Hydrogène


Sous conditions normales lhydrogène est un gaz incolore et inodore, presque 15 fois plus léger que lair. Sa haute conductibilité thermique est comparable à celle des métaux. Cela est dû à la légèreté des molécules de lhydrogène et donc, à une plus haute vitesse de leur mouvement. Lhydrogène se dissout facilement dans certains métaux : dans un volume du palladium, par exemple, il est possible de dissoudre 900 volumes de lhydrogène.

Histoire de la découverte

Hydrogène / Hydrogenium (H), 1
Présentation du corps simple
gaz incolore, insipide et inodore
Propriétés de l’atome
Nom, symbole, numéro Hydrogène / Hydrogenium (H), 1
Masse d’atome (poids atomique) 11,00794 u (g/mol)
Configuration électronique 1s1
Rayon atomique 53 pm
Propriétés chimiques
Rayon covalent 32 pm
Rayon ionique 54 (-1 e) pm
Electronégativité 32,20 (échelle de Pauling)
Degrés d’oxydation 1,0, -1
Energie d’ionisation (premier électron) 1311,3 kJ/mol (eV)
Propriétés thermodynamiques de corps simple
Densité (conditions normales) 0,0000899 (avec 273K (0 °C)) g/cm3
Température de fusion 14,01 K
Température d’ébullition 20,28 K
Chaleur de fusion 0,117 kJ/mol
Chaleur d’évaporation 0,904 kJ/mol
Capacité thermique molaire 14,235 J/(K mol)
Volume molaire 14,1 cm3/mol
Réseau cristallin simple
Structure du réseau hexagonal
Rapport c/a 1,631
Température de Debye 110 K
Autres caractéristiques
Conductibilité thermique (300 K) 0,1815 W/(m•К)

C’est au 16e et 17e siècle, à l’aube du développement de la chimie en tant que science, qu’on observait le dégagement d’un gaz inflammable pour la réaction des acides et des métaux. Son dégagement a été mis en évidence par Mikhaïl Lomonossov, et lui, il savait déjà parfaitement qu'il ne s'agissait pas du phlogiston. En 1766 le physicien et chimiste anglais Henri Cavendish a examiné ce gaz et l’a appelé « air inflammable ». Lors de sa combustion, l’ « air inflammable » donnait de l’eau, mais la théorie du phlogiston dont Cavendish était adepte l’a empêché de faire les conclusions correctes. Le chimiste français Antoine Lavoisier ensemble avec l’ingénieur J. Meunier, à l’aide des gazomètres spéciaux, a effectué en 1783 la synthèse de l’eau, puis son analyse, en ayant décomposé la vapeur d’eau avec du fer brûlant. Ainsi il a établi que l' « air inflammable » est un composant de l’eau et peut être dégagé de l’eau.

Usage principal

Branche alimentaire

L’hydrogène pur est utilisé pour la production des matières plastiques, du polyester et du nylon. Il est également utilisé dans les procédés de l’hydrogénation des amines et des acides gras (huiles alimentaires).

Production du verre, du ciment et de la chaux

L’hydrogène est un gaz actif et, dans les combinaisons avec l’azote, il peut être utilisé dans la production du verre plat poli comme milieu de gaz régénérant au-dessus du bain d'étamage.

L’hydrogène est également utilisé pour le traitement thermique des matrices pour la production du verre creux et de la fibre optique (flamme oxhydrique.)

Métallurgie

L’hydrogène est capable de créer un milieu de gaz régénérant dans divers procédés du traitement thermique.

Examens et essais de laboratoire

L’hydrogène est utilisé comme gaz porteur en chromatographie des gaz, ainsi que dans les procédés utilisant de divers appareils, le plus souvent, en tant que composant combustible des gaz inflammables pour l’ionisation de la flamme et pour les détecteurs photométriques de la flamme. Les mélanges d’hydrogène sont également utilisés pour la mesure de la décharge par étincelle et de la teneur totale en hydrocarbures.

Soudage, coupage et application de l’isolation

Traitement thermique de divers métaux.

Branche pétrolière et gazière

Désulfuration du gasoil et de l’essence.

Electronique

L’hydrogène est utilisé en tant que gaz porteur pour la production des semi-conducteurs, en premier lieu pour la précipitation du silicone et le tirage des cristaux, ainsi que comme gaz de soufflage pour le brasage en atmosphère et pour la normalisation du ruban de cuivre. L’utilisation des mélanges H2/N2 permet d’éliminer presque complètement l’oxygène et exclure son influence sur les procédés industriels à des moyennes et hautes températures.

Branche automobile et de transport

L’hydrogène est une source d’énergie exempte de carbone utilisée pour les piles à combustible.

Ceci n’est pas une offre publique