HYDROGÈNE

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L'hydrogène est un gaz inodore et incolore ; c'est le plus léger de tous les éléments chimiques. Son numéro atomique est égal à 1. Il perd son électron unique dans ses combinaisons avec les éléments non-métalliques ; il s'unit également avec les métaux pour donner des hydrures dans lesquels il peut jouer le rôle d'anion (H-). Enfin les composés les plus nombreux et notamment tous les composés organiques hydrogénés sont des composés covalents.

L'hydrogène est probablement l'élément le plus abondant de l'univers, mais il ne représente que 0,9 p. 100 en poids de la croûte terrestre en raison de la faiblesse de l'attraction de la Terre par rapport à d'autres astres.

La concentration de l'hydrogène dans l'atmosphère jusqu'à une altitude de 80 kilomètres (troposphère et stratosphère) est sensiblement constante (10-5) ; elle augmente considérablement dans l'exosphère.

Isotopes et formes allotropiques

Trois isotopes sont connus. L'hydrogène (symbole H) léger, dont le noyau est formé uniquement d'un proton, est de loin le plus répandu. Le deutérium (symbole D), dont le noyau contient également un neutron, n'existe qu'à un taux de 0,015 p. 100 dans l'hydrogène naturel. Le tritium (symbole T), dont le noyau contient un second neutron, est un isotope artificiel.

Le deutérium est obtenu à partir de l'eau lourde D2O, elle-même préparée par électrolyses successives de solutions aqueuses (l'électrolyse favorise le départ de l'hydrogène H2, donc l'enrichissement en D2O). Alors que pour les éléments plus lourds les propriétés physiques des isotopes et de leurs composés sont très voisines et les propriétés chimiques indiscernables, il n'en est pas de même pour H et D grâce à un rapport des masses atomiques sensiblement égal à 2. L'eau lourde bout à 101,4 0C et se solidifie à 3,8 0C, sa masse volumique à 25 0C est 1,1046 g ( cm-3 au lieu de 0,9970 g . cm-3 pour l'eau ordinaire. La molécule de deutérium, dont l'énergie de vibratio [...]


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Hydrures : différentes classes

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Énergie de la liaison H-X

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Hydrures covalants : température d'ébullition

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Équilibre vapeur d'eau-hydrogène

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  • : professeur à la faculté des sciences de Bordeaux, directeur du Laboratoire de chimie du solide au C.N.R.S.

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Pour citer l’article

Paul HAGENMULLER, « HYDROGÈNE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 05 août 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/hydrogene/