Hidrogênio (H)

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

• Número Atômico (Z): 1;

• Peso Atômico: 1,00794;

• Grupo da Tabela: 1 (IA);

• Estado Físico: Gasoso (T = 298K);

• Densidade: 0,0000899 g/cm^3;

• Ponto de Fusão (PF): 14,025 K;

• Ponto de Ebulição (PE): 20,268 K;

• Pode formar cátion monovalente;

• Pode formar ânion monovalente;

• Pode realizar ligação covalente;

• Pode realizar ligação iônica;

• Apresenta pequena capacidade de dissociação quando está na sua forma molecular;

• É quase insolúvel na água;

• Em condições normais, é pouco reativo, mas, sob condições favoráveis, reage com a maioria dos elementos;

• 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:

• 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).

• 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).

• Decomposição de hidrocarbonetos com a ação do calor

Aplicações do Gás Hidrogênio

Entre as principais aplicações do hidrogênio na forma de gás, podemos destacar:

• Produção da amônia

• Produção do metanol

• Combustível de foguetes

• Remoção de enxofre de combustíveis

• Hidrogenação de óleos e gorduras

• Já foi utilizado em balões e dirigíveis, mas, por ser inflamável, causou acidentes e não é utilizado mais.

• Pode ser utilizado na aplicação criogênica

• Indústria de corantes

Por Me. Diogo Lopes Dias

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