L’idrogeno è il primo elemento chimico della tavola periodica degli elementi, ha come simbolo H e come numero atomico 1.
Uno dei primi usi che si fece dell’idrogeno gassoso fu come gas di riempimento per aerostato e, successivamente, per altri tipi di aeronavi. La famosa tragedia del dirigibile Hindenburg si pensa non sia stata dovuta all’idrogeno con cui era stato riempito, infatti gli ingegneri avevano rivestito la struttura dell’aeronave in modo da non causare scintille, dato che si conosceva l’infiammabilità del gas. Quello fu un caso particolare di impiego, dato che non era disponibile l’eliogassoso, gas quasi altrettanto leggero, ma inerte. Al tempo l’idrogeno gassoso si otteneva per la reazione dell’acido solforico con il ferro metallico.
L’idrogeno è l’elemento chimico più leggero. Il suo isotopo più comune (prozio) consiste di un singolo protone e di un elettrone In condizioni normali di pressione e temperatura l’idrogeno forma un gas biatomico H2, con un punto di ebollizione di soli 20,27 K e un punto di fusione di 14,02 K.
Sottoposte a pressioni eccezionalmente alte, come quelle che si trovano al centro dei giganti gassosi (Giove ad esempio), le molecole perdono la loro identità e l’idrogeno diventa un metallo liquido (idrogeno metallico). Al contrario, in condizioni di pressione estremamente bassa, le molecole H2 possono subire dissociazione e se sottoposte a radiazione di opportuna frequenza, gli atomi individuali possono sopravvivere per un tempo sufficiente per esser rilevati Nubi di H2 si formano e sono associate con la nascita delle stelle.
Questo elemento gioca un ruolo vitale nel fornire energia all’universo, attraverso processi di fusione nucleare. Enormi quantità di energia vengono rilasciate sotto forma di radiazioni elettromagnetiche nel momento in cui avviene la combinazione di due nuclei di idrogeno (deuterio oppure prozio e trizio) in uno di elio.
Essendo il prozio (v. isotopi) il più semplice elemento chimico, è stato studiato dalla meccanica quantistica in maniera approfondita.
Le caratteristiche di solubilità e adsorbimento dell’idrogeno con vari metalli sono molto importanti nella metallurgia (alcuni metalli possono essere indeboliti dall’idrogeno) e nello sviluppo di forme sicure di immagazzinamento per un utilizzo come combustibile. L’idrogeno è altamente solubile in molti composti formati da lantanoido e metalli del blocco d, e può sciogliersi nei metalli cristallini ed in quelli amorfi. La solubilità dell’idrogeno nei metalli è influenzata dalle distorsioni locali e dalle impurezze del reticolo cristallino del metallo.