Hidrogen: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
Add 1 book for Wikipedia:Pemastian (20241213sim)) #IABot (v2.0.9.5) (GreenC bot |
|||
| (160 revisi perantara oleh 45 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 1:
{{kotak info hidrogen}}
Hidrogen juga adalah unsur paling [[kelimpahan alami unsur|melimpah]] dengan persentase kira-kira 75% dari total massa unsur alam semesta.<ref>{{cite web | last=Palmer | first=David | date=[[13 November]], [[1997]] | url=http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/ask_astro/answers/971113i.html | title=Hydrogen in the Universe | publisher=NASA | accessdate=05-02-2008 | archive-date=2014-10-29 | archive-url=https://web.archive.org/web/20141029152908/http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/ask_astro/answers/971113i.html | dead-url=no }}</ref><ref group="lower-alpha">Massa alam semesta yang dimaksud adalah massa [[barion]]ik. Namun, sebagian besar massa alam semesta tidak berada dalam bentuk barion atau unsur kimia. Lihat [[materi gelap]] dan [[energi gelap]].</ref> Kebanyakan [[bintang]] dibentuk oleh hidrogen dalam keadaan [[plasma]]. Senyawa hidrogen relatif langka dan jarang dijumpai secara alami di [[Bumi]], dan biasanya dihasilkan secara industri dari berbagai senyawa [[hidrokarbon]] seperti [[metana]]. Hidrogen juga dapat dihasilkan dari air melalui proses [[elektrolisis]], namun proses ini secara komersial lebih mahal daripada produksi hidrogen dari gas alam.<ref>{{cite web
| author=Staff
| year=2007
| url=http://www.fsec.ucf.edu/en/consumer/hydrogen/basics/production.htm
| title=Hydrogen Basics — Production
| publisher=Florida Solar Energy Center
| accessdate=05-02-2008
| archive-date=2008-02-18
| archive-url=https://web.archive.org/web/20080218210526/http://www.fsec.ucf.edu/en/consumer/hydrogen/basics/production.htm
| dead-url=no
}}</ref>
[[Berkas:Emissions Spectra.webm|jmpl|Uji spektrum hidrogen]]
[[Isotop]] hidrogen yang paling banyak dijumpai di alam adalah [[protium]], yang [[inti atom]]nya hanya mempunyai proton tunggal dan tanpa [[neutron]]. Senyawa ionik hidrogen dapat bermuatan positif ([[kation]]) ataupun negatif ([[anion]]). Hidrogen dapat membentuk senyawa dengan kebanyakan unsur dan dapat dijumpai dalam [[air]] dan [[senyawa organik|senyawa-senyawa organik]]. Hidrogen sangat penting dalam [[reaksi asam basa]] yang mana banyak reaksi ini melibatkan pertukaran proton antar molekul terlarut. Oleh karena hidrogen merupakan satu-satunya atom netral yang [[persamaan Schrödinger]]nya dapat diselesaikan secara analitik, kajian pada energetika dan ikatan [[atom]] hidrogen memainkan peran yang sangat penting dalam perkembangan [[mekanika kuantum]].
== Sifat kimia ==
[[Kelarutan]] dan [[karakteristik]] hidrogen dengan berbagai macam logam merupakan
| last=Rogers | first=H. C.
| title=Hydrogen Embrittlement of Metals
| journal=Science | year=1999
| volume=159 | issue=3819 | pages=1057–1064
| doi=10.1126/science.159.3819.1057 | accessdate=28-03-2008}}</ref>) dan dalam riset pengembangan cara yang aman untuk
| |accessdate=28-03-2008
|archive-date=2010-01-07
|archive-url=https://web.archive.org/web/20100107204859/http://www.dtu.dk/English/About_DTU/News.aspx?guid=%7BE6FF7D39-1EDD-41A4-BC9A-20455C2CF1A7%7D
|dead-url=no
}}</ref> Hidrogen sangatlah larut dalam berbagai senyawa yang terdiri dari [[Logam tanah jarang|logam tanah nadir]] dan [[logam transisi]]<ref name="Takeshita">{{cite journal
| last=Takeshita | first=T.
| coauthors=Wallace, W.E.; Craig, R.S.
Baris 38 ⟶ 44:
| coauthors=Mutschele, T.; Kieninger, W
| title=Hydrogen in amorphous and nanocrystalline metals
| url=https://archive.org/details/sim_materials-science-and-engineering_1988-03_99/page/457 | journal=Materials Science and Engineering
| year=1988 | volume=99 | pages=457–462
| doi = 10.1016/0025-5416(88)90377-1 | accessdate=28-03-2008 }}</ref> Kelarutan hidrogen dalam logam disebabkan oleh distorsi setempat ataupun ketidakmurnian dalam [[struktur kristal|kekisi hablur]] logam.<ref name="Kirchheim2">{{cite journal
| last=Kirchheim | first=R.
| title=Hydrogen solubility and diffusivity in defective and amorphous metals
| url=https://archive.org/details/sim_progress-in-materials-science_1988_32_4/page/262 | journal=Progress in Materials Science
| year=1988 | volume=32 | issue=4 | pages=262–325
| doi = 10.1016/0079-6425(88)90010-2 | accessdate=28-03-2008}}</ref>
=== Pembakaran ===
[[Berkas:Shuttle Main Engine Test Firing cropped edited and reduced.jpg|jmpl|lurus|kiri|[[RS-25|Mesin Utama Pesawat Ulang-alik]] membakar hidrogen dengan oksigen, menghasilkan nyala yang nyaris tak terlihat pada dorongan penuh.|alt=Sebuah obyek hitam seperti cangkir tergantung di bagian bawah pesawat dengan cahaya biru keluar dari lubangnya.]]
[[Berkas:Hindenburg burning.jpg|jmpl|250px|ka|Hidrogen sangatlah mudah terbakar di udara bebas. Peristiwa [[musibah Hindenburg|meledaknya pesawat Hindenburg]] pada tanggal [[6 Mei]] [[1937]].]]
Gas hidrogen ('''dihidrogen''' atau molekul hidrogen) sangat mudah terbakar dan akan terbakar pada konsentrasi serendah 4% H<sub>2</sub> di udara bebas.<ref>{{cite journal
| last=Carcassi | first=M. N. | coauthors=Fineschi, F.
| title=Deflagrations of H<sub>2</sub>–air and CH<sub>4</sub>–air lean mixtures in a vented multi-compartment environment
| journal=Energy | date=Juni 2005
| volume=30 | issue=8 | pages=1439–1451
| doi=10.1016/j.energy.2004.02.012 | accessdate=28-03-2008}}</ref> [[Entalpi]] pembakaran hidrogen adalah −286 kJ/mol.<ref>{{cite book
|author=National Academy of Engineering, National Academy of Sciences
|year=2004
|title=The Hydrogen Economy: Opportunities, Costs,
|pages=p. 240
|publisher=National Academies Press
|id=ISBN 0-309-09163-2 }}</ref> Hidrogen terbakar menurut persamaan kimia:
2 H<sub>2</sub>(g) + O<sub>2</sub>(g) → 2 H<sub>2</sub>O(l) + 572 kJ (286 kJ/mol)<ref group="lower-alpha">286 kjJmol: energi per mol bahan yang terbakar (molekul hidrogen)</ref>
Hidrogen akan meledak sendiri pada temperatur 500 °C.<ref>{{cite book|last=Patnaik|first=P.|date=2007|url=https://books.google.com/books?id=-CRRJBVv5d0C&pg=PA402|title=A Comprehensive Guide to the Hazardous Properties of Chemical Substances|publisher=Wiley-Interscience|isbn=978-0-471-71458-3|page=402}}</ref> Hidrogen membentuk campuran yang bisa meledak dengan udara dalam konsentrasi hidrogen 4–74%<ref>{{cite journal|last1=Carcassi|first1=M. N.|last2=Fineschi|first2=F.|date=2005|title=Deflagrations of H<sub>2</sub>–air and CH<sub>4</sub>–air lean mixtures in a vented multi-compartment environment|journal=Energy|volume=30|issue=8|pages=1439–1451|doi=10.1016/j.energy.2004.02.012}}</ref> dan dengan klorin dalam konsentrasi 5–95%. Reaksi ledakan dapat dipicu oleh percikan api, panas, atau sinar matahari.
==== Lidah api ====
Lidah api hasil pembakaran hidrogen-oksigen murni memancarkan gelombang [[Ultraungu|ultraviolet]] dan hampir tidak terlihat dengan mata telanjang. Deteksi kebocoran hidrogen yang terbakar mungkin memerlukan detektor api; kebocoran semacam itu bisa sangat berbahaya. Nyala api hidrogen dalam kondisi lain berwarna biru, menyerupai nyala api gas alam berwarna biru.<ref>{{cite journal|last1=Schefer|first1=E. W.|last2=Kulatilaka|first2=W. D.|last3=Patterson|first3=B. D.|last4=Settersten|first4=T. B.|date=June 2009|title=Visible emission of hydrogen flames|url=https://zenodo.org/record/1258847|journal=Combustion and Flame|volume=156|issue=6|pages=1234–1241|doi=10.1016/j.combustflame.2009.01.011|access-date=2020-10-10|archive-date=2021-01-29|archive-url=https://web.archive.org/web/20210129015717/https://zenodo.org/record/1258847|dead-url=no}}</ref> Kasus [[musibah Hindenburg|meledaknya pesawat Hindenburg]] adalah salah satu contoh terkenal dari pembakaran hidrogen.<ref>{{cite web | last = Dziadecki | first = John | year = 2005 | url = http://spot.colorado.edu/~dziadeck/zf/LZ129fire.htm | title = Hindenburg Hydrogen Fire | accessdate = 16-01-2007 | archive-date = 2007-02-21 | archive-url = https://web.archive.org/web/20070221062654/http://spot.colorado.edu/~dziadeck/zf/LZ129fire.htm | dead-url = no }}</ref> Karakteristik lainnya dari api hidrogen adalah nyala api cenderung menghilang dengan cepat di udara, sehingga kerusakan akibat ledakan hidrogen lebih ringan dari ledakan hidrokarbon. Dalam kasus kecelakaan Hindenburg, dua pertiga dari penumpang pesawat selamat dan kebanyakan kasus meninggal disebabkan oleh terbakarnya bahan bakar diesel yang bocor.<ref>{{cite web
| last=Werthmüller
| first=Andreas
| url=http://www.hydropole.ch/Hydropole/Intro/Hindenburg.htm
| title=The Hindenburg Disaster
| publisher=Swiss Hydrogen Association
| accessdate=05-02-2008
| archive-date=2008-02-10
| archive-url=https://web.archive.org/web/20080210174159/http://www.hydropole.ch/Hydropole/Intro/Hindenburg.htm
| dead-url=yes
}}</ref>
==== Reaktan ====
H<sub>2</sub> relatif tidak reaktif. Basis termodinamika dari reaktivitas yang rendah ini adalah ikatan H-H yang sangat kuat, dengan [[energi disosiasi ikatan]] 435,7 kJ/mol.<ref>{{RubberBible87th}}</ref> Dasar kinetik dari reaktivitas rendah adalah sifat nonpolar H<sub>2</sub> dan polarisabilitasnya yang lemah. H<sub>2</sub> bereaksi secara langsung dengan unsur-unsur oksidator lainnya. Ia bereaksi dengan spontan dan hebat pada suhu kamar dengan [[klorin]] dan [[fluorin]], menghasilkan hidrogen halida berupa [[hidrogen klorida]] dan [[hidrogen fluorida]], yang merupakan [[asam]] berbahaya.<ref>{{cite book
|title=Handbook of Isotopes in the Cosmos: Hydrogen to Gallium
|url=https://archive.org/details/handbookofisotop0000clay
|last=Clayton|first=Donald D.|year=2003
|publisher=Cambridge University Press
|isbn=0521823811 }}</ref> {{citation needed span|date=August 2020|text=Lelehan natrium dan kalium bereaksi dengan gas untuk menghasilkan hidrida masing-masing [[Natrium hidrida|NaH]] dan [[Kalium hidrida|KH]].}} Reaktivitas H2 sangat dipengaruhi oleh keberadaan katalis logam. Oleh karena itu, walaupun H<sub>2</sub> mudah terbakar, campuran H<sub>2</sub> dan O<sub>2</sub> tidak bereaksi tanpa adanya katalis.
