Número atômico: 1
Massa atômica: 1,008
Ponto de fusão: -259,14ºC
Ponto de ebulição: -252,87ºC
Densidade: 0,071 g/cm3
O átomo de hidrogênio foi descoberto em 1766, por Henry Cavendish, através da decomposição da água. Lavoisier lhe deu o nome hidrogênio.
Protio: é o mais abundante na natureza, aparece na maioria das substâncias que possuem o elemento hidrogênio-possui apenas um próton no núcleo, representado por 1H1.
Seu símbolo é 1D2 ,também chamado de hidrogênio pesado, tem 1 próton e un nêutron no núcleo. É um gás que possui as mesmas propriedades químicas do hidrogênio. Obtido pela decomposição da água pesada.
É isótopo radioativo do hidrogênio 1T3 , com o núcleo formado por um próton e dois nêutrons. Descoberto por Rutherford, em 1934, é preparado nos reatores nucleares e utilizado para fusão termonuclear e como traçador, em biologia.
O hidrogênio é o elemento mais abundante no Universo, chegando a compor 93% do número total de átomos e 76% da sua massa total.
Muitas estrelas, cometas e planetas contêm grandes concentrações de sua substância simples, o gás hidrogênio (H2). Segundo a teoria do "Big Bang", foi formado nos primeiros instantes após a explosão que formou o Universo:
Em estrelas, como o Sol, o calor e luminosidade são produtos da fusão nuclear responsável pela conversão de gás hidrogênio em hélio, as imagens abaixo mostram as explosões que ocorrem:
No nosso planeta, o Hidrogênio não é encontrado livre, mas na forma combinada, na água (oceanos, rios,...), nos minerais e nas moléculas orgânicas (seres vivos).
Obtenção: o gás hidrogênio é preparado industrialmente a partir da água (eletrólise ou redução pelo carbono) ou de misturas gasosas que contenham átomos de hidrogênio (gás natural, gás de coquerias ou o gás de petróleo) - mas o processo principal é o da decomposição catalítica dos hidrocarbonetos (subprodutos do craqueamento do petróleo bruto) pelo vapor de água.
Em laboratório é preparado habitualmente por ação do ácido clorídrico diluído sobre o zinco.
| Forma de obtenção | Ex. de Entidade ou lugar |
|---|---|
| Eletrólise da água | UNICAMP |
| Decomposição da amônia | UNICAMP |
| Decomposição do metanol | JAPÃO |
| Reação de hidretos metálicos | UNICAMP |
| Reação de liga de ferro-titânio | UNICAMP |
| Reação de liga de níquel-magnésio | UNICAMP |
| Cloroplastos artificiais (MelvinKlain) | Berkeley-EUA |
| Bioenergia-Engenharia genética | C.Marchetti-EUA |
Usos: Inicialmente, o gás hidrogênio foi usado para encher aeróstatos de balões pequenos de viagens.
Nos dias de hoje, o hidrogênio é uma matéria-prima importante, usada pelas indústrias em numerosas operações químicas.
1- No maçarico oxídrico (onde o hidrogênio e o oxigênio
se misturam e detonam ao contato de uma centelha).
2- Indústria alimentícia, na hidrogenação de gorduras.
3- Indústria de sabão em pó, na hidrossulfurização
do óleo.
4- Indústria química, para fertilizantes, amônia, etc.
5- Indústria farmacêutica, auxilia processos específicos.
6- Indústria de vidros, aumenta a temperatura de fusão.
7- Indústria metalúrgica, redução de minérios
e aço.
8- Dessulfuração de combustíveis, retira enxofre.
9- Produção de energia elétrica em célula combustível.
No século 19, o escritor francês Júlio Verne, afirmou em seu livro 'A Ilha Misteriosa', que se os combustíveis fósseis fossem totalmente consumidos, o hidrogênio seria "uma fonte inesgotável de luz e calor".
Apesar do hidrogênio ser uma grande fonte de energia, a idéia do seu uso como combustível passou a ser cogitada a partir da década de 1970, com a crise provocada pelo aumento do petróleo. Esta crise e os níveis alarmantes de poluição ambiental, mobilizaram a comunidade internacional, trazendo à tona a conversão eletroquímica de energia, com o uso de células a combustível.
As células a combustível, de alto custo e somente usadas em missões espaciais, passaram a ser vistas como um sistema viável para aplicações em larga escala. As células a combustível são sistemas eletroquímicos que convertem a energia química diretamente em energia elétrica, a partir de um combustível (hidrogênio) e um oxidante (oxigênio).
São sistemas que apresentam inúmeras vantagens, tais como: alta eficiência, operação limpa e silenciosa, resposta rápida de carga, confiabilidade, manutenção reduzida e flexibilidade quanto ao combustível usado.
O hidrogênio surge como o combustível ideal, pois junto com a energia elétrica, é um combustível de poluição zero.
Pode ser extraído facilmente de uma fonte inesgotável - pela eletrólise da água dos oceanos. Libera muita energia ao reagir com oxigênio e não polui, porque o único produto da reação é a água, que pode sofrer eletrólise em seguida, originando o mesmo hidrogênio que forneceu energia.
O problema para adotar esse combustível é que seus tanques de armazenamento ocupam um grande espaço no carro, além de seu alto preço.
Fonte: www.soaresoliveira.br
