (vanaspati fat) बनाने में किया जाता है।
इसका उपयोग थोक कार्बनिक रसायनों,विशेष रूप से मेथनॉल के निर्माण में किया जाता है:
$CO_{(g)} + 2H_{2(g)} \xrightarrow{\text{cobalt catalyst}} CH_3OH_{(l)}$
इसका व्यापक रूप से धातु हाइड्राइड के निर्माण और हाइड्रोजन क्लोराइड तैयार करने में उपयोग किया जाता है। धातुकर्म प्रक्रियाओं में,इसका उपयोग भारी धातु ऑक्साइड को धातुओं में अपचयित (reduce) करने के लिए किया जाता है।
$Dihydrogen$ का उपयोग विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए ईंधन सेल (fuel cells) में किया जाता है। इसके पारंपरिक जीवाश्म ईंधन और विद्युत शक्ति की तुलना में कई लाभ हैं,क्योंकि यह प्रदूषण उत्पन्न नहीं करता है और गैसोलीन की तुलना में प्रति इकाई द्रव्यमान अधिक ऊर्जा मुक्त करता है।
परमाण्वीय हाइड्रोजन और ऑक्सी-हाइड्रोजन टॉर्च का उपयोग काटने और वेल्डिंग के लिए किया जाता है। परमाण्वीय हाइड्रोजन परमाणु (इलेक्ट्रिक आर्क की मदद से $Dihydrogen$ के वियोजन द्वारा उत्पादित) वेल्डिंग की जाने वाली सतह पर पुनर्संयोजित होकर $4000 \ K$ तक का तापमान उत्पन्न करते हैं।

(N/A) सेलाइन हाइड्राइड्स पानी के साथ हिंसक रूप से प्रतिक्रिया करके $H_2$ गैस उत्पन्न करते हैं,जो अत्यधिक ज्वलनशील होती है।
$NaH_{(s)} + H_2O_{(l)} \longrightarrow NaOH_{(aq)} + H_{2_{(g)}}$
इस मामले में $CO_2$ का उपयोग अग्निशामक के रूप में नहीं किया जा सकता है क्योंकि यह सेलाइन हाइड्राइड्स के साथ प्रतिक्रिया करता है। उदाहरण के लिए,$NaH$ द्वारा $CO_2$ का अपचयन होकर सोडियम फॉर्मेट बनता है:
$2NaH_{(s)} + CO_{2(g)} \longrightarrow HCOONa_{(s)}$
चूंकि यह प्रतिक्रिया ऊष्माक्षेपी है और यह आगे भी प्रतिक्रिया कर सकती है,इसलिए सेलाइन हाइड्राइड्स के कारण लगी आग को बुझाने के लिए $CO_2$ उपयुक्त नहीं है।

(N/A) डाईहाइड्रोजन,कुछ विशिष्ट अभिक्रिया परिस्थितियों में,उत्कृष्ट गैसों को छोड़कर लगभग सभी तत्वों के साथ मिलकर द्विआधारी यौगिक बनाता है,जिन्हें हाइड्राइड कहा जाता है।
यदि $E$ किसी तत्व का प्रतीक है,तो हाइड्राइड को $EH_{x}$ (उदाहरण के लिए,$MgH_{2}$) या $E_{m}H_{n}$ (उदाहरण के लिए,$B_{2}H_{6}$) के रूप में व्यक्त किया जा सकता है।
हाइड्राइड को तीन श्रेणियों में वर्गीकृत किया गया है:
$(i)$ आयनिक या लवणीय हाइड्राइड: ये डाईहाइड्रोजन के स्टोइकोमेट्रिक यौगिक हैं जो अधिकांश $s$-ब्लॉक तत्वों के साथ बनते हैं जो अत्यधिक विद्युतधनात्मक होते हैं।
$(ii)$ सहसंयोजक या आणविक हाइड्राइड: ये डाईहाइड्रोजन के यौगिक हैं जो अधिकांश $p$-ब्लॉक तत्वों के साथ बनते हैं।
$(iii)$ धात्विक या गैर-स्टोइकोमेट्रिक हाइड्राइड: ये कई $d$-ब्लॉक और $f$-ब्लॉक तत्वों द्वारा बनते हैं। ये हाइड्राइड अक्सर गैर-स्टोइकोमेट्रिक होते हैं,जिनमें हाइड्रोजन की कमी होती है।

