Hidrogen adalah unsur kimia yang menempati urutan pertama dalam tabel periodik dan dilambangkan dengan huruf H.
Menempati tempat pertama dalam tabel, ia memiliki nomor atom 1 dan massa atom yang juga sangat dekat dengan 1, karena isotopnya yang paling melimpah memiliki inti yang hanya terdiri dari satu proton.
Pada suhu dan tekanan normal, yaitu 0 C dan 1 atm, ia muncul sebagai gas dan sangat mudah terbakar, tidak memiliki warna atau bau.
Molekulnya terdiri dari dua atom (molekul biatomik) yang hanya berbagi dua elektron satu sama lain.
Ini adalah unsur yang paling melimpah di alam semesta dan merupakan salah satu yang paling melimpah di Bumi.
Ini hadir dalam air dan di semua senyawa organik dan organisme hidup, mampu bereaksi secara kimia dengan banyak senyawa lain.
Kegunaannya beragam, termasuk produksi amonia, sebagai bahan bakar alternatif dan sebagai sumber energi dalam sel bahan bakar.
Meskipun berlimpah di alam semesta, hidrogen sulit diproduksi dalam jumlah besar. Saat ini proses yang paling banyak digunakan adalah steam reforming gas alam (operasi suhu tinggi di mana gas alam dikontakkan dengan uap air).
Cara lain untuk memproduksi hidrogen adalah dengan elektrolisis air, tetapi menjadi tidak efisien secara ekonomi untuk produksi massal. Di laboratorium dapat dibuat dengan mereaksikan asam dengan logam, misalnya asam nitrat pada pelat seng.
Hidrogen adalah senyawa pertama yang diproduksi oleh Theophratus Bombastus von Hohenheim (1493-1541), seorang alkemis Swiss, juga dikenal sebagai Paracelsus, mencampur logam dengan asam. Paracelsus, sementara itu, tidak menyadari bahwa “udara eksplosif” yang dihasilkan melalui reaksi kimia ini adalah hidrogen.
Hanya pada tahun 1766, Henry Cavendish mengenali gas ini dengan bahan kimia individual. Dia mengidentifikasi gas yang dilepaskan dari reaksi logam dengan asam sebagai gas yang mudah terbakar dan menemukan bahwa gas ini menghasilkan air ketika dibakar dengan adanya udara.
Adalah Antonie Lavoisier yang, pada tahun 1783, memberi nama hidrogen pada unsur kimia dan membuktikan bahwa air terdiri dari hidrogen dan oksigen.
Penggunaan pertama hidrogen dalam balon.
Di luar unsur ini yang paling melimpah di alam semesta, produksinya di Bumi relatif sulit, dan dapat diperoleh dengan:
- Elektrolisa
- Reaksi Logam dengan Asam
- Reaksi Batubara atau Hidrokarbon dengan uap air pada suhu tinggi
Atom hidrogen adalah yang paling sederhana dari semua unsur. Isotop yang paling melimpah, itu sendiri, terdiri dari inti dengan hanya satu proton, di mana elektron mengorbit. Karena kesederhanaannya itu sangat penting dalam pengembangan caral atom.
Harold C. Urey, menemukan deuterium, sebuah isotop hidrogen di mana inti terdiri dari proton dan neutron, melalui distilasi berulang sampel air.
Karena penemuan ini, Harold memenangkan Hadiah Nobel pada tahun 1934. Isotop hidrogen ini relevan dalam aplikasi yang tak terhitung jumlahnya, terutama dalam industri nuklir.
Meskipun perbedaan antara deuterium dan isotop yang paling melimpah hanyalah neutron, karena inti hidrogen sangat ringan, atom deuterium memiliki massa sekitar dua kali massa atom protium.
Isotop hidrogen lainnya, tritium, di mana nukleus terdiri dari satu proton dan dua neutron, dianggap sangat penting dalam reaksi fusi nuklir.