Vodik
[ 1 ] 1s 1 1 H Periodni sustav elemenata
Osnovna svojstva
Kemijski element , Simbol , Atomski broj	Vodik, H, 1
Kemijska skupina	nemetali
Grupa, perioda, Blok	1 , 1 , s
Izgled	bezbojni plin
Gusto?a 1	0,08988 kg/m 3
Tvrdo?a	-
Specifi?ni toplinski kapacitet (c p ili c V ) 2	(25 °C) (H 2 ) 28.836 J mol ?1 K ?1
Tali?te	?259,14 °C
Vreli?te 3	?252,87 °C
Toplina taljenja	(H 2 ) 0,117 kJ mol -1
Toplina isparivanja	(H 2 ) 0,904 kJ mol -1
1 pri standardnom tlaku i temperaturi 2 pri konstantnom tlaku ili volumenu 3 pri standardnom tlaku
Atomska svojstva
Atomska masa	1,00794(7)
Elektronska konfiguracija	[ 1 ] 1s 1

Vodik je kemijski element koji u periodnom sustavu elemenata nosi simbol H , atomski (redni) broj mu je 1, a atomska masa mu iznosi 1,00794(7). Vodik nema određen polo?aj u periodnom sustavu. Ima jedan valentni elektron kao alkalijski metali , a od njih se razlikuje mnogo ve?om energijom ionizacije . Za stabilnu elektronsku konfiguraciju nedostaje mu jedan elektron . Vodik bi se mogao smatrati halogenim elementom , ali od njih ima manju elektronegativnost i afinitet prema elektronu, pa se zbog toga prou?ava zasebno. ?ini 75% mase svemira , te je ishodi?na tvar iz koje su nuklearnom fuzijom nastali ostali elementi. Zvijezde u glavnom nizu se uglavnom sastoje od vodika, u obliku plazme . Elementarni vodik na Zemlji je u vrlo malim koli?inama. ^[1]

Elementarni vodik sastoji se od obi?nog vodika (procija) (>99,98%), dok ostatak (gotovo 0,02%) ?ini te?ki vodik ( deuterij ) s tragovima superte?kog vodika ( tricija ). Vodik stvara kemijske veze sa najvi?e elemenata, posebno u organskim tvarima . Pri standardnom tlaku i temperaturi , vodik je plin bez boje, mirisa i okusa, 14,4 puta lak?i od zraka . Neotrovan je. Slabo je topljiv u polarnim, a bolje u nepolarnim otapalima.

Industrijski se najvi?e dobija iz zemnog plina , a rjeđe elektrolizom vode . Najvi?e se koristi u proizvodnji fosilnih goriva (hidrokrakiranje ? pove?anje kvalitete goriva) i za dobivanje amonijaka , u proizvodnji umjetnih goriva. U metalurgiji nije ba? po?eljan, jer mnoge metale ?ini lomljivim i krtim, pa stvara pote?ko?e u izgradnji cjevovoda i metalnih spremnika. ^{[2] [3]}

Iako ga nije prvi proizveo (prvi ga je proizveo Paracelsus u 16. st. reakcijom metala i jake kisline), vodik ( lat. Hydrogenium ) je definirao Britanac Henry Cavendish 1766 . ^[4] i nazvao ga "zapaljivim zrakom". Cavendish ga je dobio reakcijom cinka i klorovodi?ne kiseline . Definirao je o kojem se plinu radi i dokazao da reakcijom vodika i kisika nastaje voda . Zbog toga svojstva Antoine Lavoisier ga 1783. naziva hydrogene , od gr?kog "onaj koji stvara vodu" (gr?. ?δωρ = voda, γεν?? = stvaratelj). Hrvatski naziv uveo je Bogoslav ?ulek .

Teku?i vodik je dobio prvi put 1898. James Dewar, a godinu kasnije je stvorio i kruti vodik. Deuterij je dobio 1931. Harold Urey , a godinu kasnije je stvorili i te?ku vodu . 1934. Ernest Rutherford i njegov tim su proizveli tricij . ^[5]

Prvi balon na vru?i zrak je otkrio 1783. Jacques Charles. Ferdinand von Zeppelin je napravio letjelicu na vodik, koja je imala prvi let 1900., a kasnije je nazvana cepelin .

