الهيدروجين

هيدروجين

الاسم مشتق من اليونانية حيث أن
هيدرو تعني ماء وجين تعني تكوّن. يسمى في الترجمات الحديثة المَوْهَن، على وزن فعلن من
المَاه، أي الماء، رمزه الكيميائي العربي م) هو عنصر كيميائي في الجدول الدوري
ويرمز له بالرمز H وله الرقم
الذري 1. وفي ظروف الضغط والحرارة القياسية فإنه غاز عديم اللون
والرائحة, لا فلزي, وحيد
التكافؤ, سريع الاشتعال, ثنائي الذرة. الهيدروجين أخف الغازات وأكثرها تواجدا في الكون. يوجد
في الماء وكل المركبات العضوية والكائنات الحية.

يتم تحضير الهيدروجين في المعمل
عن طريق تفاعل الأحماض مع الفلزات مثل الزنك. أما لتحضير الهيدروجين بكميات كبيرة
للاستخدامات الصناعية فيتم ذلك عن طريق تعديل البخار بالغاز الطبيعي. كما أن التحليل
الكهربائي للماء يعتبر من الطرق البسيطة, ولكن تكاليفه عالية لدرجة عدم
استخدامه تجاريا. ويحاول
العلماء هذه الأيام الوصول لطرق جديدة لإنتاج الهيدروجين, وأحد هذه
الطرق يتضمن استخدام الطحالب.
كما أنه توجد طريقة أخرى تتضمن استخدام الجلوكوز والسوربيتول, والذي يتم في درجة
حرارة منخفضة, واستخدام عامل حفاز جديد.


الخواص

الهيدروجين أخف العناصر
الكيميائية على الإطلاق, ويتكون هو ونظائره من إلكترون مفرد وبروتون. وفي درجة الحرارة
والضغط القياسيين يقوم الهيدروجين يتكوين غاز ثنائي الذرة, H2, ودرجة غليانه 20.27 K ودرجة ذوبانه 14.02 K. وتحت ظروف الضغط العالية, كالتي توجد في مركز
كوكب المارد الغازي يفقد الهيدروجين خواصه ويصبح فلزا سائلا (راجع الهيدروجين
الفلزي) . وتحت ظروف الضغط المنخفض كالتي توجد في الفضاء, يميل الهيدروجين
لأن يتواجد في شكل ذرات مفردة, نظرا لعدم وجود ظروف مناسبة لها لأن تتحد,
تتكون سحب من الهيدروجين H2 عند تكون النجوم.

ويلعب الهيدروجين دورا حيويا في
الكون عن طريق تفاعل بروتون-بروتون ودورة كربون-نيتروجين. (وهذه عمليات انصهار نووي
تطلق كميات هائلة من الطاقة خلال اتحاد ذرات الهيدروجين لتكوين الهيليوم.)


ذرة الهيدروجين

ذرة الهيدروجين هي ذرة عنصر
الهيدروجين. وتتكون من إلكترون وحيد سالب الشحنة, يدور حول بروتون موجب الشحنة, والذي
يعتبر نواة ذرة الهيدروجين. وحركة الإلكترون ثابتة في دورانها حول النواة عن طريق
قوى كولوم.