the most abundant element in the universe, hydrogen is also a promising source of” clean ” fuel on Earth.
nomeado após as palavras gregas hydro para ” água “e genes para” formação”, hidrogênio compõe mais de 90 por cento de todos os átomos, que é igual a três quartos da massa do universo, de acordo com o Laboratório Nacional de Los Alamos. O hidrogênio é essencial para a vida, e está presente em quase todas as moléculas dos seres vivos, de acordo com a Royal Society of Chemistry. O elemento também ocorre nas estrelas e potencia o universo através da reação próton-próton e ciclo carbono-nitrogênio. Os processos de fusão de hidrogênio estelar liberam grandes quantidades de energia à medida que combinam átomos de hidrogênio para formar hélio, de acordo com Los Alamos.o gás hidrogênio puro é escasso na atmosfera da terra e qualquer hidrogênio que realmente entra na atmosfera rapidamente escapa da gravidade da terra, de acordo com a Royal Society. Em nosso planeta, o hidrogênio ocorre principalmente em combinação com oxigênio e água, bem como em matéria orgânica, como plantas vivas, petróleo e carvão, relata Los Alamos.
Apenas os fatos
- número Atômico (número de prótons no núcleo): 1
- Atômico símbolo (sobre a Tabela Periódica dos Elementos): H
- massa Atômica (média de massa do átomo): 1.00794
- Densidade: 0.00008988 gramas por centímetro cúbico
- Fase na temperatura de quarto: Gás
- ponto de Fusão: menos 434.7 graus Fahrenheit (menos 259.34 graus Celsius)
- ponto de Ebulição: menos 423.2 F (menos 252.87 C)
- Número de isótopos (átomos do mesmo elemento com um número diferente de nêutrons): 3 comum isótopos, incluindo 2 estável queridos
- isótopo Mais comum: 1H, a abundância natural 99.9885 por cento
Hidrogênio descoberta
Robert Boyle produzido o gás de hidrogênio, em 1671, enquanto ele estava experimentando com ferro e ácidos, mas não foi até 1766 que Henry Cavendish reconhecido como um elemento distinto, de acordo com Jefferson Lab. O elemento foi nomeado hidrogênio pelo químico francês Antoine Lavoisier.o hidrogénio tem três isótopos comuns.: protium, um isótopo estável descoberto em 1932 por Harold C. Urey, e tritium, um isótopo instável descoberto em 1934, de acordo com Jefferson Lab. A diferença entre os três isótopos está no número de nêutrons que cada um deles tem. Hidrogênio não tem nêutrons; deutério tem um, enquanto trítio tem dois nêutrons, de acordo com Lawrence Berkeley National Laboratory. Deutério e trítio são usados como combustível em reatores de fusão nuclear, de acordo com Los Alamos.
hidrogénio combina – se com outros elementos, formando uma série de compostos, incluindo compostos comuns como água (H2O), amoníaco (NH3), metano (CH4), açúcar de mesa (C12H22O11), peróxido de hidrogénio (H2O2) e ácido clorídrico (HCl), de acordo com o Jefferson Lab.
hidrogênio é tipicamente produzido por aquecimento de gás natural com vapor para formar uma mistura de hidrogênio e monóxido de carbono chamado syngas, que é então separado para produzir hidrogênio, de acordo com a Royal Society.
hidrogênio é usado para fazer amônia para fertilizante, em um processo chamado de processo de Haber, no qual ele é reagido com nitrogênio. O elemento também é adicionado a Gorduras e óleos, como óleo de amendoim, através de um processo chamado hidrogenação, de acordo com o Jefferson Lab. Outros exemplos de uso de hidrogênio incluem combustível de foguete, soldagem, produção de ácido clorídrico, redução de minérios metálicos e balões de enchimento, de acordo com Los Alamos. Pesquisadores têm trabalhado no desenvolvimento da tecnologia de células de combustível de hidrogênio que permite que quantidades significativas de energia elétrica a ser obtida usando hidrogênio gás como uma fonte de energia sem poluição que pode ser usado como combustível para carros e outros veículos.
hidrogênio também é usado na indústria de vidro como uma atmosfera de proteção para fazer chapas de vidro plano, enquanto a indústria eletrônica, é usado como um gás de descarga no processo de fabricação de chips de silício, de acordo com a Royal Society.