Nikal ? vodikove baterije su se prvi puta koristile 1977, a kasnije ih je koristila Međunarodna svemirska postaja , svemirske letjelice 2001 Mars Odyssey i Mars Global Surveyor , te svemirski teleskop Hubble , kome je prvo pakovanje baterija trajalo 19 godina. ^[6]

Zbog svoje jednostavne atomske strukture, koja se sastoji od jednog protona i elektrona , atom vodika sa svojim vodikovim spektralnim linijama svjetlosti (emisija i apsorpcija ? Balmerova serija , Lymanova serija itd.), je imao sredi?nju ulogu u razvoju teorije atomske strukture . Osim toga, atom vodika i odgovaraju?i kationi H ₂ ⁺ su imali va?nu ulogu u razumijevanju prirode kemijskih veza , ?ija se teorija razvila 1920-tih. ^[7]

Prije razvoja kvantne mehanike , Maxwell je uo?io da specifi?ni toplinski kapacitet molekule H ₂ ima neobja?njivo odstupanje na niskim temperaturama, gdje se H ₂ po?inje vi?e pona?ati kao jednoatomni plin. Prema kvantnoj teoriji, ta pojava se de?ava zbog prostora energetskih nivoa, koji su na?iroko raspoređeni kod H ₂ zbog male mase. Taj veliki prostor energetskih nivoa onemogu?uje ravnomjernu raspodjelu toplinske energije kod vodika na niskim temperaturama. ^[8]

Pri standardnom tlaku i temperaturi , vodik je plin bez boje, mirisa i okusa, 14.4 puta lak?i od zraka. Neotrovan je. Slabo je topljiv u polarnim, a bolje u nepolarnim otapalima.

Ohlađen na temperaturu vreli?ta, kondenzira se u bezbojnu teku?inu koja je najlak?a od svih teku?ina. Daljnjim odvođenjem topline skru?uje se u prozirnu krutinu heksagonske kristalne strukture.

Zapaljen na zraku pri 560 °C, izgara gotovo nevidljivim plamenom u vodu:

2 H _2(g) + O _2(g) → 2 H ₂ O _(l) ${\displaystyle \Delta {}_{\mathrm {r} }H}$ = 286 kJ mol ^-1

Na sobnoj temperaturi nije previ?e reaktivan, no pri vi?im temperaturama ulazi u niz reakcija. Otapa se u mnogim metalima, kao ?to je platina . Pri sobnoj temperaturi bez katalizatora , reagira samo s fluorom i vanadijem u prahu. Razlog slaboj reaktivnosti molekularnog vodika pri sobnoj temperaturi jaka je jednostruka kovalentna veza u molekuli. Ta veza je najja?a od svih jednostrukih kovalentnih veza između dvaju istovrsnih atoma. Pri povi?enoj temperaturi spaja se i s kisikom iz mnogih oksida , te tako djeluje kao redukcijsko sredstvo.

Elementarni vodik na Zemlji je vrlo rasprostranjen, ali u malim koli?inama. Nazo?an je u atmosferi , zemnom plinu , vulkanskim plinovima, itd. Zbog toga ?to ga gravitacija te?ko mo?e zadr?ati, vodik u gornjim dijelovima atmosfere izlazi u svemir.

U obliku spojeva, ima ga u ogromnim koli?inama, ponajvi?e u obliku vode , koja prekriva gotovo dvije tre?ine Zemljine povr?ine. Sastavni je dio mnogih organskih spojeva , kiselina i otopina . Po broju atoma, tre?i je, odmah nakon kisika i silicija, a po masenom udjelu je na desetom mjestu.

?ini 75% mase svemira , te je ishodi?na tvar iz koje su nuklearnom fuzijom nastali ostali elementi. Po broju atoma, vodika ima 90% u svemiru. Ima ga u ogromnim koli?inama u zvijezdama i plinovitim divovima , a izgleda da ga ima u jo? neotkrivenoj tamnoj tvari i tamnoj energiji . Molekularni oblaci sa H ₂ su povezani sa rođenjem zvijezda. Vodik ima odlu?uju?u ulogu u stvaranju snage i toplinske energije u nuklearnoj fuziji , koja se odvija u jezgrama zvijezda, kroz niz proton ? proton i niz ugljik ? du?ik ? kisik . ^{[9] [10]}