(N/A) डाईहाइड्रोजन,कुछ अभिक्रिया स्थितियों के तहत,उत्कृष्ट गैसों को छोड़कर लगभग सभी तत्वों के साथ मिलकर बाइनरी यौगिक बनाता है जिन्हें हाइड्राइड्स कहा जाता है। यदि '$E$' किसी तत्व का प्रतीक है,तो हाइड्राइड को $EH_x$ (उदा.,$MgH_2$) या $E_mH_n$ (उदा.,$B_2H_6$) के रूप में व्यक्त किया जा सकता है।
हाइड्राइड्स को तीन श्रेणियों में वर्गीकृत किया गया है:
$1.$ आयनिक या लवणीय हाइड्राइड्स: ये $s$-ब्लॉक के अधिकांश तत्वों के साथ बने डाईहाइड्रोजन के स्टोइकोमेट्रिक यौगिक हैं जो अत्यधिक विद्युतधनात्मक होते हैं। उदाहरण: $NaH$,$CaH_2$.
$2.$ सहसंयोजक या आणविक हाइड्राइड्स: ये $p$-ब्लॉक के अधिकांश तत्वों के साथ बने डाईहाइड्रोजन के यौगिक हैं। उदाहरण: $CH_4$,$NH_3$,$H_2O$,$HF$.
$3.$ धात्विक या गैर-स्टोइकोमेट्रिक हाइड्राइड्स: ये कई $d$-ब्लॉक और $f$-ब्लॉक तत्वों द्वारा बनते हैं। ये अक्सर गैर-स्टोइकोमेट्रिक होते हैं,जिनमें हाइड्रोजन की कमी होती है। उदाहरण: $LaH_{2.87}$,$YbH_{2.55}$.

(N/A) ये डाइहाइड्रोजन के स्टोइकोमेट्रिक यौगिक हैं जो अधिकांश $s$-ब्लॉक तत्वों के साथ बनते हैं जो प्रकृति में अत्यधिक विद्युत-धनात्मक (electropositive) होते हैं। उदाहरण के लिए $LiH$,$BeH_{2}$ और $MgH_{2}$।
वास्तव में $BeH_{2}$ और $MgH_{2}$ संरचना में बहुलक (polymeric) होते हैं।
आयनिक हाइड्राइड क्रिस्टलीय,गैर-वाष्पशील और ठोस अवस्था में विद्युत के कुचालक होते हैं। हालाँकि,उनके पिघले हुए रूप विद्युत का संचालन करते हैं और विद्युत अपघटन पर एनोड पर डाइहाइड्रोजन गैस मुक्त करते हैं,जो $H^{-}$ आयन के अस्तित्व की पुष्टि करता है।
$2 H^{-}(\text{melt}) \xrightarrow{\text{anode}} H_{2}(g) + 2 e^{-}$
लवणीय हाइड्राइड पानी के साथ हिंसक रूप से प्रतिक्रिया करके डाइहाइड्रोजन गैस उत्पन्न करते हैं।
$NaH(s) + H_{2}O(l) \longrightarrow NaOH(aq) + H_{2}(g)$
लिथियम हाइड्राइड मध्यम तापमान पर $O_{2}$ या $Cl_{2}$ के साथ अपेक्षाकृत निष्क्रिय होता है। इसलिए,इसका उपयोग अन्य उपयोगी हाइड्राइड के संश्लेषण में किया जाता है,उदाहरण के लिए:
$8 LiH + Al_{2}Cl_{6} \longrightarrow 2 LiAlH_{4} + 6 LiCl$
$2 LiH + B_{2}H_{6} \longrightarrow 2 LiBH_{4}$

