Elementos QumicosWinleafy Corp.

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ContedoPginasIntroduo Elementartomo Elemento qumico Tabela peridica 1 1 7 10 15 15 31 35 39 42 45 51 55 60 65 69 73 77 83 92 101 106 114 117 122 129 133 137 142 148 160 170

Elementos QumicosHidrognio Hlio Ltio Berlio Boro Carbono Azoto Oxignio Flor Non Sdio Magnsio Alumnio Silcio Fsforo Enxofre Cloro rgon Potssio Clcio Escndio Titnio Vandio Crmio Mangans Ferro Cobalto

Nquel Cobre Zinco Glio Germnio Arsnio Selnio Bromo Crpton Rubdio Estrncio trio Zircnio Nibio Molibdnio Tecncio Rutnio Rdio Paldio Prata Cdmio ndio (elemento qumico) Estanho Antimnio Telrio Iodo Xennio Csio Brio Lantnio Crio Praseodmio Neodmio Promcio Samrio Eurpio Gadolnio Trbio

174 178 184 191 195 198 202 207 211 215 219 223 227 231 235 238 243 247 251 254 260 265 268 273 277 281 285 288 293 297 301 305 309 313 316 320 324 328

Disprsio Hlmio rbio Tlio Itrbio Lutcio Hfnio Tntalo (elemento qumico) Tungstnio Rnio smio Irdio Platina Ouro Mercrio (elemento qumico) Tlio Chumbo Bismuto Polnio stato Rdon Frncio Rdio (elemento qumico) Actnio Trio Protactnio Urnio Neptnio Plutnio Amercio Crio Berqulio Califrnio Einstnio Frmio Mendelvio Noblio Laurncio

331 335 339 343 346 350 354 357 361 372 375 379 382 385 391 399 402 409 413 416 419 422 425 429 431 435 439 455 458 467 470 473 476 479 481 483 485 487

Rutherfrdio Dbnio Seabrgio Bhrio Hssio Meitnrio Darmstcio Roentgnio Coperncio Unntrio Flervio Ununpntio Livermrio Ununsptio Ununctio

489 490 492 493 495 496 498 499 501 503 504 506 508 510 512

RefernciasFontes e Editores da Pgina Fontes, Licenas e Editores da Imagem 515 521

Licenas das pginasLicena 527

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Introduo ElementartomoO tomo a menor partcula que ainda caracteriza um elemento qumico.[1] Ele apresenta um ncleo com carga positiva (Z a quantidade de prtons e "E" a carga elementar) que apresenta quase toda sua massa (mais que 99,9%) e Z eltrons determinando o seu tamanho.[2] At fins do sculo XIX, era considerado a menor poro em que se poderia dividir a matria. Mas nas duas ltimas dcadas daquele sculo, as descobertas do prton e do eltron revelaram o equvoco dessa ideia. Posteriormente, o reconhecimento do nutron e de outras partculas subatmicas reforou a necessidade de reviso do conceito de tomo.[3]

HistriaOs atomistas na antiga GrciaRepresentao de um tomo de hlio.

Os atomistas, encabeados por Demcrito e pelo seu professor Leucipo, pensavam que a matria era consttuida por partculas minsculas e invisveis, os tomos (A-tomo),"Sem diviso". Achavam eles que se dividssemos e voltssemos a dividir, alguma vez o processo havia de parar. Para Demcrito, a grande variedade de materiais na natureza provinha dos movimentos dos diferentes tipos de tomos que, ao se chocarem, formavam conjuntos maiores gerando diferentes corpos com caractersticas prprias. Algumas ideias de Demcrito sobre os tomos: gua: formada por tomos ligeiramente esfricos (a gua escoa facilmente). Terra: formada por tomos cbicos (a terra estvel e slida). Ar: formado por tomos em movimento turbilhonantes (o ar se movimenta - ventos). Fogo: formado por tomos pontiagudos (o fogo fere). Alma: formada pelos tomos mais lisos, mais delicados e mais ativos que existem. Respirao: era considerada troca de tomos, em que tomos novos substituem tomos usados. Sono: desprendimento de pequeno nmero de tomos do corpo. Coma: desprendimento de mdio nmero de tomos do corpo. Morte: desprendimento de todos os tomos do corpo e da alma.

Os fundamentos de Demcrito para os tomos foram tomando corpo com o passar do tempo. Epicuro (341 a.C. aproximadamente 270 a.C.) complementou suas ideias ao sugerir que haveria um limite para o tamanho dos tomos, justificando assim, a razo de serem invisveis. Mas, ainda assim, a teoria mais defendida era a de Aristteles que acreditava que a matria seria constituda de elementos da natureza como fogo, gua, terra e ar que misturados em diferentes propores, resultariam em propriedades fsico-qumicas diferentes.

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Evoluo histrica da ideia de tomoModelo de DaltonJohn Dalton, em 1803, tentando explicar o comportamento dos diversos gases da atmosfera e das misturas gasosas, retomou a hiptese atmica. Assim como Leucipo, Demcrito e Epicuro, Dalton acreditava que a matria seria constituda por tomos indivisveis e espaos vazios. Ele imaginou o tomo como uma pequena esfera, com massa definida e propriedades caractersticas. Dessa forma, todas as transformaes qumicas podiam ser explicadas pelo arranjo de tomos. Toda matria constituda por tomos. Esses so as menores partculas que a constituem; so indivisveis e indestrutveis, e no podem ser transformados em outros, nem mesmo durante os fenmenos qumicos. Os tomos de um mesmo elemento qumico so idnticos em massa e se comportam igualmente em transformaes qumicas. As transformaes qumicas ocorrem por separao e unio de tomos. Isto , os tomos de uma substncia que esto combinados de um certo modo, separam-se, unindo-se novamente de uma outra maneira.

O modelo atmico de ThomsonO britnico Joseph John Thomson descobriu os eltrons em 1897 por meio de experimentos envolvendo raios catdicos em tubos de crookes. O tubo de crookes consiste-se em uma ampola que contm apenas vcuo e um dispositivo eltrico que faz os eltrons de qualquer material condutor saltar e formar feixes, que so os prprios raios catdicos. Thomson, ao estudar os raios catdicos, descobriu que estes so afetados por campos eltrico e magntico, e deduziu que a deflexo dos raios catdicos por estes campos so desvios de trajetria de partculas muito pequenas de carga negativa, os eltrons. Thomson propos que o tomo era, portanto, divisvel, em partculas carregadas positiva e negativamente, contrariando o modelo indivisvel O modelo atmico do "pudim de passas" de de tomo proposto por Dalton (e por atomistas na Antiga Grcia). O Thomson tomo consistiria de vrios eltrons incrustados e embebidos em uma grande partcula positiva, como passas em um pudim. O modelo atmico do "pudim com passas" permaneceu em voga at a descoberta do ncleo atmico por Ernest Rutherford.

O modelo atmico de RutherfordEm 1911, realizando experincias de bombardeio de lminas de ouro com partculas alfa (partculas de carga positiva, liberadas por elementos radioativos), Rutherford fez uma importante constatao: a grande maioria das partculas atravessava diretamente a lmina, algumas sofriam pequenos desvios e outras, em nmero muito pequeno (uma em cem mil), sofriam grandes desvios em sentido contrrio. A partir dessas observaes, Rutherford chegou s seguintes concluses: No tomo existem espaos vazios; a maioria das partculas o atravessava sem sofrer nenhum desvio. No centro do tomo existe um ncleo muito pequeno e denso; algumas partculas alfa colidiam com esse ncleo e voltavam, sem atravessar a lmina. O ncleo tem carga eltrica positiva; as partculas alfa que passavam perto dele eram repelidas e, por isso, sofriam desvio em sua trajetria. Pelo modelo atmico de Rutherford, o tomo constitudo por um ncleo central, dotado de cargas eltricas positivas (prtons), envolvido por uma nuvem de cargas eltricas negativas (eltrons). Rutherford demonstrou, ainda, que praticamente toda a massa do tomo fica concentrada na pequena regio do ncleo.

tomo Dois anos depois de Rutherford ter criado o seu modelo, o cientista dinamarqus Niels Bohr o completou, criando o que hoje chamado modelo planetrio. Para Bohr, os eltrons giravam em rbitas circulares, ao redor do ncleo. Depois desses, novos estudos foram feitos e novos modelos atmicos foram criados. O modelo que representa o tomo como tendo uma parte central chamado ncleo, contendo prtons e nutrons, serve para explicar um grande nmero de observaes sobre os materiais.

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O modelo atmico de Niels Bohr e a mecnica qunticaO modelo planetrio de Niels Bohr foi um grande avano para a comunidade cientfica, provando que o tomo no era macio. Segundo a Teoria Eletromagntica, toda carga eltrica em movimento em torno de outra, perde energia em forma de ondas eletromagnticas. E justamente por isso tal modelo gerou certo desconforto, pois os eltrons perderiam energia em forma de ondas eletromagnticas, confinando-se no ncleo, tornando a matria algo instvel. Bohr, que trabalhava com Rutherford, props o seguinte modelo: o eltron orbitaria o ncleo em rbitas estacionrias, sem perder energia. Entre duas rbitas, temos as zonas proibidas de energia, pois s permitido que o eltron esteja em uma delas. Ao receber um quantum, o eltron salta de rbita, no num movimento contnuo, passando pela rea entre as rbitas (da o nome zona proibida), mas simplesmente desaparecendo de uma rbita e reaparecendo com a quantidade exata de energia. Se um pacote com energia insuficiente para mandar o eltron para rbitas superiores encontr-lo, nada ocorre. Mas se um fton com a energia exata para que ele salte para rbitas superiores, certamente o far, depois, devolvendo a energia absorvida em forma de ondas eletromagnticas.

