Hidrogénio: diferenças entre revisões

A [[solubilidade]] e características do hidrogénio com vários metais são muito importantes na [[metalurgia]] (uma vez que muitos metais podem sofrer fragilidade em sua presença)<ref>{{citar periódico | ultimo=Rogers | primeiro=H. C. | titulo=Hydrogen Embrittlement of Metals | jornal=Science | ano=1999 | volume=159 |número=3819 | paginas=1057–1064 | doi=10.1126/science.159.3819.1057 | pmid=17775040}}</ref> e no desenvolvimento de maneiras seguras de estocá-lo para uso como combustível.<ref>{{citar jornal | ultimo=Christensen | primeiro=C. H. | coautores=Nørskov, J. K.; Johannessen, T. | data=9 de Julho de 2005 | titulo=Making society independent of fossil fuels — Danish researchers reveal new technology | publicado=Technical University of Denmark | url=http://www.dtu.dk/English/About_DTU/News.aspx?guid=%7BE6FF7D39-1EDD-41A4-BC9A-20455C2CF1A7%7D | acessodata=1 de dezembro de 2008}}</ref> É altamente solúvel em diversos compostos que possuem [[Terra-rara|Terras-rara]]s e [[metal de transição|metais de transição]]<ref name="Takeshita">{{citar periódico | ultimo=Takeshita | nome=T. | coautores=Wallace, W.E.; Craig, R.S. | titulo=Hydrogen solubility in 1:5 compounds between yttrium or thorium and nickel or cobalt | jornal=Inorganic Chemistry | ano=1974 | volume=13 | número=9 | paginas=2282–2283 | doi=10.1021/ic50139a050 }}</ref> e pode ser dissolvido tanto em metais [[cristal]]inos e [[Sólido amorfo|amorfos]].<ref name="Kirchheim1">{{citar periódico | ultimo=Kirchheim | primeiro=R. | coautores=Mutschele, T.; Kieninger, W | titulo=Hydrogen in amorphous and nanocrystalline metals | jornal=Materials Science and Engineering | ano=1988 | volume=99 | paginas=457–462 | doi=10.1016/0025-5416(88)90377-1 }}</ref> A solubilidade do hidrogénio em metais é influenciada por distorções ou impurezas locais na [[estrutura cristalina]] do metal.<ref name="Kirchheim2">{{citar periódico | ultimo=Kirchheim | primeiro=R. | titulo=Hydrogen solubility and diffusivity in defective and amorphous metals | jornal=Progress in Materials Science | ano=1988 | volume=32 | número=4 | paginas=262–325 | doi=10.1016/0079-6425(88)90010-2}}</ref>

 

=== Origem e evolução ===

Segundo a [[teoria Alpher-Bethe-Gamov]], o hidrogénio formou-se na época da [[nucleossíntese primordial]], quando o Universo [[inflação cósmica|expandiu e arrefeceu]] o suficiente para permitir a ligação entre eletrões e protões.<ref name="alphabetagamma">{{citar periódico|último=Alpher|primeiro=R. A.|autorlink1=Ralph Asher Alpher|último2=Bethe|primeiro2=H.|autorlink2=Hans Bethe|último3=Gamow|primeiro3=G.|autorlink3=George Gamow|data=1948-04-01|título=The Origin of Chemical Elements|periódico=[[Physical Review]]|volume=73|número=7|páginas=803–804|bibcode=1948PhRv...73..803A|doi=10.1103/PhysRev.73.803|acessodata=}}</ref> O [[deutério]] formou-se por [[Captura neutrônica|captura de neutrões]].<ref name="alphabetagamma"/> A junção de mais neutrões e subsequente [[emissão beta|decaimento <math>\beta</math>]] levou à formação de [[hélio]] e [[lítio]]. Uma parte de elementos mais pesados foi formada, mas a principal fonte destes elementos provém da [[nucleossíntese estelar]].