Esta visão true-color simulada de Júpiter é composta de 4 imagens tiradas pela sonda Cassini da NASA em 7 de dezembro de 2000. A resolução é de cerca de 89 milhas (144 quilômetros) por pixel. Credit: NASA / JPL / University of Arizona
Who knew?
- hidrogênio é o principal componente de Júpiter e de outros planetas gigantes gasosos, de acordo com Los Alamos.o primeiro voo de balão de gás foi lançado em Paris em 1783 e o gás usado no balão era hidrogênio, de acordo com o National Balloon Museum. Seu uso no preenchimento de dirigíveis terminou quando o Hindenburg pegou fogo, de acordo com a Royal Society.a NASA usa hidrogénio como combustível para transportar a tripulação para o espaço.o hidrogénio liquefeito é extremamente frio e pode causar queimaduras graves do frio quando entra em contacto com a pele.
- hidrogênio é cerca de 14 vezes mais leve que o ar, de acordo com “os princípios da química.Lavoisier, o químico francês que deu seu nome a hidrogênio, serviu como financiador e administrador público antes da Revolução francesa e foi executado durante a Revolução, de acordo com a Encyclopedia Britannica.cerca de 3 bilhões de pés cúbicos de hidrogênio são produzidos nos Estados Unidos por ano, de acordo com Los Alamos.o hidrogênio tem a menor densidade de todos os gases, de acordo com a Royal Society.
- hidrogênio é o único elemento cujos três isótopos comuns-protium, deutério e tritium – receberam nomes diferentes, relata Los Alamos.os investigadores têm estudado o hidrogénio com grande interesse durante anos, devido ao seu potencial como combustível sem poluição. “O hidrogênio é um portador de energia sem carbono nele, então quando você o queima, você só produz água”, o que o torna um combustível limpo, sem emissões nenhumas, disse Richard Chahine, diretor do Instituto de pesquisa de hidrogênio da Universidade de Quebec em Trois-Rivières, no Canadá. No entanto, há um grande problema com o combustível de hidrogénio: é mais caro do que o gás. De facto, no ano passado, o Vice-Presidente Sénior da Toyota, Bob Carter, anunciou que, de acordo com as estimativas do Departamento de energia, um tanque cheio de hidrogénio comprimido custaria inicialmente cerca de 50 dólares. Ecomento.com reportado. Em geral, os custos associados com a tecnologia do combustível de hidrogênio são “uma barreira muito desafiadora porque, a partir de agora, as pessoas preferem ter melhores tecnologias ao preço atual”, disse Chahine ao vivo Ciência. outro problema com o combustível para hidrogénio é que o processo de produção de hidrogénio em si não é, de facto, tão” limpo ” ou isento de poluição. “A partir de hoje, a maior parte do hidrogênio produzido vem do gás natural”, um processo que gera dióxido de carbono (CO2), disse Chahine. os investigadores têm, portanto, procurado formas alternativas e mais respeitadoras do ambiente de produzir hidrogénio que, idealmente, eliminariam as emissões de CO2 do processo. No ano passado, por exemplo, cientistas nos EUA. O Laboratório Nacional Argonne do Departamento de energia desenvolveu um pequeno “nano-sized hydrogen generator”, um dispositivo que produz hidrogênio puro usando luz e grafeno e sem queimar combustíveis fósseis. A versão atual do gerador é realmente pequena, mas se ele acontece que pode ser expandido, ele poderia permitir que os cientistas produzam hidrogênio suficiente para fornecer combustível para carros e geradores.outra forma de produzir hidrogênio, chamada “separação biológica da água”, envolveria o uso de certos micróbios fotossintéticos que usam energia leve para produzir hidrogênio a partir da água como parte de seus processos metabólicos, de acordo com o Laboratório Nacional de Energia Renovável, onde pesquisadores estão atualmente investigando este processo. Outro método potencial de produção de hidrogénio envolve a fermentação de materiais de biomassa renováveis, segundo os relatórios NREL. Pesquisadores da NREL também têm trabalhado na conversão de resíduos agrícolas (como cascas de amendoim) e resíduos de consumo (como plásticos e gorduras de resíduos) em um produto líquido chamado bio-óleo cujos componentes podem então ser separados em combustíveis, incluindo hidrogênio. A maneira mais limpa de produzir hidrogênio, no entanto, é através da divisão da água em hidrogênio e oxigênio usando a luz solar, relata a NREL.