氢 Hydrogenium

氢(Hydrogenium)是原子序数为1的化学元素,化学符号为H,在元素周期表中位于第一位。其原子质量为1.00794u,是最轻的元素,也是宇宙中含量最多的元素,大约占据宇宙质量的75%。主星序上恒星的主要成分都是等离子态的氢。而在地球上,自然条件形成的游离态的氢单质相对罕见。


氢最常见的同位素是氕(piē),含1个质子,不含中子。在离子化合物中,氢原子可以得一个电子成为氢阴离子(以H-表示)构成氢化物,也可以失去一个电子成为氢阳离子(以H+表示,简称氢离子),但氢离子实际上以更为复杂的形式存在。氢与除稀有气体外的几乎所有元素都可形成化合物,存在于水和几乎所有的有机物中。它在酸碱化学中尤为重要,酸碱反应中常存在氢离子的交换。氢作为最简单的原子,在原子物理中有特别的理论价值。对氢原子的能级、成键等的研究在量子力学的发展中起了关键作用。


氢气(H2)最早于16世纪初被人工合成,当时用的方法是将金属置于强酸中。1766~1781年,亨利·卡文迪许发现氢气是一种与以往所发现气体不同的另一种气体,在燃烧时产生水,这一性质也决定了拉丁语“hydrogenium”这个名字(“生成水的物质”之意)。


常温常压下,氢气是一种极易燃烧,无色透明、无臭无味的气体。氢原子则有极强的还原性,在高温下氢非常活泼。除稀有气体元素外,几乎所有的元素都能与氢生成化合物。