berapakah nomor atom dalam hidrogen?
Nomor atom
Nomor atom adalah angka yang menunjukkan jumlah proton dalam inti atom. Secara tradisi, nomor atom dilambangkan dengan simbol Z. Karena nomor atom setiap unsur kimia unik, nomor atom dipakai untuk mengidentifikasi unsur kimia. Misalnya angka atom hidrogen adalah 1 (satu) - artinya Hidrogen memiliki proton sejumlah satu.
Spektrum hidrogen
Spektrum Hidrogen adalah susunan pancaran dari atom hidrogen saat elektronnya melompat atau bertransisi dari tingkat energi tinggi ke rendah. Susunan pancaran dari atom hidrogen dibagi menjadi beberapa rangkaian spektral, dengan panjang gelombang yang dihitung dengan formula Rydberg. Garis-gari spektral yang diamati ini terbentuk karena elektron yang bertransisi antara dua tingkat energi yang berbeda di dalam atomnya. Klasifikasi rangkaian oleh formula Rydberg sangatlah penting dalam pengembangan mekanika kuantum. Rangkaian spektral sangat penting dalam astronomi untuk mendeteksi keberadaan dari hidrogen dan menghitung pergeseran merah.
Hidrogen
Aras tenaga keadaan dasar elektron pada atom hidrogen adalah −13.6 eV, yang ekuivalen dengan foton ultraviolet kira-kira 92 nm.
Atom
Bumi mengandung sekitar 1,33 atom. Pada atmosfer planet, terdapat sejumlah kecil atom gas mulia seperti argon dan neon. Sisa 99% atom pada atmosfer bumi terikat dalam bentuk molekul, misalnya karbon dioksida, oksigen diatomik, dan nitrogen diatomik. Pada permukaan Bumi, atom-atom saling berikatan membentuk berbagai macam senyawa, meliputi air, garam, silikat, dan oksida. Atom juga dapat bergabung membentuk bahan-bahan yang tidak terdiri dari molekul, contohnya kristal dan logam padat ataupun cair.
Atom
Atom adalah suatu satuan dasar materi, yang terdiri atas inti atom serta awan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom terdiri atas proton yang bermuatan positif, dan neutron yang bermuatan netral (kecuali pada inti atom Hidrogen-1, yang tidak memiliki neutron). Elektron-elektron pada sebuah atom terikat pada inti atom oleh gaya elektromagnetik. Sekumpulan atom demikian pula dapat berikatan satu sama lainnya, dan membentuk sebuah molekul. Atom yang mengandung jumlah proton dan elektron yang sama bersifat netral, sedangkan yang mengandung jumlah proton dan elektron yang berbeda bersifat positif atau negatif dan disebut sebagai ion. Atom dikelompokkan berdasarkan jumlah proton dan neutron yang terdapat pada inti atom tersebut. Jumlah proton pada atom menentukan unsur kimia atom tersebut, dan jumlah neutron menentukan isotop unsur tersebut.
Struktur molekul tetrahedron
Struktur molekul tetrahedron atau tetrahedral memiliki satu atom sebagai pusat dan empat substituen yang tersusun dalam bentuk limas segitiga, atau tetrahedron ("empat muka"). Contoh molekul dengan struktur tetrahedral adalah metana (CH). Atom karbon dalam molekul ini terikat dengan atom-atom hidrogen melalui empat pasang elektron ikatan, tanpa pasangan elektron bebas. Keempatnya tersusun dengan sudut yang sama (109,5°), menghasilkan bangun ruang limas segitiga: empat atom hidrogen di sudut-sudutnya, dan satu atom karbon di tengah-tengah. Keempat muka limas ini berbentuk segitiga sama sisi.
Spektrum hidrogen
Pada tahun 1913, Bohr mengembangkan teori fisika atom hidrogen berdasarkan rumus Reynberg. Model Bohr untuk atom hidrogen didasarkan pada gambaran planet dengan sebuah elektron ringan bermuatan negatif beredar mengelilingi sebuah inti berat bermuatan positif. Gaya yang mempertahankan elektron dalam orbitnya adalah gaya tarik Coulomb.
Bilangan kuantum azimut
Terdapat bilangan kuantum momentum sudut "ℓ" dan deret yang mengikutinya, bergantung pada nilai "n". Panjang gelombang berikut ini adalah untuk atom hidrogen:
Hidrogen
Atom hidrogen dapat dihasilkan pada temperatur yang cukup tinggi (>2000 K) agar molekul H dapat berdisosiasi. Selain itu, radiasi elektromagentik di atas 11 eV juga dapat diserap H dan menyebabkan disosiasi.
