Fiche produit
HydrogèneH

4.1 Propriétés physico-chimiques

Gaz incolore, inodore, sans saveur.

Masse moléculaire = 2,016.

Température normale d’ébullition = − 252,77 C.

Masse volumique à pression atmosphérique :

• du gaz à 0 C :0,0899 kg/m³ ;

• du liquide à − 252,6 C :70,8 kg/m³.

Température critique = 33,3 K (− 239,7 C).

Pression critique = 1,3 x 10⁶ Pa.

Solubilité dans l’eau : faible.

La molécule H₂ existe sous deux formes qui se distinguent par les spins nucléaires de leurs atomes :

• hydrogène ortho (spins parallèles) ;

• hydrogène para (spins opposés).

À l’état gazeux et à la température ordinaire, H₂ est à 75 % ortho et à 25 % para ; à l’état liquide, il est à 99 % para.

L’hydrogène a deux isotopes : le deutérium (masse atomique : 2,0141) et le tritium (masse atomique : 3,0160).

4.2 Réactivité

L’atome d’hydrogène, lorsqu’il se lie à un autre élément, peut soit perdre son électron de valence et former un ion H⁺, soit au contraire acquérir un second électron et former alors un ion H⁻ (hydrure). Par ailleurs, l’énergie de liaison des deux atomes de la molécule d’hydrogène est très élevée (436 kJ/mol) ce qui explique la faible réactivité de ce gaz dans les conditions ambiantes et la nécessité, dans la plupart de ses réactions, d’utiliser des températures élevées et des catalyseurs.

L’hydrogène réagit avec les halogènes avec formation d’acides halohydriques. Avec le fluor, la réaction est très violente dès la température ordinaire, même à l’obscurité.

Avec l’oxygène, l’hydrogène réagit de façon explosive en présence de catalyseurs, d’une étincelle ou d’une élévation de température. Leur mélange dans le rapport volumique H₂/O₂ égal à 2 est appelé mélange tonnant. La combustion de l’hydrogène...