Sobre o Hidrogênio
Com um peso atômico padrão de cerca de 1,008, o hidrogênio é o elemento mais leve da tabela periódica. Sua forma monoatômica (H) é a substância química mais abundante no Universo, constituindo cerca de 75% de toda a massa bariônica.
Resumo
Elemento | Hidrogênio |
Número atômico | 1 |
Categoria do elemento | Não Metálico |
Fase em STP | Gás |
Densidade | 0,00009 g/cm3 |
Resistência à tração | N/D |
Força de rendimento | N/D |
Módulo de elasticidade de Young | N/D |
Escala de Mohs | N/D |
Dureza Brinell | N/D |
Dureza Vickers | N/D |
Ponto de fusão | -259,1 °C |
Ponto de ebulição | -252,9 °C |
Condutividade térmica | 0,1805 W/mK |
Coeficiente de Expansão Térmica | N/D |
Calor específico | 14,304 J/gK |
Calor de fusão | 0,05868 kJ/mol |
Calor da vaporização | 0,44936 kJ/mol |
Resistividade elétrica [nanoOhm meter] | N/D |
Suscetibilidade Magnética | −3,98e-6 cm3/mol |
Aplicações de Hidrogênio
O hidrogênio é versátil e pode ser utilizado de várias maneiras. Esses múltiplos usos podem ser agrupados em duas grandes categorias. Hidrogênio como matéria-prima. Um papel cuja importância é reconhecida há décadas e continuará a crescer e evoluir. O maior uso individual de hidrogênio no mundo é na fabricação de amônia, que consome cerca de dois terços da produção mundial de hidrogênio. O hidrogênio é versátil e pode ser utilizado de várias maneiras. Esses múltiplos usos podem ser agrupados em duas grandes categorias. Hidrogênio como matéria-prima para outros processos químicos. Um papel cuja importância é reconhecida há décadas e continuará a crescer e evoluir. E o hidrogênio como transportador de energia. O hidrogênio também é comumente usado em usinas de energia como refrigerante em geradores devido a uma série de propriedades favoráveis que são resultado direto de suas moléculas diatômicas leves.
Produção e Preço do Hidrogênio
Os preços das matérias-primas mudam diariamente. Eles são impulsionados principalmente pela oferta, demanda e preços de energia. Em 2019, os preços do hidrogênio puro estavam em torno de 120 $/kg. O hidrogênio é produzido em laboratórios de química e biologia, muitas vezes como subproduto de outras reações. Na indústria, o hidrogênio é frequentemente produzido usando gás natural, o que envolve a remoção de hidrogênio de hidrocarbonetos em temperaturas muito altas, com cerca de 95% da produção de hidrogênio proveniente da reforma a vapor por volta do ano 2000.
Fonte: www.luciteria.com
Propriedades Mecânicas do Hidrogênio
Força do Hidrogênio
Na mecânica dos materiais, a resistência de um material é sua capacidade de suportar uma carga aplicada sem falha ou deformação plástica. A resistência dos materiais considera basicamente a relação entre as cargas externas aplicadas a um material e a deformação resultante ou alteração nas dimensões do material. Ao projetar estruturas e máquinas, é importante considerar esses fatores, para que o material selecionado tenha resistência adequada para resistir às cargas ou forças aplicadas e manter sua forma original. Força de um material é a sua capacidade de suportar esta carga aplicada sem falha ou deformação plástica. Para tensão de tração, a capacidade de um material ou estrutura de suportar cargas que tendem a se alongar é conhecida como resistência à tração final (UTS). O limite de escoamento ou tensão de escoamento é a propriedade do material definida como a tensão na qual um material começa a se deformar plasticamente, enquanto o ponto de escoamento é o ponto onde a deformação não linear (elástica + plástica) começa. Veja também: Resistência dos Materiais
Resistência à tração final do Hidrogênio
A resistência à tração final do Hidrogênio é N/A.
Força de rendimento do Hidrogênio
O limite de escoamento do Hidrogênio é N/A.
Módulo de Elasticidade do Hidrogênio
O módulo de elasticidade de Young do Hidrogênio é N/A.
Dureza do Hidrogênio
Na ciência dos materiais, a dureza é a capacidade de suportar o recuo da superfície (deformação plástica localizada) e arranhões. O teste de dureza Brinell é um dos testes de dureza de indentação, que foi desenvolvido para testes de dureza. Nos testes Brinell, um penetrador esférico duro é forçado sob uma carga específica na superfície do metal a ser testado. A dureza Brinell do hidrogênio é aproximadamente N/A. O método de teste de dureza Vickers foi desenvolvido por Robert L. Smith e George E. Sandland na Vickers Ltd como uma alternativa ao método Brinell para medir a dureza dos materiais. O método de teste de dureza Vickers também pode ser usado como um método de teste de microdureza, que é usado principalmente para peças pequenas, seções finas ou trabalho de profundidade de caixa. A dureza Vickers do hidrogênio é aproximadamente N/A. A dureza ao risco é a medida de quão resistente uma amostra é à deformação plástica permanente devido ao atrito de um objeto pontiagudo. A escala mais comum para este teste qualitativo é a escala de Mohs, que é usada em mineralogia. A escala Mohs de dureza mineral é baseada na capacidade de uma amostra natural de mineral riscar visivelmente outro mineral. O hidrogênio tem uma dureza de aproximadamente N/A.
