Hidrogen adalah unsur aneh, satu-satunya yang tidak termasuk dalam salah satu golongan dalam tabel periodik, kadang-kadang diwakili dengan logam alkali, di lain waktu dengan halogen, atau hanya diisolasi dari semuanya, meskipun mungkin, karena Keelektronegatifan karakteristiknya, yang lebih besar dari logam alkali , dan kurang dari halogen, akan lebih baik untuk menempatkannya di tengah-tengah antara dua kelompok.
Sifat kimia hidrogen adalah:
- Dalam kondisi normal, hidrogen adalah gas yang tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak berasa.
- Ini adalah molekul terkecil yang diketahui.
- Massa jenis hidrogen adalah 76 kg/m3, dan dalam keadaan gas, massa jenisnya adalah 273 kg/L.
- Ini memiliki kecepatan transisi yang besar, ketika molekul berada dalam fase gas. Karena sifat ini, hampir tidak ada hidrogen di atmosfer bumi.
- Kemudahan efusi, serta difusi.
- Konduktivitas panas yang optimal
- Titik lebur 14025 K.
- Titik didih 20.268 K
Sifat fisik hidrogen:
- Ia memiliki berat atom 1.00974 sma.
- Ini memiliki keadaan oksidasi +1, -1.
- Ia melengkapi tingkat valensinya dengan elektron yang ditangkap, untuk menghasilkan anion H ^ -.
- Ini menggabungkan dengan logam alkali dan alkali tanah (kurang dengan berilium dan magnesium), melalui ikatan ion.
- Membentuk ikatan kovalen dengan nonlogam.
- Membentuk ikatan logam dengan unsur transisi.
- Hidrogen, H ^ +, selalu berasosiasi dengan unsur lain, lebih sedikit dalam bentuk gas.
- Ini memiliki struktur kristal heksagonal.
- Bereaksi dengan sebagian besar unsur pada tabel periodik.
Dihidrogen, berhasil mencair pada sekitar -253ºC, memadat sekitar -259ºC. Hidrogen dalam wujud gas tidak terlalu reaktif, hal ini mungkin karena energi ikatan kovalennya yang tinggi, HH = 436 kJ.mol ^ -1. Jenis ikatan ini lebih kuat daripada ikatan yang dibentuk oleh hidrogen dengan sebagian besar unsur non-logam lainnya, seperti energi ikatan HS, dengan nilai hanya 347 kJ.mol ^ -1. Harus diingat bahwa hanya ketika energi ikat produk serupa dengan reaktan, atau bahkan lebih tinggi, hanya jika reaksi spontan dimungkinkan.
Salah satu reaksi ini, misalnya, adalah pembakaran dihidrogen dengan dioksigen, untuk menghasilkan air. Ketika oksigen dan hidrogen dalam bentuk gas dicampur, menghasilkan percikan, reaksinya bersifat eksplosif:
2 H2 (g) + O2 (g) → 2 H2O (g)
Reaksi ini harus didorong oleh entalpi , karena ada pengurangan entropi. Dengan menambahkan energi ikat, ikatan yang kuat antara OH (464 kJ.mol ^ -1), yang membuat reaksi termodinamika layak.
Dihidrogen dapat bereaksi dengan halogen, memperlambat reaksi ini saat Anda bergerak ke bawah golongan. Dalam kelompok ini, reaksi hidrogen dengan fluor cukup hebat; memberikan sebagai produk hidrogen fluorida:
H2 (g) + F2 (g) → 2 HF (g)
Reaksi dihidrogen dengan nitrogen terjadi sangat lambat tanpa katalis:
3 H2 (g) + N2 (g) 2NH3 (g)
Ketika diproduksi pada suhu tinggi, dihidrogen mereduksi logam unsur menjadi beberapa oksida logam. Jadi, misalnya, tembaga (II) oksida direduksi menjadi tembaga logam:
Δ
CuO (s) + H2 (g) → Cu (s) + H2O (g)
Ketika berada di hadapan katalis (yang biasanya paladium, atau platinum), dihidrogen direduksi menjadi ikatan karbon-karbon rangkap tiga dan ganda, untuk dirinya sendiri, meninggalkan ikatan tunggal, seperti C2H4 (etena), tereduksi menjadi C2H6:
H2C = CH2 (g) + H2 (g) → H3C – CH3 (g)
Reduksi dihidrogen digunakan dalam konversi lemak cair tak jenuh (minyak konsumen), yang memiliki banyak ikatan rangkap karbon-karbon, menjadi lemak padat jenuh atau sebagian jenuh (seperti margarin), yang mengandung lebih sedikit ikatan rangkap karbon-karbon.