ما هو هيدروجين؟
هيدروجين (رمزه H) هو العنصر 1 في الجدول الدوري، وينتمي إلى لافلز في الدورة 1 والمجموعة 1. أبسط ذرة موجودة — بروتون واحد وإلكترون واحد — وتشكل نحو 90% من كل ذرة في الكون. في درجة حرارة الغرفة، يكون غازاً.
القصة
ماهيّة هيدروجين وكيف اكتشفناه
عنصر أساس الكون
يُعدّ الهيدروجين أبسط عنصر وأكثر العناصر وفرةً في الكون، إذ يشكّل تقريباً 75% من كل المادة العادية. وبوجود بروتون واحد وإلكترون واحد فقط، فإنه يمثل المستوى الفرعي الأساسي الذي تتكوّن منه جميع العناصر الأخرى في قلوب النجوم.
الخصائص الفيزيائية
في الظروف القياسية، يوجد الهيدروجين على هيئة غاز ثنائي الذرة عديم اللون والرائحة والطعم (H₂). وهو أخف عنصر، وتبلغ كثافته 14 مرة أقل من كثافة الهواء، مما يجعل البالونات المملوءة بالهيدروجين ترتفع بسرعة. يصبح العنصر سائلاً عند درجة حرارة شديدة الانخفاض تبلغ -253°C (-423°F)، وصلباً عند -259°C (-434°F).
الخصائص الكيميائية
يُظهر الهيدروجين سلوكاً كيميائياً فريداً، إذ يعمل بوصفه عاملاً مختزلاً وعاملاً مؤكسداً تبعاً لظروف التفاعل. ويكوّن بسهولة روابط تساهمية مع اللافلزات ومركبات أيونية مع الفلزات النشطة. تجعل طاقة رابطة H-H البالغة 436 kJ/mol جزيء H₂ مستقراً نسبياً، إذ يتطلب معظم التفاعلات طاقة تنشيط.
الأنواع النظيرية
البروتيوم (¹H): وفرة تبلغ 99.985% - الهيدروجين "العادي" الذي لا يحتوي على نيوترونات
الديوتيريوم (²H أو D): وفرة تبلغ 0.015% - "الهيدروجين الثقيل" الذي يحتوي على نيوترون واحد ويُستخدم في الاندماج النووي
التريتيوم (³H أو T): كميات ضئيلة - مشع ويحتوي على نيوترونين، وعمر النصف له 12.3 سنة