Atualmente, o hidrogênio é empregado em uma variada gama de produções. São exemplos a obtenção do amoníaco para fertilizantes, o metanol, a hidrogenação do carvão, a soldadura.
Foi descoberto em Londres, Inglaterra, pelo químico inglês Henry Cavendish (1731-1810) em 1766, quando este identificou as suas propriedades e o designou por ar inflamável. Em 1783, o químico francês Antoine Laurent de Lavoisier (1743-1794) chamou-lhe hidrogénio.
Em veículos, o hidrogênio pode ser usado como combustível de duas maneiras: para produzir eletricidade em uma célula de combustível para a opção mais limpa ou em um motor de combustão interna onde as emissões ainda são significativamente menores em relação aos demais combustíveis.
A compressão e liquefação do hidrogênio são muito mais caras do que para gás natural e envolve gasto de energia significativamente maior. A baixa densidade de energia é, portanto, o principal obstáculo à utilização de hidrogênio em sistemas de transporte e até mesmo algumas aplicações estacionárias.
O hidrogênio é considerado combustível limpo porque, ao ser queimado, produz apenas água como subproduto.
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Na Terra, o hidrogênio só existe em combinação com outros elementos. Ele está na água, junto ao oxigênio, e se combina com o carbono para formar hidrocarbonetos, como gás, carvão e petróleo. Portanto, o hidrogênio precisa ser separado de outras moléculas para ser usado como combustível.
O hidrogénio, por possuir propriedades distintas, não se enquadra claramente em nenhum grupo da tabela periódica, sendo muitas vezes colocado no grupo 1 (anteriormente chamado de 1A) por possuir apenas 1 eletrão na camada de valência (ou última camada).
A produção do hidrogênio se dá normalmente pela extração de combustíveis fósseis através de um processo químico. O hidrogênio também pode ser extraído da água via produção biológica, através de um biorreator de algas ou usando eletricidade (eletrólise), calor (termólise), ou ainda quimicamente (reação redox).
A obtenção do hidrogênio verde por eletrólise a partir de fontes renováveis consiste na decomposição das moléculas de água (H 2O) em oxigênio (O 2) e hidrogênio (H 2). conduzir a eletricidade.
Sistemas de armazenamento de gás em alta pressão são os mais comuns e desenvolvidos para armazenamento de hidrogênio.
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As cinco principais formas de se armazenar hidrogênio são:Reservatórios de Gás Hidrogênio Comprimido;Reservatórios para Hidrogênio Líquido;Hidretos Metálicos;Adsorção de Carbono;Micro-esferas.
O processo de separação dos componentes atômicos (hidrogênio e oxigênio) da água (H2O) por meio da eletricidade é chamado de eletrólise. Este é um experimento de grande impacto, uma vez que os dois gases podem ser usados isoladamente e que o hidrogênio é uma das maiores fontes de energia limpa à qual temos acesso.
O hidrogênio (H), elemento que possui apenas um elétron, está localizado na mesma família dos metais alcalinos, porém a energia necessária para retirar o elétron deste elemento é superior à força em qualquer um dos alcalinos da família 1A.
Apesar do hidrogênio satisfazer a regra s¹, ele não é considerado um metal alcalino, pois não possui praticamente nenhuma outra característica físico-química semelhante com os outros elementos. Os constituintes da família 1A são: lítio, Li (z = 3);
Propriedades do hidrogênio molecular
Em condições normais, o hidrogênio não é muito reativo por causa da força da ligação H-H. ... O hidrogênio reage diretamente com a maioria dos elementos, nas condições apropriadas. O hidrogênio reage com os halogênios. Diversos metais reagem com H2, formando hidretos.
Mas o hidrogênio é essencial para a vida no nosso planeta: ele está presente, misturado com outros elementos, na água (H2O), no petróleo e em todo tipo de matéria orgânica – inclusive nos seres humanos. Mas é encontrado em pequena quantidade na atmosfera, numa proporção de 3 para 10 000 partículas.
O hidrogênio é o elemento mais abundante no universo, mas não na Terra, devido ao seu peso leve, que permite que o gás simplesmente flutue no espaço.
O elemento químico Hidrogênio, cuja sigla é H, está posicionado na família IA da Tabela Periódica porque sua distribuição eletrônica apresenta o mesmo subnível mais energético que todos os outros elementos dessa família.
Os metais alcalinos são todos os seis elementos químicos extremamente reativos que ocupam a família IA ou grupo 1 da Tabela Periódica.
Hidrogênio: esse elemento não se enquadra em nenhum grupo da Tabela Periódica. Em algumas Tabelas ele aparece na família dos alcalinos, por possuir um elétron em sua camada de valência. Aliás, essa é sua única camada eletrônica. Porém, suas características não são semelhantes às dos elementos dessa família.
Como o hidrogênio (H) precisa ceder dois elétrons para realizar a ligação (H ― Be ― H), o átomo de Berílio (Be) compartilha seus elétrons e atinge a estabilidade. É uma exceção à Regra do Octeto porque atinge a estabilidade com seis elétrons na camada de valência.
O grupo dos ametais é composto por 11 elementos químicos, são eles: Carbono (C), Nitrogênio (N), Fósforo (P), Oxigênio (O), Enxofre (S), Selênio (Se), Flúor (F), Cloro (Cl), Bromo (Br), Iodo (I) e Astato (At).
Os metais alcalinos possuem propriedades semelhantes entre si, por isso pertencem a mesma família ou grupo na Tabela. ... Todos os alcalinos possuem apenas 1 elétron na sua camada de valência (genericamente, ns1), tendo, portanto, a tendência de perder esse elétron e formar cátions monovalentes, isto é, com a carga +1.
Para Mauro Andrade, diretor executivo de Desenvolvimento de Negócios da Prumo, o hidrogênio verde (H2V) só será competitivo quando seu custo estiver entre US$ 3 e US$ 4 o quilo. Hoje, esse preço está em média de US$ 6, chegando a quase US$ 9 em algumas regiões do mundo, segundo levantamento da PWC.
A quebra da molécula de água também pode ser feita por meio de eletrólise, mas o processo consome mais energia do que produz. Os pesquisadores descobriram que, além das propriedades eletrônicas dos aglomerados de alumínio, o seu formato é essencial na reação com a água.
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