 

[[Imagem:Hindenburg at lakehurst.jpg|esquerda|thumb|''Dirigível Hindenburg, 1936'']]

 

O primeiro cruzamento transatlântico sem escalas foi realizado pelo dirigível britânico ''[[R34]]'' em 1919. Com o lançamento do [[LZ 127 Graf Zeppelin|Graf Zeppelin]] nos [[anos 1920]], o serviço regular de passageiros prosseguiu até meados dos [[anos 1930]] sem nenhum acidente. Com a descoberta de reservas de um outro tipo de gás leve nos Estados Unidos, o [[hélio]], esse projeto deveria sofrer modificações, já que o outro elemento prometia um aumento na segurança, mas o governo dos E.U.A. se recusou a vender o gás para este propósito. Sendo assim, H₂ foi usado no dirigível ''[[LZ 129 Hindenburg|Hindenburg]]'', o qual foi destruído em um incidente em pleno voo sobre [[Nova Jérsia]] no dia [[6 de maio]] de [[1937]].<ref name="nbb" /> O incidente foi transmitido ao vivo no rádio e filmado. A ignição do vazamento de hidrogênio foi atribuída como a causa do incidente, porém, investigações posteriores apontaram à ignição do revestimento de tecido [[alumínio|aluminizado]] pela [[eletricidade estática]].

 

[[Imagem:Emission spectrum-H.png|direita|450px|thumb|Linhas do espectro de emissões do hidrogênio na região do visível. Estas são as quatro linhas visíveis da [[série de Balmer]].]]

 

Um dos primeiros efeitos quânticos a ser explicitamente notado (mas não entendido naquela época) foi a observação de Maxwell envolvendo hidrogênio, meio século antes da [[Mecânica quântica|teoria da mecânica quântica]] completa aparecer. Maxwell observou que o [[calor específico]] de H₂ inexplicavelmente se afasta daquele de um gás diatômico abaixo da temperatura ambiente e começa a parecer gradativamente com aquele de um gás monoatômico em temperaturas criogênicas. Segundo a teoria quântica, este comportamento surge do espaçamento dos níveis de energia rotativos (quantificados), os quais são particularmente bem espaçados em H₂ por causa de sua reduzida massa. Estes níveis largamente espaçados inibem partições iguais da energia de calor em movimentos rotativos em hidrogênio sob baixas temperaturas. Gases diatômicos compostos de átomos mais pesados não possuem níveis tão largamente espaçados e não exibem o mesmo efeito.<ref name="Berman">{{Citar jornal | ultimo=Berman | primeiro=R. |coautor=Cooke, A. H.; Hill, R. W. | titulo=Cryogenics | jornal=Annual Review of Physical Chemistry | ano=1956 | volume=7 | pagina=1–20 | doi=10.1146/annurev.pc.07.100156.000245 }}</ref>

 

[[Imagem:Nursery of New Stars - GPN-2000-000972.jpg|esquerda|thumb|[[NGC 604]], uma gigante [[nebulosa de emissão|região de hidrogênio ionizado]] na [[NGC 598|Galáxia do Triângulo]].]]

 

 

== Propriedades ==

[[Imagem:Shuttle Main Engine Test Firing cropped edited and reduced.jpg|thumb|150px|esquerda|Um motor de foguete [[RS-25 (motor de foguete)|RS-25]] queimando [[hidrogênio líquido]] com oxigênio puro (também [[oxigênio líquido|líquido]]), produzindo uma chama quase invisível.]]

 

H₂ reage diretamente com outros elementos oxidantes. Uma reação violenta e espontânea pode ocorrer em temperatura ambiente com [[cloro]] e [[flúor]], formando os haletos de hidrogênio correspondentes: [[Cloreto de hidrogênio]] e [[fluoreto de hidrogênio]].<ref>{{Citar livro | titulo=Handbook of Isotopes in the Cosmos: Hydrogen to Gallium | ultimo=Clayton | primeiro=Donald D. | ano=2003 | publicado=Cambridge University Press | isbn=0521823811 }}</ref>

 

[[Imagem:hydrogen atom.svg|thumb|200px|Representação de um átomo de hidrogênio mostrando o diâmetro de quase o dobro do raio do [[átomo de Bohr]].]]

[[Imagem:HAtomOrbitals.png|thumb|200px|Os primeiros [[Orbital atômico|orbitais]] do átomo de hidrogénio (números quânticos [[Número quântico principal|principais]] e [[Número quântico secundário|azimutais]]).]]

