Apa sifat hidrogen?

Sifat -sifat hidrogen termasuk bahwa, dalam keadaan alami di Bumi, itu adalah gas yang tidak berwarna dan tidak berbau yang sangat mudah terbakar.Ini adalah elemen paling ringan yang diketahui ada di alam, mengambil rata -rata 75% dari semua massa di alam semesta di bintang, planet, dan benda bintang lainnya.Hidrogen juga penting untuk semua kehidupan di bumi, di mana ia membentuk 14% dari materi hidup berdasarkan berat, karena mudah membentuk ikatan dengan oksigen untuk menciptakan air dan karbon untuk menciptakan molekul yang merupakan dasar di mana struktur hidup dan sebagian besar molekul organikdibangun.

Sementara bentuk hidrogen yang paling melimpah adalah protium, di mana ia hanya memiliki satu proton dalam inti atomnya dan satu elektron dalam orbit di sekitar nukleus, dua isotop hidrogen lainnya juga ada.Protium menyumbang 99,985% dari semua hidrogen alami, dan deuterium menyumbang hampir 0,015% yang memiliki proton dan neutron dalam nukleus atom, yang memberikan massa yang dua kali lipat dari Protium.Tritium adalah bentuk ketiga dari hidrogen, yang sangat langka di alam, tetapi dapat diproduksi secara artifisial.Ini tidak stabil dan menunjukkan peluruhan radioaktif dengan waktu paruh 12,32 tahun.Ini memiliki dua neutron dalam nukleus atom untuk satu proton, dan merupakan senyawa utama yang diproduksi dan digunakan dalam senjata bom hidrogen untuk meningkatkan hasilnya, serta dalam produksi energi fisi nuklir, dan dalam penelitian fusi nuklir.

sifat kimia dariHidrogen, dengan hanya satu elektron di orbit, membuatnya menjadi elemen yang sangat reaktif yang membentuk ikatan dengan banyak elemen lainnya.Dalam keadaan alami di atmosfer, ia terikat pada atom hidrogen lain seperti oksigen, untuk membentuk H ₂ .H ₂ Molekul juga bisa unik tergantung pada putaran inti mereka, dengan molekul H ₂ di mana kedua inti berputar dalam arah yang sama disebut orthohidrogen, dan mereka yang memiliki putaran berlawanan yang dikenal sebagai parahydrogen.Orthohydrogen adalah bentuk yang paling umum dari H ₂ pada tekanan atmosfer normal dan suhu dalam bentuk gas, tetapi, ketika didinginkan ke bentuk cair seperti untuk bahan bakar roket, perubahan orthohidrogen menjadi kelimpahan parahidrogen.

Sifat fisik hidrogen dan kelimpahannya yang luasDi darat dan di bumi lautan menjadikannya bidang penelitian yang penting sebagai pasokan bahan bakar yang hampir tidak terbatas.Semua bentuk bahan bakar berbasis fosil dan alkohol seperti bensin, gas alam, dan etanol terdiri dari rantai hidrokarbon di mana hidrogen, karbon, dan kadang-kadang oksigen terikat bersama.Memisahkan hidrogen murni sebagai sumber bahan bakar yang membakar bersih dan berlimpah itu sendiri mudah dilakukan, tetapi gaya yang diperlukan untuk memecah hidrogen bebas dari ikatan kimia dan kemudian mendinginkannya untuk penyimpanan sering kali membutuhkan lebih banyak energi daripada hidrogen murni itu sendiri yang dapat dihasilkan.Untuk alasan ini, sifat -sifat hidrogen berarti bahwa penggunaannya yang paling umum adalah di mana ia ditemukan dalam ikatan kimia dengan elemen lain.

Penelitian tentang produksi energi fusi juga bergantung pada sifat kimia dari senyawa hidrogen deuterium dan tritium.Sifat -sifat hidrogen yang digunakan oleh semua bintang sekering atom hidrogen bersama -sama di bawah tekanan intens untuk melepaskan helium dan energi dalam bentuk cahaya dan panas.Tekanan serupa sedang dihasilkan dalam fasilitas penelitian menggunakan medan magnet yang kuat, laser kurungan inersia, atau pulsa listrik di AS, Eropa, dan Jepang.

Ketika penggabungan atom hidrogen terjadi, atom helium dibuat yang membawa 20% dari kelebihan energi dari proses, dan 80% energi dibawa oleh neutron bebas.Energi atau panas neutron ini kemudian diserap oleh cairan untuk membuat uap dan memberi daya turbin untuk menghasilkan listrik.Prosesnya masih tetap eksperimental, pada tahun 2011. Hal ini disebabkan oleh tekanan luar biasa yang perlu dipertahankan untuk menggabungkan atom hidrogen secara terus menerus dan membuat mesin yang dapat menanggung suhu yang dihasilkan dalam fusi yang mencapai 212.000, 000 deg;Fahrenheit (100.000.000 deg; Celcius).