Hidrogen

Hidrogen,  ₁H

Bercahaya ungu dalam keadaan plasma
Garis spektrum bagi hidrogen
Ciri-ciri umum
Sebutan	/ˈhaɪdrədʒən/ HY-drə-jən
Rupa	gas tidak berwarna
Hidrogen dalam jadual berkala
– ↑ H ↓ Li – ← hidrogen → helium
Nombor atom (Z)	1
Kumpulan, kala	kumpulan 1, kala 1
Blok	Blok s
Kategori unsur	diatomik bukan logam
Berat atom piawai (Ar)	[1.00784, 1.00811] biasa: 1.008
Konfigurasi elektron	1s1
Bil. elektron per petala/cengkerang	1
Ciri-ciri fizikal
Warna	tidak berwarna
Fasa	gas
Takat lebur	13.99 K ​(−259.16 °C, ​−434.49 °F)
Takat didih	20.271 K ​(−252.879 °C, ​−423.182 °F)
Ketumpatan pada stp (0 °C dan 101.325 kPa)	0.08988 g/L
apabila cecair, pada t.l.	0.07 g/cm3 (pejal: 0.0763 g/cm3)
apabila cecair, pada t.d.	0.07099 g/cm3
Takat tigaan	13.8033 K, ​7.041 kPa
Titik genting	32.938 K, 1.2858 MPa
Haba pelakuran	(H2) 0.117 kJ/mol
Haba pengewapan	(H2) 0.904 kJ/mol
Muatan haba molar	(H2) 28.836 J/(mol·K)
Tekanan wap T (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k pada S (K) 15 20
Ciri-ciri atom
Keadaan pengoksidaan	−1, +1 ​(amfoterik oksida)
Keelektronegatifan	Skala Pauling: 2.20
Tenaga pengionan	pertama: 1312.0 kJ/mol
Jejari kovalen	31±5 pm
Jejari van der Waals	120 pm
Rampaian
Struktur hablur	​heksagon
Kelajuan bunyi	1310 m/s (gas, 27 °C)
Daya pengaliran terma	0.1805 W/(m·K)
Sifat kemagnetan	diamagnet
Kerentanan magnet (χmol)	−3.98·10−6 cm3/mol (298 K)
Nombor CAS	12385-13-6 1333-74-0 (H2)
Sejarah
Penemuan	Henry Cavendish (1766)
Dinamakan oleh	Antoine Lavoisier (1783)
Isotop utama bagi hidrogen
Iso­top Kelim­pahan Separuh hayat Mod reputan Pro­duk 1H 99.98% adalah stabil dengan 0 neutron 2H 0.02% adalah stabil dengan 1 neutron 3H jejak 12.32 y β− 3He

Hidrogen merupakan unsur yang mempunyai nombor atom 1 dengan simbol kimia, H. Hidrogen merupakan unsur pertama dan unsur yang paling ringan dalam jadual berkala. Hidrogen berada dalam kumpulan 1 dan kala 1.

Hidrogen wujud secara bebas, dan juga sebagai sebahagian daripada air, bahan galian, dan bahan organik. Hidrogen dibebaskan semula melalui elektrolisis air dan melalui pemprosesan petroleum. Hidrogen tidak terbakar, tetapi meletup apabila bercampur dengan oksigen dan didedahkan kepada api.

Gas hidrogen (juga dikenali sebagai H₂) diwujudkan dalam makmal pada awal kurun ke-16 melalui campuran logam dengan asid kuat. Pada 1766–81, Henry Cavendish merupakan orang pertama yang menyifatkan gas hidrogen sebagai bahan diskret, dan menghasilkan air apabila dibakar, sifat yang memberikan namanya yang bermaksud penghasil air dalam bahasa Yunani. Pada suhu dan tekanan piawai, hidrogen bersifat lutsinar, tidak berbau, bukan logam, tiada rasa, bukan toksik dan mudah terbakar.

Hidrogen digunakan dalam proses penghasilan metanol, ammonia, dan asid hidroklorik. Hidrogen pernah digunakan untuk mengisi kapal udara tetapi sifatnya yang mudah meletup apabila bercampur dengan oksigen dan terkena api menyebabkan hidrogen digantikan dengan gas helium.

Sejarah

Nama unsur hidrogen diberikan oleh Antoine Lavoisier pada 1783 daripada dua perkataan Yunani, hidro (ὑδρο, air) dan genes (γενής, pencipta).

Sebelum bermulanya Perang Dunia Kedua, pada pukul 7:25 p.m. 6 Mei 1937, Jerman pernah kehilangan kapal udara Hindenburg apabila gas hidrogen yang digunakan untuk mengisi kapal udara tersebut meletup dan terbakar.

Isotop

Rencana utama: Isotop hidrogen

Isotop
Isotop	Limpahan	Separuh hayat	Mod pereputan	Tenaga pereputan (MeV)	Hasil pereputan
1H	99.985%	H stabil dengan 0 neutron
2H	0.015%	H stabil dengan 1 neutron
3H	jarang	12.32 tahun	β-	0.019	3He

Hidrogen membentuk tiga isotop, protium, deuterium, dan tritium yang mengandungi sifar, satu, dan dua neutron masing-masing. Beberapa isotop hidrogen yang tidak stabil pernah dihasilkan dalam makmal, tetapi tidak wujud dalam persekitaran, yakni isotop ⁴H ke ⁷H.

Isotop-isotop hidrogen merupakan satu-satunya kumpulan isotop yang diberikan nama khusus yang masih digunakan ada masa kini.

Sebatian

Meskipun H₂ tidak begitu reaktif, hidrogen masih dapat bertindak balas dengan hampir kesemua unsur. Hidrogen biasanya bertindak balas dengan unsur-unsur dengan keelektronegatifan tinggi, terutamanya unsur-unsur halogen seperti fluorin dan klorin, di mana hidrogen wujud sebagai ion bercas positif.

Hidrogen bergabung dengan atom-atom karbon untuk membentuk hidrokarbon, dan seterusnya sebatian organik. Kajian tentang kumpulan sebatian ini dikenali sebagai kimia organik.

Hidrida

Rencana utama: Hidrida

Sebatian-sebatian hidrogen dipanggil sebagai hidrida, meskipun penggunaan bagi istilah hidrida adalah agak longgar. Istilah hidrida bermakna bahawa hidrogen membentuk ion bercas negatif, H^-, dan berlaku apabila hidrogen bertindak balas dengan unsur-unsur elektropositif.

Penghasilan

Elektrolisis air

Kaedah elektrolisis air merupakan kaedah mudah untuk menghasilkan gas hidrogen, di mana arus elektrik bervoltan rendah dilalukan terhadap air, menyebabkan gas oksigen terhasil di anod dan gas hidrogen terhasil di katod.

Tindak balas asid dan logam

Dalam makmal, gas hidrogen dapat dihasilkan melalui tindak balas asid bukan pengoksida dengan logam-logam reaktif seperti zink, di mana persamaan ionnya ditunjukkan di bawah.

${\ce {Zn + 2H+ -> Zn^2+ + H2}}$

Lihat juga

• Antihidrogen
• Ion hidrogen
• Kitar hidrogen

Pautan luar

• Kategori berkenaan Hidrogen di Wikimedia Commons