Os níveis de energia do hidrogênio podem ser calculados razoavelmente com precisão usando o [[átomo de Bohr|modelo de Bohr]] para o átomo, o qual conceitualiza o elétron como "orbitando" o próton em analogia à órbita da Terra em relação ao Sol. Entretanto, a força [[eletromagnetismo|eletromagnética]] atrai elétrons e prótons para cada um, enquanto planetas e objetos celestiais são atraídos uns aos outros pela [[gravidade]]. Por causa da discretização do [[momento angular]] postulado por Bohr no começo da [[mecânica quântica]], o elétron no modelo de Bohr pode somente ocupar certas distâncias permitidas do próton, e portanto, somente certas energias permitidas.<ref>{{Citar web | último=Stern | primeiro=David P. | data=2005-05-16 | url=http://www-spof.gsfc.nasa.gov/stargaze/Q5.htm | título=The Atomic Nucleus and Bohr's Early Model of the Atom | publicado=NASA Goddard Space Flight Center | acessodata=12 de dezembro de 2008 }}</ref>

 

 

{{Artigo principal|[[Isômeros spin do hidrogênio]]}}

[[Imagem:Liquid hydrogen bubblechamber.jpg|thumb|esquerda|Primeiras faixas observadas em uma [[câmara de bolhas]] de hidrogênio líquido no [[Bevatron]].]]

Uma forma molecular chamada [[hidrogênio protonado molecular]], ou H₃⁺, é encontrado no [[meio interestelar]], onde ele é gerado pela ionização do hidrogênio molecular dos [[raio cósmico|raios cósmicos]]. Também tem sido observado na atmosfera mais alta do planeta [[Júpiter (planeta)|Júpiter]]. Esta molécula é relativamente estável no ambiente do espaço sideral devido a baixa temperatura e densidade. H₃⁺ é um dos íons mais abundantes no Universo, e possui um papel notável na química do meio interestelar.<ref>{{Citar web | autor=McCall Group, Oka Group |data=22 de abril de 2005 | url=http://h3plus.uiuc.edu/ | título=H3+ Resource Center | publicado=Universities of Illinois and Chicago | acessodata=15 de dezembro de 2008 }}</ref>

 

{{Artigo principal|[[:Categoria:Compostos de hidrogénio|Compostos de hidrogênio]]}}

 

Apesar do hidrogênio, em sua forma gasosa (H₂) não reagir muito nas [[Condições Normais de Temperatura e Pressão|CNTP]], em sua forma atômica ele está combinado com a maioria dos elementos da [[Tabela Periódica]], formando compostos com diferentes propriedades químicas e físicas. Ele pode formar compostos com elementos mais [[eletronegatividade|eletronegativos]], tais como os do grupo 17 da Tabela Periódica ([[halogênio]]s: ([[Flúor|F]], [[Cloro|Cl]], [[Bromo|Br]], [[Iodo|I]]); nestes compostos, o hidrogênio é marcado por atrair para si uma carga parcial positiva.<ref>{{Citar web | último=Clark| primeiro=Jim | título=The Acidity of the Hydrogen Halides| obra=Chemguide | ano=2002| url=http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group7/acidityhx.html#top | acessodata=19 de dezembro de 2008}}</ref> Quando unido a [[flúor]], [[oxigênio]], ou [[nitrogênio]], o hidrogênio pode participar na forma de forte ligação não-covalente chamada [[ligação de hidrogênio]], que é essencial à estabilidade de muitas moléculas biológicas.<ref>{{Citar web | último=Kimball| primeiro=John W. | título=Hydrogen| obra=Kimball's Biology Pages| data=07-08-2003 | url=http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/H/HydrogenBonds.html | acessodata=19 de dezembro de 2008}}</ref><ref>IUPAC Compendium of Chemical Terminology, Electronic version, [http://goldbook.iupac.org/H02899.html Hydrogen Bond]</ref> Hidrogênio também forma compostos com menos elementos eletronegativos, como [[Metal|metai]]s e [[semimetal|semimetai]]s, nos quais gera uma carga parcial negativa. Estes compostos são geralmente conhecidos como [[hidreto]]s.<ref>{{Citar web| último=Sandrock| primeiro=Gary| título=Metal-Hydrogen Systems| publicado=Sandia National Laboratories| data=02-05-2002| url=http://hydpark.ca.sandia.gov/DBFrame.html| acessodata=19 de dezembro de 2008| arquivourl=https://web.archive.org/web/20080224162206/http://hydpark.ca.sandia.gov/DBFrame.html| arquivodata=2008-02-24| urlmorta=yes}}</ref>

