O elemento químico Hidrogênio, cuja sigla é H, está posicionado na família IA da Tabela Periódica porque sua distribuição eletrônica apresenta o mesmo subnível mais energético que todos os outros elementos dessa família. Como seu número atômico é 1, logo sua distribuição eletrônica é 1s1.
Mesmo que sua distribuição apresente o s1 como subnível mais energético, assim como todos os outros elementos da família IA, não podemos enquadrar o hidrogênio como pertencente a essa família periódica. Isso acontece porque esse elemento não apresenta características que o enquadrem em um dos grupos periódicos, o que faz dele único.
Foi estudado (propriedades físicas) pela primeira vez no ano de 1766 pelo químico e físico inglês Henry Cavendish, depois que o químico Robert Boyle produziu um gás inflamável a partir de reações com metais no ano de 1670. Em 1773, o químico francês Antoine Lavoisier realizou experimentos semelhantes aos de Cavendish e forneceu o nome Hidrogênio a esse elemento.
Características gerais do Hidrogênio
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Número Atômico (Z): 1;
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Peso Atômico: 1,00794;
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Grupo da Tabela: 1 (IA);
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Estado Físico: Gasoso (T = 298K);
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Densidade: 0,0000899 g/cm3;
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Ponto de Fusão (PF): 14,025 K;
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Ponto de Ebulição (PE): 20,268 K;
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Pode formar cátion monovalente;
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Pode formar ânion monovalente;
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Pode realizar ligação covalente;
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Pode realizar ligação iônica;
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Apresenta pequena capacidade de dissociação quando está na sua forma molecular;
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É quase insolúvel na água;
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Em condições normais, é pouco reativo, mas, sob condições favoráveis, reage com a maioria dos elementos;
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É um forte agente redutor.
O Hidrogênio é o elemento mais abundante do universo e é o elemento básico de toda e qualquer estrela. Cerca de 90% dos átomos presentes no universo são átomos de Hidrogênio.
Não é possível encontrá-lo na forma de átomo isolado na natureza. Além de participar da composição de várias substâncias, ele pode ser encontrado na sua fórmula molecular. A forma molecular do Hidrogênio é:
O gás hidrogênio apresenta dois átomos em sua molécula
De forma molecular sempre diatômica, o Hidrogênio é um gás incolor, inodoro (sem odor) e insípido (sem sabor). Nessa forma, sua quantidade no nosso planeta é em torno de apenas 1 ppm. Assim, o hidrogênio não é o elemento mais abundante do planeta Terra (é o décimo mais abundante), mas faz parte de uma das principais substâncias que mantêm a vida da maioria dos organismos vivos: a água (H2O).
Formas de obtenção do Hidrogênio
A produção do gás Hidrogênio pode ser realizada por meio de alguns processos básicos, a saber:
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Reação de simples troca de ácidos com metais
2 Al + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3H2
Na equação acima, podemos observar que, quando o alumínio metálico reage com o ácido clorídrico (HCl), ocorre uma reação de simples troca que produz o cloreto de alumínio (AlCl3) e o gás hidrogênio (H2).
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Reação de hidretos com a água
NaH + H2O → NaOH + H2
Na equação acima, o hidreto de sódio (NaH) reage com a água, o que resulta na formação do hidróxido de sódio (NaOH) e do gás hidrogênio (H2).
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Decomposição de hidrocarbonetos com a ação do calor
Aplicações do Gás Hidrogênio
Entre as principais aplicações do hidrogênio na forma de gás, podemos destacar:
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Produção da amônia
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Produção do metanol
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Combustível de foguetes
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Remoção de enxofre de combustíveis
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Hidrogenação de óleos e gorduras
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Já foi utilizado em balões e dirigíveis, mas, por ser inflamável, causou acidentes e não é utilizado mais.
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Pode ser utilizado na aplicação criogênica
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Indústria de corantes
Por Me. Diogo Lopes Dias
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