U svemiru vodik se uglavnom nalazi u atomskom stanju ili kao plazma , ?ija su svojstva sasvim druk?ija od molekularnog vodika H ₂ . Kao plazma, vodikovi elektroni i protoni nisu povezani zajedno, i stvaraju veoma jaku elektri?nu vodljivost i veliku emisiju topline (stvara elektromagnetsko zra?enje , uklju?uju?i svjetlost sa Sunca i ostalih zvijezda ). Na nabijene ?estice vodika sna?no utje?u magnetska i elektri?na polja . Na primjer, Sun?ev vjetar djeluje na Zemljinu magnetosferu , stvaraju?i polarnu svjetlost i Birkelandovu struju. ^[11]

Pod normalnim uvjetima na Zemlji, vodik se uglavnom nalazi kao plinovita molekula H ₂ . Ustvari, vodikov plin je vrlo rijedak u atmosferi, svega 0,000055%, zato ?to je molekula vodika puno lak?a od zraka, zbog ?ega lak?e bje?i iz atmosfere . Ipak, na Zemljinoj povr?ini, vodik je tre?i najra?ireniji element, uglavnom u obliku molekula vode i ugljikohidrata . Neke alge i bakterije stvaraju plin vodik. ^[12]

Naj?e??e se dobiva onako kako ga je prvi put dobio Cavendish, tj. reakcijom cinka i klorovodi?ne kiseline, umjesto koje se ?esto rabi i razrijeđena sumporna kiselina :

Zn _(s) + 2 H ⁺ → Zn ²⁺ + H _2(g)

Za razvijanje plinova u laboratoriju najpogodniji je Kippov aparat , jer se reakcija u njemu mo?e prekinuti i na taj na?in proizvesti samo potrebne koli?ine plina.

Mo?e se dobiti i reakcijom vode s ?vrstim hidridima , kao ?to je kalcijev hidrid :

2 H ₂ O + CaH _2(s) → 2 H _2(g) + Ca ²⁺ + 2 OH ^-

te reakcijom metala negativnog redukcijskog potencijala s lu?inama , ako ti metali stvaraju hidrokso-komplekse:

2 Al _(s) + 6 H ₂ O + 2 OH ^- → 2 Al(OH) ₄ ^- + 3 H _2(g)

Ovisno o cijeni elektri?ne energije i energenata, vodik se dobiva na nekoliko na?ina.

U zemljama s jeftinom elektri?nom energijom, dobiva se elektrolizom vode, zalu?ene alkalijskim hidroksidom zbog pove?anja vodljivosti:

• katoda (-): 4 H ₂ 0 + 4e ^- → 2 H _2(g) + 4 OH ^-
• anoda (+): 4 OH ^- → O _2(g) 2 H ₂ O + 4e ^-

2 H ₂ O → 2 H _2(g) + O _2(g)

Vodik se dobiva i kao nusprodukt kod dobivanja klora metodom kloralkalne elektrolize .

Jedna od najra?irenijih i najjeftinijih metoda jest piroliza ugljikovodika, primjerice etana :

C ₂ H _2(g) → C ₂ H _4(g) + H _2(g)

Kada je lako dostupan metan , koristi se njegova reakcija s vodenom parom na 1100 °C:

CH _4(g) + H ₂ O ? CO _(g) + 3 H _2(g) ${\displaystyle \Delta {}_{\mathrm {r} }H}$ = 214.4 kJ mol ^-1

Kada je lako dostupan i jeftin ugljen, koristi se redukcija vodene pare:

C _(s) + H ₂ O ? CO _(g) + H _(g) ${\displaystyle \Delta {}_{\mathrm {r} }H}$ = 131.25 kJ mol ^-1

Dobivena smjesa zove se vodeni plin .

Ugljikov(II) oksid od vodika se odvaja reakcijom s dodatnom vodenom parom, pri ?emu nastaje dodatna koli?ina vodika:

CO _(g) + H ₂ O _(g) → H _2(g) + CO _2(g)

Nastali ugljikov(IV) oksid uklanja se iz smjese apsorpcijom u lu?ini ili ispiranjem vodom pod tlakom. Lako se uklanja i hlađenjem teku?im zrakom. Tragovi neizreagiranog ugljikovog(II) oksida uklanjaju se prevođenjem plina preko zagrijanog natrijevog hidroksida pri ?emu nastaje natrijev metanoat .