(N/A) $(i)$ $BeH_2$ सहसंयोजक है,$CaH_2$ आयनिक है,और $TiH_2$ धात्विक है। धात्विक हाइड्राइड विद्युत का चालन करते हैं। क्रम: $BeH_2 < CaH_2 < TiH_2$.
$(ii)$ आयनिक गुण विद्युत ऋणात्मकता के अंतर के साथ बढ़ता है। समूह में नीचे जाने पर क्षार धातु की विद्युत ऋणात्मकता घटती है,इसलिए $LiH < NaH < CsH$.
$(iii)$ $F-F$ में एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों के बीच प्रतिकर्षण के कारण बंध कमजोर होता है। $D-D$,$H-H$ से अधिक मजबूत है। क्रम: $F-F < H-H < D-D$.
$(iv)$ अपचायक गुण हाइड्राइड आयन मुक्त करने की क्षमता पर निर्भर करता है। क्रम: $H_2O < MgH_2 < NaH$.

(N/A) $(i)$ तत्व $(Z=15)$ एक $p$-ब्लॉक तत्व है,इसलिए यह सहसंयोजक हाइड्राइड बनाता है,उदा.,$PH_{3}$।
$(ii)$ तत्व $(Z=19)$ एक $s$-ब्लॉक तत्व है,इसलिए यह आयनिक हाइड्राइड बनाता है,उदा.,$KH$।
$(iii)$ तत्व $(Z=23)$ एक $d$-ब्लॉक तत्व है,इसलिए यह नॉन-स्टोइकियोमेट्रिक (अंतराकाशी) हाइड्राइड बनाता है,उदा.,$VH_{1.6}$।
$(iv)$ तत्व $(Z=44)$ $d$-ब्लॉक (समूह $8$) का तत्व है। समूह $7, 8, 9$ के तत्व हाइड्राइड नहीं बनाते हैं (इसे हाइड्राइड गैप के रूप में जाना जाता है)।
जल के प्रति उनके व्यवहार के संबंध में: केवल आयनिक हाइड्राइड $(KH)$ जल के साथ तीव्रता से अभिक्रिया करके डाइहाइड्रोजन गैस उत्पन्न करता है: $KH + H_{2}O \longrightarrow KOH + H_{2}$।

(N/A) आणविक हाइड्राइडों को उनकी लुईस संरचनाओं में इलेक्ट्रॉनों और बंधों की संख्या के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है:
$(i)$ इलेक्ट्रॉन न्यून हाइड्राइड: इनमें पारंपरिक लुईस संरचना लिखने के लिए आवश्यक इलेक्ट्रॉनों से कम इलेक्ट्रॉन होते हैं। उदाहरण: डाइबोरेन $(B_{2}H_{6})$। समूह $13$ के तत्व ऐसे यौगिक बनाते हैं और लुईस अम्ल (इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता) के रूप में कार्य करते हैं।
$(ii)$ इलेक्ट्रॉन परिशुद्ध हाइड्राइड: इनमें उनकी पारंपरिक लुईस संरचनाओं को लिखने के लिए आवश्यक इलेक्ट्रॉनों की सटीक संख्या होती है। उदाहरण: $CH_{4}$। समूह $14$ के तत्व ऐसे यौगिक बनाते हैं,जो आमतौर पर चतुष्फलकीय ज्यामिति प्रदर्शित करते हैं।
$(iii)$ इलेक्ट्रॉन समृद्ध हाइड्राइड: इनमें अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों (lone pairs) के रूप में मौजूद होते हैं। उदाहरण: समूह $15-17$ के तत्व ऐसे यौगिक बनाते हैं (जैसे,$NH_{3}$ में $1$,$H_{2}O$ में $2$ और $HF$ में $3$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं)। वे लुईस क्षार (इलेक्ट्रॉन दाता) के रूप में कार्य करते हैं और हाइड्रोजन बंध बना सकते हैं।

