Hidrogen

Hidrogen
Luminescență purpurie în stare plasmatică
Liniile spectrale ale hidrogenului
— ← Hidrogen → Heliu —   1 H                                                                                                                                                                                                                                           H Li Tabelul complet • Tabelul extins
Informații generale
Nume, Simbol, Număr	Hidrogen, H, 1
Serie chimică	nemetale
Grupă, Perioadă, Bloc	1, 1, s
Densitate	0,0899 kg/m³
Culoare	incolor
Număr CAS
Număr EINECS
Proprietăți atomice
Masă atomică	1,00794 u
Rază atomică	25 (53) pm
Rază de covalență	37 pm
Rază van der Waals	120 pm
Configurație electronică	1s1
Electroni pe nivelul de energie	1
Număr de oxidare	-1, +1
Oxid	amfoter
Structură cristalină	hexagonală
Proprietăți fizice
Fază ordinară	gaz
Punct de topire	-259,1 °C ; 14,025 K
Punct de fierbere	-252,9 °C ; 20,268 K
Energie de fuziune	0,05868 kJ/mol
Energie de evaporare	0,44936 kJ/mol
Temperatură critică	K
Presiune critică	Pa
Volum molar	22,42×10-3 m³/kmol
Presiune de vapori	—
Viteza sunetului	1270 m/s la 20 °C
Forță magnetică
Informații diverse
Electronegativitate (Pauling)	2,2
Capacitate termică masică	14.304 J/(kg·K)
Conductivitate electrică	— S/m
Conductivitate termică	0,1815 W/(m·K)
Prima energie de ionizare	1312 kJ/mol
A 2-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_2}}} kJ/mol
A 3-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_3}}} kJ/mol
A 4-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_4}}} kJ/mol
A 5-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_5}}} kJ/mol
A 6-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_6}}} kJ/mol
A 7-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_7}}} kJ/mol
A 8-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_8}}} kJ/mol
A 9-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_9}}} kJ/mol
A 10-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_10}}} kJ/mol
Cei mai stabili izotopi
Simbol AN T1/2 MD Ed PD MeV 1H 99,985 % stabil cu 0 neutroni 2H 0,015 % stabil cu 1 neutroni 3H sintetic 12,33 ani β- 0,019 3He
Precauții
NFPA 704
Unitățile SI și condiții de temperatură și presiune normale dacă nu s-a specificat altfel.
Modifică text

Hidrogenul este elementul chimic în tabelul periodic al elementelor cu simbolul H și numărul atomic 1. Este un gaz ușor inflamabil, incolor, insipid, inodor, iar în natură se întâlnește mai ales sub formă de moleculă diatomică, H₂. Având masa atomică egală cu 1,00794 u.a.m., hidrogenul este cel mai ușor element chimic. Etimologic, cuvântul hidrogen este o combinație a două cuvinte grecești, având semnificația de „a produce apă”.

Hidrogenul elementar este principala componentă a Universului, având o pondere de 75 % din masa acestuia.^[1] În starea de plasmă, se găsește ca element majoritar în alcătuirea stelelor. Hidrogenul elementar este foarte puțin răspândit pe Pământ.

Pentru necesități industriale există diferite procedee de producere, puse la punct din punct de vedere tehnologic sau aflate în fază de laborator. Hidrogenul poate fi obținut prin electroliza apei, procesul necesitând costuri mai mari decât cel de producere prin procesarea gazelor naturale.^[2]

Cel mai răspândit izotop al hidrogenului este protiul, care este alcătuit dintr-un singur proton în nucleu și un electron în învelișul electronic. În compușii ionici poate avea sarcină negativă (anion cunoscut sub numele de hidrură, H^-) sau sarcină pozitivă H⁺ (hidron). Hidrogenul formează compuși chimici cu majoritatea elementelor din sistemul periodic și este prezent în apă și în mulți dintre compușii organici. Are un rol important în reacțiile acido-bazice, acestea bazându-se pe schimbul de protoni între molecule. Fiind singurul atom pentru care este cunoscută o soluție analitică a ecuației lui Schrödinger, prezintă un rol major în fundamentarea teoriei mecanicii cuantice.

Hidrogenul este un gaz puternic reactiv și își găsește aplicații datorită capacității sale chimice de reducător.^[3] Hidrogenul se folosește în industria petrochimică la producerea benzinelor, în industria chimico-alimentară pentru hidrogenarea grăsimilor (de exemplu producerea margarinei), în prelucrările mecanice ale metalelor și în tratamentul termic al acestora.^[4]

Hidrogenul a fost testat pentru folosirea alternativă în vehiculele echipate cu motoare cu ardere internă.^[5] Avantajul său principal constă în faptul că este ecologic, din arderea sa rezultând vapori de apă. Dezavantajele constau în pericolul mare de explozie (între 4 și 75 % hidrogen în amestec cu aerul^[6]), dificultatea stocării în vehicule și lipsa unei infrastructuri de stații de alimentare cu hidrogen. Poate fi folosit pentru producerea directă a electricității, prin intermediul pilelor de combustie.^[7]

În anul 2019 a fost descoperit primul compus format în univers la cca 300.000 ani după Big Bang, ionul hidrură de heliu (HeH+) (în engleză „helium hydride ion”). Este o combinație între un atom de heliu și un proton (atom de hidrogen fără electroni). Descoperirea s-a făcut ajutorul observatorului astronomic SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy, plasat în stratosferă, o cooperare germano-americană) în nebuloasa planetară NGC 7027.