Hidrogénio

O hidrogénio (pt) ou hidrogênio (pt-BR) (pronuncia-se /idɾɔˈʒɛniu/ ou /idɾɔˈʒeniu/ de hidro + génio/gênio, ou do fr. hidrogène e admitindo-se a grafia dupla pelo acordo ortográfico) é um elemento químico com número atómicoPE ou atômico PB 1 e representado pelo símbolo H. Com uma massa atómica de aproximadamente 1,0 u, o hidrogénio é o elemento menos denso. Ele geralmente apresenta-se em sua forma molecular, formando o gás diatômico (H2) nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP). Este gás é inflamável, incolor, inodoro, e insolúvel em água. O hidrogénio, por possuir propriedades distintas, não se enquadra claramente em nenhum grupo da tabela periódica, sendo muitas vezes colocado no grupo 1 (anteriormente chamado de 1A) por possuir apenas 1 eletrão na camada de valência (ou última camada).

Hidrogênio
Hidrogênio → Hélio
 
 
1
H
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
H
Lítio
Tabela completaTabela estendida
Aparência
Gás incolor com brilho roxo no estado de plasma.



Linhas espectrais do hidrogénio.
Informações gerais
Nome, símbolo, número Hidrogênio, H, 1
Série química Não-metal
Grupo, período, bloco 1 (IA), 1, s
Densidade, dureza 0,0899 kg/m3, não apresenta
Número CAS 1333-74-0
Número EINECS
Propriedade atómicas
Massa atômica 1,00794(7) u
Raio atómico (calculado) 25(53) pm
Raio covalente 37 pm
Raio de Van der Waals 120 pm
Configuração electrónica 1s1
Elétrons (por nível de energia) 1 (ver imagem)
Estado(s) de oxidação 1 (anfótero)
Óxido
Estrutura cristalina hexagonal
Propriedades físicas
Estado da matéria gasoso
Ponto de fusão 14,025 K
Ponto de ebulição 20,268 K
Entalpia de fusão 0,05868 kJ/mol
Entalpia de vaporização 0,44936 kJ/mol
Temperatura crítica  K
Pressão crítica  Pa
Volume molar 1,14×10-5 m3/mol
Pressão de vapor 209 Pa a 23 K
Velocidade do som 1270 m/s a 20 °C
Classe magnética diamagnético
Susceptibilidade magnética -2,2x10-9
Permeabilidade magnética
Temperatura de Curie  K
Diversos
Eletronegatividade (Pauling) 2,2
Calor específico 14304 J/(kg·K)
Condutividade elétrica 106 S/m
Condutividade térmica 0,1815 W/(m·K)
Potencial de ionização 1312 kJ/mol
2º Potencial de ionização {{{potencial_ionização2}}} kJ/mol
3º Potencial de ionização {{{potencial_ionização3}}} kJ/mol
4º Potencial de ionização {{{potencial_ionização4}}} kJ/mol
5º Potencial de ionização {{{potencial_ionização5}}} kJ/mol
6º Potencial de ionização {{{potencial_ionização6}}} kJ/mol
7º Potencial de ionização {{{potencial_ionização7}}} kJ/mol
8º Potencial de ionização {{{potencial_ionização8}}} kJ/mol
9º Potencial de ionização {{{potencial_ionização9}}} kJ/mol
10º Potencial de ionização {{{potencial_ionização10}}} kJ/mol
Isótopos mais estáveis
iso AN Meia-vida MD Ed PD
MeV
1H99,985%estável com 0 neutrões
2H0,015%estável com 1 neutrões
3Hsintético12,33 aß-0,0193He
4Hsintético9,93·10-23 sn2,9103He
Unidades do SI & CNTP, salvo indicação contrária.

O hidrogénio é o mais abundante dos elementos químicos, constituindo aproximadamente 75% da massa elementar do Universo. Estrelas na sequência principal são compostas primariamente de hidrogénio em seu estado de plasma. O Hidrogénio elementar é relativamente raro na Terra, e é industrialmente produzido a partir de hidrocarbonetos presentes no gás natural, tais como metano, após o qual a maior parte do hidrogénio elementar é usada "em cativeiro" (o que significa localmente no lugar de produção). Os maiores mercados do mundo usufruem do uso do hidrogénio para o aprimoramento de combustíveis fósseis (no processo de hidrocraqueamento) e na produção de amoníaco (maior parte para o mercado de fertilizantes). O hidrogénio também pode ser obtido por meio da eletrólise da água, porém, este processo é atualmente dispendioso, o que privilegia sua obtenção a partir do gás natural.

O isótopo do hidrogênio que possui maior ocorrência, conhecido como prótio, é formado por um único protão e, não possuindo nenhum neutrão. Em compostos iônicos pode ter uma carga positiva (se tornando um catião) ou uma carga negativa (se tornando o anião conhecido como hidreto). Também pode formar outros isótopos, como o deutério, com apenas um neutrão, e o trítio, com dois neutrões. Em 2001, foi criado em laboratório o isótopo 4H e, a partir de 2003, foram sintetizados os isótopos 5H até 7H. O elemento hidrogénio forma compostos com a maioria dos elementos, está presente na água e na maior parte dos compostos orgânicos. Possui um papel particularmente importante na química ácido-base, na qual muitas reações envolvem a troca de prótons entre moléculas solúveis. Como o único átomo neutro pelo qual a Equação de Schrödinger pode ser resolvida analiticamente, o estudo energético e de ligações do átomo hidrogênio teve um papel principal no desenvolvimento da mecânica quântica.

A solubilidade e características do hidrogénio com vários metais são muito importantes na metalurgia (uma vez que muitos metais podem sofrer fragilidade em sua presença) e no desenvolvimento de maneiras seguras de estocá-lo para uso como combustível. É altamente solúvel em diversos compostos que possuem Terras-raras e metais de transição e pode ser dissolvido tanto em metais cristalinos e amorfos. A solubilidade do hidrogénio em metais é influenciada por distorções ou impurezas locais na estrutura cristalina do metal.

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