(N/A) इलेक्ट्रॉन-न्यून हाइड्राइड आणविक हाइड्राइड का एक प्रकार है जिसमें इसकी पारंपरिक $Lewis$ संरचना लिखने के लिए बहुत कम इलेक्ट्रॉन होते हैं।
संरचना के संबंध में,ये हाइड्राइड अक्सर इलेक्ट्रॉनों की कमी को पूरा करने के लिए बहु-केंद्रित बंधन (जैसे,$3$-केंद्र-$2$-इलेक्ट्रॉन बंधन) प्रदर्शित करते हैं,जैसा कि डाइबोरेन $(B_{2}H_{6})$ में देखा जाता है।
रासायनिक अभिक्रियाओं के संबंध में,क्योंकि उनके पास अधूरा अष्टक होता है या मानक सहसंयोजक बंधन बनाने के लिए पर्याप्त इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं,वे $Lewis$ अम्ल के रूप में कार्य करते हैं,अर्थात वे इलेक्ट्रॉन-युग्म स्वीकार करने वाले होते हैं।
वे अपने अष्टक को पूरा करने या अपनी संरचनाओं को स्थिर करने के लिए $Lewis$ क्षार के साथ आसानी से अभिक्रिया करते हैं।

(N/A) डाईहाइड्रोजन अधिकांश $p$-ब्लॉक तत्वों के साथ आणविक यौगिक बनाता है। सबसे परिचित उदाहरण $CH_{4}$,$NH_{3}$,$H_{2}O$ और $HF$ हैं।
सुविधा के लिए,अधातुओं के हाइड्रोजन यौगिकों को हाइड्राइड माना जाता है।
सहसंयोजक होने के कारण,ये वाष्पशील यौगिक होते हैं।
आणविक हाइड्राइड को उनकी लुईस संरचना में इलेक्ट्रॉनों और बंधों की सापेक्ष संख्या के आधार पर तीन प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है: $(i)$ इलेक्ट्रॉन-न्यून,$(ii)$ इलेक्ट्रॉन-परिशुद्ध,और $(iii)$ इलेक्ट्रॉन-समृद्ध हाइड्राइड।
इलेक्ट्रॉन-न्यून हाइड्राइड में उनकी पारंपरिक लुईस संरचना लिखने के लिए इलेक्ट्रॉनों की संख्या कम होती है। उदाहरण: डाइबोरेन $(B_{2}H_{6})$। समूह $13$ के सभी तत्व इलेक्ट्रॉन-न्यून यौगिक बनाते हैं और लुईस अम्ल (इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता) के रूप में कार्य करते हैं।
इलेक्ट्रॉन-परिशुद्ध यौगिकों में उनकी पारंपरिक लुईस संरचना लिखने के लिए आवश्यक इलेक्ट्रॉनों की संख्या होती है। समूह $14$ के सभी तत्व ऐसे यौगिक बनाते हैं (जैसे,$CH_{4}$),जो ज्यामिति में चतुष्फलकीय होते हैं।
इलेक्ट्रॉन-समृद्ध हाइड्राइड में अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं जो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pairs) के रूप में मौजूद होते हैं। समूह $15-17$ के तत्व ऐसे यौगिक बनाते हैं। उदाहरण के लिए,$NH_{3}$ में $1$,$H_{2}O$ में $2$ और $HF$ में $3$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं। वे लुईस क्षार (इलेक्ट्रॉन दाता) के रूप में व्यवहार करते हैं। $N$,$O$ और $F$ जैसे अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणुओं पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों की उपस्थिति के कारण हाइड्रोजन बंध का निर्माण होता है,जिससे अणुओं का संयोजन होता है।

(N/A) अस्टोइकियोमीट्रिक हाइड्राइड धात्विक हाइड्राइड होते हैं जहाँ हाइड्रोजन और धातु का अनुपात एक साधारण पूर्णांक नहीं होता है,और वे स्थिर अनुपात के नियम का पालन नहीं करते हैं। इनमें अक्सर हाइड्रोजन की कमी होती है। उदाहरणों में $LaH_{2.87}$ और $PdH_{0.6-0.8}$ शामिल हैं।
क्षार धातुएं (समूह $1$) आयनिक या लवणीय हाइड्राइड (जैसे $LiH, NaH$) बनाती हैं,जो स्टोइकियोमीट्रिक होते हैं। वे अस्टोइकियोमीट्रिक हाइड्राइड नहीं बनाते हैं क्योंकि उनमें अंतराकाशी धात्विक संरचनाएं बनाने के बजाय हाइड्रोजन को इलेक्ट्रॉन स्थानांतरित करके आयनिक बंध बनाने की प्रबल प्रवृत्ति होती है।