=== Aras tenaga elektron ===
{{main|Atom hidrogen}}
[[Berkas:
[[Aras tenaga]] [[keadaan dasar]]<!-- Bahasa Inggrisnya: Ground state energy level --> [[elektron]] pada atom hidrogen adalah −13.6 [[Elektronvolt|eV]], yang ekuivalen dengan [[foton]] [[ultraviolet]] kira-kira 92 [[meter|nm]].<ref>{{cite web
| url=http://jupiter.phy.umist.ac.uk/~tjm/ISPhys/l7/ispl7.html
| title=Lecture 7, Emission Lines — Examples
| accessdate=05-02-2008
| last=Millar | first=Tom | date=[[10 Desember]], [[2003]]
| work=PH-3009 (P507/P706/M324) Interstellar Physics
| publisher=University of Manchester
| archive-date=2011-11-16
| archive-url=https://web.archive.org/web/20111116023018/http://jupiter.phy.umist.ac.uk/~tjm/ISPhys/l7/ispl7.html
| dead-url=yes
}}</ref>
Aras tenaga hidrogen dapat dihitung dengan cukup akurat menggunakan [[model Bohr|model atom Bohr]] yang menggambarkan elektron beredar mengelilingi proton dengan analogi Bumi beredar mengelilingi Matahari. Oleh karena diskretisasi [[momentum sudut]] yang dipostulatkan pada awal [[mekanika kuantum]] oleh Bohr, elektron pada model Bohr hanya dapat menempati jarak-jarak tertentu saja dari proton dan oleh karena itu hanya beberapa energi tertentu saja yang diperbolehkan.<ref>{{cite web
| last=Stern
| first=David P. | date=16-05-2005 | url=http://www-spof.gsfc.nasa.gov/stargaze/Q5.htm
| title=The Atomic Nucleus and Bohr's Early Model of the Atom
| publisher=NASA Goddard Space Flight Center
| accessdate=20-12-2007
| archive-date=2007-08-20
| archive-url=https://web.archive.org/web/20070820084047/http://www-spof.gsfc.nasa.gov/stargaze/Q5.htm
| dead-url=yes
}}</ref>
Deskripsi atom hidrogen yang lebih akurat didapatkan dengan perlakuan mekanika kuantum murni menggunakan [[persamaan Schrödinger]] atau dengan perumusan [[integral lintasan Feyman]] untuk menghitung [[rapat kebolehjadian|rapat kementakan]] elektron di sekitar proton.<ref>{{cite web| last=Stern
=== Bentuk-bentuk molekul unsur ===
{{See also|Bentuk isometrik hidrogen}}[[Berkas:Liquid hydrogen bubblechamber.jpg|
Terdapat dua jenis [[molekul]] diatomik hidrogen yang berbeda berdasarkan [[spin]] relatif [[inti]].<ref name="uigi">{{cite web | author=Staff | year=2003 | url=http://www.uigi.com/hydrogen.html | title=Hydrogen (H<sub>2</sub>) Properties, Uses, Applications: Hydrogen Gas and Liquid Hydrogen | publisher=Universal Industrial Gases, Inc. | accessdate=05-02-2008 | archive-date=2008-02-19 | archive-url=https://web.archive.org/web/20080219073329/http://www.uigi.com/hydrogen.html | dead-url=no }}</ref> Dalam bentuk [[ortohidrogen]], spin dari dua proton adalah paralel dan dalam keadaan triplet; dalam bentuk [[parahidrogen]], spin-nya adalah antiparalel dan dalam keadaan singlet. Pada keadaan standar, gas hidrogen terdiri dari 25% bentuk para dan 75% bentuk orto, juga dikenal dengan sebutan "bentuk normal".<ref name="Tikhonov">{{cite journal
| last=Tikhonov | first=Vladimir I.
| coauthors=Volkov, Alexander A.
Baris 121 ⟶ 138:
| year=2002 | volume=296 | issue=5577 | pages=2363 | accessdate=07-04-2008
| doi=10.1126/science.1069513
}}</ref> Rasio kesetimbangan antara ortohidrogen dan parahidrogen tergantung pada termperatur. Namun oleh karena bentuk orto dalam [[keadaan tereksitasi]], bentuk ini tidaklah stabil dan tidak bisa dimurnikan. Pada suhu yang sangat rendah, hampir semua hidrogen yang ada adalah dalam bentuk parahidrogen. Sifat fisik dari parahidrogen murni berbeda sedikit dengan "bentuk normal".<ref name="NASA">{{cite web | last=Hritz | first=James | date=Maret 2006 | url=http://smad-ext.grc.nasa.gov/gso/manual/chapter_06.pdf | format=PDF | title=CH. 6 - Hydrogen | work=NASA Glenn Research Center Glenn Safety Manual, Document GRC-MQSA.001 | publisher=NASA | accessdate=05-02-2008 | archiveurl=https://web.archive.org/web/20041020183612/http://smad-ext.grc.nasa.gov/gso/manual/chapter_06.pdf | archivedate=2004-10-20 | dead-url=no }}</ref> Perbedaan orto/para juga terdapat pada [[molekul]] yang terdiri dari atom hidrogen seperti air dan [[metilena]].<ref>{{cite journal| last = Shinitzky| first = Meir| last2 = Elitzur| first2 = Avshalom C.| title = Ortho-para spin isomers of the protons in the methylene group| journal = Chirality| volume = 18| issue = 9| pages = 754–756| publisher = Weizmann Institute of Science| location = Rehovot, Israel| date = 30-05-2006| url = http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/abstract/112718398/ABSTRACT?CRETRY=1&SRETRY=0| doi = 10.1002/chir.20319| accessdate = 25-03-2008}}{{Pranala mati|date=Februari 2021 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}</ref>
Antarubahan yang tidak dikatalis antara H<sub>2</sub> para dan orto meningkat seiring dengan meningkatnya temperatur; oleh karenanya H<sub>2</sub> yang diembunkan dengan cepat mengandung banyak hidrogen dalam bentuk orto yang akan berubah menjadi bentuk para dengan sangat lambat.<ref>{{cite journal
Baris 134 ⟶ 146:
| journal=Journal of Low Temperature Physics
| year=1997 | volume=107 | issue=1–2 | pages=77–92 | accessdate=07-04-2008
| doi=10.1007/BF02396837}}</ref> Nisbah orto/para pada H<sub>2</sub> yang diembunkan adalah faktor yang perlu diperhitungkan dalam persiapan dan penyimpanan hidrogen cair: antarubahan dari bentuk orto ke para adalah [[eksotermik]] dan dapat
| last=Svadlenak | first=R. Eldo | coauthors=Scott, Allen B
| title=The Conversion of Ortho- to Parahydrogen on Iron Oxide-Zinc Oxide Catalysts
Baris 141 ⟶ 153:
| doi=10.1021/ja01577a013 }}</ref>
Sebuah bentuk molekul yang disebut [[molekul hidrogen terprotonasi]], atau {{chem2|H
=== Fasa ===
* [[Hidrogen bertekanan]]
* [[Hidrogen cair]]
* [[Hidrogen slush|Hidrogen ''slush'']]
* [[Hidrogen padat]]
* [[Hidrogen metalik|Hidrogen logam]]
=== Bentuk monoatomik ===
{{Seealso|Atom hidrogen}}
Atom H, juga disebut ''hidrogen nasen'' atau ''hidrogen atomik'', diklaim eksis secara fana namun cukup lama untuk menimbulkan reaksi kimia. Menurut klaim itu, hidrogen nasen dihasilkan secara ''[[in situ]]'', biasanya reaksi antara [[seng]] dengan [[asam]], atau dengan [[elektrolisis]] pada [[katode]]. Sebagai molekul monoatomik, atom H sangat reaktif dan oleh karena itu adalah reduktor yang lebih kuat dari H<sub>2</sub> diatomik, namun pertanyaan kuncinya terletak pada keberadaan atom H itu sendiri. Konsep ini lebih populer di bidang teknik dan di literatur-literatur lama.
Hidrogen nasen diklaim mereduksi [[nitrit]] menjadi [[
Atom hidrogen dapat dihasilkan pada temperatur yang cukup tinggi (>2000 K) agar molekul H<sub>2</sub> dapat berdisosiasi. Selain itu, radiasi
Kadang kala, hidrogen yang terserap secara kimiawi pada permukaan logam juga dirujuk sebagai hidrogen nasen, walaupun terminologi ini sudah mulai ditinggalkan. Pandangan lainnya mengatakan bahwa hidrogen yang terserap secara kimiawi itu "kurang reaktif" dari hidrogen nasen disebabkan oleh ikatan yang dihasilkan oleh permukaan katalis logam tersebut.
=== Senyawa-senyawa ===
{{
==== Senyawa kovalen dan senyawa organik ====
Walaupun H<sub>2</sub> tidaklah begitu reaktif dalam keadaan standar, ia masih dapat membentuk senyawa dengan kebanyakan unsur. Jutaan jenis [[hidrokarbon]] telah diketahui, namun itu semua tidaklah dihasilkan secara langsung dari hidrogen dan karbon. Hidrogen dapat membentuk senyawa dengan unsur yang lebih [[elektronegativitas|elektronegatif]] seperti [[halogen]] (F, Cl, Br, I); dalam senyawa ini hidrogen memiliki muatan parsial positif.<ref>{{cite web| last = Clark| first = Jim| title = The Acidity of the Hydrogen Halides| work = Chemguide| date = 2002| url = http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group7/acidityhx.html#top| accessdate = 09-03-2008| archive-date = 2012-05-31| archive-url = https://web.archive.org/web/20120531111650/http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group7/acidityhx.html#top| dead-url = no}}</ref> Ketika berikatan dengan [[fluor]], [[oksigen]] ataupun [[nitrogen]], hidrogen dapat berpartisipasi dalam bentuk ikatan non-kovalen yang kuat, yang disebut dengan [[ikatan hidrogen]] yang sangat penting untuk menjaga kestabilan kebanyakan molekul biologi.<ref>{{cite web| last = Kimball| first = John W.| title = Hydrogen| work = Kimball's Biology Pages| date = 07-08-2003| url = http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/H/HydrogenBonds.html| accessdate = 04-03-2008| archive-date = 2008-03-04| archive-url = https://web.archive.org/web/20080304040611/http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/H/HydrogenBonds.html| dead-url = yes}}</ref><ref>IUPAC Compendium of Chemical Terminology, Electronic version, [https://web.archive.org/web/20080319045705/http://goldbook.iupac.org/H02899.html Hydrogen Bond]</ref> Hidrogen juga membentuk senyawa dengan unsur yang kurang elektronegatif seperti [[logam]] dan [[metaloid]], yang mana hidrogen memiliki muatan parsial negatif. Senyawa ini dikenal dengan nama [[hidrida]].<ref>{{cite web| last = Sandrock| first = Gary| title = Metal-Hydrogen Systems| publisher = Sandia National Laboratories| date = 02-05-2002| url = http://hydpark.ca.sandia.gov/DBFrame.html| accessdate = 23-03-2008| archive-date = 2012-12-24| archive-url = https://www.webcitation.org/6D9jPh4UQ?url=http://hydpark.ca.sandia.gov/DBFrame.html| dead-url = yes}}</ref>
Hidrogen membentuk senyawa yang sangat banyak dengan [[karbon]]. Oleh karena asosiasi senyawa itu dengan kebanyakan zat hidup, senyawa ini disebut sebagai [[senyawa organik]].<ref name="hydrocarbon">{{cite web| title = Structure and Nomenclature of Hydrocarbons
Dalam [[kimia anorganik]], hidrida dapat berperan sebagai [[ligan penghubung]] yang menghubungkan dua pusat logam dalam [[kompleks berkoordinasi]]. Fungsi ini umum ditemukan pada unsur [[Unsur golongan 13|golongan 13]], terutama pada kompleks [[borana]] (hidrida [[boron]]) dan [[aluminium]] serta [[karborana]] yang bergerombol.<ref name="Miessler">{{cite book
Hidrogen larut dengan mudah dalam banyak [[logam tanah jarang]] dan [[logam transisi]]<ref name="Takeshita"/> dan larut dalam logam nanokristalin dan [[Logam amorf|amorf]].<ref name="Kirchheim1"/> Kelarutan hidrogen dalam logam dipengaruhi oleh distorsi lokal atau ketidakmurnian dalam [[Kisi Bravais|kisi kristal]].<ref name="Kirchheim2"/> Sifat-sifat ini mungkin berguna ketika hidrogen dimurnikan dengan melewatkan hidrogen melalui cakram [[paladium]] panas, tetapi kelarutan gas yang tinggi merupakan masalah metalurgi, yang berkontribusi pada [[Penggetasan hidrogen|penggetasan]] banyak logam,<ref name="Rogers 1999 1057–1064">{{cite journal|last=Rogers|first=H. C.|date=1999|title=Hydrogen Embrittlement of Metals|journal=[[Science (journal)|Science]]|volume=159|issue=3819|pages=1057–1064|bibcode=1968Sci...159.1057R|doi=10.1126/science.159.3819.1057|pmid=17775040|s2cid=19429952}}</ref> mempersulit desain jaringan pipa dan tangki penyimpanan.<ref name="Christensen">{{cite news|last1=Christensen|first1=C. H.|last2=Nørskov|first2=J. K.|last3=Johannessen|first3=T.|date=9 July 2005|title=Making society independent of fossil fuels – Danish researchers reveal new technology|url=http://news.mongabay.com/2005/0921-hydrogen_tablet.html|publisher=[[Technical University of Denmark]]|archive-url=https://web.archive.org/web/20150521085421/http://news.mongabay.com/2005/0921-hydrogen_tablet.html|archive-date=21 May 2015|accessdate=19 May 2015|url-status=live}}</ref>
==== Hidrida ====
{{Main|Hidrida}}Senyawa hidrogen sering disebut sebagai [[hidrida]], sebuah istilah yang tidak mengikat. Oleh kimiawan, istilah "hidrida" biasanya memiliki arti atom H yang mendapat sifat anion, ditandai dengan H<sup>−</sup>. Keberadaan anion hidrida, dikemukakan oleh [[Gilbert N. Lewis]] pada tahun 1916 untuk
| last=Moers | first=Kurt
| title=Investigations on the Salt Character of Lithium Hydride
| journal=Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie
| year=1920 | volume=113 | issue=191 | pages=179–228 | doi = 10.1002/zaac.19201130116
}}</ref> Untuk hidrida selain logam golongan I dan II, istilah ini sering kali membuat kesalahpahaman oleh karena elektronegativitas hidrogen yang rendah. Pengecualian adalah hidrida golongan II BeH<sub>2</sub> yang polimerik.
Walaupun hidrida dapat dibentuk dengan hampir semua golongan unsur, jumlah dan kombinasi dari senyawa bervariasi, sebagai contoh terdapat lebih dari 100 hidrida borana biner yang diketahui, namun cuma satu hidrida aluminium biner yang diketahui.<ref name="Downs">{{cite journal | last=Downs | first=Anthony J.
| coauthors=Pulham, Colin R.
| title=The hydrides of aluminium, gallium, indium, and thallium: a re-evaluation
| url=https://archive.org/details/sim_chemical-society-great-britain-chemical-society-reviews_1994-06_23_3/page/175 | journal=Chemical Society Reviews
| year=1994 | volume=23 | pages=175–184
| doi=10.1039/CS9942300175
}}</ref> Hidrida [[indium]] biner sampai sekarang belum diketahui, walaupun ada sejumlah komplek yang lebih besar
| last=Hibbs | first=David E.
| coauthors=Jones, Cameron; Smithies, Neil A.
