En bas!

Hydrogène

par Christophe Larouche



Salut Iode,

Ça gaz? Moi, c'est super! J'aimerais correspondre avec toi. Les scientifiques ont décidé que j'avais été découvert en 1781 par un certain Cavendish, Henry de son prénom (né en 1731 à Londres et mort en 1810). Je dois mon nom à un certain Français, Antoine Laurent de Lavoisier (1743-1794). On lui doit la nomenclature chimique, la composition de l'eau et de l'air, la découverte du rôle d'Oxygène dans les combustions et dans la respiration animale et l'énoncé de la loi de la conservation de la masse. Malgré toutes ses découvertes, celui qui me nomma fut exécuté (Il avait des idées trop extravagantes pour son temps). Il a déterminé, à l'aide de la balance de torsion, la densité moyenne du globe, il a été l'un des créateurs de l'électrostatique. Il m'a isolé et a réalisé la synthèse de l'eau. Mon nom vient de deux mots "hydor" qui signifie eau et "gennan" qui veut dire engendrer, donc les deux mots fusionnés donnent générateur d'eau.

Je fais partie de la famille 1, mais détrompe-toi cher ami, car je ne suis pas un de ces grossiers métaux qui ont peur de la corrosion. Je bous à 20,28 K et pour que je me liquéfie, il faudrait que l'on me chauffe à 13,81 K. Ma densité est très faible, car on me retrouve à l'état gazeux. Mais ne nous écartons pas du sujet, revenons à nos moutons; nous parlions de ma densité qui est de 0,0899g/L. J'ai la plus faible masse atomique de tous les éléments que je connaisse : 1,00794 u et j'ai comme symbole H. Je suis inflammable et je brûle à l'air avec une flamme pâle. Je suis 14 fois plus léger que l'air, donc je suis très volatil. De plus, je suis très explosif et très dangereux si je suis mal manipulé.

Je suis l'élément le plus abondant de l'Univers, je me retrouve surtout dans la nature sous forme de composé, lié à d'autres atomes (comme par exemple l'eau et le méthane). Sous forme d'hydrogène moléculaire, je ne suis présent qu'à moins d'une partie par million dans l'atmosphère terrestre. Mes plus gros consommateurs et producteurs canadiens sont : l'Alberta (60%) suivi de l'Ontario (18 %), la Colombie-Britannique (7 %), le Québec (6 %) les Maritimes (4 %), la Saskatchewan (3 %) et pour finir, le Manitoba (2 %). Divers procédés d'extraction chimique doivent donc être utilisés pour m'extraire des composés. Le plus utilisé est le reformage du gaz naturel. Tous les éléments à gauche de l'escalier dans le tableau périodique (élément métallique) comme Lithium ou Césium peuvent être utilisés pour m'extraire de l'eau par des réactions du genre :

2Li + 2H2O -> H2 + 2LiOH + chaleur

Une autre méthode efficace découverte dans les années 1800 est de me produire à partir d'un donneur Carbone et de l'eau :

chaleur + C + H2O -> H2 + CO

Depuis que les chercheurs ont découvert les hydrocarbures, on me produit en grande quantité en faisant réagir de la vapeur avec des hydrocarbures :

chaleur + CxHy + xH2O -> (x + 0,5y) H2 + xCO

En écologie de première secondaire, on apprend la photosynthèse. C'est une technique utilisée par les plantes pour me séparer. Les plantes vertes séparent Hydrogène et Oxygène contenus dans l'eau. Lorsque je suis isolé, je sers alors à construire des tissus végétaux grâce à des réactions me combinant avec des atomes de Carbone provenant du CO2 atmosphérique. Et finalement, la plante relâche Oxygène dans l'atmosphère.

Lumière + H2O -> 2H2 + 0,5O2

Lumière + H2 + CO2 -> tissus végétaux

Vu ma faible densité volumétrique énergétique, mon entreposage sécuritaire cause un énorme problème aux chercheurs quand ils font un transfert de chaleur et d'hydrogénation des gaz. On utilise plusieurs matériaux pour la construction de bombonnes et de contenants sous haute pression tels le fer, l'aluminium et les matériaux composites. Pour me liquéfier, il faut me refroidir sous mon point d'ébullition à 13,81 K. On élimine donc le problème de l'utilisation de contenant sous haute pression en me stockant sous forme de liquide cryogénique. Sous cette forme, on peut me transporter par camion, par train et par bateau. Plusieurs industries (manufactures du verre et des semi-conducteurs, de transfert de chaleur et d'hydrogénation des aliments) m'utilisent quand je suis sous forme liquide. Quand on me soumet à un vide, je m'évapore en me refroidissant et cela entraîne une baisse de ma température. Sous mon point de fusion, je me solidifie partiellement. Quand la moitié de mon être est sous forme solide et l'autre partie liquide "slush", j'offre un stockage plus dense et j'augmente sensiblement ma densité énergétique volumétrique.

J'entre dans la composition de l'eau qui est formée de diHydrogène (H2). Tous les gens savent que, sans l'eau, personne ne peut survivre. Ce n'est pas ma seule utilité, j'en suis extrêmement fier, car je suis aussi l'élément principal de la composition du Soleil et des étoiles. Sans la chaleur que nous procure le Soleil, la Terre ne serait qu'une vulgaire couche de glace inerte et sans vie.

Je suis utilisé dans l'industrie pour de nombreuses synthèses. J'ai une très grande honte de ce que les scientifiques ont fait avec moi. Ils ont créé une bombe à Hydrogène, c'est une bombe thermonucléaire qui peut faire des centaines de victimes. Avec Soufre, je forme de l'acide sulfhydrique qui a une odeur très caractéristique permettant de détecter les fuites de gaz.

Dans un proche avenir, les scientifiques m'utiliseront pour remplacer la voiture à l'essence puisque je produis beaucoup moins d'émissions de gaz de monoxyde de carbone. Certaines marques de véhicules ont déjà expérimenté le réservoir à Hydrogène liquide ou gazeux. L'état de la Californie veut que des nouvelles automobiles mises sur le marché en 1998 soient de type Z E V, (zero emission vehicule) émission zéro pour les automobiles : en l'an 2000, 5% de toutes les voitures aux États-Unis et en 2002, 10%. Heureusement, j'ai beaucoup plus de bonnes utilités que de mauvaises.

En passant, toi et moi, nous pourrions former un lien ionique. En effet, en ta présence, j'agis comme un métal et je te donne mon électron de valence. Comme tu es un non-métal de la famille 7, en acceptant cet électron, tu deviens stable. Ensemble nous formerions de l'iodure d'hydrogène (HI).

Merci à l'avance, car je suis sûr que tu ne pourras pas résister à mon électron!

Hydrogène

Bibliographie

Le Petit Larousse illustré 1991, Paris, Larousse, 1990.

Durand, Jean. (1995). L'atome et le tableau périodique (version 4.0), [Logiciel], DLE, 1995.

Thibaudeau, Carole. (Octobre, 1995)." La voiture à hydrogène a une longueur d'avance sur la voiture à électricité". La Presse [CD-ROM]. Actualité/Québec, CEDROM- SNi,version 3.11 Outremont, Janvier 1995.

Université du Québec à Trois-Rivières. (Page consultée le 8 mai 1997). Institut de recherche sur l'hydrogène, [En ligne]. Adresse URL : http://www_hydrogene.uqtr.uquebec.ca/hydroga.html

SARGENT-WELCH, Tableau périodique des éléments, a vwr company, 1993.

Recherche : Christophe Larouche, Centre Le Goéland, Sherbrooke, QC



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Mise à jour : le 20 mai 1997
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