(N/A) धात्विक हाइड्राइड,जिन्हें अंतरालीय (interstitial) हाइड्राइड भी कहा जाता है,कई $d$-ब्लॉक और $f$-ब्लॉक तत्वों द्वारा बनाए जाते हैं।
ये हाइड्राइड अक्सर गैर-स्टोइकियोमेट्रिक होते हैं,जिसका अर्थ है कि इनमें हाइड्रोजन की कमी होती है (उदाहरण के लिए,$LaH_{2.87}, TiH_{1.5-1.8}, PdH_{0.6-0.8}$)।
इन संरचनाओं में,हाइड्रोजन परमाणु धातु जालक (lattice) के भीतर अंतरालीय स्थानों पर कब्जा कर लेते हैं।
कुछ संक्रमण धातुएं,विशेष रूप से $Pd$ और $Pt$,हाइड्रोजन गैस की बहुत बड़ी मात्रा को अवशोषित करने और समायोजित करने की अनूठी क्षमता रखती हैं।
इस उच्च अवशोषण क्षमता के कारण,ये धात्विक हाइड्राइड हाइड्रोजन के लिए कुशल भंडारण माध्यम के रूप में कार्य कर सकते हैं,जो भविष्य के अनुप्रयोगों के लिए ऊर्जा के स्रोत के रूप में काम आते हैं।

(N/A) धात्विक हाइड्राइड कई $d$-ब्लॉक और $f$-ब्लॉक तत्वों द्वारा बनाए जाते हैं।
हालाँकि,समूह $7$,$8$ और $9$ की धातुएँ हाइड्राइड नहीं बनाती हैं। समूह $6$ से भी,केवल क्रोमियम $CrH$ बनाता है। ये हाइड्राइड ऊष्मा और बिजली का संचालन करते हैं,हालाँकि अपनी मूल धातुओं की तरह कुशलता से नहीं।
लवणीय हाइड्राइड के विपरीत,ये लगभग हमेशा गैर-स्टोइकोमेट्रिक होते हैं,जिनमें हाइड्रोजन की कमी होती है।
उदाहरण के लिए: $LaH_{2.87}$,$YbH_{2.55}$,$TiH_{1.5-1.8}$,$ZrH_{1.3-1.75}$,$VH_{0.56}$,$NiH_{0.6-0.7}$,$PdH_{0.6-0.8}$ आदि। ऐसे हाइड्राइड में,निश्चित अनुपात का नियम लागू नहीं होता है।
इन हाइड्राइड में,हाइड्रोजन धातु जालक (lattice) में अंतरालीय (interstitial) स्थान पर कब्जा कर लेता है,जिससे इसके प्रकार में कोई परिवर्तन किए बिना विकृति उत्पन्न होती है। परिणामस्वरूप,इन्हें अंतरालीय हाइड्राइड कहा जाता है।
$Ni$,$Pd$,$Ce$ और $Ac$ के हाइड्राइड को छोड़कर,इस वर्ग के अन्य हाइड्राइड का जालक उनकी मूल धातु से भिन्न होता है।
संक्रमण धातुओं पर हाइड्रोजन के अवशोषण का गुण बड़ी संख्या में यौगिकों की तैयारी के लिए उत्प्रेरक अपचयन/हाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रियाओं में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। कुछ धातुएँ (जैसे,$Pd$,$Pt$) हाइड्रोजन की बहुत बड़ी मात्रा को समायोजित कर सकती हैं और इसलिए,इन्हें भंडारण माध्यम के रूप में उपयोग किया जा सकता है।
इस गुण में हाइड्रोजन भंडारण और ऊर्जा के स्रोत के रूप में उच्च क्षमता है।