 

Na natureza conhece-se milhões de [[hidrocarboneto]]s mas eles não são formados pela reação direta do gás hidrogênio com o carbono (apesar da produção de [[gás de síntese]] segundo o [[processo de Fischer-Tropsch]] para criar hidrocarbonetos ter chegado próxima de ser uma exceção, uma vez que isto inicia-se com carvão e o hidrogênio elementar é gerado no local).

 

Compostos de hidrogênio são frequentemente chamados de [[hidreto]]s, um termo que é usado bem livremente. Para químicos, o termo "hidreto" geralmente implica que o átomo H adquiriu um caráter negativo ou aniônico, denotados H⁻. A existência do ânion hidreto, sugerida por [[Gilbert N. Lewis]] em 1916 para hidretos similares ao sal nos grupos I e II, foi demonstrada por Moers em 1920 com a eletrólise de [[hidreto de lítio]] (LiH) derretido, que produziu uma quantidade de hidrogênio [[Estequiometria|estequiométrica]] no ânodo.<ref name="Moers">{{Citar jornal | ultimo=Moers | primeiro=Kurt | titulo=Investigations on the Salt Character of Lithium Hydride | jornal=Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie | ano=1920 | volume=113 | número=191 | pagina=179–228 | doi=10.1002/zaac.19201130116}}</ref> Para outros hidretos além dos metais de grupo I e II, o termo é bem enganoso, considerando a eletronegatividade de hidrogênio baixa. Uma exceção nos hidretos do grupo II é BeH₂, o qual é polimérico. No [[hidreto de alumínio e lítio]], o ânion AlH₄⁻ carrega centros hidreticos firmemente ligados ao Al(III). Ainda que hidretos podem ser formados com quase todos os elementos do grupo principal, o número e combinação de possíveis compostos varia vastamente; por exemplo, existem mais de 100 hidretos binários de borano conhecidos, mas somente um hidreto binário de alumínio.<ref name="Downs">{{Citar jornal | ultimo=Downs | primeiro=Anthony J. |coautor=Pulham, Colin R. | titulo=The hydrides of aluminium, gallium, indium, and thallium: a re-evaluation | jornal=Chemical Society Reviews | ano=1994 | volume=23 | pagina=175–184 | doi=10.1039/CS9942300175}}</ref> Hidreto binário de [[Índio (elemento químico)|índio]] ainda não foi identificado, apesar de complexos mais largos existirem.<ref name="Hibbs">{{Citar jornal | ultimo=Hibbs | primeiro=David E. |coautor=Jones, Cameron; Smithies, Neil A. | titulo=A remarkably stable indium trihydride complex: synthesis and characterisation of &#91;InH₃P(C₆H₁₁)₃&#93; | jornal=Chemical Communications | ano=1999 | pagina=185–186 | doi=10.1039/a809279f }}</ref>

 

{{Artigo principal|[[Reação ácido-base]]}}

Oxidação de hidrogênio, a fim de remover seu elétron, formalmente gera H⁺, não contendo elétrons e um [[núcleo atômico|núcleo]], que é geralmente composto de um [[próton]]. É por isso que H⁺ é frequentemente chamado de próton. Esta espécie é central à discussão de [[ácido]]s. Sob a [[Teoria ácido-base de Brønsted-Lowry|teoria de Brønsted-Lowry]], ácidos são doadores de prótons, enquanto bases são receptores de prótons.

