1 H Hidrogénio 1.008
não metal s-block Period 1 Group 1

Hidrogénio

H · Element 1 · Alkali metals

The simplest atom there is — one proton, one electron — and about 90% of every atom in the universe.

ESTADO A 20°C gás
MASSA ATÓMICA 1.008 u
ELECTRON CONFIGURATION 1s¹
All 118 2He

Estrutura

O átomo de hidrogénio

Não é um diagrama de pontos em anéis — é uma amostra de Monte Carlo da densidade de probabilidade real |ψ|² para cada subcamada ocupada. Arraste para girar. Azul e violeta marcam sinais opostos da função de onda, o que torna possível a ligação química.

Nuvem orbital

Valores medidos

Ficha de propriedades

Cada barra mostra onde hidrogénio se situa entre todos os 118 elementos para essa propriedade.

Física

Densidade 8.99e-5 g/cm³ 0%
Ponto de Fusão 14 K 1%
Ponto de Ebulição 20.3 K 1%
calor específico 14.304 J/g·K
Condutividade Térmica 0.18 W/m·K 11%

Atômica

Raio Atômico 53 pm 3%
raio covalente 31 pm
raio de Van der Waals 120 pm

Eletrónica

Eletronegatividade 2.2 78%
energia de ionização 1312.2 kJ/mol 94%
Afinidade Eletrônica 72.4 kJ/mol 57%

Ocorrência

Abundância na crosta 1400 mg/kg 91%

Identidade

SímboloH
Número atômico1
Massa atómica1.008 u
Categorianão metal
Blocos
Estrutura cristalinahexagonal
Estados de oxidação-1, +1
Descoberto1766
Descoberto porHenry Cavendish

Fontes: massas atômicas padrão da IUPAC de 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Os valores marcados com ~ são previstos, não medidos.

Tamanho, em escala

How big is a hidrogénio atom?

Radius 53 pm — that is 0.053 nm, so about 9434 million of them side by side would span a millimetre.

Faixa térmica

Solid, liquid, gas — and when

Hidrogénio is liquid over a 6 K window, from 14 K to 20 K.

Onde está

Posição na tabela

Hidrogénio sits in period 1, group 1. Everything in group 1 shares the same outer-electron count, which is why they behave so similarly.

OTHER NÃO-METAIS

6C 7N 8O 15P 16S 34Se
All não-metais

A história

O que é hidrogénio e como o encontramos

O elemento fundamental do Universo

O hidrogénio é o elemento mais simples e abundante do Universo, constituindo aproximadamente 75% de toda a matéria normal. Com apenas um protão e um eletrão, serve como bloco de construção fundamental a partir do qual todos os outros elementos são forjados no coração das estrelas.

Propriedades físicas

Em condições normais, o hidrogénio existe como um gás diatómico incolor, inodoro e insípido (H₂). É o elemento mais leve, com uma densidade 14 vezes menor que a do ar, fazendo com que balões cheios de hidrogénio subam rapidamente. O elemento torna-se líquido a uma temperatura extremamente baixa de -253°C (-423°F) e sólido a -259°C (-434°F).

Características químicas

O hidrogénio apresenta um comportamento químico único, atuando tanto como agente redutor quanto como agente oxidante, dependendo das condições da reação. Forma prontamente ligações covalentes com não metais e compostos iónicos com metais ativos. A energia da ligação H-H, de 436 kJ/mol, torna o H₂ relativamente estável, exigindo energia de ativação para a maioria das reações.

Variedades isotópicas

Protio (¹H): abundância de 99.985% - o hidrogénio "normal", sem neutrões

Deutério (²H ou D): abundância de 0.015% - "hidrogénio pesado", com um neutrão, usado na fusão nuclear

Trítio (³H ou T): quantidades residuais - radioativo, com dois neutrões e meia-vida de 12.3 anos

Aplicações

Para que hidrogénio é usado

Aplicações industriais revolucionárias

🚀 Tecnologias espaciais e energéticas

  • Combustível de foguete: o hidrogénio líquido alimenta o Space Launch System da NASA e os estágios superiores da Starship da SpaceX, proporcionando o maior impulso específico (eficiência) de qualquer combustível químico
  • Células de combustível: os veículos Toyota Mirai e Hyundai NEXO utilizam células de combustível de hidrogénio, convertendo H₂ + O₂ → H₂O + eletricidade sem emissões
  • Armazenamento de energia verde: o excesso de energia renovável eletrolisa a água para produzir hidrogénio para geração posterior de energia

🏭 Fabricação química

  • Produção de amoníaco (processo de Haber): N₂ + 3H₂ → 2NH₃ a 450°C e 200 atmosferas, produzindo 175 milhões de toneladas anualmente para fertilizantes
  • Síntese de metanol: CO + 2H₂ → CH₃OH utilizando catalisadores de cobre-zinco a 250°C, criando plásticos e combustíveis
  • Hidrogenação: conversão de gorduras insaturadas em gorduras saturadas na produção de margarina e gordura vegetal, utilizando catalisadores de níquel
  • Hidrocraqueamento: decomposição de moléculas pesadas de petróleo em gasolina e diesel utilizando hidrogénio a 400°C e mais de 100 atmosferas