$(i) \ PbS_{(s)} + 4 H_2O_{2_{(aq)}} \longrightarrow PbSO_{4_{(s)}} + 4 H_2O_{(l)}$ (रेडॉक्स अभिक्रिया)
$(ii) \ 2 MnO_{4_{(aq)}}^{-} + 5 H_2O_{2_{(aq)}} + 6 H_{(aq)}^{+}$ $\longrightarrow 2 Mn_{(aq)}^{2+} + 8 H_2O_{(l)} + 5 O_{2_{(g)}}$ (रेडॉक्स अभिक्रिया)
$(iii) \ CaO_{(s)} + H_2O_{(g)} \longrightarrow Ca(OH)_{2_{(s)}}$ (जलयोजन अभिक्रिया)
$(iv) \ AlCl_{3_{(g)}} + 6 H_2O_{(l)} \longrightarrow [Al(H_2O)_6]_{(aq)}^{3+} + 3 Cl_{(aq)}^{-}$ (जलयोजन अभिक्रिया)
$(v) \ Ca_3N_{2_{(s)}} + 6 H_2O_{(l)} \longrightarrow 3 Ca(OH)_{2_{(aq)}} + 2 NH_{3_{(aq)}}$ (जल-अपघटन अभिक्रिया)

(N/A) दहन पर डाइहाइड्रोजन बड़ी मात्रा में ऊष्मा मुक्त करता है। डाइहाइड्रोजन पेट्रोल की तुलना में अधिक ऊर्जा (लगभग $3$ गुना) मुक्त कर सकता है।
एकमात्र प्रदूषक डाइनाइट्रोजन के ऑक्साइड होंगे (डाइहाइड्रोजन में अशुद्धि के रूप में डाइनाइट्रोजन की उपस्थिति के कारण)।
संपीड़ित डाइहाइड्रोजन का एक सिलेंडर उतनी ही ऊर्जा वाले पेट्रोल के टैंक की तुलना में लगभग $30$ गुना भारी होता है।
$NaNi_{5}$,$Ti-TiH_{2}$,$Mg-MgH_{2}$ आदि जैसी धातु मिश्रधातु की टंकियों का उपयोग डाइहाइड्रोजन के कम मात्रा में भंडारण के लिए किया जाता है।
हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था का मूल सिद्धांत तरल या गैसीय डाइहाइड्रोजन के रूप में ऊर्जा का परिवहन और भंडारण है।
हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था का लाभ यह है कि ऊर्जा का संचरण डाइहाइड्रोजन के रूप में होता है,न कि विद्युत शक्ति के रूप में।

(N/A) $(i)$ $\text{Hydrogen economy}$: हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था का मूल सिद्धांत तरल या गैसीय डाइहाइड्रोजन के रूप में ऊर्जा का भंडारण और परिवहन है।
$(ii)$ $\text{Hydrogenation}$: उत्प्रेरक की उपस्थिति में असंतृप्त कार्बनिक यौगिकों में डाइहाइड्रोजन जोड़कर संतृप्त यौगिक बनाने की प्रक्रिया।
$(iii)$ $\text{Syngas}$: $CO$ और $H_2$ के मिश्रण को संश्लेषण गैस या सिनगैस कहा जाता है।
$(iv)$ $\text{Water-gas shift reaction}$: डाइहाइड्रोजन के उत्पादन को बढ़ाने के लिए उत्प्रेरक $(FeCrO_4)$ की उपस्थिति में सिनगैस के कार्बन मोनोऑक्साइड की भाप के साथ अभिक्रिया: $CO_{(g)} + H_2O_{(g)} \xrightarrow[673 \ K]{\text{catalyst}} CO_{2(g)} + H_{2(g)}$.
$(v)$ $\text{Fuel-cell}$: एक उपकरण जो ईंधन (जैसे हाइड्रोजन,मीथेन,मेथनॉल) की रासायनिक ऊर्जा को सीधे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है।

(C) -ब्लॉक और $f$-ब्लॉक तत्व (संक्रमण और अंतः-संक्रमण धातुएं) अंतराकाशी हाइड्राइड बनाते हैं। इन यौगिकों में,हाइड्रोजन परमाणु धातु जालक (lattice) में मौजूद अंतराकाशी स्थानों (voids) पर कब्जा कर लेते हैं।

(N/A) हाइड्रोजन के तीन समस्थानिक होते हैं: $(i)$ प्रोटियम $({ }_{1}^{1} H)$,$(ii)$ ड्यूटेरियम (${ }_{1}^{2} H$ या $D$),और $(iii)$ ट्रिटियम (${ }_{1}^{3} H$ या $T$)।

