Hydrogène

L'hydrogène dans la nature

Sous sa forme pure sur Terre, l'hydrogène est généralement un gaz. L'hydrogène est également l'une des parties qui composent une molécule d'eau. L'hydrogène est important car c'est le carburant qui alimente le Soleil et les autres étoiles. L'hydrogène représente environ 74 % de l'univers entier. Le symbole de l'hydrogène sur le tableau périodique des éléments est H.

L'hydrogène pur est normalement constitué de deux atomes d'hydrogène reliés entre eux. Les scientifiques appellent ces molécules diatomiques. L'hydrogène aura une réaction chimique lorsqu'il sera mélangé avec la plupart des autres éléments. Il n'a ni couleur ni odeur.

L'hydrogène pur est très rare dans l'atmosphère terrestre. Dans la nature, il se trouve généralement dans l'eau. L'hydrogène est également présent dans tous les êtres vivants, en tant que partie des composés organiques dont sont faits les êtres vivants. En outre, les atomes d'hydrogène peuvent se combiner avec les atomes de carbone pour former des hydrocarbures. Le pétrole et les autres combustibles fossiles sont faits de ces hydrocarbures et sont couramment utilisés pour créer de l'énergie pour l'homme.

L'hydrogène a trois isotopes, les autres sont appelés deutérium et tritium. Comme l'hydrogène ordinaire, ils n'ont tous deux qu'un proton et un électron, mais le deutérium a également un neutron et le tritium en a deux. Ces autres types d'hydrogène sont importants dans les réactions de l'énergie nucléaire et de la chimie organique.

Quelques autres faits sur l'hydrogène :

• C'est un gaz à température ambiante
• Il agit comme un métal lorsqu'il est solide.
• C'est l'élément le plus léger de l'Univers.
• C'est l'élément le plus commun dans l'Univers.
• Il brûle ou explose lorsqu'il touche une flamme.
• brille en violet lorsqu'il est à l'état de plasma.

Histoire de l'hydrogène

L'hydrogène a été séparé pour la première fois en 1671 par Robert Boyle. En 1776, Henry Cavendish l'a identifié comme un élément distinct et a découvert que sa combustion produisait de l'eau.

Antoine Lavoisier a donné son nom à l'hydrogène, du grec "υδορ" (prononcé /HEEW-dor/) et gennen signifiant "générer", car il forme de l'eau dans une réaction chimique avec l'oxygène.

Utilisations de l'hydrogène

Les principales utilisations sont dans l'industrie pétrolière et dans la fabrication d'ammoniac par le procédé Haber. Une partie est utilisée ailleurs dans l'industrie chimique. Une petite partie est utilisée comme combustible, par exemple dans les fusées des vaisseaux spatiaux. La plupart de l'hydrogène que les gens utilisent provient d'une réaction chimique entre le gaz naturel et la vapeur.

Fusion nucléaire

La fusion nucléaire est une source d'énergie très puissante. Elle consiste à forcer les atomes à s'assembler pour produire de l'hélium et de l'énergie, exactement comme cela se produit dans une étoile comme le Soleil ou dans une bombe à hydrogène. Cette opération nécessite une grande quantité d'énergie pour démarrer, et n'est pas encore facile à réaliser. Un grand avantage par rapport à la fission nucléaire, qui est utilisée dans les centrales nucléaires actuelles, est qu'elle produit moins de déchets nucléaires et n'utilise pas un combustible toxique et rare comme l'uranium. Plus de 600 millions de tonnes d'hydrogène subissent une fusion chaque seconde sur le Soleil.

Brûler de l'hydrogène

L'électrolyse de l'eau transforme l'eau en hydrogène et en oxygène, en utilisant l'électricité. La combustion de l'hydrogène se combine avec les molécules d'oxygène pour produire de la vapeur (vapeur d'eau pure). Une pile à combustible combine l'hydrogène avec une molécule d'oxygène, libérant un électron sous forme d'électricité. Pour ces raisons, beaucoup de gens pensent que l'hydrogène remplacera un jour d'autres combustibles synthétiques.

L'hydrogène peut également être utilisé comme combustible dans une pile à combustible, ou brûlé pour produire de la chaleur pour les turbines à vapeur ou les moteurs à combustion interne. L'hydrogène peut être créé à partir de nombreuses sources telles que le charbon, le gaz naturel ou l'électricité, et représente donc un ajout précieux au réseau électrique ; au même titre que le gaz naturel. Un tel réseau et une telle infrastructure avec des véhicules à piles à combustible sont maintenant prévus par un certain nombre de pays, dont le Japon, la Corée et de nombreux pays européens. Cela permet à ces pays d'acheter moins de pétrole, ce qui constitue un avantage économique. L'autre avantage est qu'utilisé dans une pile à combustible ou brûlé dans un moteur à combustion comme dans une voiture à hydrogène, le moteur ne produit pas de pollution. Seule de l'eau et une petite quantité d'oxydes d'azote se forment.