Logam alkali
Aturan Oddo–Harkins menyatakan bahwa unsur dengan nomor atom genap lebih umum daripada mereka dengan nomor atom ganjil, kecuali hidrogen. Aturan ini berpendapat bahwa unsur-unsur dengan nomor atom ganjil memiliki satu proton yang tak berpasangan dan cenderung menangkap yang lain, sehingga meningkatkan nomor atomnya. Dalam unsur dengan nomor atom genap, proton berpasangan, dengan masing-masing anggota pasangan mengimbangi putaran yang lain, sehingga meningkatkan stabilitas. Semua logam alkali memiliki bilangan atom ganjil dan, dalam Tata Surya, tidak selazim unsur-unsur dengan nomor atom yang berdekatan dengan mereka (gas mulia dan logam alkali tanah). Logam alkali yang lebih berat juga kurang berlimpah daripada yang ringan karena logam alkali mulai rubidium dan seterusnya hanya dapat disintesis dalam supernova dan tidak dalam nukleosintesis stelar. Lithium juga jauh lebih sedikit daripada natrium dan kalium karena disintesis dengan buruk dalam nukleosintesis Dentuman Besar dan bintang: Dentuman Besar hanya bisa menghasilkan lithium, berilium dan boron dalam jumlah renik karena tidak adanya inti yang stabil dengan 5 atau 8 nukleon, dan nukleosintesis bintang hanya bisa melewati kemacetan ini dengan proses tripel-alfa, memfusi tiga inti helium untuk membentuk karbon, dan melewatkan ketiga unsur tersebut.
Kelimpahan unsur
Hidrogen adalah unsur paling melimpah di alam semesta; helium berada di posisi kedua. Namun, pemeringkatan kelimpahan tidak merujuk kepada nomor atom; oksigen memiliki peringkat 3 kelimpahannya, namun memiliki nomor atom 8. Semua unsur lainnya secara substansial kurang umum.
Hidronium
Dalam kimia, hidronium merupakan nama umum bagi kation berair , jenis ion oksonium yang dihasilkan melalui protonasi air. Ion ini merupakan ion positif yang hadir ketika suatu asam Arrhenius terlarut dalam air, karena molekul asam Arrhenius dalam larutan melepaskan sebuah proton (suatu ion hidrogen positif, H) terhadap molekul air di sekelilingnya (HO).
Logam alkali
Konfigurasi elektron 1s hidrogen, yang secara superfisial mirip dengan logam alkali (ns), adalah unik, karena tidak ada subkelopak 1p. Oleh karena itu, ia dapat kehilangan elektron membentuk hidron H, atau menarik elektron membentuk ion hidrida H. Dalam kasus sebelumnya, ini menyerupai logam alkali secara superfisial; dalam kasus berikutnya, menyerupai halogen, namun perbedaan karena kurangnya subkelopak 1p cukup penting sehingga kedua golongan tidak sesuai dengan sifat hidrogen. Golongan 14 adalah yang paling sesuai dalam hal sifat termodinamika seperti energi ionisasi dan afinitas elektron, namun tidak satu pun dari tiga penempatan sepenuhnya memuaskan. Sebagai contoh sifat tidak lazim hidrogen antara lain konfigurasi elektron yang tidak biasa dan ukurannya yang kecil, ion hidrogen sangat kecil (jari-jari sekitar 150 fm dibandingkan dengan ukuran 50-220 pm untuk kebanyakan atom dan ion lainnya) dan tidak ada sistem yang berhubungan selain dalam asosiasi dengan atom atau molekul lainnya. Memang, transfer proton antara bahan kimia adalah dasar kimia asam-basa. Hal yang juga unik adalah kemampuan hidrogen untuk membentuk ikatan hidrogen, yang merupakan efek dari transfer muatan, elektrostatik, dan fenomana yang berhubungan dengan elektron. Sementara ikatan lithium yang analog juga diketahui, kebanyakan merupakan elektrostatik. Namun demikian, hidrogen dapat melakukan peran struktural yang sama seperti logam alkali dalam beberapa molekul kristal, dan memiliki hubungan dekat dengan logam alkali paling ringan (terutama lithium).
Inti atom
Sebuah inti atom terdiri dari proton dan neutron yang saling terikat sangat kuat. Gaya elektromagnet yang menyebabkan semacam arus (muatan), mencegah proton membentuk ikatan tanpa neutron (gaya elektromagnetik tersebut akan menghancurkan inti nuklir semacam itu - ikatan tanpa neutron). Ketika neutron dan proton berada dalam jarak yang sangat dekat, mereka ditahan oleh gaya nuklir kuat. Gaya nuklir kuat ini sangat sangat kuat bila dibandingkan dengan gaya gravitasi atau dengan gaya elektromagnet, akan tetapi karena gaya nuklir kuat ini hanya bekerja dalam jarak yang sangat pendek (berlawanan dengan gaya gravitasi dan elektromagnet yang mempunyai jangkauan tak terhingga) kita tidak dapat merasakannya dalam kehidupan sehari hari. Hidrogen adalah satu-satunya unsur yang tidak mempunyai neutron dalam intinya; inti hidrogen hanya terdiri 1 proton. Bentuk stabil dari helium, unsur teringan berikutnya, mempunyai 2 proton dan 2 neutron. Sebagian besar unsur ringan stabil ketika mempunyai jumlah neutron dan proton yang seimbang, tetapi semakin berat/besar suatu unsur ia akan membutuhkan lebih banyak neutron untuk tetap terikat bersama.
