Hidrogen

Sejarah
(Yunani hydro=air, dan genes=pembentukan). Hidrogen telah digunakanbertahun-tahun sebelum akhirnya dinyatakan sebagai unsur yang unik olehCavendish di tahun 1776.
Dinamakan hidrogen oleh Lavoisier, hidrogen adalah unsur yangterbanyak dari semua unsur di alam semesta. Elemen-elemen yang beratpada awalnya dibentuk dari atom-atom hidrogen atau dari elemen-elemenyang mulanya terbuat dari atom-atom hidrogen.
Sumber
Hidrogen diperkirakan membentuk komposisi lebih dari 90% atom-atomdi alam semesta (sama dengan tiga perempat massa alam semesta). Unsurini ditemukan di bintang-bintang dan memainkan peranan yang pentingdalam memberikan sumber energi jagat raya melalui reaksi proton-protondan siklus karbon-nitrogen. Proses fusi atom-atom hidrogen menjadihelium di matahari menghasilkan jumlah energi yang sangat besar.
Hidrogen dapat dipersiapkan dengan berbagai cara:

• Uap dari elemen karbon yang dipanaskan
• Dekomposisi beberapa jenis hidrokarbon dengan energi kalor
• Reaksi-reaksi natrium atau kalium hidroksida pada aluminium
• Elektrolisis air
• Pergeseran asam-asam oleh metal-metal tertentu