EstruturaOs cientistas, por meio de tcnicas avanadas, j perceberam a complexidade do tomo. J comprovaram a presena de inmeras partculas em sua constituio e desvendaram o comportamento dessas partculas. Mas para construir alguns conceitos que ajudam a entender a qumica do dia-a-dia, o modelo de tomo descrito por Rutherford-Bohr suficiente. Na constituio dos tomos predominam os espaos vazios. O ncleo, extremamente pequeno, constitudo por prtons e nutrons. Em torno dele, constituindo a eletrosfera, giram os eltrons.[4] O dimetro da eletrosfera de um tomo de 10,000 a 100,000 vezes maior que o dimetro de seu ncleo, e sua estrutura interna pode ser considerada , para efeitos prticos, oca; pois para encher todo este espao vazio de prtons e nutrons (ou ncleos) necessitaramos de um bilho de milhes de ncleos

Se o ncleo de um tomo fosse do tamanho de um limo com um raio de 3 cm, os eltrons mais afastados estariam cerca de 3 km de distncia.

O tomo de hidrognio constitudo por um s prton com um s eltron girando ao seu redor. O hidrognio o nico elemento cujo tomo pode no possuir nutrons. O eltron e o prton possuem, respectivamente, carga negativa e carga positiva, porm no a mesma massa.[5] O prton 1836,11 vezes mais massivo que o eltron. Usando, como exemplo hipottico, um tomo de vinte prtons e vinte nutrons em seu ncleo, e este estando em equilbrio eletrodinmico, ter vinte eltrons orbitando em suas camadas exteriores. Sua carga eltrica estar em perfeito equilbrio eletrodinmico, porm 99,97% de sua massa encontrar-se- no ncleo. Apesar do ncleo conter praticamente toda a massa, seu volume em relao ao tamanho do tomo e de seus orbitais minsculo. O ncleo atmico mede em torno de (1 fm) centmetros de dimetro, enquanto que o tomo mede cerca de centmetros (100 pm).

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Principais caractersticas das partculas fundamentaisMassaDeterminar a massa de um corpo significa comparar a massa deste corpo com outra tomada como padro. A unidade de massa tomada como padro o grama (g). Mas ns muitas vezes utilizamos o Quilograma, que equivale a 1000 vezes a massa de 1 g. Um exemplo disso quando se diz que a massa de uma pessoa 45 vezes a massa correspondente do quilograma. Ou ainda: 45kg = 45 x 1000 g = 45 000 g Como as partculas que constituem o tomo so extremamente pequenas, uma unidade especial teve que ser criada para facilitar a determinao de suas massas. Essa unidade, denominada unidade de massa atmica, representada pela letra u. 1 u equivale a aproximadamente 1,66 1027 kg (veja artigo Unidade de massa atmica). As massas do prton e do nutron so praticamente iguais: medem cerca de 1 unidade de massa atmica. A massa do eltron 1836 vezes menor que a do prton: essa massa desprezvel, porm errado dizer que o eltron desprovido dela.

Carga eltricaO eltron uma partcula dotada de carga eltrica negativa. A sua carga, que foi determinada experimentalmente em 1908, equivale a uma unidade de carga eltrica (1 ue). A carga do prton igual do eltron, s que de sinal contrrio. O prton tem carga eltrica positiva. O nutron no possui carga eltrica, como o seu nome indica, ele neutro.

Interao atmicaSe tivermos dois tomos hipotticos, cuja carga eltrica seja neutra, presume-se que estes no se afetaro mutuamente por causa da neutralidade da fora electromagntica entre si. A distribuio de cargas no tomo se d de forma diversa. A carga negativa externa, a carga positiva interna, isto ocorre por que os eltrons orbitam o ncleo. Quando aproximamos dois tomos, mesmo estando em perfeita neutralidade interna, estes se repelem, se desviam ou ricocheteiam. Exemplo tpico ocorre no elemento hlio (He) onde seus tomos esto em eterno movimento de mtuo ricochete. Em temperatura ambiente, o gs hlio tem no movimento de seus tomos um rpido ricochete. Ao diminuir a temperatura, o movimento oscilatrio diminui, o volume fica menor e a densidade aumenta. Chegaremos teoricamente num ponto em que o movimento de ricochete diminuir tanto que no se poder mais retirar energia deste. A este nvel trmico, damos o nome de zero absoluto, este 273,15 C.

Fora de Van der WaalsA carga eletrnica no se distribui de maneira uniforme, algumas partes da superfcie atmica so menos negativas que outras. Em funo disto, a carga positiva que se encontra no interior do tomo infiltrar-se- pelas reas menos negativas externas, por isso haver uma dbil atrao eletrosttica entre os dois tomos chamada de fora de Van der Waals. Em baixssima temperatura, os tomos de hlio movem-se muito lentamente, seu ricochete diminui a tal grau que insuficiente para vencer as foras de Van der Waals, como o tomo de hlio altamente simtrico, por este motivo as foras atuantes neste elemento so muito fracas. A contrao do hlio ocorre e este acaba por se liquefazer a 4,3 graus acima do zero absoluto.

tomo Nos demais gases presentes na natureza sua distribuio de cargas menos simtrica que no hlio, as foras de Van der Waals so maiores ocasionando uma liquefao em temperaturas maiores.

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Atrao atmicaNas regies externas dos tomos, a distribuio eletrnica se d em camadas, sua estrutura apresenta a estabilidade mxima se estas estiverem completas. Com exceo do hlio e outros elementos com estabilidade e simetria semelhante, geralmente a camada mais exterior do tomo incompleta, ou podem possuir excesso de eltrons. Em funo disto pode haver a transferncia de um ou dois eltrons do tomo em que esto em excesso, para o tomo em que esto em falta, deixando as camadas externas de ambos em equilbrio. O tomo que recebe eltrons ganha carga negativa, e o que perdeu no equilibra totalmente sua carga nuclica, positiva. Ocorre ento o aglutinamento atmico. Existe ainda o caso de dois tomos colidirem. Ocorrendo, h o compartilhamento eletrnico entre ambos que passam a ter suas camadas mais externas completas desde que permaneam em contato.

Elementos qumicos conhecidos importante ter em mente que, tomo, uma entidade elementar. O conjunto de tomos que apresentam o mesmo nmero atmico (Z) chamado de elemento qumico. Desta forma, na Tabela Peridica dos Elementos, a idia de entidade elementar substituda pela idia d possvel ter aproximadamente 10 sextilhes de tomos em uma casa (o algarismo 1 e 22 zeros direita.[carecedefontes?]

Ex.: Ao procurar pelo Carbono na Tabela Peridica, voc deve saber que est procurando pelo Elemento Carbono e no pelo tomo de Carbono.

A Tabela Peridica dos ElementosGrupo# Perodo 1 1 H 3 Li 4 Be 5 B 13 Al 23 V 24 25 26 Cr Mn Fe 44 Ru 76 Os 27 Co 45 Rh 77 Ir 28 Ni 29 30 31 Cu Zn Ga 49 In 81 Tl 6 C 14 Si 32 Ge 50 Sn 82 Pb 7 N 15 P 33 As 51 Sb 83 Bi 8 O 16 S 34 Se 52 Te 84 Po 9 F 17 Cl 35 Br 53 I 85 At 2 He 10 Ne 18 Ar 36 Kr 54 Xe 86 Rn 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

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11 12 Na Mg 19 20 21 22 K Ca Sc Ti 37 38 Rb Sr 55 56 Cs Ba

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39 40 41 42 43 Y Zr Nb Mo Tc * 72 73 Hf Ta 74 W 75 Re

46 47 48 Pd Ag Cd 78 79 80 Pt Au Hg

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87 88 ** 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 (117) 118 Fr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv (Uus) Uuo 64 65 66 67 Gd Tb Dy Ho 68 Er 69 70 Tm Yb 71 Lu 103 Lr

* Lantandios 57 58 59 60 61 62 63 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu ** Actindios 89 90 91 Ac Th Pa 92 U

93 94 95 96 97 98 Np Pu Am Cm Bk Cf

99 100 101 102 Es Fm Md No

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Sries qumicas da tabela peridicaMetais alcalinos21 2 3

Metais alcalinoterrosos2

Metais de transio2

Lantandios1, Actindios1,2 2

Metais representativos

Semimetais

No metais

Halognios3

Gases nobres3

Actindios e lantandios so conhecidos coletivamente como metais terrosos raros. Metais alcalinos, metais alcalinoterrosos, metais de transio, actindios e lantandios so conhecidos coletivamente como metais. Halognios e gases nobres tambm so no metais.

Estado fsico do elemento nas Condies Normais de Temperatura e Presso (CNTP) aqueles com o nmero atmico em preto so slidos nas CNTP. aqueles com o nmero atmico em verde so lquidos nas CNTP; aqueles com o nmero atmico em vermelho so gases nas CNTP; aqueles com o nmero atmico em cinza tm estado fsico desconhecido.

Ocorrncia natural Borda slida indica existncia de istopo mais antigo que a Terra (elemento primordial). Borda tracejada indica que o elemento surge do decaimento de outros. Borda pontilhada indica que o elemento produzido artificialmente (elemento sinttico). A cor mais clara indica elemento ainda no descoberto.