Baris 204 ⟶ 209:
| journal=Chemical Communications
| year=1999 | pages=185–186 | doi=10.1039/a809279f }}</ref>
Dalam [[kimia anorganik]], hidrida juga dapat berfungsi sebagai [[jembatan ligan]] yang menghubungkan dua pusat logam dalam [[kompleks koordinasi]]. Fungsi ini banyak ditemukan pada [[unsur golongan 13]], terutama pada [[borana]] (hidrida [[boron]]) dan kompleks [[aluminium]], serta pada [[karboran]] yang berkerumunan.<ref name="Miessler2">{{cite book|last1=Miessler|first1=G. L.|last2=Tarr|first2=D. A.|date=2003|url=https://archive.org/details/inorganicchemist03edmies|title=Inorganic Chemistry|publisher=Prentice Hall|isbn=978-0-13-035471-6|edition=3rd|url-access=registration}}</ref>
==== Proton dan asam ====
{{Further|Reaksi asam basa}}
Oksidasi H<sub>2</sub> secara formal menghasilkan [[proton]] H<sup>+</sup>. Spesies ini merupakan topik utama dari pembahasan [[asam]], walaupun istilah proton digunakan secara longgar untuk merujuk pada hidrogen kationik yang positif dan ditandai dengan H<sup>+</sup>. Menurut [[teori Brønsted–Lowry]], asam adalah donor proton, sementara basa adalah akseptor (penerima) proton.
Proton H<sup>+</sup> tidak dapat ditemukan berdiri sendiri dalam larutan karena ia memiliki kecenderungan mengikat pada atom atau molekul yang memiliki elektron. Selain pada temperatur tinggi dan bergabung dengan plasma, proton semacam ini tidak dapat dihilangkan dari [[awan elektron]] atom dan molekul, dan akan tetap terikat pada atom dan molekul tersebut.
Untuk menghindari kesalahpahaman akan "proton terlarut" dalam larutan, larutan asam sering dianggap memiliki spesies fiktif yang disebut ion [[hidronium]] (H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>) yang bergerombol membentuk H<sub>9</sub>O<sub>4</sub><sup>+</sup>.<ref name="Okumura">{{cite journal
| last=Okumura | first=Anthony M.
| coauthors=Yeh, L. I.; Myers, J. D.; Lee, Y. T
| title=Infrared spectra of the solvated hydronium ion: vibrational predissociation spectroscopy of mass-selected H<sub>3</sub>O+•(H<sub>2</sub>O<sub>)n</sub>•(H<sub>2</sub>)<sub>m</sub>.
| journal=Journal of Physical Chemistry
| year=1990 | volume=94 | issue=9 | pages=3416–3427 | doi = 10.1021/j100372a014 | accessdate = 07-04-2008 }}</ref> Ion [[oksonium]] juga ditemukan ketika air
| last=Perdoncin | first=Giulio | coauthors=Scorrano, Gianfranco
| title=Protonation Equilibria in Water at Several Temperatures of Alcohols, Ethers, Acetone, Dimethyl Sulfide, and Dimethyl Sulfoxide
Baris 218 ⟶ 231:
| doi=10.1021/ja00463a035 | accessdate = 07-04-2008 }}</ref>
Walaupun sangat langka di
| last=Carrington | first=Alan | coauthors=R. McNab, Iain
| title=The infrared predissociation spectrum of triatomic hydrogen cation (H<sub>3</sub><sup>+</sup>)
Baris 225 ⟶ 238:
| doi=10.1021/ar00162a004 | accessdate = 07-04-2008}}</ref>
====
[[Badan Penerbangan dan Antariksa Amerika Serikat|NASA]] telah menyelidiki penggunaan atom hidrogen sebagai [[propelan roket]]. Atom hidrogen bisa disimpan dalam helium cair untuk mencegah atom hidrogen bergabung kembali menjadi molekul hidrogen. Ketika helium menjadi uap, atom hidrogen akan dilepaskan dan bergabung kembali menjadi hidrogen molekuler. Hasilnya adalah aliran gas hidrogen dan helium yang sangat panas. Berat lepas landas roket dapat dikurangi hingga 50% dengan metode ini.<ref>{{Cite web|title=NASA/TM—2002-211915 : Solid Hydrogen Experiments for Atomic Propellants|url=http://gltrs.grc.nasa.gov/reports/2002/TM-2002-211915.pdf|archive-url=https://web.archive.org/web/20110927045420/http://gltrs.grc.nasa.gov/reports/2002/TM-2002-211915.pdf|archive-date=27 September 2011|access-date=27 September 2011|url-status=dead}}</ref>
Sebagian besar hidrogen di luar angkasa berbentuk atom hidrogen karena atom dapat, walaupun jarang, bertabrakan dan bergabung. Atom hidrogen adalah sumber penting [[garis hidrogen]] 21 cm dalam [[astronomi]] pada frekuensi 1420 MHz.<ref>{{Cite web|title=Hydrogen|url=http://mysite.du.edu/~jcalvert/phys/hydrogen.htm|website=mysite.du.edu|archive-url=https://web.archive.org/web/20090418033147/http://mysite.du.edu/~jcalvert/phys/hydrogen.htm|archive-date=18 April 2009|access-date=20 April 2008|url-status=live}}</ref>
=== Isotop ===
{{main|Isotop hidrogen}}
[[Berkas:Hydrogen discharge tube.jpg|jmpl|Tabung spektrum hidrogen]]
[[Berkas:Deuterium discharge tube.jpg|jmpl|Tabung spektrum deuterium]] [[Berkas:Hydrogen.svg| Hidrogen memiliki tiga isotop alami, ditandai dengan <sup>1</sup>H, <sup>2</sup>H, dan <sup>3</sup>H. Isotop lainnya yang tidak stabil (<sup>4</sup>H
| last=Gurov | first=Yu. B.
| coauthors=Aleshkin, D. V.; Behr, M. N.; Lapushkin, S. V.; Morokhov, P. V.; Pechkurov, V. A.; Poroshin, N. O.; Sandukovsky, V. G.; Tel'kushev, M. V.; Chernyshev, B. A.; Tschurenkova, T. D
Baris 243 ⟶ 263:
| doi=10.1103/PhysRevLett.90.082501 }}</ref>
* '''<sup>1</sup>H''' adalah isotop hidrogen yang paling melimpah, memiliki persentase 99.98% dari jumlah atom hidrogen. Oleh karena [[inti atom]] isotop ini hanya memiliki [[proton]] tunggal, ia diberikan nama yang deskriptif sebagai [[protium]], namun nama ini jarang sekali digunakan.<ref>{{cite journal
| last=Urey
| first=Harold C. | coauthors=Brickwedde, F. G.; Murphy, G. M.
| title=Names for the Hydrogen Isotopes
| journal=Science
| year=1933 | volume=78 | issue=2035
| pages=602–603 | url=http://www.sciencemag.org/cgi/content/citation/78/2035/602
| accessdate=20-02-2008
| archive-date=2009-02-12
| archive-url=https://web.archive.org/web/20090212212226/http://www.sciencemag.org/cgi/content/citation/78/2035/602
| dead-url=no
}}</ref>
* '''<sup>2</sup>H''', isotop hidrogen lainnya yang stabil, juga dikenal sebagai ''[[deuterium]]'' dan mengandung satu proton dan satu [[neutron]] pada intinya. Deuterium tidak bersifat radioaktif, dan tidak memberikan bahaya keracunan yang signifikan. Air yang atom hidrogennya merupakan isotop deuterium dinamakan [[air berat]]. Deuterium dan senyawanya digunakan sebagai penanda non-radioaktif pada percobaan kimia dan untuk pelarut <sup>1</sup>H-[[spektroskopi NMR]].<ref>{{cite journal
| last=Oda | first=Y
Baris 258 ⟶ 286:
| url=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?db=pubmed&uid=1330130&cmd=showdetailview&indexed=google
| accessdate=12-02-2008}}</ref> Air berat digunakan sebagai [[moderator neutron]] dan pendingin pada reaktor nuklir. Deuterium juga berpotensi sebagai bahan bakar fusi nuklir komersial.<ref>{{cite news
| |archive-date=2008-05-24
|archive-url=https://web.archive.org/web/20080524053450/http://query.nytimes.com/gst/fullpage.html?res=9D0CE4D81030F932A25752C1A967958260&sec=&spon=&pagewanted=all
|dead-url=no
}}</ref>
* '''<sup>3</sup>H''' dikenal dengan nama ''[[tritium]]'' dan mengandung satu proton dan dua neutron pada intinya. Ia memiliki sifat radioaktif, dan mereras menjadi [[Helium-3]] melalui [[Peluruhan beta|pererasan beta]] dengan [[umur paruh]] 12,32 [[tahun]].<ref name="Miessler" /> Sejumlah kecil tritium dapat dijumpai di alam oleh karena interaksi sinar kosmos dengan atmosfer Bumi; tritium juga dilepaskan selama [[uji coba nuklir]].<ref>{{cite web | author=Staff | date=[[15 November]], [[2007]] | url=http://www.epa.gov/rpdweb00/radionuclides/tritium.html | publisher=U.S. Environmental Protection Agency | title=Tritium | accessdate=12-02-2008 | archive-date=2008-01-02 | archive-url=https://web.archive.org/web/20080102171148/http://www.epa.gov/rpdweb00/radionuclides/tritium.html | dead-url=no }}</ref> Ia juga digunakan dalam reaksi fusi nuklir,<ref>{{cite web| last = Nave| first = C. R.| title = Deuterium-Tritium Fusion| work = HyperPhysics| publisher = Georgia State University| date = 2006| url = http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/nucene/fusion.html| accessdate = 08-03-2008| archive-date = 2008-03-16| archive-url = https://web.archive.org/web/20080316055852/http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/nucene/fusion.html| dead-url = no}}</ref> sebagai penanda dalam [[geokimia isotop]],<ref>{{cite paper| first = Carol| last = Kendall| first2 = Eric| last2 = Caldwell| title = Fundamentals of Isotope Geochemistry| publisher = US Geological Survey| date = 1998| url = http://wwwrcamnl.wr.usgs.gov/isoig/isopubs/itchch2.html#2.5.1| accessdate = 08-03-2008}}</ref> dan terspesialisasi pada peralatan ''self-powered lighting''.<ref>{{cite web| title = The Tritium Laboratory| publisher = University of Miami| date = 2008| url = http://www.rsmas.miami.edu/groups/tritium/| accessdate = 08-03-2008| archive-date = 2008-02-28| archive-url = https://web.archive.org/web/20080228061358/http://www.rsmas.miami.edu/groups/tritium/| dead-url = yes}}</ref> Tritium juga digunakan dalam penandaan percobaan kimia dan biologi sebagai [[radiolabel]].<ref name="holte">{{cite journal| last = Holte| first = Aurali E.| last2 = Houck| first2 = Marilyn A.| last3 = Collie| first3 = Nathan L.| title = Potential Role of Parasitism in the Evolution of Mutualism in Astigmatid Mites| journal = Experimental and Applied Acarology| volume = 25| issue = 2| pages = 97–107| publisher = Texas Tech University| location = Lubbock| date = [[03-11-2004]]| url = http://www.springerlink.com/content/p361t660u1774534/| doi = 10.1023/A:1010655610575| accessdate = 08-03-2008}}{{Pranala mati|date=Februari 2021 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}</ref>
Hidrogen adalah satu-satunya unsur yang memiliki tiga nama berbeda untuk isotopnya. (Dalam awal perkembangan keradioaktivitasan, beberapa isotop radioaktif berat diberikan nama, namun nama-nama tersebut tidak lagi digunakan). Simbol D dan T kadang-kadang digunakan untuk merujuk pada deuterium dan tritium, namun simbol P telah digunakan untuk merujuk pada [[fosfor]], sehingga tidak digunakan untuk merujuk pada protium.<ref>{{cite web | last=Krogt | first=Peter van der | date=[[5 Mei]], [[2005]] | url=http://elements.vanderkrogt.net/elem/h.html | publisher=Elementymology & Elements Multidict | title=Hydrogen | accessdate=20-02-2008 | archive-date=2023-04-24 | archive-url=https://web.archive.org/web/20230424032122/https://elements.vanderkrogt.net/elem/h.html | dead-url=no }}</ref> Dalam [[tatanama IUPAC]], ''[[International Union of Pure and Applied Chemistry]]'' mengizinkan penggunaan D, T, <sup>2</sup>H, dan <sup>3</sup>H walaupun <sup>2</sup>H dan <sup>3</sup>H lebih dianjurkan.<ref>§ IR-3.3.2, [https://web.archive.org/web/20061027174015/http://www.iupac.org/reports/provisional/abstract04/connelly_310804.html Provisional Recommendations], Nomenclature of Inorganic Chemistry, Chemical Nomenclature and Structure Representation Division, IUPAC. Accessed on line [[October 3]], [[2007]].</ref>
Atom [[muonium]] (simbol Mu) [[Atom eksotis|eksotis]], terdiri dari [[Muon|antimuon]] dan [[elektron]], kadang-kadang juga dianggap sebagai radioisotop ringan hidrogen, karena perbedaan massa antara antimuon dan elektron.<ref name="Gold">{{cite book|author=IUPAC|year=1997|title=Compendium of Chemical Terminology|title-link=Compendium of Chemical Terminology|publisher=[[Blackwell Scientific Publications]]|isbn=978-0-86542-684-9|editor=A.D. McNaught, A. Wilkinson|edition=2nd|chapter=Muonium|doi=10.1351/goldbook.M04069|author-link=International Union of Pure and Applied Chemistry|chapter-url=http://goldbook.iupac.org/M04069.html|access-date=2020-10-26|archive-date=2008-03-13|archive-url=https://web.archive.org/web/20080313121643/http://goldbook.iupac.org/M04069.html|dead-url=no}}</ref> Muonium ditemukan pada tahun 1960. Dalam {{val|2.2|u=[[Mikrodetik|µs]]}}, yaitu masa hidup muon, muonium dapat masuk ke dalam senyawa seperti muonium klorida (MuCl) atau natrium muonida (NaMu), yang serupa dengan [[hidrogen klorida]] dan [[natrium hidrida]].<ref name="iupac">{{cite journal|author=W.H. Koppenol|author2=IUPAC|author2-link=International Union of Pure and Applied Chemistry|year=2001|title=Names for muonium and hydrogen atoms and their ions|url=http://www.iupac.org/publications/pac/2001/pdf/7302x0377.pdf|journal=[[Pure and Applied Chemistry]]|volume=73|issue=2|pages=377–380|doi=10.1351/pac200173020377|archive-url=https://web.archive.org/web/20110514000319/http://www.iupac.org/publications/pac/2001/pdf/7302x0377.pdf|archive-date=14 May 2011|access-date=15 November 2016|s2cid=97138983|url-status=live}}</ref>
== Keberadaan alami ==
[[Berkas:
Hidrogen adalah unsur yang paling [[kelimpahan alami|melimpah]] di alam semesta ini dengan persentase 75% dari [[barion]] berdasarkan [[massa]] dan lebih dari 90% berdasarkan jumlah atom (Sebagian besar massa alam semesta bukan dalam bentuk materi jenis unsur kimia, melainkan didalilkan terjadi sebagai bentuk massa yang belum terdeteksi seperti [[materi gelap]] dan [[energi gelap]]).<ref>{{cite web | first=Steve | last=Gagnon | url=http://education.jlab.org/itselemental/ele001.html | title=Hydrogen | publisher=Jefferson Lab | accessdate=05-02-2008 | archive-date=2008-04-10 | archive-url=https://web.archive.org/web/20080410102154/http://education.jlab.org/itselemental/ele001.html | dead-url=no }}</ref> Unsur ini ditemukan dalam kelimpahan yang besar di bintang-bintang dan planet-planet [[raksasa gas]]. [[Awan molekul]] dari H<sub>2</sub> diasosiasikan dengan [[pembentukan bintang]]. Hidrogen memainkan peran penting dalam pemberian energi [[bintang]] melalui [[reaksi proton-proton]] dan [[fusi nuklir]] [[daur CNO]].<ref>{{cite web
| first=Hans
| coauthors=Mathai, A. M.
