Usuari:Joancreus/Laboratori
From Wikipedia, the free encyclopedia
L'hidrogen és un element químic de símbol H i nombre atòmic 1. Té un pes atòmic mitjà de 1,00794 uma, la qual cosa el converteix en l'element més lleuger en forma monoatòmica (H1). A més, és la substància química més abundant: constitueix aproximadament el 75% de la massa bariònica de l'univers.[3] Les estrelles no romanents estan composades principalment d'hidrogen en el seu estat de plasma.
Hidrogen | |||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1H | |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
Aspecte | |||||||||||||||||||||||||
Gas incolor amb resplendor lila en estat de plasma Línies espectrals de l'hidrogen | |||||||||||||||||||||||||
Propietats generals | |||||||||||||||||||||||||
Nom, símbol, nombre | Hidrogen, H, 1 | ||||||||||||||||||||||||
Categoria d'elements | No metalls | ||||||||||||||||||||||||
Grup, període, bloc | 1, 1, s | ||||||||||||||||||||||||
Pes atòmic estàndard | 1,00784(7) | ||||||||||||||||||||||||
Configuració electrònica | 1s1 1 | ||||||||||||||||||||||||
Propietats físiques | |||||||||||||||||||||||||
Color | Incolor | ||||||||||||||||||||||||
Fase | Gas | ||||||||||||||||||||||||
Densitat | (0 °C, 101.325 kPa) 0,08988 g/L | ||||||||||||||||||||||||
Densitat del líquid en el p. f. |
0,07 (0,0763 sòlid)[1] g·cm−3 | ||||||||||||||||||||||||
Densitat del líquid en el p. e. |
0,07099 g·cm−3 | ||||||||||||||||||||||||
Punt de fusió | 14,01 K, −259,14 °C | ||||||||||||||||||||||||
Punt d'ebullició | 20,28 K, −252,87 °C | ||||||||||||||||||||||||
Punt triple | 13,8033 K (−259 °C), 7,042 kPa | ||||||||||||||||||||||||
Punt crític | 32,97 K, 1,293 MPa | ||||||||||||||||||||||||
Entalpia de fusió | (H2) 0,117 kJ·mol−1 | ||||||||||||||||||||||||
Entalpia de vaporització | (H2) 0,904 kJ·mol−1 | ||||||||||||||||||||||||
Capacitat calorífica molar | (H2) 28,836 J·mol−1·K−1 | ||||||||||||||||||||||||
Pressió de vapor | |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
Propietats atòmiques | |||||||||||||||||||||||||
Estats d'oxidació | 1, -1 (òxid amfòter) | ||||||||||||||||||||||||
Electronegativitat | 2,20 (escala de Pauling) | ||||||||||||||||||||||||
Energia d'ionització | 1a: 1.312,0 kJ·mol−1 | ||||||||||||||||||||||||
Radi covalent | 31±5 pm | ||||||||||||||||||||||||
Radi de Van der Waals | 120 pm | ||||||||||||||||||||||||
Miscel·lània | |||||||||||||||||||||||||
Estructura cristal·lina | Hexagonal | ||||||||||||||||||||||||
Ordenació magnètica | Diamagnètic[2] | ||||||||||||||||||||||||
Conductivitat tèrmica | 0,1805 W·m−1·K−1 | ||||||||||||||||||||||||
Velocitat del so | (Gas a 27 °C) 1.310 m·s−1 | ||||||||||||||||||||||||
Nombre CAS | 1333-74-0 | ||||||||||||||||||||||||
Isòtops més estables | |||||||||||||||||||||||||
Article principal: Isòtops de l'hidrogen | |||||||||||||||||||||||||
|
En condicions estàndard de temperatura i pressió, l'hidrogen és incolor, inodor, insípid, no tòxic, no metàl·lic i altament combustible; pren la forma d'un gas de molècula diatòmica de fórmula molecular H
2. L'hidrogen atòmic d'ocurrència natural és molt rar a la Terra, ja que aquest element forma fàcilment compostos covalents amb la majoria d'elements i es troba present a la molècula d'aigua i en la majoria de compostos orgànics. L'hidrogen té un paper molt important en la química d'àcid-base, en la qual en moltes reaccions s'intercanvien protons entre molècules solubles.
En compostos iònics, pot prendre una càrrega negativa (un anió conegut com hidrur que s'escriu H−), o bé una càrrega positiva (catió H+). Aquest darrer s'escriu com si fos un simple protó però, en realitat, els cations d'hidrogen en compostos iònics ocorren en espècies més complexes. D'altra banda, l'isòtop més comú de l'hidrogen és el proti (símbol 1H), que té un sol protó i cap neutró. Com que es tracta de l'àtom conegut més simple, l'àtom d'hidrogen ha estat molt emprat per resoldre problemes teòrics: per exemple, com que és l'únic àtom neutre que té una solució analítica a l'equació de Schrödinger, l'estudi de l'energètica i els enllaços de l'àtom d'hidrogen tingué un paper clau en el desenvolupament de la mecànica quàntica.
L'hidrogen gas fou produït artificialment per primer cop a les primeries del segle XVI mitjançant la barreja de metalls i àcids forts. En els anys 1766–81, Henry Cavendish fou el primer a reconèixer que l'hidrogen era una substància distinta,[4] i que produeix aigua quan es crema, propietat que més tard li donà a l'element el seu nom actual: en grec, el nom «hidrogen» és una derivació del grec que significa 'formador d'aigua'.
La producció industrial es fa principalment a partir del reformat amb vapor de gas natural i, menys freqüentment, a partir de mètodes de producció d'hidrogen com l'electròlisi de l'aigua.[5] La majoria de l'hidrogen es fa servir prop del seu lloc de producció; els dos usos majoritaris són el processament de combustible fòssil (per exemple, l'hidrocraqueig) i la producció d'amoníac, bàsicament pel mercat de fertilitzants. Finalment, l'hidrogen és una preocupació important en metal·lúrgia, ja que pot fragilitzar molts metalls[6] complicant així el disseny de productes tals com canonades i dipòsits d'emmagatzematge.[7]