MolculasUma vez partilhados eletronicamente os tomos podem possuir entre si uma ligao to forte que para separ-los necessria uma quantidade razovel de energia, portanto, permanecem juntos. Estas combinaes so chamadas de molculas, nome derivado do latim que significa pequeno objeto. Nem sempre dois tomos em contato so suficientes para ter estabilidade, havendo necessidade de uma combinao maior para t-la. Para formar uma molcula de hidrognio so necessrios dois tomos deste elemento, uma molcula de oxignio, necessita de dois tomos de oxignio, e assim sucessivamente. Para a formao de uma molcula de gua so necessrios dois tomos de hidrognio e um de oxignio; metano, necessita de um tomo de carbono e quatro de hidrognio; dixido de carbono (bixido), um carbono, e dois oxignios e assim sucessivamente. Existem casos de molculas serem formadas por uma grande quantidade de tomos, so as chamadas macromolculas. Isto ocorre principalmente com compostos de carbono, pois o tomo de carbono pode partilhar eltrons com at quatro elementos diferentes simultaneamente. Logo, pode ser possvel a constituio de cadeias, anis, e ligaes entre estas molculas longas, que so a base da chamada qumica orgnica. Essa a base das molculas que caracterizam o tecido vivo, ou seja, a base da vida. Quanto maior a molcula e menos uniforme a distribuio de sua carga eltrica, mais provvel ser a reunio de muitas molculas e a formao de substncias lquidas ou slidas. Os slidos so mantidos fortemente coesos pelas interaes eletromagnticas dos eltrons e prtons e entre tomos diferentes e entre molculas diferentes. Em algumas ligaes atmicas onde os eltrons podem ser transferidos formam-se os chamados cristais (substncias inicas). Nestes, os tomos podem estar ligados em muitos milhes, formando padres de grande uniformidade. No tomo, sua interao nuclear diminui medida que aumenta a distncia. As molculas da gua por exemplo so chamadas de aguacormicas.[1] Algo Sobre. tomo (http:/ / www. algosobre. com. br/ fisica/ atomo. html). Pgina visitada em 2 de maro de 2012.

tomo[2] IUPAC Compendium of Chemical Terminology, Electronic version, Atom. Disponvel em: . Acesso em: 11 abr. 2008. [3] UOL Educao. tomos (http:/ / educacao. uol. com. br/ ciencias/ atomos-2-o-que-e-o-atomo-e-quais-sao-suas-caracteristicas. jhtm). Pgina visitada em 2 de maro de 2012. [4] Cincia na Mo - USP. Do que So Formados os tomos? (http:/ / www. cienciamao. usp. br/ tudo/ exibir. php?midia=t2k& cod=_quimica_qui37). Pgina visitada em 2 de maro de 2012. [5] Guia Heu. tomos (http:/ / www. guia. heu. nom. br/ atomos. htm). Pgina visitada em 2 de maro de 2012.

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Elemento qumicoDenomina-se elemento qumico, como um conjunto de tomos que possuem mesmo nmero de prtons em seu ncleo, ou seja, o mesmo nmero atmico (Z). O termo elemento qumico pode se referir tambm a um elementos fundamentais da matria, que no podem decompor-se em substncias mais simples por mtodos qumicos, ou seja, elementos indivisveis.[1] Este ltimo conceito algumas vezes chamado de substncia elementar, diferindo da primeira definio, mas muitas vezes, o mesmo conceito usado em ambos os casos. Ex.: Oxignio o elemento qumico constitudo por todos os tomos que possuem nmero atmico 8, isto , com oito prtons.O urnio um elemento qumico natural e radioativo.

Clcio o elemento qumico constitudo por todos os tomos que possuem nmero atmico 20, isto , com vinte prtons. Dessa forma, o nmero atmico caracterstica de cada elemento qumico, sendo como seu nmero de identificao. Oficialmente so conhecidos 112 elementos qumicos, atualmente. Dentre esses, 91 so naturais e 21 so artificiais.

Elementos naturais e sintticosElementos naturaisSo os elementos qumicos encontrados na natureza. Onde so conhecidos 91 elementos naturais, tendo em sua maioria nmero atmico menores que 92 (nmero referente ao elemento qumico urnio com Z = 92). Porem o: Tecncio (Tc), de nmero atmico 43; Promcio (Pm), de nmero atmico 61, e; Astato (At), de nmero atmico 85, tambm so elementos artificiais.

Elementos sintticosSo os elementos cujos tomos so produzidos artificialmente/sinteticamente (em laboratrios). Os elementos com nmero atmico superior ao do urnio (Z > 92) so todos artificiais (elementos transurnicos). Ver: radioatividade

Elemento qumico

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OcorrnciaAlguns elementos qumicos como ouro, platina, cobre, gases nobres e outros, existem em estado natural. Entretanto, a maioria ocorre combinado com outros elementos constituindo os compostos qumicos como, por exemplo, hidrognio e oxignio constituindo a gua.

Simbologia ou RepresentaoCada elemento qumico, natural ou sintetizado, representado por um smbolo que o identifica graficamente, adotado de acordo com critrios internacionais. Sendo que esses smbolos so reconhecidos em qualquer lugar, independente de idioma.[2] Desde o tempo dos alquimistas os elementos qumicos conhecidos j eram representados por smbolos. Por exemplo: o ouro era identificado pelo smbolo do Sol e a prata pelo smbolo da Lua. Atualmente adota-se o mtodo de J. J. Berzelius sugerido em 1811: Os smbolos so adotados internacionalmente. Qualquer que seja a lngua ou alfabeto o smbolo o mesmo. Os smbolos dos elemento qumicos so abreviaturas de seus nomes em Grego e em Latin, sempre tendo a primeira letra maiscula e, quando necessrio, as outras em minscula.

Elementos transfrmiosTerminando com trinta anos de controvrsias, a IUPAC atravs do CNIC (Committee en Nomenclature of Inorganic Chemistry) comunicou, em 30 de agosto de 1997, que os nomes e os smbolos dos elementos transfrmios (nmero atmico maior que o do frmio) seriam: 101 - Mendelevium (Mendelvio) - Md 102 - Nobelium (Noblio) - No 103 - Lawrencium (Laurncio) - Lr 104 - Rutherfordium (Rutherfrdio) - Rf 105 - Dubnium (Dbnio) - Db 106 - Seaborgium (Seabrgio) - Sg 107 - Bhorium (Bhrio) - Bh 108 - Hassium (Hssio) - Hs 109 - Meitnerium (Meitnrio) - Mt 110 - Darmstadtium (Darmstdio) - Ds 111 - Roentgenium - (Roentgnio) - Rg 112 - Copernicium - (Coperncio) - Cn

Os istopos com nmeros atmicos superiores a 112 ainda no foram nomeados permanentemente, mas tm nomes provisrios: 113 - Ununtrium - (Unntrio) - Uut 114 - Ununquadium - (Ununqudio) - Uuq 115 - Ununpentium - (Ununpntio) - Uup 116 - Ununhexium - (Unun-hxio) - Uuh 117 - Ununseptium - (Ununsptio) - Uus 118 - Ununctio - (Ununctio) - Uuo

Elemento qumico

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Tabela peridicaTodos os elementos qumicos esto organizados em uma tabela, denominada peridica, segundo dois critrios: Em ordem crescente dos nmeros atmicos, e; Aqueles que apresentam propriedades semelhantes na mesma coluna vertical. Os elementos aparecem dispostos na tabela representados por um smbolo, refrente ao nome, acompanhado do nmero atmico e nmero de massa.Grupo# Perodo 1 1 H 3 Li 4 Be 5 B 13 Al 23 V 24 25 26 Cr Mn Fe 44 Ru 76 Os 27 Co 45 Rh 77 Ir 28 Ni 29 30 31 Cu Zn Ga 49 In 81 Tl 6 C 14 Si 32 Ge 50 Sn 82 Pb 7 N 15 P 33 As 51 Sb 83 Bi 8 O 16 S 34 Se 52 Te 84 Po 9 F 17 Cl 35 Br 53 I 85 At 2 He 10 Ne 18 Ar 36 Kr 54 Xe 86 Rn 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

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11 12 Na Mg 19 20 21 22 K Ca Sc Ti 37 38 Rb Sr 55 56 Cs Ba

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39 40 41 42 43 Y Zr Nb Mo Tc * 72 73 Hf Ta 74 W 75 Re

46 47 48 Pd Ag Cd 78 79 80 Pt Au Hg

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87 88 ** 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 (117) 118 Fr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv (Uus) Uuo 64 65 66 67 Gd Tb Dy Ho 68 Er 69 70 Tm Yb 71 Lu 103 Lr

* Lantandios 57 58 59 60 61 62 63 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu ** Actindios 89 90 91 Ac Th Pa 92 U

93 94 95 96 97 98 Np Pu Am Cm Bk Cf

99 100 101 102 Es Fm Md No

Sries qumicas da tabela peridicaMetais alcalinos21 2 3

Metais alcalinoterrosos2

Metais de transio2

Lantandios1, Actindios1,2 2

Metais representativos

Semimetais

No metais

Halognios3

Gases nobres3

Actindios e lantandios so conhecidos coletivamente como metais terrosos raros. Metais alcalinos, metais alcalinoterrosos, metais de transio, actindios e lantandios so conhecidos coletivamente como metais. Halognios e gases nobres tambm so no metais.

Estado fsico do elemento nas Condies Normais de Temperatura e Presso (CNTP) aqueles com o nmero atmico em preto so slidos nas CNTP. aqueles com o nmero atmico em verde so lquidos nas CNTP; aqueles com o nmero atmico em vermelho so gases nas CNTP; aqueles com o nmero atmico em cinza tm estado fsico desconhecido.

Ocorrncia natural Borda slida indica existncia de istopo mais antigo que a Terra (elemento primordial). Borda tracejada indica que o elemento surge do decaimento de outros. Borda pontilhada indica que o elemento produzido artificialmente (elemento sinttico).

Elemento qumico A cor mais clara indica elemento ainda no descoberto.[1] Elementos Qumicos (http:/ / www. infopedia. pt/ $elemento-quimico). Infopedia Porto Editora. [2] Elementos Qumicos (http:/ / www. brasilescola. com/ quimica/ elementos-quimicos. htm). Brasil Escola.

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Ligaes externas Elementos quimicos (http://www.tabelaperiodicacompleta.com/elementos-quimicos) (em portugus brasileiro) Tabela Peridica Oficial da IUPAC (http://www.iupac.org/reports/periodic_table/ IUPAC_Periodic_Table-3Oct05-CI.pdf) (em ingls) Aplicao gperiodic para GNU/Linux (http://gperiodic.seul.org/) (em ingls) Elementos qumicos (http://www.chemicalelements.com) (em ingls)

Tabela peridicaA tabela peridica dos elementos qumicos a disposio sistemtica dos elementos, na forma de uma tabela, em funo de suas propriedades. So muito teis para se preverem as caractersticas e tendncias dos tomos. Permite, por exemplo, prever o comportamento de tomos e das molculas deles formadas, ou entender porque certos tomos so extremamente reativos enquanto outros so praticamente inertes. Permite prever propriedades como eletronegatividade, raio inico, energia de ionizao.