| date=[[15 November]], [[2007]]
| url=http://www.columbia.edu/~ah297/unesa/sun/sun-chapter4.html
| title=Solar Thermonuclear Energy Generation
| publisher=Columbia University
| accessdate=12-02-2008 | archive-date=2006-03-10
| archive-url=https://web.archive.org/web/20060310214343/http://www.columbia.edu/~ah297/unesa/sun/sun-chapter4.html
| dead-url=yes
}}</ref>
=== Bentuk ===
Di seluruh alam semesta ini, hidrogen kebanyakan ditemukan dalam keadaan [[atomik]] dan [[plasma]] yang sifatnya berbeda dengan molekul hidrogen. Sebagai plasma, elektron hidrogen dan proton terikat bersama, dan menghasilkan konduktivitas listrik yang sangat tinggi dan daya pancar yang tinggi (menghasilkan cahaya dari Matahari dan bintang lain). Partikel yang bermuatan dipengaruhi oleh medan magnet dan medan listrik. Sebagai contoh, dalam [[angin surya]], partikel-partikel ini berinteraksi dengan [[magnetosfer]] Bumi dan mengakibatkan [[arus Birkeland]] dan fenomena [[Aurora]]. Hidrogen ditemukan dalam keadaan atom netral di [[medium antarbintang]]. Sejumlah besar atom hidrogen netral yang ditemukan di sistem Lyman-alpha teredam diperkirakan mendominasi rapatan barionik [[alam semesta]] sampai dengan [[pergeseran merah]] ''z''=4.<ref>{{cite journal
| last=Storrie-Lombardi
| first=Lisa J.
| coauthors=Wolfe, Arthur M.
| title=Surveys for z > 3 Damped Lyman-alpha Absorption Systems: the Evolution of Neutral Gas
| journal=Astrophysical Journal
| year=2000
| volume=543 | pages=552–576 | url=http://arxiv.org/abs/astro-ph/0006044
| accessdate=05-02-2008
| archive-date=2023-05-21
| archive-url=https://web.archive.org/web/20230521210151/https://arxiv.org/abs/astro-ph/0006044
| dead-url=no
}}</ref>
Dalam keadaan normal di
| author=Dresselhaus, Mildred et al
| date=[[15 Mei]], [[2003]] | url=http://www.sc.doe.gov/bes/hydrogen.pdf
| format=PDF | title=Basic Research Needs for the Hydrogen Economy
| publisher=Argonne National Laboratory, U.S. Department of Energy, Office of Science Laboratory
| accessdate=05-02-2008
| archive-date=2008-02-13
| archive-url=https://web.archive.org/web/20080213144956/http://www.sc.doe.gov/bes/hydrogen.pdf
| dead-url=yes
| first=Wolfgang H.
| last=Berger | date=[[15 November]], [[2007]]
| url=http://earthguide.ucsd.edu/virtualmuseum/climatechange2/11_3.shtml
| title=The Future of Methane
| publisher=University of California, San Diego
| accessdate=12-02-2008
| archive-date=2020-04-16
| archive-url=https://web.archive.org/web/20200416213641/http://earthguide.ucsd.edu/virtualmuseum/climatechange2/11_3.shtml
| dead-url=no
}}</ref>
Bentuk molekuler yang disebut [[Kation trihidrogen|molekul hidrogen terprotonasi]] (H{{Sup|+3}}) ditemukan dalam media antarbintang. Ini terbentuk melalui ionisasi hidrogen molekuler dari [[sinar kosmik]]. Ion bermuatan ini juga telah diamati dalam atmosfer atas planet [[Jupiter]]. Ion ini relatif stabil di lingkungan angkasa luar karena rendahnya temperatur dan kerapatan. H{{Sup|+3}} adalah ion paling melimpah di jagat raya, dan memainkan peran penting dalam kimia media antarbintang.<ref>{{Cite|author1 = McCall Group|author2 = Oka Group|date = 22 April 2005|title = H3+ Resource Center|url = http://h3plus.uiuc.edu/|publisher = Universities of Illinois and Chicago|access-date = 5 Februari 2008|archive-date = 2007-10-11|archive-url = https://web.archive.org/web/20071011211244/http://h3plus.uiuc.edu/|dead-url = no}}</ref> [[Kation trihidrogen|Hidrogen triatomik]] netral H{{Sub|3}} hanya ada dalam bentuk tereksitasi dan tidak stabil.<ref>{{Cite|author1 = Helm, H.|author2 = et.al.|title = Coupling of Bound States to Continuum States in Neutral Triatomic Hydrogen|url = http://frhewww.physik.uni-freiburg.de/H3/guber4.pdf|location = Germany|publisher = Department of Molecular and Optical Physics, University of Freiburg|accessdate = 2016-01-06|archive-date = 2016-06-16|archive-url = https://web.archive.org/web/20160616203459/http://frhewww.physik.uni-freiburg.de/H3/guber4.pdf|dead-url = no}}</ref> Sebaliknya, ion positif [[Ion molekul hidrogen|hidrogen molekular]] (H{{Sup|+2}}) adalah molekul yang jarang ditemukan di jagat raya.
== Sejarah ==
=== Penemuan dan penggunaan ===
Gas hidrogen, H<sub>2</sub>, pertama kali dihasilkan secara artifisial oleh T. Von Hohenheim (dikenal juga sebagai [[Paracelsus]], 1493–1541) melalui pencampuran [[logam]] dengan [[asam kuat]].<ref>{{cite book|title=The Encyclopedia of the Chemical Elements|url=https://archive.org/details/encyclopediaofch00hamp|last=Andrews|first=A. C.|publisher=Reinhold Book Corporation|location=New York|year=1968|pages=[https://archive.org/details/encyclopediaofch00hamp/page/272 272]|editor=Clifford A. Hampel|chapter=Oxygen|id=LCCN 68-29938}}</ref> Dia tidak menyadari bahwa gas mudah terbakar yang dihasilkan oleh [[reaksi kimia]] ini adalah [[unsur kimia]] yang baru. Pada tahun 1671, [[Robert Boyle]] menemukan kembali dan mendeskripsikan reaksi antara [[besi]] dan [[asam]] yang menghasilkan gas hidrogen.<ref>{{cite web
| first=Mark
| last=Winter | year=2007 | url=http://education.jlab.org/itselemental/ele001.html
| title=Hydrogen: historical information
| publisher=WebElements Ltd
| accessdate=05-02-2008
| archive-date=2008-04-10
| archive-url=https://web.archive.org/web/20080410102154/http://education.jlab.org/itselemental/ele001.html
| dead-url=no
}}</ref> Pada tahun 1766, [[Henry Cavendish]] adalah orang yang pertama mengenali gas hidrogen sebagai zat diskret dengan mengidentifikasikan gas tersebut dari [[reaksi logam-asam]] sebagai "udara yang mudah terbakar". Pada tahun 1781 dia lebih lanjut menemukan bahwa gas ini menghasilkan air ketika dibakar.<ref name="Nostrand" /><ref name="nbb"/><!--{{cite book|last = Emsley|first = John|title = Nature's Building Blocks|publisher = Oxford University Press|date = 2001|location = Oxford|pages = 183–191|isbn = 0-19-850341-5 }}</ref>--> Pada tahun 1783, [[Antoine Lavoisier]] memberikan unsur ini dengan nama hidrogen (dari [[Bahasa Yunani]] ''hydro'' yang artinya air dan ''genes'' yang artinya membentuk)<ref name="Stwertka" /><!--{{cite book|last = Stwertka|first = Albert|title = A Guide to the Elements|url = https://archive.org/details/guidetoelements00stwe|publisher = Oxford University Press|date = 1996|pages = [https://archive.org/details/guidetoelements00stwe/page/16 16]–21|isbn = 0-19-508083-1}}</ref>--> ketika dia dan [[Laplace]] mengulang kembali penemuan Cavendish yang mengatakan pembakaran hidrogen menghasilkan air.<ref name="nbb"/>
[[Berkas:Antoine-Laurent Lavoisier (by Louis Jean Desire Delaistre)RENEW.jpg|jmpl|238x238px|Antoine-Laurent de Lavoisier]]
Lavoisier menghasilkan hidrogen pada percobaannya tentang konservasi massa dengan mereaksikan flux uap dengan besi logam melalui tabung besi pijar yang dipanaskan dalam api. Oksidasi anaerobik besi oleh proton air pada temperatur tinggi dapat digambarkan sebagai berikut:
: Fe + H<sub>2</sub>O → FeO + H<sub>2</sub>
:2 Fe + 3 H<sub>2</sub>O → Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> + 3 H<sub>2</sub>
:3 Fe + 4 H<sub>2</sub>O → Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub> + 4 H<sub>2</sub>
Banyak logam seperti [[zirkonium]] mengalami reaksi yang sama dengan air menghasilkan hidrogen.
Hidrogen pertama kali dicairkan oleh [[James Dewar]] pada tahun 1898 dengan menggunakan penemuannya, [[guci hampa]].<ref name="nbb" /> Dia kemudian menghasilkan hidrogen padat setahun kemudian.<ref name="nbb" /> [[Deuterium]] ditemukan pada tahun 1931 Desember oleh [[Harold Urey]], dan [[tritium]] dibuat pada tahun 1934 oleh [[Ernest Rutherford]], [[Mark Oliphant]], and [[Paul Harteck]].<ref name="Nostrand" /> [[Air berat]], yang mengandung deuterium menggantikan hidrogen biasa, ditemukan oleh Urey dkk. pada tahun 1932.<ref name="nbb" /> Salah satu dari penggunaan pertama H<sub>2</sub> adalah untuk [[sinar sorot]].<ref name="nbb" /> [[François Isaac de Rivaz]] membangun [[mesin de Rivaz]] pertama, yaitu [[Motor bakar pembakaran dalam|mesin pembakaran internal]] yang ditenagai oleh campuran hidrogen dan oksigen pada tahun 1806. [[Edward Daniel Clarke]] menciptakan pipa sembur gas hidrogen pada tahun 1819. [[Lampu Döbereiner]] dan [[lampu sorot]] (''limelight'') ditemukan pada tahun 1823.<ref name="nbb" />
[[Balon]] pertama yang diisikan dengan hidrogen diciptakan oleh [[Jacques Charles]] pada tahun 1783.<ref name="nbb"/> Hidrogen memberikan tenaga dorong untuk perjalanan udara yang aman dan pada tahun 1852 [[Henri Giffard]] menciptakan kapal udara yang diangkat oleh hidrogen.<ref name="nbb"/> Bangsawan Jerman [[Ferdinand von Zeppelin]] mempromosikan idenya tentang kapal udara yang diangkat dengan hidrogen dan kemudian dinamakan [[Zeppelin]] dengan penerbangan perdana pada tahun 1900.<ref name="nbb"/> Penerbangan yang terjadwal dimulai pada tahun 1910 dan sampai pecahnya [[Perang Dunia I]] pada Agustus 1914, Zeppelin telah membawa 35.000 penumpang tanpa insiden yang serius. Kapal udara yang diangkat dengan hidrogen digunakan sebagai platform observasi dan pengebom selama perang.
