هيدروجين

الفئة: لافلز

العدد الذري: 1

الدورة: 1 | المجموعة: 1

المستوى الفرعي: s-المستوى الفرعي

1
H
1.008

الوصف

أبسط ذرة موجودة — بروتون واحد وإلكترون واحد — وتشكل نحو 90% من كل ذرة في الكون.

الخصائص الفيزيائية

الخاصية القيمة
الطور في STP غاز
الكثافة 0.00008988 g/cm³
نقطة الانصهار 14.01 K (-259.14 °C)
نقطة الغليان 20.28 K (-252.87 °C)
السعة الحرارية غير متاح

الخصائص الذرية

الخاصية القيمة
الكتلة الذرية 1.0080 u
الكهروسلبية (Pauling) 2.20
حالات الأكسدة -1, +1
التوزيع الإلكتروني 1s¹

الاكتشاف والتاريخ

اكتشفه Henry Cavendish
سنة الاكتشاف 1766
سُمّي نسبةً إلى اليونانية hydro + genes، «مكوّن الماء»

النظائر

نظير نيوترونات الوفرة الطبيعية عمر النصف نمط الاضمحلال
H-1 0 99.9855‎%‎ مستقر -
H-2 1 0.0145‎%‎ مستقر -
H-3 2 - 12.32 سنة β⁻

البيانات: IAEA Nuclear Data Section, LiveChart of Nuclides، تقييمات الحالات الأرضية، تاريخ الاسترجاع 10 أكتوبر 2026. الوفرة هي نسبة الذرات في العنصر الطبيعي؛ وتعني الشرطة أن النظير ليس له وفرة طبيعية معيارية.

التطبيقات والاستخدامات

الأمونيا والتكرير والميثانول

يُستخدم معظم الهيدروجين في أماكن إنتاجه، أي في المصانع الكيميائية ومصافي النفط. وأكبر استخداماته هي إنتاج الأمونيا للأسمدة بعملية هابر-بوش (N₂ + 3H₂ → 2NH₃)، وتكرير النفط الخام بالتكسير الهيدروجيني وبإزالة الكبريت من الوقود، وإنتاج الميثانول. ووفقًا للوكالة الدولية للطاقة، يقترب الطلب العالمي من 100 مليون طن سنويًا، ولا يزال كله تقريبًا يُنتَج من الوقود الأحفوري.

استخدامات صناعية أخرى

الغذاء: تحوّل الهدرجة بوجود محفز من النيكل الزيوت النباتية السائلة إلى دهون صلبة.

الفلزات والزجاج: تمنع أجواء الهيدروجين الأكسدة في المعالجة الحرارية للفلزات وفي إنتاج الزجاج العائم، ويمكن للهيدروجين اختزال خامات الفلزات إلى فلزات؛ وتستخدمه مصانع تجريبية لإنتاج الحديد من دون فحم الكوك.

الإلكترونيات: يُستخدم الهيدروجين عالي النقاء غازًا تشغيليًا في تصنيع أشباه الموصلات.

الطاقة ورحلات الفضاء

وقود الصواريخ: يُستخدم الهيدروجين السائل وقودًا لنظام الإطلاق الفضائي التابع لناسا، بينما تستخدم مركبة ستارشيب من SpaceX الميثان السائل والأكسجين السائل.

خلايا الوقود: تجمع خلايا الوقود الهيدروجين مع أكسجين الهواء لتوليد الكهرباء، ولا يخرج منها سوى الماء. وهي تشغّل عددًا قليلًا من السيارات والحافلات والشاحنات والرافعات الشوكية.

تخزين الطاقة: يمكن للهيدروجين المنتَج بتفكيك الماء بالكهرباء المتجددة (التحليل الكهربائي) أن يخزّن الطاقة للصناعة أو لتوليد الكهرباء، وإن كانت حصته من الإمدادات لا تزال صغيرة.

المصادر الطبيعية

الماء والغاز الطبيعي والهيدروكربونات الأخرى؛ ويُنتَج أساسًا بإصلاح الغاز الطبيعي بالبخار

الوفرة

القشرة الأرضية 0.0014000000 ppm
الكون 0.7500000000 %