HistriaA tabela peridica consiste num ordenamento dos elementos conhecidos de acordo com as suas propriedades fsicas e qumicas, em que os elementos que apresentam as propriedades semelhantes so dispostos em colunas. Este ordenamento foi proposto pelo qumico russo Dmitri Mendeleiev , substituindo o ordenamento pela massa atmica. Ele publicou a tabela peridica em seu livro Princpios da Qumica em 1869, poca em que eram conhecidos apenas cerca de 60 elementos qumicos. Em 1789, Antoine Lavoisier publicou uma lista de 33 elementos qumicos. Embora Lavoisier tenha agrupado os elementos em gses, metais, no-metais e terras, os qumicos passaram o sculo seguinte procura de um esquema de construo mais precisa. Em 1829, Johann Wolfgang Dbereiner observou que muitos dos elementos poderiam ser agrupados em trades (grupos de trs) com base em suas propriedades qumicas. Ltio, sdio e potssio, por exemplo, foram agrupados como sendo metais suaves e reativos. Dbereiner observou tambm que, quando organizados por peso atmico, o segundo membro de cada trade tinha aproximadamente a mdia do primeiro e do terceiro.[1] Isso ficou conhecido como a lei das trades.[carecede fontes?] O qumico alemo Leopold Gmelin trabalhou com esse sistema e por volta de 1843 ele tinha identificado dez trades, trs grupos de quatro, e um grupo de cinco. Jean Baptiste Dumas publicou um trabalho em 1857 descrevendo as relaes entre os diversos grupos de metais. Embora houvesse diversos qumicos capazes de identificar relaes entre pequenos grupos de elementos, no havia ainda um esquema capaz de abranger todos eles.[1]

Tabela peridica O qumico alemo August Kekul havia observado em 1858 que o carbono tem uma tendncia de ligar-se a outros elementos em uma proporo de um para quatro. O metano, por exemplo, tem um tomo de carbono e quatro tomos de hidrognio. Este conceito tornou-se conhecido como valncia. Em 1864, o tambm qumico alemo Julius Lothar Meyer publicou uma tabela com os 49 elementos conhecidos organizados pela valncia. A tabela revelava que os elementos com propriedades semelhantes frequentemente partilhavam a mesma valncia.[2] O qumico ingls John Newlands publicou uma srie de trabalhos em 1864 e 1865 que descreviam sua tentativa de classificar os elementos: quando listados em ordem crescente de peso atmico, semelhantes propriedades fsicas e qumicas retornavam em intervalos de oito, que ele comparou a oitavas de msicas.[3][4] Esta lei das oitavas, no entanto, foi ridicularizada por seus contemporneos.[5] O professor de qumica russo Dmitri Ivanovich Mendeleiev e Julius Lothar Meyer publicaram de forma independente as suas tabelas peridicas em 1869 e 1870, respectivamente. Ambos construram suas tabelas de forma semelhante: listando os elementos de uma linha ou coluna em ordem de peso atmico e iniciando uma nova linha ou coluna quando as caractersticas dos elementos comeavam a se repetir.[6] O sucesso da tabela de Mendeleiev surgiu a partir de duas decises que ele tomou: a primeira foi a de deixar lacunas na tabela quando parecia que o elemento correspondente ainda no tinha sido descoberto.[7] Mendeleiev no fora o primeiro qumico a faz-lo, mas ele deu um passo adiante ao usar as tendncias em sua tabela peridica para predizer as propriedades desses elementos em falta, como o glio e o germnio.[8] A segunda deciso foi ocasionalmente ignorar a ordem sugerida pelos pesos atmicos e alternar elementos adjacentes, tais como o cobalto e o nquel, para melhor Retrato de Dmitri Mendeleiev. classific-los em famlias qumicas. Com o desenvolvimento das teorias de estrutura atmica, tornou-se aparente que Mendeleev tinha, inadvertidamente, listado os elementos por ordem crescente de nmero atmico.[9] Com o desenvolvimento da modernas teorias mecnica qunticas de configurao de eletrons dentro de tomos, ficou evidente que cada linha (ou perodo) na tabela correspondia ao preenchimento de um nvel quntico de eltrons. Na tabela original de Mendeleiev, cada perodo tinha o mesmo comprimento. No entanto, porque os tomos maiores tm sub-nveis, tabelas modernas tm perodos cada vez mais longos na parte de baixo da tabela.[10] Em 1913, atravs do trabalho do fsico ingls Henry G. J. Moseley, que mediu as frequncias de linhas espectrais especficas de raios X de um nmero de 40 elementos contra a carga do ncleo (Z), pde-se identificar algumas inverses na ordem correta da tabela peridica, sendo, portanto, o primeiro dos trabalhos experimentais a ratificar o modelo atmico de Bohr. O trabalho de Moseley serviu para dirimir um erro em que a Qumica se encontrava na poca por desconhecimento: at ento os elementos eram ordenados pela massa atmica e no pelo nmero atmico. Nos anos que se seguiram aps a publicao da tabela peridica de Mendeleiev, as lacunas que ele deixou foram preenchidas quando os qumicos descobriram mais elementos qumicos. O ltimo elemento de ocorrncia natural a ser descoberto foi o frncio (referido por Mendeleiev como eka-csio) em 1939.[11] A tabela peridica tambm cresceu com a adio de elementos sintticos e transurnicos. O primeiro elemento transurnico a ser descoberto foi o netnio, que foi formado pelo bombardeamento de urnio com nutrons num ciclotron em 1939.[12]

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Tabela peridica

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Estrutura da tabela peridicaGrupo# Perodo 1 1 H 3 Li 4 Be 5 B 13 Al 23 V 24 25 26 Cr Mn Fe 44 Ru 76 Os 27 Co 45 Rh 77 Ir 28 Ni 29 30 31 Cu Zn Ga 49 In 81 Tl 6 C 14 Si 32 Ge 50 Sn 82 Pb 7 N 15 P 33 As 51 Sb 83 Bi 8 O 16 S 34 Se 52 Te 84 Po 9 F 17 Cl 35 Br 53 I 85 At 2 He 10 Ne 18 Ar 36 Kr 54 Xe 86 Rn 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

2

3

11 12 Na Mg 19 20 21 22 K Ca Sc Ti 37 38 Rb Sr 55 56 Cs Ba

4

5

39 40 41 42 43 Y Zr Nb Mo Tc * 72 73 Hf Ta 74 W 75 Re

46 47 48 Pd Ag Cd 78 79 80 Pt Au Hg

6

7

87 88 ** 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 (117) 118 Fr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv (Uus) Uuo 64 65 66 67 Gd Tb Dy Ho 68 Er 69 70 Tm Yb 71 Lu 103 Lr

* Lantandios 57 58 59 60 61 62 63 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu ** Actindios 89 90 91 Ac Th Pa 92 U

93 94 95 96 97 98 Np Pu Am Cm Bk Cf

99 100 101 102 Es Fm Md No

Sries qumicas da tabela peridicaMetais alcalinos21 2 3

Metais alcalinoterrosos2

Metais de transio2

Lantandios1, Actindios1,2 2

Metais representativos

Semimetais

No metais

Halognios3

Gases nobres3

Actindios e lantandios so conhecidos coletivamente como metais terrosos raros. Metais alcalinos, metais alcalinoterrosos, metais de transio, actindios e lantandios so conhecidos coletivamente como metais. Halognios e gases nobres tambm so no metais.

Estado fsico do elemento nas Condies Normais de Temperatura e Presso (CNTP) aqueles com o nmero atmico em preto so slidos nas CNTP. aqueles com o nmero atmico em verde so lquidos nas CNTP; aqueles com o nmero atmico em vermelho so gases nas CNTP; aqueles com o nmero atmico em cinza tm estado fsico desconhecido.

Ocorrncia natural Borda slida indica existncia de istopo mais antigo que a Terra (elemento primordial). Borda tracejada indica que o elemento surge do decaimento de outros. Borda pontilhada indica que o elemento produzido artificialmente (elemento sinttico). A cor mais clara indica elemento ainda no descoberto.

A tabela peridica relaciona os elementos em linhas denominadas perodos e colunas chamadas grupos ou famlias, em ordem crescente de seus nmeros atmicos (Z).

Tabela peridica

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PerodosOs elementos de um mesmo perodo tm o mesmo nmero de camadas eletrnicas, que corresponde ao nmero do perodo. Os elementos conhecidos at o cobre tem sete perodos, denominados conforme a sequncia de letras K-Q, ou tambm de acordo com o nmero quntico principal- n. Os perodos so: (1) camada K - n = 2s (2) Camada L - n = 8s (3) Camada M - n = 18s (4) Camada N - n = 32s (5) Camada O - n = 32s (6) Camada P - n = 18s (7) Camada Q - n = 2 8s

GruposAntigamente, chamavam-se "famlias". Os elementos do mesmo grupo tm o mesmo nmero de eltrons na camada de valncia (camada mais externa). Assim, os elementos do mesmo grupo possuem comportamento qumico semelhante. Existem 18 grupos sendo que o elemento qumico hidrognio o nico que no se enquadra em nenhuma famlia e est localizado em sua posio apenas por ter nmero atmico igual a 1, isto , como tem apenas um eltron na ltima camada, foi colocado no Grupo 1, mesmo sem ser um metal.Na tabela os grupos so as linhas verticais (de cima para baixo)

Classificaes dos elementosDentro da tabela peridica, os elementos qumicos tambm podem ser classificados em conjuntos, chamados de sries qumicas, de acordo com sua configurao eletrnica: Elementos representativos: pertencentes aos grupos 1, 2 e dos grupos de 13 a 17. Elementos (ou metais) de transio: pertencentes aos grupos de 3 a 12. Elementos (ou metais) de transio interna: pertencentes s sries dos lantandios e dos actindios. Gases nobres: pertencentes ao grupo 18.