Hidrogen dalam bentuk cair sangat penting untuk bidang penelitiansuhu rendah (cryogenics) dan studi superkonduktivitas karena titikcairnya hanya 20 derajat di atas 0 Kelvin.
Tritium (salah satu isotop hidrogen) dapat diproduksi dengan mudahdi reaktor-reaktor nuklir dan digunakan dalam produksi bom hidrogen.
Hidrogen adalah komponen utama planet Jupiter dan planet-planet gasraksasa lainnya. Karena tekanan yang luar biasa di dalam planet-planettersebut, bentuk padat hidrogen molekuler dikonversi menjadi hidrogenmetalik.
Di tahun 1973, ada beberapa ilmuwan Rusia yang bereksperimenmemproduksi hidrogen metalik pada tekanan 2.8 megabar. Pada titiktransisi, berat jenisnya berubah dari 1.08 menjadi 1.3 gram/cm³.Satu tahun sebelumnya di Livermore, California, satu grup ilmuwan jugamemberitakan eksperimen yang hampir sama di mana fenomena yang merekaamati terjadi pada titik tekanan-volume yang berpusar pada 2 megabar.Beberapa prediksi mengemukakan bahwa hidrogen metalik mungkinmetastable. Yang lainnya memprediksikan hidrogen mungkin berupasuperkonduktor di suhu ruangan.
Senyawa
Walau hidrogen adalah benda gas, kita sangat jarang menemukannya diatmosfer bumi. Gas hidrogen yang sangat ringan, jika tidak terkombinasidengan unsur lain, akan berbenturan dengan unsur lain dan terkeluarkandari lapisan atmosfer. Di bumi hidrogen banyak ditemukan sebagaisenyawa (air) di mana atom-atomnya bertaut dengan atom-atom oksigen.Atom-atom hidrogen juga dapat ditemukan di tetumbuhan, petroleum,arang, dan lain-lain. Sebagai unsur yang independen, konsentrasinya diatmosfer sangat kecil (1 ppm by volume). Sebagai gas yang palingringan, hidrogen berkombinasi dengan elemen-elemen lain ? kadang-kadangsecara eksplosif ? untuk membentuk berbagai senyawa.
Kegunaan
Hidrogen banyak digunakan untuk mengikat nitrogen dengan unsur laindalam proses Haber (memproduksi amonia) dan untuk proses hidrogenasilemak dan minyak. Hidrogen juga digunakan dalam jumlah yang banyakdalam produksi methanol, di dealkilasi hidrogen (hydrodealkylation),katalis hydrocracking, dan sulfurisasi hidrogen. Kegunaan-kegunaanlainnya termasuk sebagai bahan bakar roket, memproduksi asamhidroklorida, mereduksi bijih-bijih besi dan sebagai gas pengisi balon.
Daya angkat 1 kaki kubik gas hidrogen sekitar 0.07 lbf pada suhu 0 derajat Celsius dan tekanan udara 760 mm Hg.
Baterai yang berbahan bakar hidrogen (Hydrogen Fuel cell) adalahteknologi baru yang sedang dikembangkan, di mana tenaga listrik dalamjumlah besar dapat dihasilkan dari gas hidrogen. Pabrik-pabrik barudapat dibangun dekat dengan laut untuk melakukan proses elektrolisisair laut guna memproduksi hidrogen. Gas yang bebas polusi ini lantasdapat dialirkan melalui pipa-pipa dan disalurkan ke daerah-daerahpemukiman dan kota-kota besar. Hidrogen dapat menggantikan gas alamlainnya, bensin, agen dalam proses metalurgi dan berbagai proses kimia(penyulingan), dan mengubah sampah menjadi metan dan etilen.Kendala-kendala yang ada untuk mewujudkan impian tersebut masih banyak.Di antaranya persetujuan publik, penanaman modal yang besar dan hargahidrogen yang masih jauh lebih mahal ketimbang bahan bakar lainnyasekarang.
Bentuk
Dalam keadaan yang normal, gas hidrogen merupakan campuran antaradua molekul, yang dinamakan ortho- dan para- hidrogen, yang dibedakanberdasarkan spin elektron-elektron dan nukleus.
Hidrogen normal pada suhu ruangan terdiri dari 25% parahidrogen dan75% ortho-hidrogen. Bentuk ortho tidak dapat dipersiapkan dalam bentukmurni. Karena kedua bentuk tersebut berbeda dalam energi, sifat-sifatkebendaannya pun juga berbeda. Titik-titik lebur dan didih parahidrogensekitar 0.1 derajat Celcius lebih rendah dari hidrogen normal.
Isotop-isotop
Isotop hidrogen yang normal disebut Protium. Isotop-isotop lainnyaadalah Deuterium (satu proton dan satu netron) dan Tritium (satu protondan dua netron). Hidrogen adalah satu-satunya unsur yangisotop-isotopnya memiliki nama tersendiri. Deuterium dan Tritiumkeduanya digunakan sebagai bahan bakar reaktor fusi nuklir. Satu atomDeuterium ditemukan di sekitar 6000 atom-atom hidrogen.
Deuterium juga digunakan untuk memperlambat netron. Atom-atomtritium juga ada tapi lebih sedikit jumlahnya. Tritium juga dapatdiproduksi dengan mudah di reaktor-reaktor nuklir dan digunakan padaproduksi bom hidrogen (fusi). Gas hidrogen juga digunakan sebagai agenradioaktif untuk membuat cat yang bercahaya terang.

Keterangan Unsur:

• Simbol: H
• Radius Atom: 2.08 Å
• Volume Atom: 14.1 cm³/mol
• Massa Atom: 1.00794
• Titik Didih: 20.28 K
• Radius Kovalensi: 0.32 Å
• Struktur Kristal: Heksagonal
• Massa Jenis: 0.0899 g/cm³
• Konduktivitas Listrik: 0 x 10⁶ ohm^-1cm^-1
• Elektronegativitas: 2.1
• Konfigurasi Elektron: 1s1
• Formasi Entalpi: 0.00585 kJ/mol
• Konduktivitas Panas: 0.1815 Wm^-1K^-1
• Potensial Ionisasi: 13.598 V
• Titik Lebur: 13.81 K
• Bilangan Oksidasi: 1
• Kapasitas Panas: 14.304 Jg^-1K^-1
• Entalpi Penguapan: 0.4581 kJ/mol