Razlika između verzija stranice "Vodik"

'''Vodonik''' (''hidrogen'', ''vodik'') je [[hemijski element]] sa hemijskim simbolom '''H''' (po [[latinski jezik|latinskom nazivu]] ''hydrogenium'' - onaj koji proizvodi vodu, odnosno iz [[Grčki jezik|starogrčkog]] ὕδωρ hydōr „voda“ i γίγνομαι gignomai „nastajati“) i [[atomski broj|atomskim brojem]] 1. U [[Periodni sistem elemenata|periodnom sistemu elemenata]] nalazi se u [[Elementi 1. periode|1. periodi]] i 1. grupi, odnosno stoji na prvom mjestu.

Vodonik je najčešći element u [[Svemir|svemiru]], ali ne i u [[Zemljina kora|Zemljinoj kori]]. On je sastavni dio vode i nalazi se u gotovo svim [[spisak organskih spojeva|organskim spojevima]]. Tako vezani [[vodonik]] se nalazi i u gotovo svim živim bićima. Vodonik je hemijski element sa najmanjom atomskom masom. Njegov najčešći [[izotop]], ponekad nazvan i protij, ne sadrži [[neutron|neutrone]], već se sastoji iz samo jednog protona i jednog elektrona. U uslovima, koji normalno važe na Zemlji (takozvani standardni uslovi), vodonik se ne javlja u atomarnom stanju već u dimernom obliku [[Molekula|molekule]] H₂. On je gas bez boje, okusa i mirisa. Samo u određenim hemijskim reakcijama, vodonik se privremeno javlja u atomarnom stanju kao atom H, u hemijskoj praksi naziva se i [[nascentni vodonik]]. U ovom obliku reagira izuzetno jako sa ostalim spojevima ili elementima.

[[Paracelsus]] je u [[16. vijek]]u otkrio da se pri dobijanju metalnih acida razvija lahko zapaljiv gas. Vodonik je otkrio [[Engleska|engleski]] hemičar i fizičar [[Henry Cavendish]] 1766. godine, kada je eksperimentirao sa metalima ([[Željezo|željezom]], [[Cink|cinkom]] i [[Kalaj|kalajem]]) i [[Kiseline|kiselinama]]. Cavendish je gas koji je pri tome nastajao zbog njegove zapaljivosti nazvao ''zapaljivi zrak''. Kasnije je detaljnije proučavao otkriveni gas a iste godine je i objavio svoja otkrića o njemu.<ref name="swenk" />

Precizniju analizu gasa napravio je [[Antoine Lavoisier|Antoine Laurent de Lavoisier]], koji je vodoniku i dao ime. Francuski hemičar je 1787. godine i otkrio gas nezavisno od Cavendisha, kada je u jednom eksperimentu želio pokazati da se hemijskim reakcijama masa polaznih i krajnjih proizvoda ni povećava niti smanjuje. On je vodenu paru uveo u zatvorenu aparaturu te je propustio preko usijanih željeznih opiljaka te je nakon toga ostavio da [[Kondenzacija|kondenzira]]. Pri tome je utvrdio da je masa kondenzirane vode nešto manja od početne količine. Uz to je utvrdio nastanak gasa, čija je masa zajedno sa porastom težine oksidiranog željeza tačno ''nedostajuća'' količina mase vodene pare, čime je dokazao svoju teoriju.

Lavoisier je tako nastali gas također proučavao, tako što ga je zapalio pri čemu je gas [[Eksplozija|eksplozivno]] sagorio. U drugim eksperimentima je pokazao kako se iz gasa može ponovno dobiti voda njegovim sagorijevanjem, te mu je dao naziv ''hydro-gène'' (iz grčkog hydōr „voda“ i genes „koji proizvodi“). Stoga se i današnji naziv u većini svjetskih jezika izvodi iz ovog naziva. Slavenski naziv za hidrogen je vodonik ili vodik.