Penerbangan tanpa henti melewati samudra atlantik pertama kali dilakukan kapal udara Britania ''[[R34]]'' pada tahun 1919. Pelayanan penerbangan udara dipulihkan pada tahun 1920 dan penemuan cadangan [[helium]] di [[Amerika Serikat]] memberikan peluang ditingkatkannya keamanan penerbangan, namun pemerintah Amerika Serikat menolak menjual gas tersebut untuk digunakan dalam penerbangan. Oleh karenanya, gas H<sub>2</sub> digunakan di pesawat [[musibah Hindenburg|Hindenburg]], yang pada akhirnya meledak di langit [[New Jersey]] pada tanggal [[6 Mei]] [[1937]].<ref name="nbb"/> Insiden ini ditayangkan secara langsung di radio dan direkam. Banyak yang menduga terbakarnya hidrogen yang bocor sebagai akibat insiden tersebut, namun investigasi lebih lanjut membuktikan sebab insiden tersebut karena terbakarnya salut fabrik oleh [[Listrik statis|keelektrikan statis]]. Tetapi reputasi hidrogen sebagai gas pengangkat telah rusak dan pesawat komersial yang menggunakan hidrogen dihentikan. Hidrogen masih digunakan sebagai gas pengangkat untuk balon cuaca, karena lebih murah daripada helium.
Pada tahun yang sama, [[turbogenerator berpendingin hidrogen]] diluncurkan pertama kali dengan gas hidrogen sebagai [[pendingin]] dalam rotor dan stator pada tahun 1937 di [[Dayton, Ohio|Dayton]], Ohio oleh Dayton Power & Light Co.;<ref>{{Cite|author1 = National Electrical Manufacturers Association|year = 1946|title = A chronological history of electrical development from 600 B.C.|page = 102}}</ref> karena konduktivitas termal gas hidrogen, ini adalah jenis yang palling umum di lapangan saat ini untuk generator besar (biasanya lebih atau sama dengan 60 MW; generator yang lebih kecil biasanya [[Pendinginan dengan udara|didinginkan dengan udara]]).
[[Baterai nikel hidrogen]] pertama kali digunakan pada tahun 1977 dalam ''U.S Navy's Navigation Technology Satellite-2'' (NTS-2).<ref>"[https://web.archive.org/web/20211117024924/https://arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/3.57704 NTS-2 Nickel-Hydrogen Battery Performance 31]". Aiaa.org. Diakses 6 April 2009.</ref> Sebagai contoh, [[Stasiun Luar Angkasa Internasional|ISS]],<ref>{{Cite|author1 = Jannette, A.G.|author2 = Hojnicki, J.S.|author3 = McKissock, D.B.|author4 = Fincannon, J.|author5 = Kerslake, T.W.|author6 = Rodriguez, C.D.|date = July 2002|title = Validation of international space station electrical performance model via on-orbit telemetry|journal = IECEC '02. 2002 37th Intersociety Energy Conversion Engineering Conference, 2002|pages = 45–50|doi = 10.1109/IECEC.2002.1391972|isbn = 0-7803-7296-4|access-date = 11 November 2011|url = http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20020070612_2002115777.pdf|archive-date = 2010-05-14|archive-url = https://web.archive.org/web/20100514100504/http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20020070612_2002115777.pdf|dead-url = no}}</ref> [[Mars Odyssey 2001|Mars Odyssey]],<ref>{{Cite|author1 = Anderson, P.M.|author2 = Coyne, J.W.|year = 2002|title = A lightweight high reliability single battery power system for interplanetary spacecraft|journal = Aerospace Conference Proceedings|volume = 5|doi = 10.1109/AERO.2002.1035418|isbn = 0-7803-7231-X|version = 5–2433}}</ref> dan [[Mars Global Surveyor]]<ref>"[https://web.archive.org/web/20130217224548/http://www.astronautix.com/craft/marveyor.htm Mars Global Surveyor]". Astronautix.com. Diakses 6 April 2009</ref> dilengkapi dengan baterai nikel-hidrogen. Di bagian gelap orbitnya, [[Teleskop luar angkasa Hubble|Teleskop Angkasa Hubble]] juga di bertenaga baterai nikel-hidrogen, yang akhirnya diganti pada Mei 2009,<ref>Lori Tyahla, ed. (7 May 2009). "[https://web.archive.org/web/20110603010531/http://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/servicing/SM4/main/SM4_Essentials.html Hubble servicing mission 4 essentials]". NASA. Diakses 19 May 2015.</ref> lebih dari 19 tahun setelah diluncurkan, dan 13 tahun setelah mulai dihidupkan.<ref>Hendrix, Susan (25 November 2008). Lori Tyahla, ed. "[https://web.archive.org/web/20160305002850/http://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/servicing/series/battery_story.html Extending Hubble's mission life with new batteries]". NASA. Retrieved 19 May 2015</ref>
=== Peranan dalam teori kuantum ===
[[Berkas:Emission spectrum-H.svg|
Oleh karena struktur atomnya yang relatif sederhana, yang hanya terdiri dari sebuah [[proton]] dan [[elektron]], [[atom hidrogen]] bersama dengan spektrum emisinya menjadi pusat perkembangan teori struktur [[atom]].<ref>{{cite journal
| last = Crepeau
| first = Bob
Baris 341 ⟶ 413:
| url = http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=sch&AN=19632266&site=ehost-live
| isbn = 1-4298-0723-7
| accessdate = 13-04-2008}}</ref> Lebih jauh lagi, kesederhanaan molekul hidrogen dan kationnya {{chem2|H
Salah satu dari efek kuantum yang secara eksplisit disadari (namun masih belum sepenuhnya dimengerti saat itu) adalah pengamatan Maxwell yang melibatkan hidrogen setengah abad sebelum [[mekanika kuantum|teori mekanika kuantum]]
| last=Berman | first=R. | coauthors=Cooke, A. H.; Hill, R. W.
| title=Cryogenics | url=https://archive.org/details/sim_annual-review-of-physical-chemistry_1956_7/page/n6 | journal=Annual Review of Physical Chemistry
| year=1956 | volume=7 | pages=1–20
| doi=10.1146/annurev.pc.07.100156.000245 }}</ref>
[[Antihidrogen]] ({{Element2|anti=yes|Hidrogen}}) adalah [[antimateri]] lawan dari hidrogen. Ia tersusun dari sebuah [[antiproton]] dan sebuah [[positron]]. Antihidrogen adalah satu-satunya atom antimateri yang telah diproduksi per 2015.<ref name=char15>{{cite journal|last1=Charlton|first1=Mike|last2=Van Der Werf|first2=Dirk Peter|title=Advances in antihydrogen physics|journal=Science Progress|date=1 March 2015|volume=98|issue=1|pages=34–62|doi=10.3184/003685015X14234978376369}}</ref><ref name=Keller15>{{cite journal|last1=Kellerbauer|first1=Alban|title=Why Antimatter Matters|journal=European Review|date=29 January 2015|volume=23|issue=01|pages=45–56|doi=10.1017/S1062798714000532}}</ref>
== Produksi ==
{{Utama|Produksi hidrogen}}
{{Chem2|H|2}} diproduksi di laboratorium kimia dan biologi, sering kali sebagai produk sampingan dari reaksi lain; di industri untuk [[hidrogenasi]] substrat [[Senyawa jenuh dan tak jenuh|tak jenuh]]; dan di alam sebagai sarana penyetara reaksi biokimia.
=== Logam-asam ===
Banyak logam bereaksi dengan air menghasilkan {{chem|H|2}}, tetapi laju evolusi hidrogen bergantung pada logam, pH, dan keberadaan agen paduan. Cara yang paling sering digunakan adalah dengan asam. Logam alkali dan alkali tanah, aluminium, seng, mangan, dan besi mudah bereaksi dengan asam air. Reaksi ini adalah dasar dari [[peralatan Kipp]], yang pernah digunakan sebagai sumber gas laboratorium, dengan mereaksikan [[asam oksidator|asam non-oksidator]] encer dengan beberapa logam yang reaktif seperti [[seng]] dengan peralatan Kipp:
: Zn + 2 {{chem|H|+}} → {{chem|Zn|2+}} + {{chem|H|2}}
Banyak logam, seperti aluminium, bereaksi lambat dengan air karena mereka membentuk lapisan oksida pasif. Namun, paduan aluminium dan [[galium]] bereaksi dengan air. [97] Pada pH yang tinggi, [[aluminium]] dapat menghasilkan H<sub>2</sub>:
: 2 Al + 6 {{chem|H|2|O}} + 2 {{chem|OH|-}} → 2 {{chem|Al(OH)|4|-}} + 3 {{chem|H|2}}
=== Elektrolisis air ===
[[Elektrolisis air]] adalah metode sederhana produksi hidrogen. Arus listrik lemah dialirkan melalui listrik, dan gas oksigen terbentuk di [[anoda]] sementara gas hidrogen terbentuk di [[katode]]. Biasanya katode terbuat dari platina atau logam inert lainnya ketika hidrogen diproduksi untuk disimpan. Namun, jika gas akan dibakar di tempat, oksigen yang dihasilkan harus mendukung pembakaran, sehingga kedua elektrode harus terbuat dari bahan inert. (Besi, misalnya, akan teroksidasi, dan akibatnya menurunkan jumlah oksigen yang dihasilkan.) Efisiensi maksimum teoretis (listrik yang digunakan vs. nilai energetik hidrogen yang dihasilkan) adalah antara 88–94%.<ref>{{cite web|last1=Thomassen|first1=Magnus|date=|title=Cost reduction and performance increase of PEM electrolysers|url=http://www.fch.europa.eu/sites/default/files/Nov22_Session3_Panel%205_Slot%202_NOVEL-MEGASTACK_Thomassen%20%28ID%202891376%29.pdf|website=fch.europa.eu|publisher=FCH JU|archive-url=https://web.archive.org/web/20180417105700/http://www.fch.europa.eu/sites/default/files/Nov22_Session3_Panel%205_Slot%202_NOVEL-MEGASTACK_Thomassen%20%28ID%202891376%29.pdf|archive-date=17 April 2018|accessdate=22 April 2018|url-status=live}}</ref><ref>{{cite web
| last=Kruse
| first=B.
| last2=Grinna
| first2=S.
| last3=Buch
| first3=C.
| date=2002
| url=http://bellona.org/filearchive/fil_Hydrogen_6-2002.pdf
| format=PDF
| title=Hydrogen Status og Muligheter
| publisher=Bellona
| accessdate=12 February 2008
| archive-date=2008-02-16
| archive-url=https://web.archive.org/web/20080216050327/http://bellona.org/filearchive/fil_Hydrogen_6-2002.pdf
| dead-url=yes
}}</ref>
: 2 {{chem|H|2|O}}(l) → 2 {{chem|H|2}}(g) + {{chem|O|2}}(g)
Paduan aluminium dan [[galium]] dalam bentuk pelet yang ditambahkan ke dalam air dapat digunakan untuk menghasilkan hidrogen. Proses ini juga menghasilkan [[alumina]], tetapi harga galium yang mahal, dengan sifatnya yang dapat mencegah pembentukan lapisan oksida pada permukaan pelet, membuatnya dapat digunakan ulang. Hal ini membawa implikasi penting pada keekonomian hidrogen, karena hidrogen dapat diproduksi di tempat dan tidak memerlukan transportasi.<ref>{{cite web| last=Venere| first=E.| date=15 May 2007| url=http://news.uns.purdue.edu/x/2007a/070515WoodallHydrogen.html| title=New process generates hydrogen from aluminum alloy to run engines, fuel cells| publisher=Purdue University| accessdate=5 February 2008| archive-date=2008-02-01| archive-url=https://web.archive.org/web/20080201142401/http://news.uns.purdue.edu/x/2007a/070515WoodallHydrogen.html| dead-url=yes}}</ref>
Ketika menentukan efisiensi listrik elektrolisis PEM ([[membran penukar proton]]/''proton exchange membrane''), digunakan nilai kalor (HHV) yang lebih tinggi.<ref>{{cite web|last1=Kruse|first1=Bjørnar|title=Hydrogen Status og muligheter|url=http://network.bellona.org/content/uploads/sites/3/Hydrogen_6-2002.pdf|website=bellona.org/|publisher=Bellona Norway|archive-url=https://web.archive.org/web/20180422202946/http://network.bellona.org/content/uploads/sites/3/Hydrogen_6-2002.pdf|archive-date=22 April 2018|accessdate=22 April 2018|url-status=live}}</ref> Ini karena lapisan katalisator berinteraksi dengan air sebagai uap. Karena proses beroperasi pada suhu 80 °C untuk elektroliser PEM, panas limbah dapat dialihkan melalui sistem PEM untuk menghasilkan uap, sehingga efisiensi listriknya lebih tinggi. Nilai panas yang lebih rendah (LHV) harus digunakan untuk elektroliser alkali karena proses di dalam elektroliser ini membutuhkan air dalam bentuk cair dan menggunakan alkalinitas untuk memfasilitasi pemutusan ikatan yang mengikat atom hidrogen dan oksigen. Nilai panas yang lebih rendah juga harus digunakan untuk sel bahan bakar, karena uap adalah hasilnya, bukan bahannya.