Postoji vi?e od 200 termokemijskih procesa, koji se mogu iskoristiti za razdvajanje vode. Oko 10-tak procesa se istra?uje i ispituje za dobivanje vodika i kisika iz vode , te grijanjem bez upotrebe elektri?ne struje , a ti su procesi na primjer: ciklus ?eljeznog oksida, ciklus cerij (IV) oksid - cerij (III) oksid, ciklus cink ? cink oksid, ciklus sumpor ? jod , ciklus bakar ? klor i ciklus hibridni sumpor . Veliki broj labaratorija u Francuskoj, Njema?koj, Gr?koj, Japanu i SAD razvijaju termokemijske procese uz kori?tenje Sun?eve energije i vode. ^{[13] [14]}

Bez prisustva kisika, ?eljezo i legirani ?elik polako oksidiraju uz pomo? protona iz vode, koji se pretvaraju u plinoviti vodik H ₂ . Anaerobna korozija stvara prvo ?eljezni hidroksid (zelena korozija) i ta se kemijska reakcija mo?e opisati kao:

Fe + 2 H ₂ O → Fe(OH) ₂ + H ₂

U drugom koraku, bez prisustva kisika, ?eljezni hidroksid mo?e oksidirati uz pomo? protona iz vode i stvoriti magnetit i plinoviti vodik. Taj se proces naziva Shikorrova reakcija:

3 Fe(OH) ₂ → Fe ₃ O ₄ + 2 H ₂ O + H ₂

Dobro kristalizirani magnetit (Fe ₃ O ₄ ) je termodinami?ki puno stabilniji od ?eljeznog hidroksida. Taj se proces obi?no de?ava za vrijeme anaerobne korozije ?eljeza i ?elika, u podzemnim vodama koje nemaju kisika, i u reduciranim tlu u kojem ima dosta vlage.

Bez prisustva kisika, u dubokim geolo?kim slojevima, koji su daleko od Zemljine atmosfere, plinoviti vodik se stvara za vrijeme procesa serpentacije , ?to je anaerobna oksidacija protona vode (H ⁺ ) i ?eljeznog (Fe ²⁺ ) silikata , koji je prisutan u kristalima fajalita (Fe ₂ SiO ₄ ? krajnji ?lan olivina ). Ta reakcija vodi do stvaranja magnetita (Fe ₃ O ₄ ), kvarca (SiO ₂ ) i vodika (H ₂ ), na slijede?i na?in: 3 Fe ₂ SiO ₄ + 2 H ₂ O → 2 Fe ₃ O ₄ + 3 SiO ₂ + 3 H ₂

Spojevi vodika mogu se podijeliti na spojeve u kojima je nazo?an u negativnom (-1) i pozitivnom stupnju oksidacije (+1). Prvi se nazivaju hidridima , i zauzimaju manjinu vodikovih spojeva, dok su drugi puno zastupljeniji i va?niji. Sastavni je dio ?ivog svijeta, u kojem igra jednu od temeljnih uloga. Poznati spojevi su vodikov peroksid i vodikov praskavac.

Na sobnoj temperaturi nije previ?e reaktivan, no pri vi?im temperaturama ulazi u niz reakcija. Poznati su milijunu ugljikovodika , koji su podru?je prou?avanja organske kemije. Vodik stvara spojeve i sa elementima koji imaju ve?u elektronegativnost, kao ?to su halogeni elementi (F, Cl, Br, I). Kada se spaja sa fluorom , kisikom ili du?ikom , vodik se mo?e vezati u jakoj nekovalentnoj vezi, koja se zove vodikova veza , koja je kriti?na u stabilnosti mnogih biolo?kih molekula. Vodik se ve?e i sa manje elektronegativnim elementima, kao ?to su metali i polumetali .