Alm disso, podem ser classificados de acordo com suas propriedades fsicas nos grupos a seguir: Metais; Semimetais ou metalides (termo no mais usado pela IUPAC: os elementos desse grupo distriburam-se entre os metais e os ametais); Ametais (ou no-metais); Gases nobres; Hidrognio.[1] Ball, p. 100 [2] Ball, p. 101 [3] Newlands, John A. R.. (1864-08-20). " On Relations Among the Equivalents (http:/ / web. lemoyne. edu/ ~giunta/ EA/ NEWLANDSann. HTML#newlands3)". Chemical News 10: 9495. [4] Newlands, John A. R.. (1865-08-18). " On the Law of Octaves (http:/ / web. lemoyne. edu/ ~giunta/ EA/ NEWLANDSann. HTML#newlands4)". Chemical News 12. [5] Bryson, Bill. A Short History of Nearly Everything. London:Black Swan, 2004.141142 p. ISBN 9780552151740 [6] Ball, pp. 100102 [7] Pullman, p. 227 [8] Ball, p. 105 [9] Atkins, p. 87 [10] Ball, p. 111

Tabela peridica[11] Adloff, Jean-Pierre; Kaufman, George B. (2005-09-25). Francium (Atomic Number 87), the Last Discovered Natural Element (http:/ / chemeducator. org/ sbibs/ s0010005/ spapers/ 1050387gk. htm). The Chemical Educator 10 (5). Pgina acessada em 26-03-2007. [12] Ball, p. 123

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Bibliografia SANTOS FILHO, Pedro F. "Estrutura atmica & ligao qumica", Campinas: UNICAMP, 1999. POLITI, Elie. "Qumica: curso completo", 2 ed., So Paulo: Moderna, 1992. GEWANDSNAJDER, Fernando. "Cincias, matria e energia". 2 ed., So Paulo: tica, 2006. Atkins, P. W.. The Periodic Kingdom. [S.l.]:HarperCollins Publishers, Inc., 1995. ISBN 0-465-07265-8 Ball, Philip. The Ingredients: A Guided Tour of the Elements. [S.l.]:Oxford University Press, 2002. ISBN0-19-284100-9

Brown, Theodore L.; LeMay, H. Eugene; Bursten, Bruce E.. Chemistry:The Central Science. 10thed. [S.l.]:Prentice Hall, 2005. ISBN 0-13-109686-9 Pullman, Bernard. The Atom in the History of Human Thought. [S.l.]:Oxford University Press, 1998. ISBN0-19-515040-6

Ligaes externas Tabela Peridica Completa (http://www.tabelaperiodicacompleta.com/) (em portugus) Tabela peridica dinmica (http://www.ptable.com/?lang=pt) (em portugus) IUPAC - ltimas atualizaes e recomendaes (http://www.iupac.org/reports/periodic_table/) (em ingls) Webelements - Site com informaes e fotos de todos os elementos (http://www.webelements.com) (em ingls) Alguns aspectos histricos da classificao peridica dos elementos (http://www.scielo.br/pdf/qn/v20n1/ 4922.pdf) (em portugus) Periodic Tabla Printmaking Project (http://azuregrackle.com/periodictable/table/) Softwares: Aplicao Gperiodic para GNU/Linux (http://gperiodic.seul.org/) (em ingls) Programa freeware da Tabela Peridica para dowload (sem instalao) (http://shdo.com.br/softwares/) (em portugus)

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Elementos QumicosHidrognioHidrognio

Hidrognio Hlio H LtioTabela completa Tabela estendida

1

H

Aparncia Gs incolor com brilho roxo no estado de plasma.

Linhas espectrais do hidrognio. Informaes gerais Nome, smbolo, nmero Srie qumica Grupo, perodo, bloco Densidade, dureza Nmero CAS Hidrognio, H, 1 No-metal 1 (IA), 1, s 0,0899 kg/m3, no apresenta 1333-74-0 Propriedade atmicas Massa atmica Raio atmico (calculado) Raio covalente Raio de Van der Waals Configurao electrnica Eltrons (por nvel de energia) Estado(s) de oxidao 1,00794(7) u 25(53) pm 37 pm 120 pm 1s1 1 (ver imagem) 1 (anftero)

Hidrognio

16Estrutura cristalina hexagonal Propriedades fsicas Estado da matria Ponto de fuso Ponto de ebulio Entalpia de fuso Entalpia de vaporizao Volume molar Presso de vapor Velocidade do som Classe magntica Susceptibilidade magntica gasoso 14,025K 20,268K 0,05868 kJ/mol 0,44936 kJ/mol 11,4210-6 m3/mol 209 Pa a 23 K 1270 m/s a 20 C diamagntico -2,2x10-9 Diversos Eletronegatividade (Pauling) Calor especfico Condutividade eltrica Condutividade trmica 1 Potencial de ionizao 2,2 14304 J/(kgK) 106 S/m 0,1815 W/(mK) 1312 kJ/mol Istopos mais estveis

Ed iso AN Meia-vida MD MeV1

PD

H 99,985% H 0,015%

estvel com 0 neutres estvel com 1 neutres 12,33 a n 0,019 2,9103

2

3

H sinttico

He He

4

H sinttico 9,9310-23 s

3

Unidades do SI & CNTP, salvo indicao contrria.

O hidrognio (portugus europeu) ou hidrognio (portugus brasileiro) (pronuncia-se /idniu/ ou /ideniu/ de hidro + gnio/gnio, ou do fr. hidrogne e admitindo-se a grafia dupla pelo acordo ortogrfico[1]) um elemento qumico com nmero atmicoPE ou atmico PB 1 e representado pelo smbolo H. Com uma massa atmica de aproximadamente 1,0 u, o hidrognio o elemento menos denso. Ele geralmente apresenta-se em sua forma molecular, formando o gs diatmico (H2) nas CNTP. Este gs inflamvel, incolor, inodoro, no-metlico e insolvel em gua.[2] O elemento hidrognio, por possuir propriedades distintas, no se enquadra claramente em nenhum grupo da tabela peridica, sendo muitas vezes colocado no grupo 1 (ou famlia 1A) por possuir apenas 1 prton. O hidrognio o mais abundante dos elementos qumicos, constituindo aproximadamente 75% da massa elementar do Universo.[3] Estrelas na sequncia principal so compostas primariamente de hidrognio em seu estado de plasma. O Hidrognio elementar relativamente raro na Terra, e industrialmente produzido a partir de hidrocarbonetos presentes no gs natural, tais como metano, aps o qual a maior parte do hidrognio elementar usada "em

Hidrognio cativeiro" (o que significa localmente no lugar de produo). Os maiores mercados do mundo usufruem do uso do hidrognio para o aprimoramento de combustveis fsseis (no processo de hidrocraqueamento) e na produo de amonaco (maior parte para o mercado de fertilizantes). O hidrognio tambm pode ser obtido por meio da eletrlise da gua, porm, este processo atualmente dispendioso, o que privilegia sua obteno a partir do gs natural.[4] O istopo do hidrognio que possui maior ocorrncia, conhecido como prtio, formado por um nico prton e nenhum nutron. Em compostos inicos pode ter uma carga positiva (se tornando um ction) ou uma carga negativa (se tornando o nion conhecido como hidreto). Tambm pode formar outros istopos, como o deutrio, com apenas um nutron, e o trtio, com dois nutrons. Em 2001, foi criado em laborrio o istopo 4H e, a partir de 2003, foram sintetizados os istopos 5H at 7H.[5][6] O elemento hidrognio forma compostos com a maioria dos elementos, est presente na gua e na maior parte dos compostos orgnicos. Possui um papel particularmente importante na qumica cido-base, na qual muitas reaes envolvem a troca de prtons entre molculas solveis. Como o nico tomo neutro pelo qual a Equao de Schrdinger pode ser resolvida analiticamente; o estudo energtico e de ligaes do tomo hidrognio teve um papel principal no desenvolvimento da mecnica quntica. A solubilidade e caractersticas do hidrognio com vrios metais so muito importantes na metalurgia (uma vez que muitos metais podem sofrer fragilidade em sua presena)[7] e no desenvolvimento de maneiras seguras de estoc-lo para uso como combustvel.[8] altamente solvel em diversos compostos que possuem Terras-raras e metais de transio[9] e pode ser dissolvido tanto em metais cristalinos e amorfos.[10] A solubilidade do hidrognio em metais influenciada por distores ou impurezas locais na estrutura cristalina do metal.[11]

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HistriaDescoberta e usoO gs hidrognio, H2, foi o primeiro produzido artificialmente e formalmente descrito por T. Von Hohenheim (tambm conhecido como Paracelso, 14931541) por meio da reao qumica entre metais e cidos fortes.[12] Paracelso no tinha o conhecimento de que o gs inflamvel produzido por esta reao qumica era constitudo por um novo elemento qumico. Em 1671, Robert Boyle redescobriu e descreveu a reao entre limalhas de ferro e cidos diludos, o que resulta na produo de gs hidrognio.[13] Em 1766, Henry Cavendish foi o primeiro a reconhecer o gs hidrognio como uma discreta substncia, ao identificar o gs de uma reao cido-metal como "ar Dirigvel Hindenburg, 1936. inflamvel" e descobrindo mais profundamente, em 1781, que o gs produz gua quando queimado. A ele geralmente dado o crdito pela sua descoberta como um elemento qumico.[14][15] Em 1783, Antoine Lavoisier deu ao elemento o nome de hidrognio (do grego (hydro), gua e - (genes), gerar)[16] quando ele e Laplace reproduziram a descoberta de Cavendish, onde gua produzida quando hidrognio queimado.[15] Hidrognio foi liquefeito pela primeira vez por James Dewar em 1898 ao usar resfriamento regenerativo e sua inveno se aproxima muito daquilo que conhecemos como garrafa trmica nos dias de hoje.[15] Ele produziu hidrognio slido no ano seguinte.[15] O deutrio foi descoberto em dezembro de 1931 por Harold Urey, e o trtio foi preparado em 1934 por Ernest Rutherford, Marcus Oliphant, e Paul Harteck.[14] A gua pesada, que possui deutrio no lugar de hidrognio regular na molcula de gua, foi descoberta pela equipe de Urey em 1932.[15] Franois Isaac de Rivaz construiu o primeiro dispositivo de combusto interna movido por uma mistura de hidrognio e oxignio em 1806. Edward Daniel Clarke inventou o cano de sopro de gs hidrognio em 1819. A lmpada de Dbereiner e a Luminria Drummond foram inventadas em 1823.[15]

