Idrogeno

L’idrogeno è l’elemento numero 1 appartenente al 1° Gruppo e al primo periodo della tavola periodica avente configurazione elettronica 1s1 e massa atomica pari a 1.00784 u.

Sebbene appartenga al 1° Gruppo la chimica dell’idrogeno è diversa da quella dei metalli alcalini appartenenti allo stesso gruppo.

L’idrogeno è l’elemento più abbondante dell’universo e si presenta sotto tre forme isotopiche: 1H detto Protio, 2H detto Deuterio indicato con D che ha un protone nel nucleo ed infine 3H detto Tritio indicato con T che ha due protoni nel nucleo e viene prodotto nell’alta atmosfera nell’alta atmosfera da una reazione nucleare.

L’idrogeno fu scoperto nel 1671 dal chimico irlandese Robert Boyle in quanto fu ottenuto dalla reazione tra il ferro e un acido. Fu solo nel 1766 che il chimico inglese Henry Cavendish come una sostanza nuova che denominò aria infiammabile.

Poiché dalla combustione dell’idrogeno si ottenne vapore acqueo il chimico francese Antoine Lavoisier diede all’elemento questo nome dal greco ὑδρο che significa acqua e γενής che significa creatore.

Il deuterio che ha un’abbondanza dello 0.0115 % fu scoperto dal chimico statunitense Harold Clayton Urey nel 1931 per distillazioni successive dell’idrogeno liquido e furono esaminati gli spettri di emissione del liquido rimasto che dava nuove linee di assorbimento rispetto a quelle dell’idrogeno.

L’abbondanza naturale del tritio, dell’ordine di 10-17 % è così bassa che non può essere rilevata da esperimenti simili e fu preparato per la prima volta nel 1934 da una reazione nucleare.

Poiché il punto di ebollizione di D2O è di 101,4 °C è possibile utilizzare l’evaporazione o la distillazione frazionata dell’acqua per aumentare la concentrazione di deuterio in un campione di acqua mediante la rimozione selettiva dell’acqua.

Pertanto il Gran Lago salato e il Mar morto hanno un’elevata concentrazione di acqua deuterata rispetto all’acqua di mare.

L’idrogeno che ha un solo elettrone spaiato può formare legami chimici in diversi modi:

  • Perdendo un elettrone che formare uno ione H+ che è un acido di Lewis in quanto accetta una coppia di elettroni per formare un legame con un atomo avente un doppietto elettronico solitario come nel caso di una molecola di acqua a cui si lega per dare lo ione idronio H3O+
  • Accettando un elettrone per formare un idruro idruro con un metallo appartenente al gruppo dei metalli alcalini o alcalino-terrosi come nel caso di KH
  • Condividendo il suo elettrone con altri atomi per formare legami covalenti polari come nel caso di HCl

L’idrogeno è un gas inodore e insapore che si presenta in forma molecolare H2 ed è particolarmente infiammabile.

In laboratorio può essere preparato dalla reazione tra un metallo e un acido:

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Author: Chimicamo

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