Hidridi su spojevi raznih kemijskih elemenata s vodikom. S-blok ?ine elementi prve i druge skupine periodnog sustava elemenata. P-blok ?ine elementi 13. - 17. skupine periodnog sustava elemenata. To su najva?niji hidridi, ?esto kori?teni u praksi. Dijele se na kisele, bazne, amfoterne i neutralne. Kiseli hidridi su oni hidridi koji u reakciji s vodom daju kiseline. Bazni hidridi su oni hidridi koji u reakciji s vodom daju baze. Amfoterni hidridi, ovisno o reakciji, mogu se pona?ati i kao kiseline i kao baze. Neutralni hidridi uop?e ne reagiraju s vodom

Elementarni vodik sastoji se od obi?nog vodika (procija) (>99,98%), dok ostatak (gotovo 0,02%) ?ini te?ki vodik (deuterij) s tragovima superte?kog vodika (tricija) .

• 1H ili procij je daleko naj?e??i izotop vodika, kojeg ima vi?e od 99,98%. Ima jedan proton i jedan elektron . Za razliku od svih ostalih izotopa, nema neutron .
• 2H ili deuterij , ima jedan proton i jedan neutron u jezgri, te jedan elektron. U biti, vjeruje se da sav deuterij u svemiru potje?e jo? od vremena Velikog praska i da jo? traje. Deuterij nije radioaktivan, i ne prestavlja zna?ajnu opasnost za zdravlje. On se koristi i kod nuklearne magnetno rezonantne spektroskopije , za ozna?avanje neradioaktivnih tvari u otapalu. Voda koja uklju?uje atome deuterija se naziva te?ka voda . Te?ka voda se koristi u nuklearnim reaktorima za smanjivanje brzine brzih neutrona , kao i za hlađenje nuklearnih reaktora. Deuterij prestavlja mogu?e gorivo za dobivanje elektri?ne energije iz nuklearne fuzije .
• 3H ili tricij , ima jedan proton i dva neutrona u jezgri, te jedan elektron.Tricij je radioaktivan, raspada se u helij -3 izotop, uz pojavu beta-?estica i ima vrijeme poluraspada od 12,32 godine. Toliko je radioaktivan da se koristi za luminiscentne boje, koje se koriste i kod satova, kod kojih se mo?e vidjeti vrijeme i u mraku. Staklo sprije?ava da mala koli?ina radioaktivnosti izađe van. U prirodi se tricij mo?e na?i u vrlo malim koli?inama u atmosferi , a nastaje uslijed djelovanja kozmi?kih zraka . Tricij mo?e nastati kod testiranja nuklearnog oru?ja . Tricij prestavlja mogu?e gorivo za dobivanje elektri?ne energije iz nuklearne fuzije . On se koristi kod kemijskih i biolo?kih pokusa kao radioaktivni ozna?iva?.

Vodik je jedini kemijski element ?iji se izotopi ozna?uju drugim imenima (procij, deuterij, tricij). Međunarodna unija za ?istu i primijenjenu kemiju dozvoljava oznake D za deuterij ili T za tricij, ali preporu?uje oznake ² H and ³ H. Oznaka P se ve? koristi za fosfor , tako da se ne mo?e koristiti za procij.

Prilikom ispitivanja vibracijsko-rotacijskog spektra vodika pronađene su promjene u intenzitetu rotacijskih vrpci, koje su protuma?ene hipotezom o postojanju dva oblika vodika koji se razlikuju po nuklearnim spinovima u molekuli vodika. Ako su spinovi dvaju protona iz molekule antiparalelni, rezultantni spin je nula, te je stanje nedegenerirano. Takav vodik zove se para-vodik. Ako su paralelni, rezultantni spin je 1, a stanje je trostruko degenerirano, ?to dovodi do orto-vodika. Pri sobnoj temperaturi, elementarni se vodik sastoji od 75% orto-vodika i 25% para-vodika. Orto- i para-vodik razlikuju se po nekim fizikalnim svojstvima, primjerice energiji disocijacije, toplinskom kapacitetu, tlaku para i sli?no.

Između njih postoji ravnote?a:

o -H ₂ ? p -H ₂ ${\displaystyle \Delta {}_{\mathrm {} }H}$ < 0

koja se hlađenjem pomi?e udesno.

Na niskim temperaturama mogu?e je izolirati gotovo ?isti para-vodik, no ?isti orto-vodik nije mogu?e izolirati, jer pove?anjem temperature ne dolazi do pove?anja njegovog udjela iznad 75%.