O hidrogénio é o único elemento que possui diferentes nomes comuns para cada um de seus isótopos (naturais). Durante o começo dos estudos sobre a radioactividade, a alguns isótopos radioactivos pesados foram-lhes atribuídos nomes, mas nenhum deles se continua a usar). Os símbolos D e T (em lugar de ²H e ³H) usam-se às vezes para referir-se ao deutério e ao trítio, mas o símbolo P corresponde ao fósforo e, portanto, não pode usar-se para representar o prótio. A [[União Internacional de Química Pura e Aplicada|IUPAC]] declara que ainda que o uso destes símbolos seja comum, ele não é aconselhado.

 

{{Artigo principal|[[Bio-hidrogénio]]}}

H₂ é um produto de alguns tipos de [[Fermentação|metabolismo anaeróbico]] e é produzido por vários [[microorganismo]]s, geralmente via reações [[catalisador|catalisadas]] por [[enzima]]s contendo [[ferro]] ou [[níquel]] chamadas [[hidrogenase]]s. Essas enzimas catalisam a reação [[redox]] reversível entre H₂ e seus componentes, dois prótons e dois elétrons. A criação de gás hidrogênio ocorre na transferência para reduzir equivalentes produzidos durante fermentação do [[Ácido pirúvico|piruvato]] à água.<ref>{{Citar livro | primeiro=Richard | ultimo=Cammack |coautor=Robson, R. L. | ano=2001 | titulo=Hydrogen as a Fuel: Learning from Nature | publicado=Taylor & Francis Ltd | isbn=0415242428 }}</ref>

A [[separação da água]], na qual a água é decomposta em seus componentes prótons, elétrons, e oxigênio, ocorre na [[fase clara]] em todos os organismos [[fotossíntese|fotossintéticos]]. Alguns organismos — incluindo a alga ''[[Chlamydomonas reinhardtii]]'' e [[cianobactéria]] — evoluíram um passo adiante na [[fase escura]] na qual prótons e elétrons são reduzidos para formar gás H₂ por hidrogenases especializadas no [[cloropultimoo]].<ref>{{Citar jornal | ultimo=Kruse | primeiro=O. |coautor=Rupprecht, J.; Bader, K.-P.; Thomas-Hall, S.; Schenk, P. M.; Finazzi, G.; Hankamer, B | titulo=Improved photobiological H₂ production in engineered green algal cells | jornal=The Journal of Biological Chemistry | ano=2005 | volume=280 | número=40 | pagina=34170–7 | doi=10.1074/jbc.M503840200 | pmid=16100118 }}</ref> Esforços foram feitos para modificar geneticamente as hidrogenases das cianobactérias para sintetizar o gás H₂ eficientemente mesmo na presença de oxigênio.<ref>{{Citar web | primeiro=H. O. | último=Smith | coautores=Xu, Q | ano=2005 | url=http://ec.europa.eu/food/fs/sfp/addit_flavor/flav15_en.pdf | título=IV.E.6 Hydrogen from Water in a Novel Recombinant Oxygen-Tolerant Cyanobacteria System | obra=FY2005 Progress Report | publicado=United States Department of Energy | acessodata=28 de novembro de 2008}}</ref> Esforços também foram tomados com algas geneticamente modificadas [[Produção biológica de Hidrogênio|em um biorreator]].<ref>{{citar jornal| ultimo=Williams| primeiro=Chris| titulo=Pond life: the future of energy|obra=Science| publicado=The Register| data=2006-02-24| url=http://www.theregister.co.uk/2006/02/24/pond_scum_breakthrough/| acessodata=28 de novembro de 2008}}</ref>

 

{{Artigo principal|[[Produção de hidrogênio]]}}

 

O gás H₂ é produzido em laboratórios de química e biologia, muitas vezes como sub-produto da [[desidrogenação]] de substratos [[insaturado]]s; e na natureza como meio de expelir equivalentes [[redox|redutores]] em reações bioquímicas.

 

No laboratório, o gás H₂ é normalmente preparado pela reacção de ácidos com metais tais, como o [[zinco]], por meio do [[aparelho de Kipp]].