=== ''Steam reforming'' ===
Hidrogen dapat diproduksi dalam beberapa cara, tetapi proses paling penting secara ekonomis adalah penghilangan hidrogen dari hidrokarbon. Hidrogen komersial biasanya diproduksi dengan cara ''[[steam reforming]]'' [[gas alam]],<ref name="Oxtoby">{{cite book|last=Oxtoby|first=D. W.|date=2002|title=Principles of Modern Chemistry|url=https://archive.org/details/principlesofmode5edoxto|publisher=Thomson Brooks/Cole|isbn=0-03-035373-4|edition=5th}}</ref> yang melibatkan penghilangan hidrogen dari hidrokarbon pada suhu yang sangat tinggi. 48% produksi hidrogen dihasilkan dari ''steam reforming''.<ref name="rotech">{{cite book|last1=Press|first1=Roman J.|last2=Santhanam|first2=K. S. V.|last3=Miri|first3=Massoud J.|last4=Bailey|first4=Alla V.|last5=Takacs|first5=Gerald A.|year=2008|title=Introduction to hydrogen Technology|location=|publisher=John Wiley & Sons|isbn=978-0-471-77985-8|pages=249}}</ref> Pada temperatur tinggi (1000–1400 K, 700–1100 °C, atau 1300–2000 °F), ''steam'' (uap air) bereaksi dengan [[metana]] menghasilkan [[karbon monoksida]] dan {{chem2|H|2}}.<ref name="rotech"/>
: {{chem|CH|4}} + {{chem|H|2|O}} → CO + 3 {{chem|H|2}}
Reaksi ini disarankan pada tekanan rendah tetapi tetap dilakukan pada tekanan tinggi ({{convert|2,0|MPa|atm inHg|abbr=on}}). Hal ini karena {{chem2|H|2}} bertekanan tinggi adalah produk yang paling banyak di pasaran dan sistem pemurnian ''[[Pressure Swing Adsorption]]'' (''PSA'') bekerja lebih baik pada tekanan tinggi. Campuran produk dikenal sebagai "[[gas sintetis]]" karena sering digunakan langsung untuk produksi [[metanol]] dan senyawa terkait. [[Hidrokarbon]] lain selain metana dapat digunakan untuk menghasilkan gas sintetis dengan rasio produk bervariasi. Salah satu komplikasi teknologi canggih ini adalah pembentukan kokas atau karbon:
: {{chem|CH|4}} → C + 2 {{chem|H|2}}
Akibatnya, ''steam reforming'' biasanya menggunakan {{chem2|H|2|O}} berlebih. Hidrogen tambahan dapat diperoleh kembali dari uap air dengan menggunakan karbon monoksida melalui [[reaksi pergeseran gas air]], terutama dengan katalis [[besi oksida]]. Reaksi ini juga merupakan sumber [[karbon dioksida]] industri yang umum:<ref name="Oxtoby" />
: CO + {{chem|H|2|O}} → {{chem|CO|2}} + {{chem|H|2}}
Metode penting lainnya untuk produksi {{chem2|H|2}} meliputi oksidasi parsial hidrokarbon:<ref>{{cite web| title=Hydrogen Properties, Uses, Applications| publisher=Universal Industrial Gases, Inc.| date=2007| url=http://www.uigi.com/hydrogen.html| accessdate=11 March 2008| archive-date=2008-02-19| archive-url=https://web.archive.org/web/20080219073329/http://www.uigi.com/hydrogen.html| dead-url=no}}</ref>
: 2 {{chem|CH|4}} + {{chem|O|2}} → 2 CO + 4 {{chem|H|2}}
dan reaksi karbon, yang dapat berfungsi sebagai awal untuk reaksi pergeseran atas:<ref name="Oxtoby" />
: C + {{chem|H|2|O}} → CO + {{chem|H|2}}
Hidrogen kadang-kadang diproduksi dan dikonsumsi dalam proses industri yang sama, tanpa dipisahkan. Dalam [[proses Haber]] untuk [[produksi amonia]], hidrogen dihasilkan dari gas alam.<ref>{{cite web| last=Funderburg| first=E.| title=Why Are Nitrogen Prices So High?| publisher=The Samuel Roberts Noble Foundation| date=2008| url=http://www.noble.org/Ag/Soils/NitrogenPrices/Index.htm| accessdate=11 March 2008| archive-date=2013-05-21| archive-url=https://web.archive.org/web/20130521074839/http://www.noble.org/ag/soils/nitrogenprices/| dead-url=yes}}</ref> [[Elektrolisis]] [[air garam]] untuk mendapatkan [[klorin]] juga menghasilkan hidrogen sebagai produk sampingan.<ref>{{cite web| last=Lees| first=A.| title=Chemicals from salt| publisher=BBC| date=2007| url=http://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/chemistry/usefulproductsrocks/chemicals_saltrev3.shtml| accessdate=11 March 2008| archiveurl=https://web.archive.org/web/20071026052022/http://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/chemistry/usefulproductsrocks/chemicals_saltrev3.shtml| archivedate=2007-10-26| deadurl=yes}}</ref>
=== Termokimia ===
Terdapat lebih dari 200 daur termokimia yang dapat digunakan untuk [[pemecahan air]], sebagian daur ini seperti [[daur besi oksida]], [[daur serium(IV) oksida–serium(III) oksida]], [[daur seng–seng oksida]], [[daur belerang–iodin]], [[daur tembaga–klorin]] dan [[daur hibrida belerang]] masih dalam tahap penelitian dan fasa pengujian untuk menghasilkan hidrogen dan oksigen dari air dan panas tanpa menggunakan listrik.<ref>{{cite web|url=http://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/review05/pd28_weimer.pdf|title=Development of solar-powered thermochemical production of hydrogen from water|format=PDF|first1=Al|last1=Weimer|date=25 May 2005|publisher=Solar Thermochemical Hydrogen Generation Project|access-date=2016-01-07|archive-date=2012-10-27|archive-url=https://web.archive.org/web/20121027080909/http://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/review05/pd28_weimer.pdf|dead-url=yes}}</ref> Sejumlah laboratorium (termasuk di Prancis, Jerman, Yunani, Jepang dan AS) sedang mengembangkan metode termokimia untuk menghasilkan hidrogen dari energi surya dan air.<ref>{{cite web|url=http://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/progress07/ii_f_1_perret.pdf|title=Development of Solar-Powered Thermochemical Production of Hydrogen from Water, DOE Hydrogen Program, 2007|author=Perret, R.|accessdate=17 May 2008|format=PDF|archive-date=2012-10-27|archive-url=https://web.archive.org/web/20121027080922/http://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/progress07/ii_f_1_perret.pdf|dead-url=yes}}</ref>
=== Korosi anaerobik ===
Dalam kondisi anaerobik, [[besi]] dan [[baja paduan]] secara perlahan teroksidasi oleh proton dari air bersamaan dengan berkurangnya molekul hidrogen ({{chem2|H|2}}). Saat besi mengalami [[korosi anaerobik]] pertama kali akan terbentuk [[fero hidroksida]] (karat hijau) dan dapat dijelaskan sesuai reaksi berikut:
: Fe + 2 {{chem|H|2}}O → {{chem|Fe(OH)|2}} + {{chem|H|2}}
Pada gilirannya, di bawah kondisi anaerobik, [[fero hidroksida]] ({{chem2|Fe(OH)|2}}) dapat dioksidasi oleh proton dari air untuk membentuk [[magnetit]] dan molekul hidrogen.
Proses ini dijelaskan melalui [[reaksi Schikorr]]:
: 3 {{chem|Fe(OH)|2}} → {{chem|Fe|3|O|4|}} + 2 {{chem|H|2}}O + {{chem|H|2}}
: ''fero hidroksida → magnetit + air + hidrogen''
Kristal magnetit ({{chem2|Fe|3|O|4|}}) yang baik lebih stabil secara termodinamika daripada besi hidroksida ({{chem2|Fe(OH)|2}}).
Proses ini terjadi selama korosi anaerobik [[besi]] dan [[baja]] dalam [[air tanah]] [[Air anoksik|bebas oksigen]] dan dalam [[tanah]] pereduksi di bawah [[permukaan air]].
=== Keberadaan geologi: reaksi serpentinisasi ===
Dalam ketiadaan oksigen atmosfer ({{chem2|O|2}}), pada kondisi geologi dalam yang jauh dari atmosfer Bumi, hidrogen ({{chem2|H|2}}) diproduksi selama proses [[Serpentinisasi#Produksi hidrogen melalui oksidasi anaerobik ion fero fayalit|serpentinisasi]] melalui oksidasi anaerobik oleh proton air (H<sup>+</sup>) dari fero (Fe<sup>2+</sup>) silikat yang ada dalam kisi kristal [[fayalit]] ({{chem2|Fe|2|SiO|4}}, [[olivin]] besi). Reaksi pembentukan [[magnetit]] ({{chem2|Fe|3|O|4|}}), [[kuarsa]] (Si{{chem2|O|2}}) dan hidrogen ({{chem2|H|2}}) adalah sebagai berikut:
: 3 {{chem|Fe(OH)|2}} → {{chem|Fe|3|O|4|}} + 2 {{chem|H|2}}O + {{chem|H|2}}
fayalit + alir → magnetit + kuasa + hidrogen
Reaksi ini mendekati [[reaksi Schikorr]] yang teramati pada oksidasi anaerobik [[fero hidroksida]] ketika terkena air.
=== Pembentukan dalam transformator ===
Dari semua pembentukan gas akibat adanya kesalahan pada [[transformator]] daya, hidrogen adalah yang paling umum dan dihasilkan di bawah kondisi kesalahan apapun; dengan demikian, pembentukan hidrogen merupakan indikasi awal dari masalah serius dalam siklus hidup transformator.<ref>{{cite book|author=Hirschler, M. M.|title=Electrical Insulating Materials: International Issues|url=http://books.google.com/books?id=bmxcV_TlsV8C&pg=PA89|accessdate=13 July 2012|date=2000|publisher=ASTM International|isbn=978-0-8031-2613-8|pages=89–}}</ref>
== Aplikasi ==
[[Berkas:BMW Hydrogen 7 CleanEnergy car seen from above - Verkehrszentrum.JPG|jmpl|Mobil [[BMW]] Hydrogen 7 CleanEnergy, salah satu mobil dengan [[mesin pembakaran dalam]] berbahan bakar hidrogen. ]]
=== Industri petrokimia ===
Sejumlah besar H<sub>2</sub> diperlukan dalam industri petrokimia dan kimia. Penggunaan terbesar H<sub>2</sub> adalah untuk memproses bahan bakar fosil dan dalam pembuatan [[ammonia]]. Konsumen utama dari H<sub>2</sub> di kilang petrokimia meliputi [[hidrodealkilasi]], [[hidrodesulfurisasi]], dan [[penghidropecahan]] ({{lang-en|hydrocracking}}). Banyak dari reaksi ini dapat diklasifikasikan sebagai [[hidrogenolisis]], yaitu pemutusan ikatan dengan karbon. Berikut ini adalah ilustrasi pemisahan belerang dari bahan bakar fosil cair:
:R-S-R + 2 H<sub>2</sub> → H<sub>2</sub>S + 2 RH
=== Hidrogenasi ===
[[Hidrogenasi]] adalah penambahan H<sub>2</sub> ke dalam berbagai substrat yang dilakukan dalam skala besar. Hidrogenasi N2 untuk menghasilkan amonia dengan [[Proses Haber-Bosch]] menghabiskan beberapa persen anggaran energi di seluruh industri. Amonia yang dihasilkan digunakan untuk memasok sebagian besar protein yang dikonsumsi manusia.<ref name="Smil_2004_Enriching">{{cite book|last1=Smil|first1=Vaclav|date=2004|title=Enriching the Earth: Fritz Haber, Carl Bosch, and the Transformation of World Food Production|location=Cambridge, MA|publisher=MIT|isbn=9780262693134|edition=1st}}</ref> Hidrogenasi digunakan untuk mengubah [[Lemak tak jenuh|lemak]] dan [[Minyak nabati|oli tak jenuh]] menjadi jenuh. Aplikasi utamanya adalah untuk produksi [[margarin]]. Methanol diproduksi melalui hidrogenasi karbon dioksida. Ini juga merupakan sumber hidrogen dalam pembuatan [[asam klorida]]. H<sub>2</sub> juga digunakan sebagai [[reduktor]] untuk mengubah beberapa [[bijih]] menjadi logam.<ref>{{cite web | author=Chemistry Operations | date=2003-12-15 | url=http://periodic.lanl.gov/elements/1.html | title=Hydrogen | publisher=Los Alamos National Laboratory | accessdate=2008-02-05 | archive-date=2010-01-11 | archive-url=https://web.archive.org/web/20100111074702/http://periodic.lanl.gov/elements/1.html | dead-url=no }}</ref>
=== Pendingin ===
{{Utama|Generator turbo berpendingin hidrogen}}
Hidrogen banyak digunakan pada [[pembangkit listrik]] sebagai pendingin generator karena sejumlah sifatnya yang berhubungan langsung dengan struktur molekul [[diatomik]]nya yang ringan. Ini meliputi [[densitas]] rendah, rendah [[viskositas]]nya, serta mempunyai kapasitas "[[bahang]]" spesifik dan [[konduktivitas termal]] tertinggi di antara semua [[gas]].