Odnos između orto- i para-vodika je vrlo bitna kod spremanja teku?eg vodika u spremnik, jer pretvaranje orto-vodika u para-vodik stvara dodatno toplinu, koja mo?e dovesti do hlapljenja, a time i gubitka teku?eg vodika. Zbog toga treba koristiti katalizatore , kao ?to je ?eljezov (III) oksid , aktivni ugljik , platinizirani azbest , kovine rijetkih zemalja , uranovi spojevi, kromov oksid i neki spojevi nikla .

Molekularni oblik iona triatomnog vodika ili H ³⁺ , je pronađen u međuzvjezdanoj materiji, koji je nastao ionizacijom vodika sa kozmi?kim zrakama . Također, taj oblik molekule je pronađen u gornjoj atmosferi Jupitera . Ona je dosta stabilna u tim okolinama, zbog malih temperatura i gusto?e. To je jedan od najra?irenijih iona u svemiru.

Vodik je vrlo va?na industrijska sirovina. Koristi se, između ostalog, za sintezu amonijaka i metanola , za proizvodnju goriva za motorna vozila hidrogenacijom ugljika, nafte i katrana . Koristi se i za zavarivanje i taljenje metala , za punjenje zra?nih balona i zra?nih brodova, za redukciju metalnih oksida u metale, hidrogeniranje ulja u masti itd.

Radi se na kori?tenju vodika kao goriva. Tehnologija je vrlo slabo rasprostranjena.

Prednosti vodika kao goriva su:

• visoka energetska vrijednost
• neograni?ene koli?ine dostupne u spojevima
• izgaranjem daje kemijski ?istu vodu
• cjevovodima se mo?e razvoditi na daljinu
• lak?e se skladi?ti i ?uva nego elektri?na energija

Nedostaci koji sprje?avaju ra?ireniju uporabu su:

• visoka cijena i ?esto slaba isplativost izvla?enja vodika iz spojeva
• obilno curenje vodika kroz spremnike i cjevovode, zbog ekstremo malene molekule
• vodik difundiranjem u razne metale naru?ava njihovu kristalnu re?etku ?ine?i ih krtima
• opasnost za ozonski sloj jer trenutno reducira ozon u vodu

U kemijskom smislu, vodik nije izvor, ve? spremnik energije, jer nije prirodno nabavljiv u elementarnom obliku. U slu?aju uspje?ne i odr?ive nuklearne fuzije u nuklearnoj elektrani , bio bi izvor ogromnih koli?ina energije.

Velike koli?ine H ₂ se koriste u naftnoj i kemijskoj industriji. Najve?a primjena je kod pobolj?anja fosilnih goriva i u proizvodnji amonijaka . U petrokemiji H ₂ se koristi u procesima kao ?to su: hidrokrekiranje, kataliti?ko reformiranje benzina, izomerizacija i alkilacija. H ₂ se isto koristi u pove?anju zasi?enja nezasi?enih masti i ulja (koristi se za dobivanje margarina ). Također je sirovina za dobivanje klorovodi?ne kiseline , a koristi se i kao reducens za mineralne sirovine ili rude. ^[15]

Vodik je izuzetno topiv u mnogim kovinama rijetkih zemalja i prijelaznim metalima , a topiv je i u nanokristalima i amorfnim metalima. Topljivost u metalima utje?e na lokalne deformacije ili ne?isto?e u kristalnim re?etkama , tako da metali postaju krtiji i lomljiviji, ?to stvara velike probleme u metalurgiji , u izradi cjevovoda i metalnih rezevoara. Ponekad se to mo?e rije?iti ako vodik se pro?isti prolaskom kroz diskove paladija . ^[16]

Plinoviti vodik H ₂ se koristi za hlađenje rotora elektri?nih generatora u elektranama , zato ?to ima najve?u toplinsku provodljivost od svih plinova. Teku?i H ₂ se koristi u ispitivanju supravodljivosti kod vrlo niskih temperatura. Budu?i da je plinoviti vodik H ₂ skoro 15 puta lak?i od zraka, nekad se koristio za balone na vru?i zrak .