Vodonik je najčešći hemijski element na [[Sunce|Suncu]] i velikim plinovitim planetama [[Jupiter]]u, [[Saturn]]u, [[Uran (planeta)|Uranu]] i [[Neptun]]u, koji zajedno čine oko 99,99% mase cjelokupnog Sunčevog sistema. Vodonik predstavlja 75% ukupne mase Sunčevog sistema, odnosno 93% od svih [[Atom|atoma]] u Sunčevom sistemu. U cijelom poznatom svemiru (ne računajući tamnu materiju) pretpostavlja se da najveći udio od svih elemenata ima vodonik.

Vrlo brzo nakon [[Veliki prasak|nastanka svemira]] i pretpostavljenog uništenja [[Antimaterija|antimaterije]] neznatnim viškom materije i kondenzacijom [[kvark]]-gluonske plazme u [[Barion|barione]], preostalo je nešto više protona i neutrona (pored [[Elektron|elektrona]]). Pri tada ekstremno visokim temperaturama oni su se spajali najprije u lahka atomska jezgra poput ²H i ⁴He. Većina protona je ostala nepromijenjena i predstavljali su buduće jezgre vodonika ¹H. Nakon otprilike 380 hiljada godina gustoća zračenja svemira je postala tako rijetka, da su se jezgra atoma vodonika jednostavno mogla spojiti sa elektronima bez da se odmah ne razdvoje djelovanjem [[foton]]a.

Daljnjim hlađenjem svemira pod uticajem [[gravitacija|gravitacije]] i prostornim oscilacijama gustoće formirali su se oblaci vodonika u obliku plina, koji su prvo počeli graditi [[Galaksija|galaksije]] a iz njih i protozvijezde. Rastom pritiska uzrokovanim gravitacijom, u protozvijezdama počela je reakcija [[fuzija|nuklearne fuzije]], pri čemu je došlo do spajanja vodonikvodonika u [[helij]]. Tako su nastale prve [[Zvijezda|zvijezde]] a među njima i Sunce. Zvijezde se pretežno sastoje iz [[Plazma|plazme]] vodonika. Nuklearna fuzija vodonika ¹H u helij ⁴He se odvija većinom preko međufaznog deuterija ²H i helija ³He odnosno takozvanog [[CNO ciklus|CNO ciklusa]]. Pri tome se oslobađa [[energija]] koja čini izvor energije zvijezde. Vodonik koji se nalazi u Suncu čini najveći dio ukupne mase Sunčevog sistema.

Na [[Zemlja (planeta)|Zemlji]] maseni udio vodonika je daleko manji. Usporedbom sa ukupnom masom Zemlje, udio vodonika je oko 0,12%, a udio samo u Zemljinoj kori je oko 2,9%. Osim toga, vodonik na Zemlji, za razliku od vodonika u svemiru, nalazi se gotovo isključivo u obliku spojeva, a vrlo rijetko u čistom obliku gasa. Najpoznatiji i najrasprostranjeniji spoj vodonika je [[voda]]. Osim nje, dosta su rasprostranjeni metal[[metan]] i [[nafta]], u kojima je udio vodonika veoma visok. U više od polovine do danas poznatih [[Minerali|minerala]] sadržan je i vodonik.<ref name="webmin" />

Daleko najveći dio vodonika na Zemlji je sadržanosadržan u [[voda|vodi]]. U ovom obliku, on prekriva preko dvije trećine površine Zemlje. Ukupne zalihe vodonika na Zemlji iznose oko 1,386 milijardi km³. Od toga oko 1,338 milijardi km³ (96,5%) otpada na slanu vodu u [[More|morima]] i [[okean|okeanima]]. Ostalih 3,5% otpada na slatke vode. Od sve slatke vode najveći dio se nalazi u čvrstom stanju, u obliku leda na Arktiku i Antarktiku kao i u vječnom ledu u [[Sibir|Sibiru]]. Mali preostali dio tekuće slatke vode nalazi se uglavnom u jezerima i rijekama, ali i u podzemnim vodama. Procenat molekularnog vodonika u [[Zemljina atmosfera|atmosferi]] iznosi samo 0,55 ppm. Ovaj malehni udio se može objasniti velikim termičkim brzinama molekule vodonika i velikim udjelom kisika u atmosferi. Pri srednjoj temperaturi atmosfere molekule vodonika H₂ se kreću prosječnom brzinom od 7.000 km/h, što je šestina brzine dovoljne da se trajno napusti orbita Zemlje.