الهيدروجين
يعتبر الهيدروجين، الذي يرمز له بالرمز H، أول العناصر في الجدول الدوري. يقع هذا العنصر في الجانب الأيسر مع العناصر الفلزية، على الرغم من كونه عنصرًا غير فلزي. الهيدروجين لا ينتمي إلى أي مجموعة من مجموعات العناصر، ويمتلك عددًا ذريًا يساوي 1، مما يعني أن نواته تحتوي على بروتون واحد. ومن المثير للاهتمام أنه يعتبر أبسط العناصر على الإطلاق حيث يملك إلكتروناً واحداً.
خصائص الهيدروجين
من الخصائص المميزة للهيدروجين ما يلي:
- الهيدروجين غاز عديم اللون، والطعم، والرائحة، وقابل للاشتعال.
- يمثل الهيدروجين أكثر العناصر وفرةً في الكون، ومع ذلك فهو يتواجد في قشرة الأرض بنسبة تقارب 0.14% من حيث الوزن.
- يتواجد الهيدروجين بكميات وفيرة في الماء، بما في ذلك الأنهار، والبحيرات، والمحيطات، والغطاء الجليدي، كما يتواجد في الغلاف الجوي والأنسجة النباتية والحيوانية، وأيضاً في النفط كجزء من مركبات الكربون.
- يمتلك الهيدروجين الجزيئي (H2) درجات انصهار وغليان منخفضة جدًا، إذ تبلغ درجة انصهاره -259.20 درجة مئوية، بينما تبلغ درجة غليانه -252.77 درجة مئوية، وذلك بسبب القوى الضعيفة التي تربط الجزيئات.
- الهيدروجين شفاف بالنسبة للضوء المرئي، والأشعة تحت الحمراء، والأشعة فوق البنفسجية ذات الأطوال الموجية الأقل من 1800 أنغستروم Å.
- يمتلك الهيدروجين أقل وزن جزيئي بين جميع الغازات، مما يمكّن جزيئاته من الحركة بسرعة أعلى عند درجة حرارة معينة، وينشر الطاقة الحركية بشكل أسرع مقارنةً بالغازات الأخرى، على سبيل المثال، الهيدروجين يمتلك أعلى موصلية حرارية.
استخدامات الهيدروجين
يلعب الهيدروجين دورًا هامًا في العديد من التطبيقات، بما في ذلك:
- يعتبر غاز الهيدروجين وقود المستقبل النظيف من وجهة نظر بعض الخبراء. خلايا الوقود التي تعمل بالطاقة الهيدروجينية تُعد مصدرًا نظيفًا للطاقة، وتستخدم حاليًا في بعض السيارات والحافلات.
- يستخدم الهيدروجين في الصناعة الكيميائية، مثل إنتاج الأمونيا التي تُستخدم في الأسمدة الزراعية، بالإضافة إلى مركبات السيكلوهكسان والميثانول المستخدمة في تصنيع البلاستيك والأدوية.
- يستعمل الهيدروجين في عملية تكرير النفط لإزالة الكبريت من الوقود.
- يدخل في صناعة الزجاج، حيث يحمي الصفائح الزجاجية المسطحة من التأكسد أثناء التصنيع.
- يستخدم أيضاً في صناعة الإلكترونيات، مثل تصنيع رقائق السيليكون.