U novije vrijeme, plinoviti vodik H ₂ se mije?a sa du?ikom , za dobivanje formiraju?eg plina (oko 5% vodika u du?iku), koji se koristi kod postupka lociranja ili utvrđivanja propu?tanja kod raznih cjevovoda u automobilskoj, kemijskoj industriji, elektranama, zrakoplovstvu i telekomunikacijama. Vodik se koristi kao dodatak hrani (E 949) za provjeru konzervirane hrane. ^[17]

Trojna to?ka vodika u ravnote?i iznosi 13, 8033 Kelvina.

Vodik nije izvor energije, osim u mogu?im elektranama na nuklearnu fuziju , koje bi koristile deuterij i tricij , ?to je jo? daleko od komercijalne upotrebe. Vodik koji se dobije iz sun?evih, biolo?kih ili elektri?nih izvora, treba vi?e energije nego ?to od njega mo?emo dobiti izgaranjem, zato on vi?e ima ulogu kao baterija , za spremanje ili skladi?tenje energije. Vodik se mo?e dobiti iz metana , ali ti se izvori nazivaju neodr?ivim izvorima energije. ^[18]

Gusto?a energije po jedinici obujma, za teku?i ili komprimirani vodik, je puno manja od poznatih fosilnih goriva, iako po jedinici mase, gusto?a energije je ve?a. Ipak, o vodiku se dosta raspravlja kao o budu?em nosiocu energije. Tako recimo, vezivanjem ugljikovog dioksida iz zraka, mo?e biti povezano sa stvaranjem H ₂ kao fosilnog goriva. Tada bi vodik bio relativno ?isti izvor energije, uz malo ispu?tanje du?ikovih oksida , ali bez stvaranja ugljikovog dioksida . Ipak, ulaganje u infrastrukturu bi bilo znantno. ^[19]

U proizvodnji poluvodi?a , vodik se koristi za zasi?enje slomljenih (“klimavih”) veza u amorfnom siliciju i amorfnom ugljiku , da bi im se pove?ala kvaliteta. On je isto mogu?i dodatak u razli?itim oksidima, kao: ZnO, SnO ₂ , CdO, MgO, ZrO ₂ , HfO ₂ , La ₂ O ₃ , Y ₂ O ₃ , TiO ₂ , SrTiO ₃ , LaAlO ₃ , SiO ₂ , Al ₂ O ₃ , ZrSiO ₄ , HfSiO ₄ i SrZrO ₃ . ^[20]

Kao sastojak vode, nalazi se u svakom biolo?kom organizmu u velikim koli?inama. Osim u vodi, nalazi se i u gotovo svim organskim spojevima unutar organizma, vezan kovalentno za primjerice ugljik ili du?ik . U vodenim otopinama koje su dio svakog organizma, nazo?an je u obliku H ₃ O ⁺ iona, te kao takav ima izvanredno va?nu, temeljnu ulogu u regulaciji stani?nih procesa.

H ₂ se stvara kod nekih vrsta vrenja ili fermentacija , a stvaraju ga neki mikroorganizmi , obi?no uz pomo? katalizatora , koje sadr?e enzime sa ?eljezom ili niklom , koji se nazivaju hidrogenaze.

Razdvajanje vode u protone, elektrone i kisik, javlja se kod gotovo svih biljaka koje vr?e fotosintezu . Neki takvi organizmi, kao modrozelene alge su razvile i drugi korak, po mraku, kojim se stvara plinoviti vodik H ₂ uz pomo? specijalnih hidrogenaza u kloroplastu . Trenutno se rade ispitivanja na genetski modificiranim modrozelenim algama, koje bi stvarale H ₂ , ?ak i u prisustvu kisika ili takozvani bioreaktori . ^[21]

Vodik stvara ?itav niz opasnosti za ?ovjekovu sigurnost, pogotovo H ₂ je opasan kao plin praskavac u zraku. Osim toga, teku?i vodik je opasan, jer stvara vrlo niske temperature, ?to mo?e dovesti do smrzotina na prstima. ^[22]

• Vodik (PSE) - Kemijsko-tehnolo?ki fakultet Split Arhivirano 2004-08-07 na Wayback Machine-u
• Basic Hydrogen Calculations of Quantum Mechanics Arhivirano 2006-06-12 na Wayback Machine-u
• Hydrogen at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)
• High temperature hydrogen phase diagram
• Wavefunction of hydrogen
• Low Energy Linear Accelerator - Monatomic Hydrogen diagram Arhivirano 2013-11-12 na Wayback Machine-u