Quais são as propriedades do hidrogênio?
As propriedades do hidrogênio incluem que, em seu estado natural na Terra, é um gás incolor e inodoro que é extremamente inflamável. É o elemento mais leve conhecido por existir na natureza, ocupando uma média de 75% de toda a massa no universo em estrelas, planetas e outros objetos estelares. Hydrogen is also essential for all life on Earth, where it makes up 14% of living matter by weight, as it readily forms bonds with oxygen to create water and carbon to create the molecules that are the base upon which living structures and most organic molecules are built.
While the most abundant form of hydrogen is protium, where it has only one proton in its atomic nucleus and one electron in orbit around the nucleus, two other Também existem isótopos de hidrogênio. O Protium é responsável por 99,985% de todo o hidrogênio natural, e o deutério é responsável por outros quase 0,015% com um próton e o nêutron no núcleo atômico, o que lhe dá uma massa duas vezes a do protium. Trítio é o TA forma de hidrogênio, que é extremamente rara de natureza, mas pode ser produzida artificialmente. É instável e exibe decaimento radioativo com meia-vida de 12,32 anos. Possui dois nêutrons no núcleo atômico para um próton e é um composto essencial produzido e usado em armas de bomba de hidrogênio para aumentar seu rendimento, bem como na produção de energia de fissão nuclear e na pesquisa de fusão nuclear.
As propriedades químicas do hidrogênio, com apenas um elétron em órbita, o levam a ser um elemento altamente reativo que forma ligações com muitos outros elementos. Em seu estado natural na atmosfera, ele se liga a outro átomo de hidrogênio como o oxigênio, para formar h 2 também podem ser únicas, dependendo da rotação de seus núcleos, com moléculas de H 2 em que ambos os núcleos giram na mesma direção chamada orto -hidrogênio, e aqueles com rotações opostas conhecidas como parahydrogen. O orto -hidrogênio é a forma mais comum de H 2 na pressão atmosférica e temperatura normal na forma de gás, mas, quando resfriado em forma de líquido, como o combustível de foguetes, as mudanças de orto -hidrogênio para parahidrogênio.
As propriedades físicas do hidrogênio e sua abundância generalizada na terra e nos oceanos da Terra o tornam uma área importante de pesquisa como um suprimento de combustível praticamente ilimitado. Todas as formas de combustíveis e álcoois à base de fósseis, como gasolina, gás natural e etanol, são compostos de cadeias de hidrocarbonetos onde hidrogênio, carbono e, às vezes, o oxigênio são ligados. A separação de hidrogênio puro como uma fonte de combustível abundante e abundante é feita facilmente, mas a força necessária para quebrar o hidrogênio de ligações químicas e, em seguida, resfriá-lo para armazenamento geralmente leva mais energia do que o próprio hidrogênio puro pode gerar. Por esse motivo, as propriedades do hidrogênio significam que seus usos mais comuns são onde é encontrado em ligações químicas com outros elementos.
Pesquisa intA produção de energia de fusão também se baseia nas propriedades químicas dos compostos de hidrogênio deutério e trítio. As propriedades do hidrogênio usadas por todas as estrelas fundem os átomos de hidrogênio sob intensa pressão para liberar hélio e energia na forma de luz e calor. Pressões semelhantes estão sendo geradas em instalações de pesquisa usando poderosos campos magnéticos, lasers de confinamento inercial ou pulsos elétricos nos EUA, Europa e Japão.
À medida que a fusão de átomos de hidrogênio ocorre, é criado um átomo de hélio que transporta 20% do excesso de energia do processo e 80% da energia é transportada por um nêutron livre. Essa energia ou calor de nêutrons é então absorvida por um fluido para criar vapor e alimentar uma turbina para produzir eletricidade. O processo ainda permanece experimental, no entanto, a partir de 2011. Isso se deve às tremendas pressões que precisam ser mantidas para fundir os átomos de hidrogênio continuamente e fazer máquinas que podem suportar temperaturas produzidas em fusão que rcada 212.000.000 ° Fahrenheit (100.000.000 ° Celsius).