hidrogen

Hidrogen (bahasa Latin: hydrogenium, dari bahasa  Yunani: hydro: air, genes: membentuk) adalah unsur kimia pada table periodik yang memiliki simbol H dan nomor atom 1. Pada suhu dan tekanan standar, hidrogen tidak berwarna, tidak berbau, bersifat non-logam, bervalensi tunggal, dan merupakan gas diatomic yang sangat mudah terbakar. Dengan massa atom 1,00794 amu, hidrogen adalah unsur teringan di dunia. Hidrogen telah digunakan bertahun-tahun sebelum akhirnya dinyatakan sebagai unsur yang unik oleh Henry Cavendish di tahun 1776. Dinamakan hidrogen oleh Lavoisier, hidrogen adalah unsur yang terbanyak dari semua unsur di alam semesta. Elemen-elemen yang berat pada awalnya dibentuk dari atom-atom hidrogen atau dari elemen-elemen yang mulanya terbuat dari atom-atom hidrogen.


Hidrogen juga adalah unsur paling melimpah dengan persentase kira-kira 75% dari total massa unsur alam semesta. Unsur ini penting pada atmosfir matahari. Kebanyakan bintang dibentuk oleh hidrogen dalam keadaan plasma. Di bumi sekitar 3% dari atao-atom atau 0,14% bobot, ini dikarenakan gravitasi bumi yang tidak mempengaruhi, sehingga hidrogen lebih banya terbentuk di planet. Hidrogen di bumi dalam bentuk senyawaanya dan sangat reaktif khususnya terhadap oksigen.


Senyawa hidrogen relatif langka dan jarang dijumpai secara alami dibumi, dan biasanya dihasilkan secara industri dari berbagai senyawa hydrocarbon seperti metana. Hidrogen juga dapat dihasilkan dari air melalui proses electrolysis, namun proses ini secara komersial lebih mahal daripada produksi hidrogen dari gas alam.
Isotop hidrogen yang paling banyak dijumpai di alam adalah protium, yang inti atomnya hanya mempunyai proton tunggal dan tanpa neutron. Deutrium yang intinya terdiri atas 1 proton dan i neutron sering diberi simbol D, sebagai contoh deutrium oksida disebut air berat. Isotop yang ketiga dari hidrogen disebut tritium dan simbolnya T. Isotop ini bersifat radioaktif dengan waktu paro 12,3 tahun dan digunakan dalam produksi bom hidrogen.

Senyawa ionik hidrogen dapat bermuatan positif (kation) ataupun negatif (anion). 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 Schrödingernya dapat diselesaikan secara analitik, kajian pada energetika dan ikatan atom hidrogen memainkan peran yang sangat penting dalam perkembangan mekanika kuantum.

Hidrogen dalam bentuk cair sangat penting untuk bidang penelitian suhu rendah (cryogenics) dan studi superkonduktivitas karena titik cairnya hanya 20 derajat di atas 0 Kelvin.

Hidrogen adalah komponen utama planet Jupiter dan planet-planet gas raksasa lainnya. Karena tekanan yang luar biasa di dalam planet-planet tersebut, bentuk padat hidrogen molekuler dikonversi menjadi hidrogen metalik.

Walau hidrogen adalah benda gas, kita sangat jarang menemukannya di atmosfer bumi. Gas hidrogen yang sangat ringan, jika tidak terkombinasi dengan unsur lain, akan berbenturan dengan unsur lain dan terkeluarkan dari lapisan atmosfer. Di bumi Air merupakan sumber hidrogen (sekitar 11% bobot) dan terdapat banyak sekali di laut. Hidorgen merupakan unsur-unsur pokok dalam bahan organik, termasuk dalam kehidupan binatang, tumbuhan, fosil minyak dan gas alam.Sebagai unsur yang independen, konsentrasinya di atmosfer sangat kecil (1 ppm by volume). Hidrogen juga terdapat pada asam biner dan asam okso. Hidrogen biasanya bergabung dengan logam-logam aktif. Senyawaan biner dengan hidrogen disebut sebagai hidrida yang dapat dibagi menjadi 2 tipe yaitu hidrida yang kovalen dan hidrida seperti garam (ionik).

Hidrida ionik terbentuk dari hidrogen dan logam aktif, karena hidrogen lebih bersifat elektronegatif maka penggabungan langsung dengan logam-logam aktif pada golongan IA dan IIA terjadi penangkapan elektron pada hidrogen membentuk ion hidrida H-. Senyawa tersebut sangat peka terhadap air karena kebasaan ion hidrida. Disini hidrogen membentuk ikatan kovalen dengan logam lainnya.

Untuk golongan VIA membentuk molekul dengan rumus H2X (seperti H2O, H2S). Dengan golongan IVA membentuk H3X. Pada penambahan hidrida sederhana, yang mengandung 1 atom non logam atau lebih seperti Si2H6, Ge3H8 dan lainnya.

Hidrogen banyak digunakan untuk mengikat nitrogen dengan unsur lain dalam proses Haber (memproduksi amonia) dan untuk proses hidrogenasi lemak dan minyak. Hidrogen juga digunakan dalam jumlah yang banyak dalam produksi methanol, di dealkilasi hidrogen (hydrodealkylation), katalis hydrocracking, dan sulfurisasi hidrogen. Kegunaan-kegunaan lainnya termasuk sebagai bahan bakar roket, memproduksi asam hidroklorida, 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) adalah teknologi baru yang sedang dikembangkan, di mana tenaga listrik dalam jumlah besar dapat dihasilkan dari gas hidrogen. Pabrik-pabrik baru dapat dibangun dekat dengan laut untuk melakukan proses elektrolisis air laut guna memproduksi hidrogen. Gas yang bebas polusi ini lantas dapat dialirkan melalui pipa-pipa dan disalurkan ke daerah-daerah pemukiman dan kota-kota besar. Hidrogen dapat menggantikan gas alam lainnya, 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 harga hidrogen yang masih jauh lebih mahal ketimbang bahan bakar lainnya sekarang.

Dalam keadaan yang normal, gas hidrogen merupakan campuran antara dua molekul, yang dinamakan ortho- dan para- hidrogen, yang dibedakan berdasarkan spin elektron-elektron dan nukleus.
Hidrogen normal pada suhu ruangan terdiri dari 25% parahidrogen dan 75% ortho-hidrogen. Bentuk ortho tidak dapat dipersiapkan dalam bentuk murni. Karena kedua bentuk tersebut berbeda dalam energi, sifat-sifat kebendaannya pun juga berbeda. Titik-titik lebur dan didih para hidrogen sekitar 0.1 derajat Celcius lebih rendah dari hidrogen normal.


9 out of 10 based on 10 ratings. 9 user reviews.