🔬 Tecnologias avançadas

  • Fabricação de semicondutores: o hidrogénio ultrapuro cria atmosferas redutoras para a produção de chips de silício
  • Processo de vidro float: a atmosfera de hidrogénio e nitrogénio evita a oxidação durante a fabricação de vidro para janelas
  • Processamento de metais: o hidrogénio reduz óxidos metálicos a metais puros: CuO + H₂ → Cu + H₂O
  • Soldadura: a soldadura com hidrogénio atómico atinge 4000°C ao recombinar átomos de H no ponto de soldadura

Manuseio

Segurança

Informações completas de segurança

⚠️ Perigos principais

GÁS INFLAMÁVEL - PERIGO EXTREMO DE INCÊNDIO

  • Faixa de ignição: 4-75% no ar (a faixa mais ampla de qualquer gás)
  • Temperatura de autoignição: 500°C (932°F)
  • Velocidade da chama: até 3.46 m/s - queima extremamente rápida
  • Chama invisível: o hidrogénio queima com uma chama azul-clara quase invisível à luz do dia

🛡️ Limites de exposição da OSHA

  • Não há limites de exposição estabelecidos - o hidrogénio é fisiologicamente inerte
  • Risco de asfixia: concentrações >25% podem deslocar o oxigénio
  • Asfixiante simples: perigoso em espaços confinados devido ao deslocamento de oxigénio

🧤 Equipamento de proteção individual

  • Proteção ocular: óculos de segurança ou protetor facial para hidrogénio líquido
  • Proteção da pele: luvas com isolamento térmico para hidrogénio líquido criogénico
  • Proteção respiratória: aparelho autónomo de respiração em concentrações >10%
  • Vestuário: folgado para evitar o acúmulo de eletricidade estática; não utilizar materiais sintéticos

📦 Requisitos de armazenamento

  • Armazenamento gasoso: cilindros de aço sob pressão de 150-200 bar
  • Armazenamento líquido: recipientes Dewar de parede dupla, isolados a vácuo, a -253°C
  • Localização: áreas bem ventiladas, longe de fontes de ignição
  • Aterramento: todo o equipamento deve ser aterrado para evitar descargas estáticas
  • Deteção: são necessários sensores de hidrogénio (dos tipos de pérola catalítica ou de condutividade térmica)

🚨 Procedimentos de emergência

Fuga de gás:

  • Evacue imediatamente a área - o hidrogénio sobe e acumula-se ao nível do teto
  • Elimine todas as fontes de ignição num raio de 50 pés
  • Ventile a área de cima para baixo
  • Utilize apenas ferramentas que não produzam faíscas

Incêndio:

  • NÃO apague as chamas de hidrogénio, a menos que a fonte possa ser interrompida
  • Arrefeça o equipamento circundante com jato de água
  • Afaste-se imediatamente se o som ou a cor do recipiente se alterarem

Exposição criogénica:

  • Tratamento de queimadura pelo frio: aqueça gradualmente a área afetada com água morna
  • Não esfregue as áreas afetadas pelo frio
  • Procure atendimento médico imediato em caso de exposição grave

Respostas rápidas

Hidrogénio: perguntas frequentes

What is Hidrogénio?

Hidrogénio (symbol H) is element 1 on the periodic table, a não metal in period 1, group 1. The simplest atom there is — one proton, one electron — and about 90% of every atom in the universe. At room temperature it is a gas.

What is the electron configuration of Hidrogénio?

Hidrogénio's ground-state electron configuration is 1s¹, giving 1 occupied shell holding 1 electrons respectively.

What are the melting and boiling points of Hidrogénio?

Hidrogénio melts at 14 K (-259.1 °C) and boils at 20.3 K (-252.9 °C).

What is the atomic mass of Hidrogénio?

The standard atomic weight of Hidrogénio is 1.008 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.

How dense is Hidrogénio?

Hidrogénio is a gas at room temperature; its density is about 0.09 g/L at 0 °C and 1 atm — roughly lighter than air.

What is the electronegativity of Hidrogénio?

Hidrogénio has a Pauling electronegativity of 2.2. The scale runs from 0.70 (francium, the least greedy for electrons) to 3.98 (fluorine, the most). Values in this middle band tend to form covalent rather than strongly ionic bonds.

Who discovered Hidrogénio, and when?

Hidrogénio was discovered in 1766 by Henry Cavendish. It is named after greek hydro + genes, "water-former".

How common is Hidrogénio on Earth?

Hidrogénio makes up about 0.14% of the Earth's crust — common enough to be mined at scale.

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