 

Em 2007, descobriu-se que uma liga de alumínio e [[gálio]] em forma de pastilhas adicionada a água podia ser usada para gerar hidrogénio. O processo também produz [[alumina]], mas o gálio, que previne a formação de uma película de óxido nas pastilhas, pode ser reutilizado. Isto tem potenciais implicações importantes para a economia baseada no hidrogénio, uma vez que ele pode ser produzido no local e não precisa de ser transportado.<ref>{{Citar web| último=Venere | primeiro=Emil |data=15 de maio de 2007| url=http://news.uns.purdue.edu/x/2007a/070515WoodallHydrogen.html| título=New process generates hydrogen from aluminum alloy to run engines, fuel cells| publicado=Purdue University | acessodata=2008-02-05 }}</ref>

 

O hidrogénio pode ser preparado por meio de vários processos mas, economicamente, o mais importante envolve a remoção de hidrogénio de hidrocarbonetos. Hidrogénio comercial produzido em massa é normalmente produzido pela [[reformação catalítica]] de [[gás natural]]..<ref name="Oxtoby">{{Citar livro | primeiro=D. W. | ultimo=Oxtoby | ano=2002 | titulo=Principles of Modern Chemistry |edição=5th edition | publicado=Thomson Brooks/Cole | isbn=0030353734 }}</ref> A altas temperaturas (700-{{Fmtn|1100}}&nbsp;°C), vapor de água reage com metano para produzir [[monóxido de carbono]] e H₂

 

Hidrogénio é por vezes produzido e consumido pelo mesmo processo industrial, sem ser separado. No [[processo de Haber]] para a [[amoníaco|produção de amoníaco]], é gerado hidrogénio a partir de gás natural.<ref>{{Citar web| último=Funderburg| primeiro=Eddie| título=Why Are Nitrogen Prices So High?| publicado=The Samuel Roberts Noble Foundation| ano=2008| url=http://www.noble.org/Ag/Soils/NitrogenPrices/Index.htm| acessodata=2008-03-11| arquivourl=https://web.archive.org/web/20010509065844/http://www.noble.org/ag/Soils/NitrogenPrices/Index.htm| arquivodata=2001-05-09| urlmorta=yes}}</ref> [[Electrólise]] de [[salmoura]] para produzir [[cloro]] também produz hidrogénio como produto secundário.<ref>{{Citar web| último=Lees| primeiro=Andrew| título=Chemicals from salt| publicado=BBC | ano=2007| url=http://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/chemistry/usefulproductsrocks/chemicals_saltrev3.shtml| acessodata=2008-03-11}}</ref>

 

Existem mais de 200 ciclos termoquímicos que podem ser utilizados para a [[separação da água]], cerca de uma dúzia de esses ciclos, tais como o ciclo do [[Óxido de ferro(II)|óxido de ferro]], [[ciclo do óxido cério (III)-óxido cério(IV)]], [[ciclo do óxido de zinco-zinco]], [[ciclo do enxofre-iodo]], o [[ciclo do cobre-cloro]] e [[ciclo híbrido do enxofre]] estão sob investigação e em fase de testes para a produção de hidrogênio e oxigênio da água e calor sem o uso da eletricidade.<ref>{{citar web|url=http://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/progress07/ii_f_1_perret.pdf|titulo=Development of Solar-Powered Thermochemical Production of Hydrogen from Water, DOE Hydrogen Program, 2007|autor=Perret, Robert|acessodata=17 de Maio de 2008}}</ref> Alguns laboratórios (incluindo França, Alemanha, Grécia, Japão e os EUA) estão a desenvolver métodos termoquímicos para produzir hidrogénio a partir de energia solar e água.<ref>{{Citar web| url=http://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/progress07/ii_f_1_perret.pdf | título=Development of Solar-Powered Thermochemical Production of Hydrogen from Water, DOE Hydrogen Program, 2007 | autor=Robert Perret | acessodata=2008-05-17 }}</ref>

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[[Imagem:BMW Hydrogen 7 CleanEnergy car seen from above - Verkehrszentrum.JPG|thumb|240px|direita|[[BMW Hydrogen 7]], [[veículo com motor de combustão interna a hidrogênio|com motor de combustão interna a hidrogênio]].]]