(B) हाइड्रोजन एक द्विपरमाणुक अणु $(H_2)$ के रूप में मौजूद होता है क्योंकि इसे अपने संयोजी कोश को पूरा करने के लिए एक इलेक्ट्रॉन की आवश्यकता होती है,जो हैलोजन समूह $(Group \ 17)$ के तत्वों जैसे $F_2$,$Cl_2$,$Br_2$ और $I_2$ के समान है।

(A) लिथियम हाइड्राइड $(LiH)$ और एल्युमीनियम क्लोराइड $(Al_2Cl_6)$ के बीच की अभिक्रिया लिथियम एल्युमीनियम हाइड्राइड $(LiAlH_4)$ तैयार करने की एक मानक विधि है।
संतुलित रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$8 LiH + Al_2Cl_6 \to 2 LiAlH_4 + 6 LiCl$

(B) अधिकतम औद्योगिक हाइड्रोजन पेट्रोकेमिकल स्रोतों (जैसे मीथेन जैसे हाइड्रोकार्बन का स्टीम रिफॉर्मिंग) से प्राप्त की जाती है। वैश्विक हाइड्रोजन उत्पादन का लगभग $77\%$ पेट्रोकेमिकल्स से प्राप्त होता है।

(C) हाइड्रोजन के समस्थानिकों में,ट्रिटियम ($^3_1H$ या $T$) रेडियोधर्मी प्रकृति का होता है। यह $\beta-$कण (इलेक्ट्रॉन,$^0_{-1}e$) उत्सर्जित करके हीलियम-$3$ $(^3_2He)$ बनाने के लिए $\beta-$क्षय से गुजरता है। अभिक्रिया इस प्रकार है: $^3_1H \rightarrow ^3_2He + ^0_{-1}e$.

(B) हाइड्रोजन $(H)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $1s^1$ होता है। एक इलेक्ट्रॉन स्वीकार करके,यह $1s^2$ विन्यास प्राप्त करता है,जो उत्कृष्ट गैस हीलियम $(He)$ का स्थायी इलेक्ट्रॉनिक विन्यास है।

(A) वाटर गैस $CO$ और $H_{2}$ का मिश्रण है। इसका उपयोग मुख्य रूप से मेथनॉल $(CH_{3}OH)$ के औद्योगिक संश्लेषण में किया जाता है: $CO(g) + 2H_{2}(g) \xrightarrow{ZnO/Cr_{2}O_{3}} CH_{3}OH(g)$।

(N/A) $(1)$ बर्फ की क्रिस्टल संरचना में ऑक्सीजन परमाणु $276 \ pm$ की दूरी पर चार हाइड्रोजन परमाणुओं से घिरा होता है।
$(2)$ ट्रिटियम हाइड्रोजन का सबसे दुर्लभ समस्थानिक (isotope) है, और प्रोटियम की तुलना में इसका सापेक्ष अनुपात $1: 10^{18}$ है।

(D) $1$. असत्य: समूह $7$,$8$ और $9$ की धातुएं हाइड्राइड नहीं बनाती हैं। आवर्त सारणी के इस क्षेत्र को हाइड्राइड गैप कहा जाता है।
$2$. असत्य: यह प्रक्रिया सिनगैस $(CO + H_2)$ उत्पन्न करती है,शुद्ध डाइहाइड्रोजन नहीं। शुद्ध डाइहाइड्रोजन अम्लीकृत जल के विद्युत अपघटन द्वारा प्राप्त किया जाता है।
$3$. सत्य: हाइड्रोजन की आयनन एन्थैल्पी $(1312 \ kJ \ mol^{-1})$ क्षार धातुओं की तुलना में बहुत अधिक होती है।
$4$. सत्य: हाइड्रोजन $H^+$ आयन बनाकर धात्विक गुण और $H^-$ आयन या सहसंयोजक बंध बनाकर अधात्विक गुण प्रदर्शित करता है।