=== Pembawa energi ===
{{See also|Ekonomi hidrogen|Infrastruktur hidrogen|Bahan bakar hidrogen}}Hidrogen bukanlah sumber energi,<ref name="sustain">{{cite web
| last = McCarthy
| first = John | title = Hydrogen | publisher = Stanford University
| date = 1995-12-31
| url = http://www-formal.stanford.edu/jmc/progress/hydrogen.html
| accessdate = 2008-03-14
| archive-date = 2012-05-23
| archive-url = https://web.archive.org/web/20120523204102/http://www-formal.stanford.edu/jmc/progress/hydrogen.html
| dead-url = no
}}</ref> kecuali dalam konteks hipotesis pembangkit listrik [[fusi nuklir]] komersial yang menggunakan [[deuterium]] ataupun [[tritium]], sebuah teknologi yang perkembangannya masih sedikit.<ref>{{cite web
| title = Nuclear Fusion Power
| publisher = World Nuclear Association
| date = May 2007
| url = http://www.world-nuclear.org/info/inf66.html
| accessdate = 2008-03-16
| archive-date = 2012-12-25
| archive-url = https://web.archive.org/web/20121225044346/http://www.world-nuclear.org/info/inf66.html
| dead-url = yes
}}</ref> Energi Matahari berasal dari fusi nuklir hidrogen, namun proses ini sulit dikontrol di Bumi.<ref>{{cite web
| title = Chapter 13: Nuclear Energy — Fission and Fusion
| work = Energy Story
Baris 439 ⟶ 562:
| date = 2006
| url = http://www.energyquest.ca.gov/story/chapter13.html
| accessdate = 2008-03-14
| archive-date = 2012-12-24
| archive-url = https://www.webcitation.org/6D9jc7YEz?url=http://www.energyquest.ca.gov/story/chapter13.html
| dead-url = yes
}}</ref> Hidrogen dari cahaya Matahari, organisme biologi, ataupun dari sumber listrik menghabiskan lebih banyak energi dalam pembuatannya daripada pembakarannya. Hidrogen dapat dihasilkan dari sumber fosil (seperti metana) yang memerlukan lebih sedikit energi daripada energi hasil pembakarannya, namun sumber ini tidak dapat diperbaharui, dan lagipula metana dapat langsung digunakan sebagai sumber energi.<ref name="sustain" />
[[Rapatan energi]] per ''volume'' pada hidrogen cair maupun hidrogen gas pada tekanan yang praktis secara signifikan lebih kecil daripada rapatan energi dari bahan bakar lainnya, walaupun rapatan energi per massa adalah lebih tinggi.<ref name="sustain" /> Sekalipun demikian, hidrogen telah dibahas secara meluas dalam konteks energi sebagai pembawa energi.<ref>{{cite press release
| title = DOE Seeks Applicants for Solicitation on the Employment Effects of a Transition to a Hydrogen Economy
| work = Hydrogen Program
| publisher = US Department of Energy
| date = 2006-03-22
| url = http://www.hydrogen.energy.gov/news_transition.html
| accessdate = 2008-03-16
| archive-date = 2011-07-19
| archive-url = https://web.archive.org/web/20110719105413/http://www.hydrogen.energy.gov/news_transition.html
| dead-url = yes
}} {{Cite web |url=http://www.hydrogen.energy.gov/news_transition.html |title=Salinan arsip |access-date=2008-04-20 |archive-date=2011-07-19 |archive-url=https://web.archive.org/web/20110719105413/http://www.hydrogen.energy.gov/news_transition.html |dead-url=yes }}</ref> Sebagai contoh, [[sekuestrasi]] CO<sub>2</sub> yang diikuti dengan [[penangkapan dan penyimpanan karbon]] dapat dilakukan pada produksi H<sub>2</sub> dari bahan bakar fosil.<ref name="GATech" /> Hidrogen yang digunakan pada transportasi relatif lebih bersih dengan sedikit emisi [[NOx]],<ref>{{cite journal
| last = Heffel
| first = James W.
| title = NOx emission and performance data for a hydrogen fueled internal combustion engine at 1500 rpm using exhaust gas recirculation
| journal = International Journal of Hydrogen Energy
Baris 456 ⟶ 588:
| publisher = University of California
| location = Riverside, CA
| date = [[2002-12-24]]
| url = http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6V3F-47HJVY6-8&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=bbc8c5bce46f1d4ba3a814f5c828ee80
| doi = 10.1016/S0360-3199(02)00157-X
| accessdate = 2008-03-16
| archive-date = 2008-12-02
| archive-url = https://web.archive.org/web/20081202015709/http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6V3F-47HJVY6-8&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=bbc8c5bce46f1d4ba3a814f5c828ee80
| dead-url = no
}}</ref> tetapi tanpa emisi karbon.<ref name="GATech">{{cite press release
| title = Carbon Capture Strategy Could Lead to Emission-Free Cars
| publisher = Georgia Tech
| date = 2008-02-11
| url = http://www.gatech.edu/newsroom/release.html?id=1707
| accessdate = 2008-03-16
| archive-date = 2008-03-28
| archive-url = https://web.archive.org/web/20080328050807/http://www.gatech.edu/newsroom/release.html?id=1707
|
}}</ref> Namun, biaya infrastruktur yang diperlukan dalam membangun ekonomi hidrogen secara penuh sangatlah besar.<ref>See {{cite book
|first=Joseph J.
|last=Romm
|year=2004
|title=The Hype About Hydrogen: Fact And Fiction In The Race To Save The Climate
|url=https://archive.org/details/hypeabouthydroge0000romm
|edition=1st edition
|publisher=Island Press
|isbn=155963703X }}</ref> Sel bahan bakar dapat mengubah hidrogen dan oksigen secara langsung menjadi listrik dengan lebih efisien daripada mesin pembakaran internal.<ref name="garbak11">{{cite web|last1=Garbak|first1=John|date=2011|title=VIII.0 Technology Validation Sub-Program Overview|url=http://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/progress10/viii_0_technology_validation_overview.pdf|work=DOE Fuel Cell Technologies Program, FY 2010 Annual Progress Report|archive-url=https://web.archive.org/web/20150924032047/http://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/progress10/viii_0_technology_validation_overview.pdf|archive-date=24 September 2015|accessdate=20 May 2015|url-status=dead}}</ref>
=== Industri semikonduktor ===
Hidrogen digunakan untuk menjenuhkan ikatan tak beraturan dalam [[silikon amorf]] dan [[karbon amorf]] yang membantu menstabilkan sifat materi.<ref>{{cite journal
|last=Le Comber| first= P. G.
|title=Hall effect and impurity conduction in substitutionally doped amorphous silicon
|journal=Philosophical Magazine|doi=10.1080/14786437708232943
|volume=35
|issue=5
|pages=1173–1187
|date=1977
|last2=Jones
|first2=D. I.
|last3=Spear
|first3=W. E.|bibcode = 1977PMag...35.1173C }}</ref> Ia juga [[donor elektron]] potential dalam berbagai materi oksida, termasuk [[seng oksida|ZnO]],<ref>{{cite journal
|last=Van de Walle| first= C.G.|title=Hydrogen as a cause of doping in zinc oxide
|journal=Physical Review Letters|volume=85|issue=5|doi=10.1103/PhysRevLett.85.1012
|pages=1012–1015|date=2000
|pmid=10991462|bibcode=2000PhRvL..85.1012V}}</ref><ref>{{cite journal
|last=Janotti|first= A.
|title=Hydrogen multicentre bonds|doi=10.1038/nmat1795
|journal=Nature Materials
|volume=6|pages=44–47
|date=2007
|pmid=17143265
|last2=Van De Walle
|first2=C.G.
|issue=1|bibcode = 2007NatMa...6...44J }}</ref> [[Timah dioksida|{{chem2|SnO|2}}]], [[Kadmium oksida|CdO]], [[Magnesium oksida|MgO]],<ref>{{cite journal|last=Kilic| first= C.|title=n-type doping of oxides by hydrogen|doi=10.1063/1.1482783|journal=Applied Physics Letters|volume=81
|issue=1|pages=73–75|date=2002|last2=Zunger|first2=Alex|bibcode = 2002ApPhL..81...73K }}</ref> [[Zirkonium dioksida|{{chem2|ZrO|2}}]], [[Hafnium(IV) oksida|{{chem2|HfO|2}}]], [[Lantanum(III) oksida|{{chem2|La|2|O|3}}]], [[Itrium(III) oksida|{{chem2|Y|2|O|3}}]], [[Titanium dioksida|{{chem2|TiO|2}}]], [[Stronsium titanat|{{chem2|SrTiO|3}}]], [[Lantanum aluminat|{{chem2|LaAlO|3}}]], [[Silikon dioksida|{{chem2|SiO|2}}]], [[Aluminium oksida|{{chem2|Al|2|O|3}}]], [[Zirkon|Zirkon silikat ({{chem2|ZrSiO|4}})]], [[Hafnon|{{chem2|HfSiO|4}}]], dan [[Stronsium zirkonat|{{chem2|SrZrO|3}}]].<ref>{{cite journal
|last=Peacock| first= P. W.|doi=10.1063/1.1609245
|title=Behavior of hydrogen in high dielectric constant oxide gate insulators
|journal=Applied Physics Letters
|volume=83
|issue=10
|pages=2025–2027
|date=2003
|last2=Robertson
|first2=J.
|bibcode = 2003ApPhL..83.2025P }}</ref>
=== Penggunaan lain ===
Selain digunakan sebagai pereaksi, H<sub>2</sub> memiliki penerapan yang luas dalam bidang fisika dan teknik. Ia digunakan sebagai [[gas penameng]] di metode [[las|pengelas]]an seperti [[pengelasan hidrogen atomik]].<ref>{{cite journal|last=Durgutlu|first=Ahmet|date=2003-10-27|title=Experimental investigation of the effect of hydrogen in argon as a shielding gas on TIG welding of austenitic stainless steel|url=http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6TX5-49W1W1V-7&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=2074bcd5650e0ca62aa09b8713708226|journal=ScienceDirect|location=Ankara, Turkey|publisher=Gazi University|volume=25|issue=1|pages=19–23|doi=10.1016/j.matdes.2003.07.004|accessdate=2008-04-06|archive-date=2008-04-18|archive-url=https://web.archive.org/web/20080418063125/http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6TX5-49W1W1V-7&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=2074bcd5650e0ca62aa09b8713708226|dead-url=yes}}</ref><ref>{{cite web|date=2007|title=Atomic Hydrogen Welding|url=http://www.specialwelds.com/underwater-welding/atomic-hydrogen-welding.htm|publisher=Specialty Welds|accessdate=|archive-date=2011-07-16|archive-url=https://web.archive.org/web/20110716115120/http://www.specialwelds.com/underwater-welding/atomic-hydrogen-welding.htm|dead-url=yes}}</ref> H<sub>2</sub> digunakan sebagai pendingin rotor di [[generator]] [[pembangkit listrik]] karena ia mempunyai konduktivitas termal yang paling tinggi di antara semua jenis gas. H<sub>2</sub> cair digunakan di riset [[kriogenik]] yang meliputi kajian [[superkonduktivitas]].<ref>{{cite journal|last=Hardy|first=Walter N.|date=2003-03-19|title=From H2 to cryogenic H masers to HiTc superconductors: An unlikely but rewarding path|url=http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6TVJ-485PG6D-D&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=f4ec8a7def03583c043dd9e60aa0c07e|journal=Physica C: Superconductivity|location=Vancouver, Canada|publisher=University of British Columbia|volume=388–389|pages=1–6|doi=10.1016/S0921-4534(02)02591-1|accessdate=2008-03-25|archive-date=2008-12-01|archive-url=https://web.archive.org/web/20081201164253/http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6TVJ-485PG6D-D&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=f4ec8a7def03583c043dd9e60aa0c07e|dead-url=yes}}</ref> Karena H<sub>2</sub> lebih ringan dari udara, yang memiliki {{frac|14}} densitas udara, hidrogen pernah digunakan secara luas sebagai gas pengangkat pada kapal udara balon.<ref name="zeppelins">{{cite web|last=Barnes|first=Matthew|date=2004|title=LZ-129, Hindenburg|url=http://www.ciderpresspottery.com/ZLA/greatzeps/german/Hindenburg.html|work=The Great Zeppelins|accessdate=2008-03-18|archive-date=2012-12-24|archive-url=https://www.webcitation.org/6D9jZZE7U?url=http://www.ciderpresspottery.com/ZLA/greatzeps/german/Hindenburg.html|dead-url=yes}}</ref> Kedepan, dengan berkembangnya kendaraan fuel cell, permintaan dan pemanfaatan hidrogen diperkirakan akan meningkat.<ref>{{Cite journal|last=Veza|first=Ibham|last2=Idris|first2=Muhammad|last3=Fattah|first3=Islam Md Rizwanul|date=2022-06-08|title=Circular economy, energy transition, and role of hydrogen|url=https://journal.unimma.ac.id/index.php/mesi/article/view/7134|journal=Mechanical Engineering for Society and Industry|language=en|volume=2|issue=2|pages=54–56|doi=10.31603/mesi.7134|issn=2798-5245|access-date=2022-07-08|archive-date=2022-07-11|archive-url=https://web.archive.org/web/20220711220320/https://journal.unimma.ac.id/index.php/mesi/article/view/7134|dead-url=no}}</ref>
Baru-baru ini hidrogen digunakan sebagai bahan campuran dengan nitrogen (kadang kala disebut ''[[forming gas]]'') sebagai [[gas perunut]] untuk pendeteksian kebocoran gas yang kecil. Aplikasi ini dapat ditemukan di bidang otomotif, kimia, pembangkit listrik, kedirgantaraan, dan industri telekomunikasi.<ref>{{cite conference|first=Matthias|last=Block|title=Hydrogen as Tracer Gas for Leak Detection|booktitle=16th WCNDT 2004|publisher=Sensistor Technologies|date=[[2004-09-03]]|location=Montreal, Canada|url=http://www.ndt.net/abstract/wcndt2004/523.htm|accessdate=2008-03-25|archive-date=2018-11-21|archive-url=https://web.archive.org/web/20181121042020/https://www.ndt.net/abstract/wcndt2004/523.htm|dead-url=no}}</ref> Hidrogen adalah zat aditif (E 949) yang diperbolehkan penggunaannya dalam uji coba kebocoran bungkusan makanan dan sebagai antioksidan.<ref>{{cite web|title=Report from the Commission on Dietary Food Additive Intake|url=http://ec.europa.eu/food/fs/sfp/addit_flavor/flav15_en.pdf|publisher=European Union|format=PDF|accessdate=2008-02-05|archive-date=2012-10-25|archive-url=https://web.archive.org/web/20121025195541/http://ec.europa.eu/food/fs/sfp/addit_flavor/flav15_en.pdf|dead-url=no}}</ref>
