Hidrogênio


O hidrogênio localiza-se na primeira casa da tabela periódica e está representado pela letra H, sendo este o seu símbolo.

Apesar de sua importância, é o elemento mais simples, formado apenas por um próton e nenhum nêutron.

Hidrogênio na tabela periódica

Elemento hidrogênio e suas características na tabela periódica

Do grego, a palavra "hidrogênio" é composta pelos termos hydro e genes, que significa gerador de água.

Características

Encontrado em estado puro como um elemento químico gasoso, é inflamável, incolor, inodoro, não-metálico e insolúvel em água.

Este elemento é raro na atmosfera terrestre, posto que sua densidade muito leve o permite escapar à gravidade da Terra.

Todavia, é abundante na superfície do Planeta, na forma de hidrocarbonetos e água, na qual existem dois átomos de hidrogênio para um átomo de oxigênio.

Foi através do modelo atômico de Bohr que foi possível explicar o comportamento estável do átomo de hidrogênio.

O hidrogênio, cujo número atômico é 1, produz compostos com muitos elementos da Tabela Periódica, especialmente os compostos orgânicos, em combinação com o carbono.

O mesmo é o mais abundante dos elementos químicos do Universo. Geralmente pode ser encontrado no estado atômico e na forma de plasma, estimando cerca de 75% da massa elementar, cujas propriedades são distintas daquela do hidrogênio molecular ou gás hidrogênio (H2).

Há três principais tipos de isótopos de hidrogênio. São eles:

Prótio (contém 1 próton), Deutério (contém 1 próton e 1 nêutron) e Tritío (contém 1 próton e 2 nêutrons), os quais são representados da seguinte forma:

Representação de isótopos de hidrogênio

História da descoberta

O gás hidrogênio foi o produzido artificialmente por T. Von Hohenheim (Paracelso, 1493-1541) quando este estudava a reação química entre metais e ácidos fortes.

Contudo, será Henry Cavendish o primeiro perceber, em 1781, a real natureza do gás. Ele o identificou numa reação ácido-metal como gás inflamável a qual o produz água quando queimado.

Mais tarde, em 1783, Antoine Lavoisier batizou o elemento como hidrogênio. A aplicação prática do gás pode ter sido com o primeiro balão de gás hidrogênio, de 1783, o qual se difundiu como forma de transporte, até que um acidente mostrou o risco envolvido.

Produção

Industrialmente, é produzido a partir de hidrocarbonetos existentes no gás natural.

O processo de "steam reforming", onde a alta temperatura em que o gás natural é contatado com vapor de água produz o elemento em estado puro.

Outra forma muito usual de obtenção do hidrogênio no Brasil e outros países com eletricidade abundante, é a decomposição eletrolítica de uma dissolução aquosa em sal comum.

A produção do mesmo em laboratório é feita atacando zinco (Zn) com ácido clorídrico diluído (HCl).

Para que serve?

O hidrogênio era utilizado como gás de balões e dirigíveis. Isso porque ele é mais leve do que o ar, mas foi substituído pelo hélio, elemento menos inflamável.

Atualmente, o hidrogênio é empregado em uma variada gama de produções. São exemplos a obtenção do amoníaco para fertilizantes, o metanol, a hidrogenação do carvão, a soldadura.

Acresce, ainda, a sua utilização como redutor para a obtenção de metais, devido à solubilidade e características do hidrogênio, o qual pode ocasionar fragilidade em muitos metais.

Em estado líquido, é empregado como carburante para foguetes e para o aprimoramento de combustíveis fósseis em geral.

Curiosidades

  • O H2 é mais leve que o ar e foi utilizado em dirigíveis rígidos pelo conde alemão Ferdinand von Zeppelin, daí o nome dos dirigíveis.
  • O gás de hidrogênio pode ser sintetizado por algumas bactérias e algas.
  • O hidrogênio será utilizado futuramente na produção de combustível de energia limpa.
  • O gás metano é uma fonte de hidrogênio de crescente importância.

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