Idrogeno

Idrogeno atomico
1 H                                                                                                                                                                                                                                               Idrogeno atomico → elio
Aspetto
Idrogeno elementare
Linea spettrale
Generalità
Nome, simbolo, numero atomico	Idrogeno atomico, H, 1
Serie	non metalli
Gruppo, periodo, blocco	1 (IA), 1, s
Densità	0,0899 kg/m³
Configurazione elettronica
Termine spettroscopico	2S1/2
Proprietà atomiche
Peso atomico	1,00784
Raggio atomico (calc.)	53 pm
Raggio covalente	37 pm
Raggio di van der Waals	120 pm
Configurazione elettronica	1s1
e− per livello energetico	1
Stati di ossidazione	± 1 (anfotero)
Struttura cristallina	esagonale
Proprietà fisiche
Stato della materia	gassoso
Punto di fusione	14,025 K (−259,125 °C)
Punto di ebollizione	20,268 K (−252,882 °C)
Punto critico	−241,14 °C a 1,293 MPa
Volume molare	11,42×10−3 m³/mol
Entalpia di vaporizzazione	0,44936 kJ/mol
Calore di fusione	0,05868 kJ/mol
Tensione di vapore	209 kPa a 23 K
Velocità del suono	1270 m/s a 298,15 K
Altre proprietà
Numero CAS	12385-13-6
Elettronegatività	2,2 (Scala di Pauling)
Calore specifico	14 304 J/(kg·K)
Conducibilità termica	0,1815 W/(m·K)
Energia di prima ionizzazione	1312,06 kJ/mol
Isotopi più stabili
Per approfondire vedi la voce Isotopi dell'idrogeno.
iso NA TD DM DE DP 1H[1] 99,985% È stabile con 0 neutroni 2H 0,015% È stabile con 1 neutrone 3H tracce 12,33 anni β− 0,019 3He 4H sintetico (1,39±0,10)×10−22 s n 2,910 3H 4He + raggi gamma
iso: isotopo NA: abbondanza in natura TD: tempo di dimezzamento DM: modalità di decadimento DE: energia di decadimento in MeV DP: prodotto del decadimento

L'idrogeno (simbolo H, dal latino moderno hydrogenium,^[2] basato a sua volta sul greco ὕδωρ, hýdor, «acqua», con la radice γεν-, ghen-, «generare»^[3][4], quindi «generatore di acqua») è il primo elemento chimico della tavola periodica (numero atomico 1) e il più leggero. Con l'idrogeno iniziano sia il primo periodo del sistema periodico che il primo gruppo, e quindi anche il blocco s. È l'elemento più abbondante dell'universo osservabile e il più semplice: il suo isotopo più comune, il prozio, è formato da un protone, che ne costituisce il nucleo, e da un elettrone.

Allo stato libero, a pressione atmosferica e temperatura ambiente (298 K), l'idrogeno si trova sotto forma di gas biatomico avente formula H₂ (diidrogeno), incolore, inodore, insapore e altamente infiammabile,^[5][6] con un punto di ebollizione di 20,27 K (-252,9 °C) e un punto di fusione di 14,02 K (-259,1 °C). Allo stato legato è presente nell'acqua (11,19%) e in tutti i composti organici e organismi viventi; inoltre, è occluso in alcune rocce, come il granito, e forma composti con la maggior parte degli elementi, spesso anche per sintesi diretta.

È il principale costituente delle stelle, dove è presente nello stato di plasma e rappresenta il combustibile delle reazioni termonucleari, mentre sulla Terra è scarsamente presente allo stato libero e molecolare e deve quindi essere prodotto per i suoi vari usi; in particolare è usato nella produzione di ammoniaca, nell'idrogenazione degli oli vegetali, in aeronautica (in passato nei dirigibili), come combustibile alternativo e più di recente come riserva di energia nelle pile a combustibile.^[7] Essendo l'atomo più semplice, è stato studiato in maniera approfondita dalla meccanica quantistica.