Proprietăți, utilizări și fapte ale hidrogenului Britannica
Editorii noștri vor examina ceea ce ați trimis și vor stabili dacă să revizuiți articolul.
Hidrogen (H), o substanță gazoasă incoloră, inodoră, fără gust, inflamabilă, care este cel mai simplu membru al familiei de elemente chimice. Atomul de hidrogen are un nucleu format dintr-un proton care poartă o unitate de sarcină electrică pozitivă; un electron, care poartă o unitate de sarcină electrică negativă, este, de asemenea, asociat cu acest nucleu. În condiții obișnuite, hidrogenul gazos este o agregare slabă de molecule de hidrogen, fiecare constând dintr-o pereche de atomi, o moleculă diatomică, H2. Cea mai veche proprietate chimică importantă cunoscută a hidrogenului este aceea că arde cu oxigen pentru a forma apă, H2O; într-adevăr, numele hidrogen este derivat din cuvintele grecești care înseamnă „făuritor de apă”.
Deși hidrogenul este cel mai abundent element din univers (de trei ori mai abundent decât heliul, următorul element cel mai răspândit), acesta reprezintă doar aproximativ 0,14% din scoarța Pământului în greutate. Cu toate acestea, apare în cantități mari ca parte a apei din oceane, pachete de gheață, râuri, lacuri și atmosferă. Ca parte a nenumăraților compuși de carbon, hidrogenul este prezent în toate țesuturile animale și vegetale și în petrol. Chiar dacă se spune adesea că există mai mulți compuși cunoscuți ai carbonului decât ai oricărui alt element, faptul este că, deoarece hidrogenul este conținut în aproape toți compușii carbonului și formează, de asemenea, o multitudine de compuși cu toate celelalte elemente (cu excepția unora dintre gaze nobile), este posibil ca compușii de hidrogen să fie mai numeroși.
Hidrogenul elementar își găsește principala aplicație industrială în fabricarea amoniacului (un compus de hidrogen și azot, NH3) și în hidrogenarea monoxidului de carbon și a compușilor organici.
Hidrogenul are trei izotopi cunoscuți. Numerele de masă ale izotopilor hidrogenului sunt 1, 2 și 3, cel mai abundent fiind izotopul de masă 1 numit în general hidrogen (simbol H sau 1 H), dar cunoscut și sub numele de protiu. Izotopul de masă 2, care are un nucleu de un proton și un neutron și a fost numit deuteriu, sau hidrogen greu (simbol D, sau 2 H), constituie 0,0156 la sută din amestecul obișnuit de hidrogen. Tritiul (simbolul T sau 3 H), cu un proton și doi neutroni în fiecare nucleu, este izotopul de masă 3 și constituie aproximativ 10 −15 până la 10 −16 procente de hidrogen. Practica de a da nume distincte izotopilor de hidrogen este justificată de faptul că există diferențe semnificative în proprietățile lor.
Paracelsus, medic și alchimist, în secolul al XVI-lea a experimentat fără să știe, cu hidrogen, când a descoperit că un gaz inflamabil a fost dezvoltat atunci când un metal a fost dizolvat în acid. Cu toate acestea, gazul a fost confundat cu alte gaze inflamabile, cum ar fi hidrocarburile și monoxidul de carbon. În 1766, Henry Cavendish, chimist și fizician englez, a arătat că hidrogenul, numit atunci aer inflamabil, flogiston sau principiul inflamabil, era diferit de alte gaze combustibile datorită densității sale și a cantității sale care a evoluat dintr-o cantitate dată de acid și metal. În 1781 Cavendish a confirmat observațiile anterioare că apa s-a format atunci când hidrogenul a fost ars, iar Antoine-Laurent Lavoisier, tatăl chimiei moderne, a inventat cuvântul francez hydrogène din care derivă forma engleză. În 1929, Karl Friedrich Bonhoeffer, chimist fizic german, și Paul Harteck, chimist austriac, pe baza lucrărilor teoretice anterioare, au arătat că hidrogenul obișnuit este un amestec de două tipuri de molecule, orto-hidrogen și para-hidrogen. Datorită structurii simple a hidrogenului, proprietățile sale pot fi calculate teoretic relativ ușor. Prin urmare, hidrogenul este adesea folosit ca model teoretic pentru atomi mai complecși, iar rezultatele sunt aplicate calitativ altor atomi.