Hidrognio O enchimento do primeiro balo com gs hidrognio, foi documentado por Jacques Charles em 1783.[15] O hidrognio provia a subida para a primeira maneira confivel de viagem area seguindo a inveno do primeiro dirigvel decolado com hidrognio em 1852, por Henri Giffard.[15] O conde alemo Ferdinand von Zeppelin promoveu a ideia de usar o hidrognio em dirigveis rgidos, que mais tarde foram chamados de Zeppelins; o primeiro dos quais teve seu voo inaugural em 1900.[15] Voos programados regularmente comearam em 1910 e com o surgimento da Primeira Guerra Mundial em agosto de 1914, eles haviam transportado 35.000 passageiros sem qualquer incidente srio. Dirigveis levantados por hidrognio foram usados como plataformas de observao e bombardeadores durante a guerra.[17] O primeiro cruzamento transatlntico sem escalas foi realizado pelo dirigvel britnico R34 em 1919. Com o lanamento do Graf Zeppelin nos anos 1920, o servio regular de passageiros prosseguiu at meados dos anos 1930 sem nenhum acidente. Com a descoberta de reservas de um outro tipo de gs leve nos Estados Unidos esse projeto deveria sofrer modificaes, j que o outro elemento prometia um aumento na segurana, mas o governo dos E.U.A. se recusou a vender o gs para este propsito. Sendo assim, H2 foi usado no dirigvel Hindenburg, o qual foi destrudo em um incidente em pleno voo sobre New Jersey no dia 6 de maio de 1937.[15] O incidente foi transmitido ao vivo no rdio e filmado. A ignio do vazamento de hidrognio foi atribuda como a causa do incidente, porm, investigaes posteriores apontaram ignio do revestimento de tecido aluminizado pela eletricidade esttica.

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Papel na teoria qunticaDevido a sua estrutura atmica relativamente simples, consistindo somente de um prton e um eltron, o tomo de hidrognio, junto com o Linhas do espectro de emisses do hidrognio na regio do visvel. Estas so as quatro linhas visveis da srie de Balmer. espectro de luz produzido por ele ou absorvido por ele, foi de suma importncia ao desenvolvimento da teoria da estrutura atmica.[18] Alm disso, a simplicidade correspondente da molcula de hidrognio e o ction correspondente H2+ permitiu um total entendimento da natureza da ligao qumica, que seguiu pouco depois do tratamento mecnico quntico do tomo de hidrognio ter sido desenvolvimento na metade dos anos 1920. Um dos primeiros efeitos qunticos a ser explicitamente notado (mas no entendido naquela poca) foi a observao de Maxwell envolvendo hidrognio, meio sculo antes da teoria da mecnica quntica completa aparecer. Maxwell observou que o calor especfico de H2 inexplicavelmente se afasta daquele de um gs diatmico abaixo da temperatura ambiente e comea a parecer gradativamente com aquele de um gs monoatmico em temperaturas criognicas. Segundo a teoria quntica, este comportamento surge do espaamento dos nveis de energia rotativos (quantificados), os quais so particularmente bem espaados em H2 por causa de sua reduzida massa. Estes nveis largamente espaados inibem parties iguais da energia de calor em movimentos rotativos em hidrognio sob baixas temperaturas. Gases diatmicos compostos de tomos mais pesados no possuem nveis to largamente espaados e no exibem o mesmo efeito.[19]

Hidrognio

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Ocorrncia naturalHidrognio o elemento mais abundante no universo, compondo 75% da matria normal por massa e mais de 90% por nmero de tomos.[20] Este elemento encontrado em grande abundncia em estrelas e planetas gigantes de gs. Nuvens moleculares de H2 so associadas a formao de estrelas. O elemento tem um papel vital em dar energia s estrelas atravs de cadeias prton-prton e do ciclo CNO de fuso nuclear.[21] Pelo universo, o hidrognio geralmente encontrado nos estados atmico e plasma, cujas propriedades so bem diferentes das do hidrognio molecular. Como plasma, o eltron e o prton de hidrognio no esto ligados, resultando em uma condutividade eltrica elevada e alta emissividade (produzindo a luz do Sol). As NGC 604, uma gigante regio de hidrognio partculas carregadas so altamente influenciadas por campos eltricos ionizado na Galxia do Tringulo. e magnticos. Por exemplo, no vento solar elas interagem com a magnetosfera da Terra, fazendo surgir as correntes de Birkeland e a aurora. Hidrognio encontrado em estado atmico neutro no meio interestelar. Acredita-se que a grande quantidade de hidrognio neutro encontrado nos sistemas midos Lyman-alfa domina a densidade cosmolgica barinica do Universo at o desvio para o vermelho z=4.[22] Em Condies Normais de Temperatura e Presso na Terra, o hidrognio existe como um gs diatmico, H2 (para dados ver tabela). Entretanto, o gs de hidrognio muito raro na atmosfera da Terra (1 ppm volume) devido sua pequena densidade, o que o possibilita escapar da gravidade da Terra mais facilmente que gases mais pesados. Entretanto, o hidrognio (na forma combinada quimicamente) o terceiro elemento mais abundante na superfcie da Terra.[23] A maior parte do hidrognio da Terra est na forma de compostos qumicos tais como hidrocarbonetos e gua.[24] O gs de hidrognio produzido por algumas bactrias e algas, e um componente natural do flato. Metano uma fonte de hidrognio de crescente importncia.[25]

PropriedadesCombustoGs hidrognio (dihidrognio[26]) altamente inflamvel e queima em concentraes de 4% ou mais H2 no ar.[27] A entalpia de combusto para o hidrognio 286kJ/mol;[28] ele queima de acordo com a seguinte equao balanceada. 2 H2(g) + O2(g) 2 H2O(l) + 572 kJ (286kJ/mol)[29] Quando misturado com oxignio por entre uma grande variedade de propores, o hidrognio explode por ignio. Hidrognio queima violentamente no ar, tendo ignio automaticamente na temperatura de 560C.[30] Chamas de hidrognio-oxignio puros queimam no alcance de cor ultravioleta e so quase invisveis a olho nu, como ilustrado pela faintness da chama das turbinas principais do nibus espacial (ao contrrio das chamas facilmente vsiveis do foguete acelerador slido). Ento ele necessita de um

A Turbina Principal do nibus Espacial queima hidrognio lquido com oxignio puro, produzindo uma chama quase invisvel.

Hidrognio detector de chama para detectar se um vazamento de hidrognio est queimando. A exploso do dirigvel Hindenburg foi um caso infame de combusto de hidrognio; a causa debatida, mas os materiais combustveis na pele do dirigvel foram responsveis pela colorao das chamas.[31] Outra caracterstica dos fogos de hidrognio que as chamas tendem a ascender rapidamente com o gs no ar, como ilustrado pelas chamas do Hindenburg, causando menos dano que fogos de hidrocarboneto. Dois teros dos passageiros do Hindenburg sobreviveram ao incndio, e muitas das mortes que ocorreram foram da queda ou da queima do combustvel diesel.[32] H2 reage diretamente com outros elementos oxidantes. Uma reao violenta e espontnea pode ocorrer em temperatura ambiente com cloro e flor, formando os haletos de hidrognio correspondentes: Cloreto de hidrognio e fluoreto de hidrognio.[33]

20

Nveis de energia do eltronO nvel de energia em estado fundamental do eltron de um tomo de hidrognio 13,6 eV, o que equivalente a um fton ultravioleta de aproximadamente 92nm.[34] Os nveis de energia do hidrognio podem ser calculados razoavelmente com preciso usando o modelo de Bohr para o tomo, o qual conceitualiza o eltron como "orbitando" o prton em analogia rbita da Terra em relao ao Sol. Entretanto, a fora eletromagntica atrai eltrons e prtons para cada um, enquanto planetas e objetos celestiais so atrados uns aos outros pela gravidade. Por causa da discretizao do momento angular postulado por Bohr no comeo da mecnica quntica, o eltron no modelo de Bohr pode somente ocupar certas distncias permitidas do prton, e portanto, somente certas energias permitidas.[35]

Representao de um tomo de hidrognio mostrando o dimetro de quase o dobro do raio do tomo de Bohr.

Uma descrio mais precisa do tomo de hidrognio parte de um tratamento puramente mecnico quntico que utiliza a equao de Schrdinger ou a equivalente integrao funcional de Feynman para calcular a densidade de probabilidade do eltron perto do prton.[36]

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Formas moleculares elementaisExistem duas molculas diatmicas diferentes de ismeros spin de hidrognio que diferem pelo spin relativo de seu ncleo.[37] Na forma de orto-hidrognio, os spins dos dois prtons so paralelos e formam um estado triplo; na forma de para-hidrognio, os spins so antiparalelos e formam um singular. Nas condies normais de temperatura e presso, o gs hidrognio contm aproximadamente 25% da forma para- e 75% da forma orto-, tambm conhecido como a "forma normal".[38] A taxa de equilbrio de orto-hidrognio para para-hidrognio depende da temperatura, mas j que a forma orto- um estado excitado e possui energia mais alta que a forma para-, instvel e no pode ser purificado. Em temperaturas muito baixas, o estado de equilbrio composto quase exclusivamente da forma para-. As propriedades fsicas do para-hidrognio puro diferem ligeiramente daquelas da forma normal.[39] A distino orto-/para- tambm ocorre em outros grupos funcionais ou molculas que contm hidrognio, como gua e metileno.[40]

Primeiras faixas observadas em uma cmara de bolhas de hidrognio lquido no Bevatron.

