Idrogeno

L'idrogeno in natura

Nella sua forma pura sulla Terra, l'idrogeno è di solito un gas. L'idrogeno è anche una delle parti che compongono una molecola d'acqua. L'idrogeno è importante perché è il combustibile che alimenta il Sole e altre stelle. L'idrogeno costituisce circa il 74% dell'intero universo. Il simbolo dell'idrogeno sulla tavola periodica degli elementi è H.

L'idrogeno puro è normalmente composto da due atomi di idrogeno collegati tra loro. Gli scienziati chiamano queste molecole biatomiche. L'idrogeno ha una reazione chimica quando viene mescolato con la maggior parte degli altri elementi. Non ha colore né odore.

L'idrogeno puro è molto raro nell'atmosfera terrestre. In natura, di solito si trova nell'acqua. L'idrogeno è anche in tutti gli esseri viventi, come parte dei composti organici di cui sono fatti gli esseri viventi. Inoltre, gli atomi di idrogeno possono combinarsi con gli atomi di carbonio per formare idrocarburi. Il petrolio e altri combustibili fossili sono fatti di questi idrocarburi e sono comunemente usati per creare energia per uso umano.

L'idrogeno ha tre isotopi; gli altri sono chiamati deuterio e trizio. Come l'idrogeno normale, entrambi hanno solo un protone e un elettrone, ma il deuterio ha anche un neutrone e il trizio ne ha due. Questi altri tipi di idrogeno sono importanti nell'energia nucleare e nelle reazioni della chimica organica.

Alcuni altri fatti sull'idrogeno:

• È un gas a temperatura ambiente
• Si comporta come un metallo quando è solido.
• È l'elemento più leggero dell'universo.
• È l'elemento più comune nell'universo.
• Brucia o esplode quando tocca una fiamma.
• si illumina di viola quando è in stato di plasma.

Storia dell'idrogeno

L'idrogeno fu separato per la prima volta nel 1671 da Robert Boyle. Henry Cavendish nel 1776 lo identificò come un elemento distinto e scoprì che bruciandolo si produceva acqua.

Antoine Lavoisier ha dato all'idrogeno il suo nome, dalla parola greca per l'acqua, 'υδορ (pronunciato /HEEW-dor/) e gennen che significa "generare" in quanto forma acqua in una reazione chimica con l'ossigeno.

Usi dell'idrogeno

Gli usi principali sono nell'industria petrolifera e nella produzione di ammoniaca con il processo Haber. Una parte è usata altrove nell'industria chimica. Un po' viene usato come combustibile, per esempio nei razzi per le navicelle spaziali. La maggior parte dell'idrogeno che la gente usa proviene da una reazione chimica tra gas naturale e vapore.

Fusione nucleare

La fusione nucleare è una fonte di energia molto potente. Si basa sulla forzatura degli atomi per produrre elio ed energia, esattamente come avviene in una stella come il Sole, o in una bomba all'idrogeno. Questo ha bisogno di una grande quantità di energia per iniziare, e non è ancora facile da fare. Un grande vantaggio rispetto alla fissione nucleare, che è usata nelle centrali nucleari di oggi, è che produce meno scorie nucleari e non usa un combustibile tossico e raro come l'uranio. Più di 600 milioni di tonnellate di idrogeno subiscono la fusione ogni secondo sul Sole.

Bruciare l'idrogeno

L'elettrolisi dell'acqua rompe l'acqua in idrogeno e ossigeno, usando l'elettricità. L'idrogeno che brucia si combina con le molecole di ossigeno per fare vapore (vapore acqueo puro). Una cella a combustibile combina l'idrogeno con una molecola di ossigeno, rilasciando un elettrone come elettricità. Per queste ragioni, molte persone credono che l'energia a idrogeno finirà per sostituire gli altri combustibili sintetici.

L'idrogeno può anche essere usato come combustibile in una cella a combustibile, o bruciato per produrre calore per turbine a vapore o motori a combustione interna. L'idrogeno può essere creato da molte fonti come il carbone, il gas naturale o l'elettricità, e quindi rappresenta una preziosa aggiunta alla rete elettrica; nello stesso ruolo del gas naturale. Una tale rete e infrastruttura con veicoli a celle a combustibile è ora pianificata da un certo numero di paesi tra cui il Giappone, la Corea e molti paesi europei. Questo permette a questi paesi di comprare meno petrolio, il che è un vantaggio economico. L'altro vantaggio è che usato in una cella a combustibile o bruciato in un motore a combustione come in un'auto a idrogeno, il motore non fa inquinamento. Si forma solo acqua e una piccola quantità di ossidi di azoto.