هیدروژن

بانشانه H نام اولین ٬سبکترین وفراوانترین عنصر شیمیایی در کیهان می باشد.اولین ایزوتوپ آن یعنی هیدروژن –۱ به صورت یک پروتون در هسته ویک الکترون در مدار اطراف آن می باشد.تقریبا” ۱۰۰ درصد هیدروژن طبیعی به این شکل است.عدد اتمی آن ۱ وجرم اتمی آن ۱.۰۰۷۸۲۵ واحد جرم اتمی است.نقطه جوش آن ۲۰.۲۹ درجه کلوین نقطه ذوب آن ۱۴.۰۲ درجه کلوین می باشد.

نام هیدروژن از دو کلمه یونانی Hydro به معنای آب وGenes به معنای شکل دهنده تشکیل شده است.این نام اولین بار توسط شیمی دان فرانسوی آنتونی لاویزیر(۹۴-۱۷۴۳) استفاده شده است.درسال ۱۷۶۶ شیمی دان انگلیسی هنری کاوندیش هیدروژن به عنوان ماده ای خنثی شناخته می شد واین دانشمند آنرا هوای غیر قابل اشتعال نامید.

در منطقه مرئی طیف هیدروژن خطوط طیف بالمر را تولید می کند که ناشی از اولین حالت یونیزاسیون آن می باشد.انتقال در حالت بعد خطوط سری لیمان را تولید می کند ودر حالتهای با یونیزاسیون بالاتر چند سری خطوط در منطقه مادون قرمز طیف تولید می شوند که سری های پاشن نامیده می شوند.

بیشترین تماسی که انسان با هیدروژن دارد به صورت دوحالت اکسید آن یعنی آب وپیروکسید هیدروژن می باشد.این گاز در واکنش اسید ها با فلزات تولید می شود.در صنعت کاربرد فراوانی دارد.وجود این عنصر در مولکولهای کربوهیدرات در حیات موجودات زنده نقش بسیاری دارد.

درون خورشید بدلیل فشار وحرارت بالا اتمهای هیدروژن به شکل پروتون والکترون در می آیند ودر نتیجه هیدروژن به یک سوخت هسته ای تبدیل می شود.

در فشار بیشتر از صدمیلیارد پاسکال مولکولهای هیدروژن شروع به نشان دادن خواص فلز مانند می کنند چیزی که در درون سیارات مانند مشتری رخ می دهد.

کهکشان راه شیری دارای مقادیر بسیار زیاد مواد غیر درخشنده است که عمدتا” به شکل هیدروژن مولکولی واتمی است.حدود نیمی از کهکشان به صورت گازهای هیدروژنی وبقیه نیز به شکل ستاره هستند که مواد تشکیل دهنده آنها نیز عمدتا” هیدروژن است .

مشاهده هیدروژن بین ستاره ای مشکل است چراکه مای آنها بسیار ناچیز بوده وخطوط طیفی آنها نیز در منطقه ممنوعه (forbidden lines)قرار دارد.با این وجود هیدروژن اتمی دارای چنان حجمی است که خطوط طیف ممنوعه در طول موج ۲۱ سانتی متر که ناشی از تغییر اسپین الکترونها می باشد توسط تلسکوپهای رادیویی قابل کشف هستند.حضور هیدروژن را بدلیل مشارکت درساخت ذرات غبار بین ستاره ای که جاذب خوب پرتوهای نوری هستند نیزمی توان استنباط کرد.اگر گاز هیدروژن در کنار ستاره های داغ وجود داشته باشد تابش ماوراءبنفش آن ستاره ها می توان موجب یونیده کردن هیدروژن شود.چنین واکنشی موجب تولید نواحی هیدروژنی دوبار یونیده (HII region) درون توده های سردتر نواحی هیدروژن یکباریونیده (HI region) گردد.