Idrogeno

L'idrogeno (simbolo H, n. atomico 1, configurazione elettronica 1s¹) è il primo elemento del sistema periodico a, anche se formalmente viene spesso collocato nel gruppo I A, di fatto non appartiene ad alcun gruppo, avendo proprietà specifiche che lo distinguono da tutti gli altri elementi. È un gas incolore, inodore e insapore, a molecola biatomica H₂ (punto di fusione = −259,2 ^°C). punto di ebollizione = −252,7 ^°C). Presente in piccolissima concentrazione nell'atmosfera terrestre, è invece relativamente abbondante in forma combinata, soprattutto come acqua, H₂O, e come composti organici (idrocarburi, carboidrati, lipidi, proteine ecc.), tanto che rappresenta il 15% degli atomi presenti sulla crosta terrestre. È il più abbondante elemento presente nell'Universo (ca 90% degli atomi), costituente della materia delle stelle e del gas interstellare. L'idrogeno naturale è costituito da tre isotopi: idrogeno propriamente detto o prozio ₁¹H (99,9%), deuterio ₁²H (0,016%) e trizio ₁³H, radioattivo.

A temperatura ambiente l'idrogeno è chimicamente poco reattivo. Tuttavia, acceso all'aria brucia con fiamma azzurrognola e fortemente calorifica, reagendo con ossigeno, O, per formare acqua:

La principale fonte di idrogeno è data da processi di cracking catalitico degli idrocarburi oppure dalla reazione dell’ossigeno in difetto o del vapor d’acqua con idrocarburi. Gli impieghi principali dell’idrogeno sono nelle sintesi dell’ammoniaca e del metanolo, nei processi di idrogenazione e nella saldatura e nel taglio dei metalli con la fiamma ossidrica. Allo stato liquido l’idrogeno si usa, generalmente in miscela con l’ossigeno liquido, come propellente per motori a razzo. In futuro, probabilmente, l’uso dell’idrogeno come combustibile (per esempio, come carburante per auto) aumenterà molto, perché la combustione di tale elemento libera un calore elevatissimo e produce sostanze innocue (acqua).