Veja também: Dureza dos Materiais
Hidrogênio – Estrutura Cristalina
Uma possível estrutura cristalina do hidrogênio é a estrutura hexagonal. Nos metais e em muitos outros sólidos, os átomos estão dispostos em arranjos regulares chamados cristais. Uma rede cristalina é um padrão repetitivo de pontos matemáticos que se estende por todo o espaço. As forças de ligação química causam essa repetição. É esse padrão repetido que controla propriedades como força, ductilidade, densidade, condutividade (propriedade de conduzir ou transmitir calor, eletricidade, etc.) e forma. Existem 14 tipos gerais de tais padrões conhecidos como reticulados de Bravais.
Veja também: Estrutura Cristalina de Materiais
Estrutura Cristalina de Hidrogênio
Propriedades Térmicas do Hidrogênio
Hidrogênio – Ponto de Fusão e Ponto de Ebulição
O ponto de fusão do Hidrogênio é -259,1 °C.
O ponto de ebulição do Hidrogênio é -252,9 °C.
Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão.
Hidrogênio – Condutividade Térmica
A condutividade térmica do hidrogênio é 0,1805 W/(m·K).
As características de transferência de calor de um material sólido são medidas por uma propriedade chamada condutividade térmica, k (ou λ), medida em W/mK. É uma medida da capacidade de uma substância de transferir calor através de um material por condução. Observe que a lei de Fourier se aplica a toda matéria, independentemente de seu estado (sólido, líquido ou gasoso), portanto, também é definida para líquidos e gases.
Coeficiente de Expansão Térmica do Hidrogênio
O coeficiente de expansão térmica linear do Hidrogênio é N/D.
A expansão térmica geralmente é a tendência da matéria de mudar suas dimensões em resposta a uma mudança de temperatura. Geralmente é expresso como uma mudança fracionária no comprimento ou volume por unidade de mudança de temperatura.
Hidrogênio – Calor Específico, Calor Latente de Fusão, Calor Latente de Vaporização
O calor específico do Hidrogênio é 14,304 J/gK.
A capacidade calorífica é uma propriedade extensiva da matéria, o que significa que é proporcional ao tamanho do sistema. A capacidade calorífica C tem a unidade de energia por grau ou energia por kelvin. Ao expressar o mesmo fenômeno como uma propriedade intensiva, a capacidade calorífica é dividida pela quantidade de substância, massa ou volume, portanto a quantidade é independente do tamanho ou extensão da amostra.
O calor latente de fusão do Hidrogênio é 0,05868 kJ/mol.
Calor latente de vaporização de Hidrogênio é 0,44936 kJ/mol.
Calor latente é a quantidade de calor adicionada ou removida de uma substância para produzir uma mudança de fase. Essa energia quebra as forças atrativas intermoleculares e também deve fornecer a energia necessária para expandir o gás (o pΔV trabalho). Quando o calor latente é adicionado, nenhuma mudança de temperatura ocorre. A entalpia de vaporização é uma função da pressão na qual essa transformação ocorre.
Hidrogênio – Resistividade Elétrica – Suscetibilidade Magnética
A propriedade elétrica refere-se à resposta de um material a um campo elétrico aplicado. Uma das principais características dos materiais é sua capacidade (ou falta de capacidade) de conduzir corrente elétrica. De fato, os materiais são classificados por essa propriedade, ou seja, são divididos em condutores, semicondutores e não condutores.
Veja também: Propriedades Elétricas
A propriedade magnética refere-se à resposta de um material a um campo magnético aplicado. As propriedades magnéticas macroscópicas de um material são conseqüência das interações entre um campo magnético externo e os momentos de dipolo magnético dos átomos constituintes. Diferente materiais reagem à aplicação do campo magnético de forma diferente.
Veja também: Propriedades Magnéticas
Resistividade Elétrica do Hidrogênio
A resistividade elétrica do Hidrogênio é N/D.
A condutividade elétrica e seu inverso, a resistividade elétrica, é uma propriedade fundamental de um material que quantifica como o hidrogênio conduz o fluxo de corrente elétrica. A condutividade elétrica ou condutância específica é o recíproco da resistividade elétrica.
Suscetibilidade Magnética do Hidrogênio
A suscetibilidade magnética do Hidrogênio é -3,98e-6 cm3/mol.
No eletromagnetismo, a suscetibilidade magnética é a medida da magnetização de uma substância. A suscetibilidade magnética é um fator de proporcionalidade adimensional que indica o grau de magnetização do hidrogênio em resposta a um campo magnético aplicado.
Aplicação e preços de outros elementos
Tabela Periódica em resolução 8K
[/lgc_column]