A interconverso no-$atalisada entre para- e orto- H2 aumenta com a temperatura crescente; portanto, H2 rapidamente condensado contm grandes quantidades da forma orto- de alta energia que convertem para a forma para- muito lentamente.[41] A taxa orto-/para- no H2 condensado uma considerao importante na preparao e armazenagem do hidrognio lquido: a converso de orto- para para- exotrmica e produz calor suficiente para evaporar o hidrognio lquido, levando a perda do material liquefeito. Catalisadores para a interconverso orto-/para-, como o xido frrico, carbono ativado, asbesto platinizado, raros metais alcalinos-terrosos, compostos de urnio, xido crmico, ou compostos de nquel,[42] so usados durante o resfriamento de hidrognio.[43] Uma forma molecular chamada hidrognio protonado molecular, ou H3+, encontrado no meio interestelar, onde ele gerado pela ionizao do hidrognio molecular dos raios csmicos. Tambm tem sido observado na atmosfera mais alta do planeta Jpiter. Esta molcula relativamente estvel no ambiente do espao sideral devido a baixa temperatura e densidade. H3+ um dos ons mais abundantes no Universo, e possui um papel notvel na qumica do meio interestelar.[44]

CompostosCompostos orgnicos e covalentes Apesar do hidrognio, em sua forma gasosa (H2) no reagir muito nas CNTP, em sua forma atmica ele est combinado com a maioria dos elementos da Tabela Peridica, formando compostos com diferentes propriedades qumicas e fsicas. Ele pode formar compostos com elementos mais eletronegativos, tais como os do grupo 17 da Tabela Peridica (halognios: (F, Cl, Br, I); nestes compostos, o hidrognio marcado por atrair para si uma carga parcial positiva.[45] Quando unido a flor, oxignio, ou nitrognio, o hidrognio pode participar na forma de forte ligao no-covalente chamada ligao de hidrognio, que essencial estabilidade de muitas molculas biolgicas.[46][47] Hidrognio tambm forma compostos com menos elementos eletronegativos, como metais e semimetais, nos quais gera uma carga parcial negativa. Estes compostos so geralmente conhecidos como hidretos.[48] Quando o hidrognio se combina com o carbono, ele pode formar uma infinidade de compostos. Devido marcante presena destes compostos nos organismos vivos, eles vieram a ser chamados de compostos orgnicos;[49] o ramo da qumica que estuda as propriedades destes compostos conhecido como Qumica Orgnica[50] e seu estudo no

Hidrognio contexto de organismos vivos conhecido como bioqumica.[51] Por algumas definies, compostos "orgnicos" necessitam apenas da condio de conter carbono. Entretanto, a maior parte destes compostos tambm contm o hidrognio e, uma vez que a ligao carbono-hidrognio que d a esta classe de compostos suas caractersticas qumicas particulares, isso faz com que algumas definies de "Qumica Orgnica" incluam a presena de ligaes qumicas entre carbono-hidrognio.[49] Na Qumica Inorgnica, hidretos podem tambm servir como ligantes de ponte, responsveis pelo elo entre dois centros metlicos em um composto de coordenao. Esta funo particularmente comum em elementos do grupo 13, especialmente em boranos (hidretos de boro) e complexos de alumnio, assim como em carboranos agrupados.[24] Na natureza conhece-se milhes de hidrocarbonetos mas eles no so formados pela reao direta do hs hidrognio com o carbono (apesar da produo de gs de sntese segundo o processo de Fischer-Tropsch para criar hidrocarbonetos ter chegado prxima de ser uma exceo, uma vez que isto inicia-se com carvo e o hidrognio elementar gerado no local). Hidretos Compostos de hidrognio so frequentemente chamados de hidretos, um termo que usado bem livremente. Para qumicos, o termo "hidreto" geralmente implica que o tomo H adquiriu um carter negativo ou aninico, denotados H. A existncia do anin hidreto, sugerida por Gilbert N. Lewis em 1916 para hidretos similares ao sal nos grupos I e II, foi demonstrada por Moers em 1920 com a eletrlise de hidreto de ltio (LiH) derretido, que produziu uma quantidade de hidrognio estequiomtrica no nodo.[52] Para outros hidretos alm dos metais de grupo I e II, o termo bem enganoso, considerando a eletronegatividade de hidrognio baixa. Uma exceo nos hidretos do grupo II BeH2, o qual polimrico. No hidreto de alumnio e ltio, o nion AlH4 carrega centros hidreticos firmamente ligados ao Al(III). Ainda que hidretos podem ser formados com quase todos os elementos do grupo principal, o nmero e combinao de possveis compostos varia vastamente; por exemplo, existem mais de 100 hidretos binrios de borano conhecidos, mas somente um hidreto binrio de alumnio.[53] Hidreto binrio de ndio ainda no foi identificado, apesar de complexos mais largos existirem.[54] Prtons e cidos Oxidao de hidrognio, a fim de remover seu eltron, formalmente gera H+, no contendo eltrons e um ncleo, que geralmente composto de um prton. por isso que H+ frequentemente chamado de prton. Esta espcie central discusso de cidos. Sob a teoria de Brnsted-Lowry, cidos so doadores de prtons, enquanto bases so receptores de prtons. Um prton H+ puro no pode existir em soluo devido a sua forte tendncia de se ligar a tomos ou molculas com eltrons. Entretanto, o termo 'prton' usado livremente para se referir ao hidrognio de carga positiva ou catinico, denotado H+. Para evitar a fico conveniente do "prton em soluo" nu, solues cidas aquticas so s vezes consideradas a conter o on hidrnio (H3O+), que organizado em grupos para formar H9O4+.[55] Outros ons oxnio so encontrados quando a gua est em soluo com outros solventes.[56] Ainda que exticos na terra, um dos ons mais comuns no universo o on H3+, conhecido como hidrognio protonado molecular ou ction trihidrognio.[57]

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IstoposO istopo mais comum do hidrognio no possui nutrons, existindo outros dois, o deutrio (D) com um e o trtio (T), radioativo com dois. O deutrio tem uma abundncia natural compreendida entre 0,0184 e 0,0082% (IUPAC). O hidrognio o nico elemento qumico que tem nomes e smbolos qumicos distintos para seus diferentes istopos.Prtio, deutrio e trtio.

O hidrognio possuiu ainda outros istopos altamente instveis (do 4H ao 7H) e que foram sintetizados em laboratrio, mas nunca observados na

natureza.[58][59] H, conhecido como prtio, o istopo mais comum do hidrognio com uma abundncia de mais de 99,98%. Devido a que o ncleo deste istopo formado por um s prton ele foi baptizado como prtio, nome que apesar de ser muito descritivo, pouco usado. H, o outro istopo estvel do hidrognio, conhecido como deutrio e o seu ncleo contm um prton e um nutron. O deutrio representa 0,0026% ou 0,0184% (segundo seja em fraco molar ou fraco atmica) do hidrognio presente na Terra, encontrando-se as menores concentraes no hidrognio gasoso, e as maiores (0,015% ou 150 ppm) em guas ocenicas. O deutrio no radioactivo, e no representa um risco significativo de toxicidade. A gua enriquecida em molculas que incluem deutrio no lugar de hidrognio H (prtio), denomina-se gua pesada. O deutrio e seus compostos empregam-se em marcaes no radioactivas em experincias e tambm em dissolventes usados em espectroscopia H - RMN. A gua pesada utiliza-se como moderador de nutrons e refrigerante em reactores nucleares. O deutrio tambm um potencial combustvel para a fuso nuclear com fins comerciais. H conhecido como trtio e contm um prton e dois nutrons no seu ncleo. radioactivo, desintegrando-se em 2He+ atravs de uma emisso beta. Possui uma meia-vida de 12,33 anos.[24] Pequenas quantidades de trtio encontram-se na natureza por efeito da interaco dos raios csmicos com os gases atmosfricos. Tambm foi libertado trtio para a realizao de provas de armamento nuclear. O trtio usa-se em reaces de fuso nuclear, como traador em Geoqumica Isotpica, e em dispositivos luminosos auto-alimentados. Antes era comum empregar o trtio como radiomarcador em experincias qumicas e biolgicas, mas actualmente usa-se menos. O hidrognio o nico elemento que possui diferentes nomes comuns para cada um de seus istopos (naturais). Durante o comeo dos estudos sobre a radioactividade, a alguns istopos radioactivos pesados foram-lhes atribudos nomes, mas nenhum deles se continua a usar). Os smbolos D e T (em lugar de H e H) usam-se s vezes para referir-se ao deutrio e ao trtio, mas o smbolo P corresponde ao fsforo e, portanto, no pode usar-se para representar o prtio. A IUPAC declara que ainda que o uso destes smbolos seja comum, ele no aconselhado.

Reaes biolgicasH2 um produto de alguns tipos de metabolismo anaerbico e produzido por vrios microorganismos, geralmente via reaes catalisadas por enzimas contendo ferro ou nquel chamadas hidrogenases. Essas enzimas catalisam a reao redox reversvel entre H2 e seus componentes, dois prtons e dois eltrons. A criao de gs hidrognio ocorre na transferncia para reduzir equivalentes produzidos durante fermentao do piruvato gua.[60] A separao da gua, na qual a gua decomposta em seus componentes prtons, eltrons, e oxignio, ocorre na fase clara em todos os organismos fotossintticos. Alguns organismos incluindo a alga Chlamydomonas reinhardtii e cianobactria evoluiram um passo adiante na fase escura na qual prtons e eltrons so reduzidos para formar gs H2 por hidrogenases especializadas no cloroplasto.[61] Esforos foram feitos para modificar geneticamente as hidrogenases das cianobactrias para sintetizar o gs H2 eficientemente mesmo na presena de oxignio.[62] Esforos tambm foram tomados com algas geneticamente modificadas em um bioreator.[63]

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ProduoO gs H2 produzido em laboratrios de qumica e biologia, muitas vezes como sub-produto da desidrogenao de substratos insaturados; e na natureza como meio de expelir equivalentes redutores em reaces bioqumicas.