Grandes quantidades de H₂ são necessárias nas indústrias de petróleo e química. A maior aplicação de H₂ é para o processamento ("aprimoramento") de combustíveis fósseis, e na produção de [[amoníaco]]. Os principais consumidores de H₂ em uma fábrica petroquímica incluem [[hidrodesalquilação]], [[hidrodessulfurização]], e [[Craqueamento#Hidrocraqueamento|hidrocraqueamento]]. H₂ também possui diversos outros usos importantes. H₂ é utilizado como um agente hidrogenizante, particularmente no aumento do nível de saturação de gorduras insaturadas e [[Óleo vegetal|óleos]] (encontrado em itens como margarina), e na produção de [[metanol]]. É semelhantemente a fonte de hidrogênio na manufatura de [[ácido clorídrico]]. H₂ também é usado como um [[agente redutor]] de [[minério]]s metálicos.<ref>{{Citar web | autor=Chemistry Operations | data=2003-12-15 | url=http://periodic.lanl.gov/elements/1.html | título=Hydrogen | publicado=Los Alamos National Laboratory | acessodata=12 de dezembro de 2008 }}</ref>

A temperatura de equilíbrio do hidrogênio em [[ponto triplo]] é um ponto fixo definido na [[Escala Internacional de Temperaturas de 1990]] (ITS-90) a 13,8033&nbsp;[[kelvin]].<ref>{{citar conferência| titulo=International Temperature Scale of 1990 | títulolivro=Procès-Verbaux du Comité International des Poids et Mesures | pagina=T23–T42 |ano=1989 | url=http://www.bipm.org/utils/common/pdf/its-90/ITS-90.pdf | acessodata=15 de dezembro de 2008}}</ref>

 

{{Artigo principal|[[Economia do hidrogênio]]}}

Hidrogênio não é um recurso de energia,<ref name="sustain">{{Citar web | último=McCarthy | primeiro=John | título=Hydrogen | publicado=Stanford University | data=1995-12-31 | url=http://www-formal.stanford.edu/jmc/progress/hydrogen.html | acessodata=15 de dezembro de 2008 | arquivourl=https://web.archive.org/web/20080314043136/http://www-formal.stanford.edu/jmc/progress/hydrogen.html | arquivodata=2008-03-14 | urlmorta=yes }}</ref> exceto no contexto hipotético das usinas comerciais de fusão nuclear usando deutério ou trítio, uma tecnologia atualmente longe de desenvolvimento.<ref>{{Citar web | título=Nuclear Fusion Power | publicado=World Nuclear Association |data=Maio de 2007 | url=http://www.world-nuclear.org/info/inf66.html | acessodata=15 de dezembro de 2008}}</ref> A energia do Sol origina-se da fusão nuclear de hidrogênio, mas este processo é difícil de alcançar controlavelmente na Terra.<ref>{{Citar web | título=Chapter 13: Nuclear Energy — Fission and Fusion | obra=Energy Story | publicado=California Energy Commission | ano=2006 | url=http://www.energyquest.ca.gov/story/chapter13.html | acessodata=15 de dezembro de 2008 | arquivourl=https://web.archive.org/web/20080302193129/http://energyquest.ca.gov/story/chapter13.html | arquivodata=2008-03-02 | urlmorta=yes }}</ref> Hidrogênio elementar de fontes solares, biológicas ou elétricas requerem mais energia para criar do que é obtida ao queimá-lo, então, nestes casos, o hidrogênio funciona como um portador de energia, como uma bateria. Ele pode ser obtido de fontes fósseis (como metano), mas estas fontes são insustentáveis.<ref name="sustain" />