Isotop
Dalam nomenklatur ilmiah, isotop (nuklida) dispesifikasikan berdasarkan nama unsur tertentu oleh sebuah hyphen dan jumlah nukleon (proton dan neutron) dalam nukleus atom (misal, helium-3, karbon-12, karbon-14, besi-57, uranium-238). Dalam bentuk simbolik, jumlah nukleon ditandakan sebagai sebuah prefik naik-ke-atas terhadap simbol kimia (misal, He, C, C, Fe, U, dan lain-lain).
Air
Air merupakan cairan singular, oleh karena kapasitasnya untuk membentuk jaringan molekul 3 dimensi dengan ikatan hidrogen yang mutual. Hal ini disebabkan karena setiap molekul air mempunyai 4 muatan fraksional dengan arah tetrahedron, 2 muatan positif dari kedua atom hidrogen dan dua muatan negatif dari atom oksigen. Akibatnya, setiap molekul air dapat membentuk 4 ikatan hidrogen dengan molekul disekitarnya. Sebagai contoh, sebuah atom hidrogen yang terletak di antara dua atom oksigen, akan membentuk satu ikatan kovalen dengan satu atom oksigen dan satu ikatan hidrogen dengan atom oksigen lainnya, seperti yang terjadi pada es. Perubahan densitas molekul air akan berpengaruh pada kemampuannya untuk melarutkan partikel. Oleh karena sifat muatan fraksional molekul, pada umumnya, air merupakan zat pelarut yang baik untuk partikel bermuatan atau ion, namun tidak bagi senyawa hidrokarbon.
Unsur-unsur prediksi Mendeleev
Pada tahun 1902, setelah menerima bukti untuk unsur helium dan argon, Mendeleev meletakkan Gas Mulia ini ke dalam Golongan 0 dalam tata letak unsur-unsurnya. Karena Mendeleev meragukan teori atom untuk menjelaskan Hukum perbandingan tetap, ia tidak memiliki alasan kritis untuk mempercayai bahwa hidrogen adalah unsur paling ringan, dan menyarankan bahwa anggota hipotetis yang lebih ringan daripada unsur inert Golongan 0 dianggap tak terdeteksi dan bertanggung jawab untuk radioaktivitas.
Molekul
Suatu molekul dapat homonuklir, yaitu, mengandung atom-atom dari satu unsur kimia, misalnya oksigen (O); atau dapat pula berupa heteronuklir, suatu senyawa kimia yang tersusun dari lebih dari satu unsur, misalnya air (HO). Atom dan kompleks yang terhubung melalui ikatan non kovalen, seperti ikatan hidrogen atau ikatan ionik, umumnya dianggap sebagai molekul tunggal.
Spektrum hidrogen
Pada akhir abad ke 21, tentang menganalisis spektrum radiasi diskret yang dipancarkan apabila lucutan muatan-muatan listrik yang dihasilkan dalam gas. Atom yang paling ringan dan paling sederhana merupakan atom hidrogen yang tersusun dari sebuah inti dan sebuah elektron. Maka, pengukuran spektroskopis menunjukan bahwa hidrogen memiliki spektrum yang sederhana dibandingkan unsur-unsur lain. Didapatkan bahwa garis dalam daerah optis dan bukan optis terletak sitematis dalam berbagai deretan. Semua panjang gelombang atom hidrogen diberikan oleh sebuah hubungan empiris tunggal
Hidrogen
formula_7
Tritium
Tritium (disebut juga Hidrogen-3 , simbol ditulis T atau H) adalah salah satu isotop radioaktif dari hidrogen dan merupakan salah satu daripada tiga bentuk isotop hidrogen yang terdiri daripada protium, deuterium, dan tritium. Tritium mengandungi 2 neutron.
Lakton
Lakton biasanya dinamai berdasarkan molekul asam prekursornya ("aseto" = 2 atom karbon, "propio" = 3, "butiro" = 4, "valero" = 5, "kapro" = 6, dsb.), dengan suatu akhiran "-lakton" dan awalan huruf Yunani yang menandakan banyaknya atom karbon dalam heterosiklik — yaitu, jarak antara gugus -OH dan -COOH yang bersangkutan terhadap struktur tulang belakangnya. Atom karbon pertama setelah karbon dalam gugus -COOH pada senyawa induk diberi label α, yang kedua diberi label β, dan seterusnya. Sehingga, awalan tersebut juga menandakan ukuran cincin lakton: α-lakton = cincin beranggota-3, β-lakton = beranggota-4, γ-lakton = beranggota-5, dsb.