LaboratrioNo laboratrio, o gs H2 normalmente preparado pela reaco de cidos com metais tais, como o zinco, por meio do aparelho de Kipp. Zn + 2 H+ Zn2+ + H2 O alumnio tambm pode produzir H2 aps tratamento com bases: 2 Al + 6 H2O + 2 OH- 2 Al(OH)4- + 3 H2 A electrlise da gua um mtodo simples de produzir hidrognio. Uma corrente eltrica de baixa voltagem corre atravs da gua, e oxignio gasoso forma-se no nodo enquanto que hidrognio gasoso forma-se no ctodo. Tipicamente, o ctodo feito de platina ou outro metal inerte (geralmente platina ou grafite) quando se produz hidrognio para armazenamento. Se, contudo, o gs destina-se a ser queimado no local, desejvel haver oxignio para assistir combusto, e ento ambos os elctrodos podem ser feitos de metais inertes (eletrodos de ferro devem ser evitados, uma vez que eles consumiriam oxignio ao sofrerem oxidao). A eficincia mxima terica (electricidade usada versus valor energtico de hidrognio produzido) est entre 80 e 94%.[64] 2H2O(aq) 2H2(g) + O2(g) Em 2007, descobriu-se que uma liga de alumnio e glio em forma de pastilhas adicionada a gua podia ser usada para gerar hidrognio. O processo tambm produz alumina, mas o glio, que previne a formao de uma pelcula de xido nas pastilhas, pode ser reutilizado. Isto tem potenciais implicaes importantes para a economia baseada no hidrognio, uma vez que ele pode ser produzido no local e no precisa de ser transportado.[65]

IndustrialO hidrognio pode ser preparado por meio de vrios processos mas, economicamente, o mais importante envolve a remoo de hidrognio de hidrocarbonetos. Hidrognio comercial produzido em massa normalmente produzido pela reformao cataltica de gs natural.[66] A altas temperaturas (700-1100 C), vapor de gua reage com metano para produzir monxido de carbono e H2. CH4 + H2O CO + 3 H2 Esta reaco favorecida a baixas presses mas no entanto conduzida a altas presses (20 atm) uma vez que H2 a altas presses o produto melhor comercializado. A mistura produzida conhecida como "gs de sntese" porque muitas vezes usado directamente para a produo de metanol e compostos relacionados. Outros hidrocarbonetos alm do metano podem ser usados para produzir gs de sntese com proporo de produtos variveis. Uma das muitas complicaes para esta tecnologia altamente optimizada a formao de carbono: CH4 C + 2 H2 Por consequncia, a reformao cataltica faz-se tipicamente com excesso de H2O. Hidrognio adicional pode ser recuperado do vapor usando monxido de carbono atravs da reaco de mudana do vapor de gua, especialmente com um catalisador de xido de ferro. Esta reaco tambm uma fonte industrial comum de dixido de carbono:[66] CO + H2O CO2 + H2 Outros mtodos importantes para a produo de H2 incluindo oxidao parcial de hidrocarbonetos:[67] 2 CH4 + O2 2 CO + 4 H2 e a reaco de carvo, que pode servir como preldio para a "reaco de mudana" descrito acima[66]

Hidrognio C + H2O CO + H2 Hidrognio por vezes produzido e consumido pelo mesmo processo industrial, sem ser separado. No processo de Haber para a produo de amonaco, gerado hidrognio a partir de gs natural.[68] Electrlise de salmoura para produzir cloro tambm produz hidrognio como produto secundrio.[69]

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Termoqumicos solaresAlguns laboratrios (incluindo Frana, Alemanha, Grcia, Japo e os EUA) esto a desenvolver mtodos termoqumicos para produzir hidrognio a partir de energia solar e gua.[70]

AplicaesGrandes quantidades de H2 so necessrias nas indstrias de petrleo e qumica. A maior aplicao de H2 para o processamento ("aprimoramento") de combustveis fsseis, e na produo de amonaco. Os principais consumidores de H2 em uma fbrica petroqumica incluem hidrodesalquilao, hidrodessulfurizao, e hidrocraqueamento. H2 tambm possui diversos outros usos importantes. H2 utilizado como um agente hidrogenizante, particularmente no aumento do nvel de saturao de gorduras insaturadas e leos (encontrado em itens como margarina), e na produo de metanol. semelhantemente a fonte de hidrognio na manufatura de cido clordrico. H2 tambm usado como um agente redutor de minrios metlicos.[71] Alm de seu uso como um reagente, o H2 possui amplas aplicaes na fsica e engenharia. utilizado como um gs de proteo nos mtodos de soldagem como soldagem de hidrognio atmico.[72][73] H2 usado como cooler de geradores em usinas, por que tem a maior conductividade trmica de qualquer gs. H2 lquido usado em pesquisas criognicas, incluindo estudos de supercondutividade.[74] Uma vez que o H2 mais leve que o ar, tendo um pouco mais do que 1/15 da densidade do ar, foi certa vez vastamente usado como um gs de levantamento em bales e dirigveis.[75] Em aplicaes mais recentes, o hidrognio utilizado puro ou misturado com nitrognio (s vezes chamado de forming gas) como um gs rastreador para detectar vazamentos. Aplicaes podem ser encontradas nas indstrias automotiva, qumica, de gerao de energia, aeroespacial, e de telecomunicaes.[76] Hidrognio um aditivo alimentar autorizado (E 949) que permite o teste de vazamento de embalagens, entre outras propriedades antioxidantes.[77] Os istopos mais raros do hidrognio tambm possuem aplicaes especficas para cada um. Deutrio (hidrognio-2) usado em aplicaes de fisso nuclear como um moderador para neutrons lentos, e nas reaes de fuso nuclear.[15] Compostos de deutrio possuem aplicaes em qumica e biologia nos estudos da reao dos efeitos de istopos.[78] Trtio (hidrognio-3), produzido em reatores nucleares, utilizado na produo de bombas de hidrognio,[79] como um selo isotpico nas cincias biolgicas,[80] e como uma fonte de radiao em pinturas luminosas.[81] A temperatura de equilbrio do hidrognio em ponto triplo um ponto fixo definido na escala de temperatura ITS-90 13.8033kelvins.[82]

Portador de energiaHidrognio no um recurso de energia,[83] exceto no contexto hipottico das usinas comerciais de fuso nuclear usando deutrio ou trtio, uma tecnologia atualmente longe de desenvolvimento.[84] A energia do Sol origina-se da fuso nuclear de hidrognio, mas este processo difcil de alcanar controlavelmente na Terra.[85] Hidrognio elementar de fontes solares, biolgicas ou eltricas requerem mais energia para criar do que obtida ao queim-lo, ento, nestes casos, o hidrognio funciona como um portador de energia, como uma bateria. Ele pode ser obtido de fontes fsseis (como metano), mas estas fontes so insustentveis.[83] A densidade de energia por unidade volume de ambos hidrognio lquido e gs de hidrognio comprimido em qualquer presso praticvel significantemente menor do que aquela de fontes tradicionais de combustvel, apesar

Hidrognio da densidade de energia por unidade massa de combustvel mais alta.[83] Todavia, o hidrognio elementar tem sido amplamente discutido no contexto da energia, como um possvel portador de energia futuro em uma grande escala da economia.[86] Por exemplo, CO2 sequestramento seguido de captura e armazenamento de carbono poderia ser conduzido ao ponto da produo de H2 a partir de combustveis fsseis.[87] O hidrognio usado no transporte queimaria relativamente limpo, com algumas emisses de NOx,[88] porm sem emisses de carbono.[87] Entretanto, os custos de infraestrutura associados com a converso total a uma economia de hidrognio seria substancial.[89]

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Indstria de semicondutoresHidrognio empregado para saturar ligaes quebradas de silcio amorfo e carbono amorfo que ajudam a estabilizar propriedades materiais.[90] tambm um potencial doador de eltron em vrios materiais xidos, incluindo ZnO,[91][92] SnO2, CdO, MgO,[93] ZrO2, HfO2, La2O3, Y2O3, TiO2, SrTiO3, LaAlO3, SiO2, Al2O3, ZrSiO4, HfSiO4, e SrZrO3.[94]

Segurana e precauesO hidrognio gera vrios perigos segurana humana, de potenciais detonaes e incndios quando misturado com o ar a ser um asfixiante em sua forma pura, livre de oxignio.[95] Em adio, hidrognio lquido um criognico e apresenta perigos (como congelamento) associados a lquidos muito gelados.[96] O elemento dissolve-se em alguns metais, e, alm de vazar, pode ter efeitos adversos neles, como a fragilizao por hidrognio.[97] O vazamento de gs hidrognio no ar externo pode espontaneamente entrar em combusto. Alm disso, o fogo de hidrognio, enquanto sendo extremamente quente, quase invisvel, e portanto pode levar a queimaduras acidentais.[98]

A exploso no dirigvel Hindenburg.

At mesmo interpretar os dados do hidrognio (incluindo dados para a segurana) confundido por diversos fenmenos. Muitas propriedades fsicas e qumicas do hidrognio dependem da taxa de para-hidrognio/orto-hidrognio (geralmente levam-se dias ou semanas em uma dada temperatura para alcanar a taxa de equilbrio, pelo qual os resultados usualmente aparecem. os parmetros de detonao do hidrognio, como a presso e temperatura crticas de fundio, dependem muito da geometria do contentor.[95]

Ligaes externas Hidrognio [99] (em portugus) H2 no Brasil [100] (em portugus) WebElements.com [101] (em ingls) EnvironmentalChemistry.com [102] (em ingls) Es Elemental [103] (em ingls) Portal Clula a Combustvel [104] (em portugus) Modelo do tomo de hidrognio em escala [105] (em ingls) Clculos Bsicos de Hidrognio na Mecnica Quntica [106] (em ingls) Associao Nacional do Hidrognio [107] (em ingls) Produo de Hidrognio [108] (em portugus) Informaes sobre Hidrognio [109] (em portugus)

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