A [[densidade de energia]] por unidade ''volume'' de ambos [[hidrogênio líquido]] e gás de [[hidrogênio comprimido]] em qualquer pressão praticável é significantemente menor do que aquela de fontes tradicionais de combustível, apesar da densidade de energia por unidade ''massa'' de combustível é mais alta.<ref name="sustain" /> Todavia, o hidrogênio elementar tem sido amplamente discutido no contexto da energia, como um possível ''portador'' de energia futuro em uma grande escala da economia.<ref>{{citar jornal | titulo=DOE Seeks Applicants for Solicitation on the Employment Effects of a Transition to a Hydrogen Economy |obra=Hydrogen Program | publicado=US Department of Energy | data=22 de março de 2006 | url=http://www.hydrogen.energy.gov/news_transition.html | acessodata=15 de dezembro de 2008}}</ref> Por exemplo, CO₂ [[sequestramento de CO2|sequestramento]] seguido de [[captura e armazenamento de carbono]] poderia ser conduzido ao ponto da produção de H₂ a partir de combustíveis fósseis.<ref name="GATech" /> O hidrogênio usado no transporte queimaria relativamente limpo, com algumas emissões de [[óxido de nitrogênio|NOx]],<ref>{{Citar jornal | ultimo=Heffel| primeiro=James W. | titulo=NOx emission and performance data for a hydrogen fueled internal combustion engine at 1500 rpm using exhaust gas recirculation | jornal=International Journal of Hydrogen Energy | volume=28 | número=8 | pagina=901–908 | publicado=University of California |local=Riverside, CA | data=2002-12-24| url=http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6V3F-47HJVY6-8&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=bbc8c5bce46f1d4ba3a814f5c828ee80 | doi=10.1016/S0360-3199(02)00157-X | acessodata=15 de dezembro de 2008}}</ref> porém sem emissões de carbono.<ref name="GATech">{{citar jornal|titulo=Carbon Capture Strategy Could Lead to Emission-Free Cars |publicado=Georgia Tech |data=11 de fevereiro de 2008 |url=http://www.gatech.edu/newsroom/release.html?id=1707 | acessodata=15 de dezembro de 2008}}</ref> Entretanto, os custos de infraestrutura associados com a conversão total a uma economia de hidrogênio seria substancial.<ref>Ver {{Citar livro | primeiro=Joseph J. | ultimo=Romm | ano=2004 | titulo=The Hype About Hydrogen: Fact And Fiction In The Race To Save The Climate |edição=1st edition | publicado=Island Press | isbn=155963703X }}</ref>

 

Hidrogênio é empregado para saturar ligações quebradas de [[silício amorfo]] e [[carbono amorfo]] que ajudam a estabilizar propriedades materiais.<ref>{{citar jornal|autor=Le Comber, P. G. |coautores=Jones, D. I. e Spear, W. E.|titulo=Hall effect and impurity conduction in substitutionally doped amorphous silicon |jornal=Philosophical Magazine |volume=35 |numero=5 |paginas=1173-1187 |data=1977 |idioma=inglês}}</ref> É também um potencial [[doador de elétron]] em vários materiais óxidos, incluindo [[Óxido de zinco|ZnO]],<ref>{{citar jornal |autor=Van de Walle, Chris G. |titulo=Hydrogen as a cause of doping in zinc oxide |jornal=Physical Review Letters |volume=85 |numero=5 |paginas=1012-1015 |data=2000 |idioma=inglês}}</ref><ref>{{citar jornal |autor=Janotti, Anderson |coautores=Van de Walle, Chris G. |titulo=Hydrogen multicentre bonds |jornal=Nature Materials |volume=6 |paginas=44-47 |data=2007 |idioma=inglês}}</ref> [[Dióxido de estanho|SnO₂]], CdO, [[Óxido de magnésio|MgO]],<ref>{{citar jornal |autor=Kilic, Cetin |coautores=Zunger, Alex |titulo=n-type doping of oxides by hydrogen |jornal=Applied Physics Letters |volume=81 |numero=1 |paginas=73-75 |data=2002 |idioma=inglês}}</ref> [[Dióxido de zircónio|ZrO₂]], HfO₂, La₂O₃, [[Óxido de ítrio (III)|Y₂O₃]], [[Dióxido de titânio|TiO₂]], SrTiO₃, LaAlO₃, [[Dióxido de silício|SiO₂]], [[Óxido de alumínio|Al₂O₃]], ZrSiO₄, HfSiO₄, e SrZrO₃.<ref>{{citar jornal |autor=Peaconck, P. W. |coautores=Robertson, J. |titulo=Behavior of hydrogen in high dielectric constant oxide gate insulators |jornal=Applied Physics Letters |volume=83 |numero=10 |paginas=2025-2027 |data=2003 |idioma=inglês}}</ref>

 

[[Imagem:Hindenburg burning.jpg|thumb|200px|direita|A explosão no dirigível ''Hindenburg'']]