Hidrogénio (H)
Hidrogénio (H)
O núcleo do átomo de H tem um protão.
É o elemento químico mais abundante do Universo e na Terra. Porém, na Terra, apenas existe combinado com outros elementos químicos, não existindo na sua forma mais simples.
Existem 3 isótopos deste elemento químico, ou seja, existem três átomos diferentes do elemento químico hidrogénio que apenas diferem no número de neutrões. O isótopo mais abundante é o prótio, que não tem neutrões. O segundo mais abundante é o deutério que tem 1 neutrão. O terceiro, e menos abundante, é o trítio que tem 2 neutrões.
Substâncias
A substância mais simples que existe constituída por átomos do elemento químico H é a substância hidrogénio, H2, também designada de dihidrogénio. Esta substância é gasosa à temperatura ambiente, incolor e altamente combustível. Este gás, muito abundante no Universo, é muito raro na atmosfera da Terra (cerca de 1 ppm (V/V). Como a densidade do H2 é muito reduzida, escapa à força gravitacional da Terra.
A água (H2O) é a substância onde existe maior quantidade deste elemento na Terra.
O H forma ligações químicas covalentes (partilha o seu eletrão) com outros elementos químicos não metálicos, dando origem a substâncias moleculares, existindo com frequência em compostos orgânicos, como a glicose ou os hidrocarbonetos, e em compostos inorgânicos, moleculares (ex: cloreto de hidrogénio, amoníaco) ou iónicos.
Hidrogénio no quotidiano
Células de combustível: um dos desafios mais importantes na atualidade é o armazenamento do dihidrogénio a fim de que possa ser usado como combustível em veículos motores, substituindo os combustíveis fósseis (constituídos por hidrocarbonetos onde o elemento H é também abundante). Esta substância pode ser armazenada no estado gasoso ou no estado líquido, mas em qualquer das circunstâncias as condições de pressão e de segurança exigidas são muito dispendiosas e difíceis de implementar. Dispendiosa é também a obtenção do dihidrogénio que não existindo na Terra, tem de ser obtido a partir de outras substâncias.
De acordo com Traça de Almeida e Moura (Traça de Almeida & Moura, 2006, p. 50), “o hidrogénio pode ser convertido diretamente em eletricidade através de células de combustível, com elevado rendimento e reduzido impacto ambiental. Poderá ser um dos combustíveis do futuro, nomeadamente no sector dos transportes e na produção descentralizada de electricidade, capaz de solucionar os grandes problemas associados aos combustíveis fósseis, tais como os impactos ambientais nefastos e a segurança do abastecimento. Espera-se que nas próximas décadas ocorram desenvolvimentos tecnológicos significativos para que a produção, armazenamento, transporte, distribuição e conversão do hidrogénio possam ser efectuados de forma competitiva, face às alternativas clássicas.”
Combustíveis fósseis: o hidrogénio (H) existe nos hidrocarbonetos, por exemplo o metano, o octano, etc. que são obtidos a partir da destilação do petróleo e fazem parte da constituição dos combustíveis que utilizamos como fonte de energia nos transportes rodoviários.
Fabrico de fertilizantes ou detergentes: o hidrogénio (H) existe no amoníaco que é utilizado neste fabrico.
Supercondutividade: dihidrogénio líquido (H2) é usado em investigações/experiências realizadas a baixas temperaturas.
Filme
Os heróis de Telemark – trailer
“Os heróis de Telemark”, filme de 1965, realizado por Anthony Mann, baseado na história real de sabotagem, pela resistência Norueguesa, a uma fábrica que os Nazis usam para produzir água pesada (óxido de deutério – 2H2O), necessária para a construção da bomba atómica.
Referências bibliográficas
Traça de Almeida, A. & Moura, P. S. (2006), Hidrogénio e células de combustível, Lisboa: SPF. Disponível em: https://www.spf.pt/magazines/GFIS/76/article/478/pdf