Introdução
Elementos são produtos químicos que não podem ser decompostos em substâncias mais simples por meios químicos. Esses produtos químicos contêm apenas um tipo de átomo , as menores unidades de matéria. Os elementos incluem substâncias simples que todos reconhecemos, como ouro , e muitas substâncias desconhecidas, como itérbio . Muitos desses elementos podem ser combinados para formar moléculas – substâncias químicas que contêm dois ou mais átomos.
Um dos tipos mais comuns de átomos encontrados nas moléculas é o hidrogênio . A estrutura química do hidrogênio e suas propriedades elementares o tornam um importante participante na formação da molécula. Vamos dar uma olhada no hidrogênio, suas propriedades e alguns dos usos que o hidrogênio tem.
Um átomo de hidrogênio
Os átomos têm três partes: prótons (que têm carga positiva), nêutrons (que não têm carga) e elétrons (que têm carga negativa). O núcleo , ou núcleo, do átomo contém prótons e nêutrons. Os elétrons são encontrados orbitando o núcleo de um átomo e são as porções do átomo que participam da formação da molécula. O hidrogênio é composto de apenas um próton e um elétron, e nenhum nêutron. O hidrogênio tem a capacidade de compartilhar seu elétron solitário com outros átomos e, portanto, é capaz de formar uma ligação (par de elétrons compartilhados) com outros átomos reativos.
A fórmula para o hidrogênio elementar é H2.
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Propriedades do hidrogênio
O hidrogênio é encontrado naturalmente como uma molécula diatômica , que é uma molécula com dois átomos. Geralmente é um gás , que é um estado da matéria sem volume ou forma definidos. Tem um ponto de ebulição muito baixo (-423 graus Fahrenheit), razão pela qual é difícil encontrar hidrogênio em uma forma líquida que ocorre naturalmente. Ele tem um peso atômico de 1, que é devido ao seu único próton no núcleo. O hidrogênio não tem cor, odor ou sabor.
Produção e Usos
O hidrogênio pode ser produzido de várias maneiras. Uma das maneiras mais simples é a eletrólise da água, que usa eletricidade para separar o hidrogênio do oxigênio. Outros métodos usam metais, como alumínio ou zinco , expondo-os a ácidos , que são ricos em íons de hidrogênio. Além disso, o hidrogênio pode ser liberado por reações químicas que o deslocarão ou separarão de outras moléculas.
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O hidrogênio pode ter vários usos. Por exemplo, o hidrogênio é usado para resfriar geradores de energia, o que é importante para reduzir a produção de calor. O hidrogênio também está sendo desenvolvido como fonte de energia e poderia ser usado como alternativa à gasolina nos carros do futuro. Em sistemas biológicos e químicos, o hidrogênio também pode ser utilizado como carreador de energia , ou seja, não produz energia diretamente nesses processos, mas auxilia na formação de moléculas de energia, como o ATP.
Resumo da lição
O hidrogênio é o elemento mais leve e muito reativo. Ele pode ser produzido de várias maneiras, como eletrólise da água. O hidrogênio também tem muitos usos, que incluem o uso como refrigerante, uma alternativa potencial à gasolina e como transportador de energia para sistemas biológicos e químicos.
Revisão de Terminologia
| Elementos | produtos químicos que não podem ser decompostos em substâncias mais simples por meios químicos |
| Átomo | a menor unidade de matéria |
| Ouro | elemento familiar e valioso |
| Itérbio | elemento pouco conhecido e desconhecido |
| Moléculas | produtos químicos contendo dois ou mais átomos |
| Hidrogênio | um dos tipos mais comuns de átomos encontrados nas moléculas |
| Prótons | carregado positivamente |
| Nêutrons | não tem carga |
| Elétrons | cobrado negativamente |
| Núcleo | núcleo do átomo que contém prótons e nêutrons |
| Vinculo | elétron compartilhado emparelhado com outros átomos reativos |
| Molécula diatômica | uma molécula com dois átomos |
| Gás | um estado da matéria sem volume ou forma definidos |
| Eletrólise | usa eletricidade para separar hidrogênio e oxigênio |
| Alumínio / zinco | metais |
| Portador de energia | o hidrogênio não produz energia diretamente nesses processos, mas auxilia na formação de moléculas de energia |
Resultados de Aprendizagem
Quando você chegar ao final da lição sobre hidrogênio, teste sua compreensão fazendo o seguinte:
- Definir hidrogênio
- Especifique as três partes dos átomos
- Indique o conhecimento das propriedades do hidrogênio
- Discuta a produção e uso de hidrogênio