Isotop hidrogen yang lebih langka juga memiliki aplikasi tersendiri. [[Deuterium]] (hidrogen-2) digunakan dalam [[reaktor CANDU]] sebagai [[moderator neutron|moderator]] untuk memperlambat neutron.<ref name="nbb" /> Senyawa deuterium juga memiliki aplikasi dalam bidang kimia dan biologi dalam kajian reaksi [[efek isotop]].<ref>{{cite journal|last=Reinsch|first=J|date=October 1980|title=The deuterium isotope effect upon the reaction of fatty acyl-CoA dehydrogenase and butyryl-CoA|url=http://www.jbc.org/cgi/content/abstract/255/19/9093|journal=J. Biol. Chem.|volume=255|issue=19|pages=9093–97|accessdate=2008-03-24|coauthors=A Katz, J Wean, G Aprahamian, JT MacFarland|archive-date=2008-04-15|archive-url=https://web.archive.org/web/20080415015445/http://www.jbc.org/cgi/content/abstract/255/19/9093|dead-url=yes}}</ref> [[Tritium]] (hidrogen-3) yang diproduksi oleh [[reaktor nuklir]] digunakan dalam produksi [[bom hidrogen]],<ref>{{cite journal|last=Bergeron|first=Kenneth D.|date=Jan–Feb 2004|title=The Death of no-dual-use|url=http://find.galegroup.com/itx/start.do?prodId=SPJ.SP06|journal=Bulletin of the Atomic Scientists|location=|publisher=Educational Foundation for Nuclear Science, Inc.|volume=60|issue=1|pages=15|accessdate=2008-04-13|archive-date=2008-04-19|archive-url=https://web.archive.org/web/20080419051641/http://find.galegroup.com/itx/start.do?prodId=SPJ.SP06|dead-url=no}}</ref> sebagai penanda isotopik dalam biosains,<ref name="holte" /> dan sebagai sumber [[radiasi beta|radiasi]] di cat berpendar.<ref>{{cite journal|last=Quigg|first=Catherine T.|date=March 1984|title=Tritium Warning|url=http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=sch&AN=11181317&site=ehost-live|journal=Bulletin of the Atomic Scientists|location=Chicago|volume=40|issue=3|pages=56–57|issn=0096-3402|accessdate=2008-04-15}}</ref>
Suhu pada [[titik tripel]] hidrogen digunakan sebagai titik acuan dalam skala temperatur [[Skala Temperatur Internasional 1990|ITS-90]] (''International Temperature Scale of 1990'') pada 13,8033 [[Kelvin]].<ref>{{cite conference|title=International Temperature Scale of 1990|booktitle=Procès-Verbaux du Comité International des Poids et Mesures|pages=T23–T42|date=1989|url=http://www.bipm.org/utils/common/pdf/its-90/ITS-90.pdf|accessdate=2008-03-25|archive-date=2017-06-29|archive-url=https://web.archive.org/web/20170629000927/http://www.bipm.org/utils/common/pdf/its-90/ITS-90.pdf|dead-url=no}}</ref>
== Reaksi biologi ==
{{lihatpula|
H<sub>2</sub> adalah salah satu hasil produk dari beberapa jenis [[fermentasi]] anaerobik dan dihasilkan pula pada beberapa [[mikroorganisme]], biasanya melalui reaksi yang di[[katalis]]asi oleh [[enzim]] [[dehidrogenase]] yang mengandung [[besi]] atau [[nikel]]. Enzim-enzim ini mengkatalisasi reaksi redoks [[reversibel]] antara H<sub>2</sub> dengan komponen dua proton dan dua elektronnya. Gas hidrogen dihasilkan pada transfer reduktor ekuivalen yang dihasilkan selama [[fermentasi]] [[piruvat]] menjadi [[air]].<ref>{{cite book
|isbn=0415242428 }}</ref> Siklus alami produksi dan konsumsi hidrogen oleh organisme disebut siklus hidrogen.<ref name="Rhee6">{{cite journal|last1=Rhee|first1=T. S.|last2=Brenninkmeijer|first2=C. A. M.|last3=Röckmann|first3=T.|date=19 May 2006|title=The overwhelming role of soils in the global atmospheric hydrogen cycle|url=https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00301903/file/acpd-5-11215-2005.pdf|journal=Atmospheric Chemistry and Physics|volume=6|issue=6|pages=1611–1625|doi=10.5194/acp-6-1611-2006|archive-url=https://web.archive.org/web/20190824162153/https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00301903/file/acpd-5-11215-2005.pdf|archive-date=24 August 2019|access-date=24 August 2019|url-status=live}}</ref> H<sub>2</sub> terdapat dalam jumlah yang kecil di nafas manusia sehat. Ini hasil dari aktivitas metabolisme mikroorganisme yang mengandung hidrogenase di [[usus besar]].<ref>{{cite journal|last1=Eisenmann|first1=Alexander|last2=Amann|first2=Anton|last3=Said|first3=Michael|last4=Datta|first4=Bettina|last5=Ledochowski|first5=Maximilian|year=2008|title=Implementation and interpretation of hydrogen breath tests|journal=Journal of Breath Research|volume=2|issue=4|page=046002|bibcode=2008JBR.....2d6002E|doi=10.1088/1752-7155/2/4/046002|pmid=21386189}}</ref>
[[Pemisahan air]], yang mana air terurai menjadi komponen proton, elektron, dan oksigen, terjadi pada [[Fotokimia|reaksi cahaya]] pada proses [[fotosintesis]]. Beberapa organisme meliputi ganggang ''[[Chlamydomonas reinhardtii]]'' dan [[cyanobacteria]] memiliki tahap kedua, yaitu [[reaksi gelap]], yang mana proton dan elektron direduksi menjadi gas H<sub>2</sub> oleh hidrogenase tertentu di [[kloroplas]]nya.<ref>{{cite journal
| last=Kruse | first=O.
| coauthors=Rupprecht, J.; Bader, K.-P.; Thomas-Hall, S.; Schenk, P. M.; Finazzi, G.; Hankamer, B
| title=Improved photobiological H<sub>2</sub> production in engineered green algal cells
| url=https://archive.org/details/sim_journal-of-biological-chemistry_2005-10-07_280_40/page/n501 | journal=The Journal of Biological Chemistry
| year=2005 | volume=280 | issue=40 | pages=34170–7
| doi=10.1074/jbc.M503840200 }}</ref> Beberapa usaha telah diambil untuk secara genetik memodifikasi hidrogenase cyanobacteria untuk secara efisien mensintesis gas H<sub>2</sub> dibawah keberadaan oksigen.<ref>{{cite web
| first=H. O.
| last=Smith | coauthors=Xu, Q | year=2005 | url=http://ec.europa.eu/food/fs/sfp/addit_flavor/flav15_en.pdf
| format=PDF
Baris 493 ⟶ 685:
| work=FY2005 Progress Report
| publisher=United States Department of Energy
| accessdate=2008-02-05
| archive-date=2012-10-25
| archive-url=https://web.archive.org/web/20121025195541/http://ec.europa.eu/food/fs/sfp/addit_flavor/flav15_en.pdf
| dead-url=no
}}</ref> Usaha keras juga telah diambil dalam percobaan memodifikasi gen ganggang dan mengubahnya menjadi [[bioreaktor]].<ref>{{cite news|last = Williams|first = Chris|title = Pond life: the future of energy|work = Science|publisher = The Register|date = 2006-02-24|url = http://www.theregister.co.uk/2006/02/24/pond_scum_breakthrough/|accessdate = 2008-03-24|archive-date = 2012-11-01|archive-url = https://web.archive.org/web/20121101143041/http://www.theregister.co.uk/2006/02/24/pond_scum_breakthrough/|dead-url = no}}</ref>
== Wewanti keselamatan ==
{{Utama|Wewanti keselamatan hidrogen}}{{Chembox
| Name =
| ImageFile =
| OtherNames =
| IUPACName =
| SystematicName =
| Section1 =
| Section2 =
| Section3 =
| Section4 =
| Section5 =
| Section6 =
| Section7 = {{Chembox Hazards
| ExternalSDS =
| GHSPictograms = {{GHS02}}
| GHSSignalWord = Danger
| HPhrases = {{H-phrases|220}}
| PPhrases = {{P-phrases|202|210|271|403|377|381}}<ref>{{Cite web | url=http://isolab.ess.washington.edu/isolab/images/documents/msds_sds/hydrogen.pdf | title=MyChem: Chemical | access-date=1 October 2018 | archive-url=https://web.archive.org/web/20181001070437/http://isolab.ess.washington.edu/isolab/images/documents/msds_sds/hydrogen.pdf | archive-date=1 October 2018 | url-status=dead }}</ref>
| NFPA-H = 0
| NFPA-F = 4
| NFPA-R = 0
| NFPA-S =
| NFPA_ref =
}}
}}
Hidrogen mendatangkan beberapa bahaya kesehatan pada manusia, mulai dari potensi ledakan dan kebakaran ketika tercampur dengan udara, sampai dengan sifatnya yang menyebabkan [[asfiksia]] pada keadaan murni tanpa oksigen.<ref name="NASAH2">{{cite web
| authors=Brown, W. J. et al
| first=H. O.
| last=Smith | coauthors=Xu, Q | url=http://www.hq.nasa.gov/office/codeq/doctree/canceled/871916.pdf
| format=PDF
| year=1997 | title=Safety Standard for Hydrogen and Hydrogen Systems
| publisher=[[NASA]]
| accessdate=2008-02-05
| archive-date=2012-12-24
| archive-url=https://www.webcitation.org/6D9jcoJLZ?url=http://www.hq.nasa.gov/office/codeq/doctree/canceled/871916.pdf
| dead-url=yes
}}</ref> Selain itu, [[hidrogen cair]] adalah [[Kriogenik|kriogen]] dan sangat berbahaya oleh karena suhunya yang sangat rendah.<ref>{{cite web| title = Liquid Hydrogen MSDS| publisher = Praxair, Inc.| date = September 2004| url = http://www.hydrogenandfuelcellsafety.info/resources/mdss/Praxair-LH2.pdf| format = PDF| accessdate = 2008-04-16| archive-date = 2008-05-27| archive-url = https://web.archive.org/web/20080527233910/http://www.hydrogenandfuelcellsafety.info/resources/mdss/Praxair-LH2.pdf| dead-url = yes}}</ref> Hidrogen larut dalam beberapa logam dan selain berpotensi kebocoran, juga dapat menyebabkan [[perapuhan hidrogen]].<ref>{{cite journal| title = 'Bugs' and hydrogen embrittlement| journal = Science News| volume = 128| issue = 3| pages = 41| location = Washington D.C.| date =1985-07-20| url = http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=sch&AN=8837940&site=ehost-live| issn = 0036-8423| accessdate = 2008-04-16}}</ref> Gas hidrogen yang mengalami kebocoran dapat menyala dengan spontan. Selain itu api hidrogen sangat panas, namun hampir tidak dapat dilihat dengan mata telanjang, sehingga dapat menyebabkan kasus kebakaran yang tak terduga.<ref>{{cite web| title = Hydrogen Safety| publisher = Humboldt State University| url = http://www.humboldt.edu/~serc/h2safety.html| accessdate = 2008-03-15| archive-date = 2008-02-17| archive-url = https://web.archive.org/web/20080217023850/http://www.humboldt.edu/~serc/h2safety.html| dead-url = yes}}</ref>
Data wewanti keselamatan hidrogen dapat dikacaukan oleh beberapa sebab. Sifat-sifat fisika dan kimia hidrogen sangat bergantung pada nisbah [[Spin isomer hidrogen|parahidrogen/ortohidrogen]] yang memerlukan beberapa hari untuk mencapai kesetimbangan (biasanya data yang diberikan merupakan data pada saat hidrogen mencapai kesetimbangan). Parameter ledakan hidrogen, seperti tekanan dan temperatur kritis ledakan sangat bergantung pada geometri wadah penampung hidrogen.<ref name="NASAH2" />
== Catatan ==
{{Notelist}}
== Lihat pula ==
Baris 516 ⟶ 748:
</div>
==
{{reflist|3}}
Baris 522 ⟶ 754:
* {{cite paper| title = Chart of the Nuclides| version = Fourteenth Edition| publisher = General Electric Company|date=1989| url = http://chartofthenuclides.com/default.html}}
* {{cite journal| last = Ferreira-Aparicio| first = P| coauthors = M. J. Benito, J. L. Sanz| year = 2005| title = New Trends in Reforming Technologies: from Hydrogen Industrial Plants to Multifuel Microreformers| journal = Catalysis Reviews| volume = 47| pages = 491–588}}
* {{cite book
* {{cite book
* {{cite book
* {{cite book
== Pranala luar ==
{{Portal|kimia}}
{{Wiktionary|hydrogen}}
{{Commons|Hydrogen}}
Baris 534 ⟶ 767:
* {{en}} [http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/H.html EnvironmentalChemistry.com - Hidrogen]
* {{en}} [http://education.jlab.org/itselemental/ele001.html It's Elemental - Hidrogen]
* {{en}} [http://www2.bnl.gov/ton/cgi-bin/nuclide?nuc=H Table of Nuclides - Hidrogen] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20040407233324/http://www2.bnl.gov/ton/cgi-bin/nuclide?nuc=H |date=2004-04-07 }}
* {{en}} [http://www.popularmechanics.com/technology/industry/4199381.html The Truth About Hydrogen; Popular Mechanics] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20070522170103/http://www.popularmechanics.com/technology/industry/4199381.html |date=2007-05-22 }}
* {{en}} [http://www.physics.drexel.edu/~tim/open/hydrofin/ Basic Hydrogen Calculations of Quantum Mechanics]
* {{en}} [http://www.hydrogenassociation.org/ National Hydrogen Association]
* {{en}} [
* {{en}} [http://www.riken.go.jp/engn/r-world/research/lab/wako/ribeam/ RIKEN Beam Science Laboratory, Japan — Heavy hydrogen research] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20070803162635/http://www.riken.go.jp/engn/r-world/research/lab/wako/ribeam/ |date=2007-08-03 }}
* {{en}} [http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/quantum/hydwf.html#c3 Wavefunction of hydrogen]
* {{en}} [http://www.physorg.com/pdf6381.pdf Zinc Powder Will Drive your Hydrogen Car]
{{Subject bar
|portal1=Kimia
|portal2=
|book1=Hidrogen
|book2=Unsur periode 1
|book3=Unsur kimia (urut abjad)
|book4=Unsur kimia (urut nomor)
|commons=y
|wikt=y
|wikt-search=hydrogen
|v=y
|v-search=Hydrogen atom
|b=y
|b-search=Wikijunior:The Elements/Hydrogen
}}
{{clr}}
{{Compact periodic table}}
{{Senyawa hidrogen}}
{{Authority control}}
[[Kategori:Hidrogen| ]]
[[Kategori:Unsur kimia]]
[[Kategori:Nonlogam]]
[[Kategori:Tabel periodik]]
| |||