(A) $(1)$ असत्य। $d$-ब्लॉक के तत्व अंतराकाशी (या धात्विक) हाइड्राइड बनाते हैं,न कि आण्विक हाइड्राइड। आण्विक हाइड्राइड आमतौर पर $p$-ब्लॉक के तत्वों द्वारा बनाए जाते हैं।
$(2)$ असत्य। सामान्य तापमान पर डाइहाइड्रोजन डाइऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया नहीं करता है क्योंकि $H-H$ बंध वियोजन ऊर्जा बहुत अधिक होती है। अभिक्रिया को आगे बढ़ाने के लिए उत्प्रेरक,ऊष्मा या विद्युत चिंगारी की आवश्यकता होती है।

(A) सही मिलान इस प्रकार है:
$(2-q, 3-r, 4-s)$।

(A) $1$. $VH$ एक धात्विक (अंतरालीय) हाइड्राइड है,इसलिए $1-b$ है।
$2$. $HF$ एक आण्विक (सहसंयोजक) हाइड्राइड है,इसलिए $2-d$ है।
$3$. $MgH_2$ एक आयनिक (लवणीय) हाइड्राइड है,इसलिए $3-a$ है।
$4$. $B_2H_6$ एक इलेक्ट्रॉन-न्यून हाइड्राइड है,इसलिए $4-c$ सही विकल्प है।
अतः,सही मिलान $1-b, 2-d, 3-a, 4-c$ है।

जब सुपरहीटेड भाप को $1270 \ K$ पर निकल उत्प्रेरक की उपस्थिति में लाल तप्त कोक या कोयले पर प्रवाहित किया जाता है,तो वॉटर गैस उत्पन्न होती है:
$C_{(s)} + H_2O_{(g)} \xrightarrow[Ni]{1270 \ K} CO_{(g)} + H_{2(g)}$
वॉटर गैस से शुद्ध $H_2$ प्राप्त करना कठिन है क्योंकि $CO$ को हटाना मुश्किल होता है। $H_2$ के उत्पादन को बढ़ाने के लिए,$CO$ को अधिक भाप के साथ मिलाकर और मिश्रण को $673 \ K$ पर $FeCrO_4$ उत्प्रेरक के ऊपर से गुजारकर $CO_2$ में ऑक्सीकृत किया जाता है:
$CO_{(g)} + H_{2(g)} + H_2O_{(g)} \xrightarrow[FeCrO_4]{673 \ K} CO_{2(g)} + 2H_{2(g)}$
इस प्रक्रिया को वॉटर गैस शिफ्ट अभिक्रिया कहा जाता है। उत्पन्न $CO_2$ को सोडियम आर्सेनाइट घोल के साथ स्क्रब करके या $30 \ atm$ दबाव के तहत पानी से गुजारकर हटाया जा सकता है,जिससे शुद्ध $H_2$ शेष रह जाता है।

(N/A) धात्विक या अंतराकाशी हाइड्राइड कई $d$-ब्लॉक और $f$-ब्लॉक धातुओं द्वारा बनाए जाते हैं। ये हाइड्राइड ऊष्मा और विद्युत के सुचालक होते हैं।
सेलाइन हाइड्राइड को छोड़कर,लगभग सभी हाइड्राइड मुख्य रूप से गैर-स्टोइकोमेट्रिक होते हैं और इनमें $H_2$ की कमी होती है।
उदाहरण के लिए,$LaH_{2.87}, YbH_{2.55}, TiH_{1.5-1.8}, VH_{0.56}, NiH_{0.6-0.7}, PdH_{0.6-0.8}$ आदि। इन हाइड्राइडों पर निश्चित अनुपात का नियम लागू नहीं होता है।

आणविक हाइड्राइड	धात्विक हाइड्राइड
ये मुख्य रूप से $p$-ब्लॉक तत्वों और कुछ $s$-ब्लॉक तत्वों $(Be, Mg)$ द्वारा बनते हैं।	ये मुख्य रूप से समूह $3, 4, 5, 10, 11, 12$ और $f$-ब्लॉक तत्वों द्वारा बनते हैं।
ये वाष्पशील यौगिक बनाते हैं जिनका गलनांक और क्वथनांक कम होता है।	ये कठोर यौगिक बनाते हैं जो धात्विक गुण प्रदर्शित करते हैं।
ये विद्युत के कुचालक होते हैं।	ये विद्युत के सुचालक होते हैं।