Elektronegativitas
Oleh karena hanya perbedaan elektronegativitas yang dapat dihitung, kita perlu memilih sebuah titik acuan untuk membangun skala. Hidrogen dijadikan acuan karena ia membentuk ikatan kovalen dengan hampir semua unsur. Nilai elektronegativitasnya pertama kali ditentukan sebagai 2,1, namun kemudian direvisi menjadi 2,20. Selain itu, kita juga perlu memutuskan unsur manakah (dari dua unsur) yang memiliki elektronegativitas lebih besar. Pemutusan ini dapat dilakukan dengan menggunakan "intuisi kimia", misalnya pada hidrogen bromida yang terlarut dalam air membentuk H dan Br, kita dapat berasumsi bahwa bromin lebih elektronegatif daripada hidrogen.
Helium
Menurut perspektif mekanika kuantum, helium adalah atom tersederhana kedua yang dapat dimodelkan setelah atom hidrogen. Helium tersusun atas dua elektron dalam orbital atom helium dan inti atom yang terdiri dari dua proton dan beberapa neutron. Menurut mekanika Newton, tiada sistem yang terdiri dari lebih dari dua pertikel yang dapat diselesaikan menggunakan pendekatan matematis analitis yang eksak (liat masalah tiga benda). Hal yang sama juga berlaku pada atom helium, sehingganya diperlukan metode matematis numeris bahkan untuk menyelesaikan sistem satu inti dan dua elektron. Metode kimia komputasional telah digunakan untuk menciptakan gambaran elektron yang terikat dengan inti atom secara kuantum dengan akurasi < 2% dari nilai sebenarnya. Dalam gambaran model ini, ditemukan bahwa tiap-tiap elektron dalam helium saling memerisai atraksi inti atom (efek pemerisaian) sehingganya muatan efektif inti yang tiap-tiap elektron terima (nilai "Z") adalah sekitar 1,69 dan bukannya 2.
Bensin
Bensin dibuat dari minyak mentah, cairan berwarna hitam yang dipompa dari perut bumi dan biasa disebut dengan "petroleum". Cairan ini mengandung hidrokarbon; atom-atom karbon dalam minyak mentah ini berhubungan satu dengan yang lainnya dengan cara membentuk rantai yang panjangnya yang berbeda-beda. Molekul hidrokarbon dengan panjang yang berbeda akan memiliki sifat yang berbeda pula. CH (metana) merupakan molekul paling “ringan”; bertambahnya atom C dalam rantai tersebut akan membuatnya semakin “berat”. Empat molekul pertama hidrokarbon adalah metana, etana, propana, dan butana. Dalam temperatur dan tekanan kamar, keempatnya berwujud gas, dengan titik didih masing-masing -107, -67,-43 dan -18 derajat C. Berikutnya, dari C5 sampai dengan C18 berwujud cair, dan mulai dari C19 ke atas berwujud padat.
Unsur kimia
Unsur kimia yang telah dikenal memiliki nomor atom dari 1 hingga 118, yang secara konvensional disajikan dalam angka Arab. Oleh karena unsur-unsur tersebut dapat diurutkan sesuai nomor atomnya, biasanya dari paling rendah ke paling tinggi (sebagai tabel periodik), sekelompok unsur kadang-kadang disebutkan dengan notasi semacam "hingga", "setelah", atau "dari ... hingga", seperti "hingga besi", "setelah uranium", atau "dari lantanum hingga lutesium". Istilah "ringan" dan "berat" kadang-kadang juga digunakan secara informal untuk mengindikasikan nomor atom relatif (bukan massa jenis), seperti dalam "lebih ringan daripada karbon" atau "lebih berat daripada timbal", meskipun secara teknis pertambahan berat atau massa atom unsur tersebut (berat atom atau massa atom) tidak selalu berbanding lurus dengan nomor atomnya.
Logam alkali
Energi ionisasi pertama hidrogen (1312,0 kJ/mol) jauh lebih tinggi daripada logam alkali. Oleh karena hanya satu elektron tambahan yang diperlukan untuk memenuhi kelopak terluar atom hidrogen, hidrogen sering berperilaku seperti halogen, membentuk ion hidrida yang negatif, dan kadang-kadang dianggap sebagai halogen. (Logam alkali juga bisa membentuk ion negatif, yang dikenal sebagai alkalida, tapi ini tidak stabil dan sekedar memenuhi keingintahuan di laboratorium.) Diharapkan untuk beberapa waktu hidrogen cair akan menunjukkan sifat logam; sementara ini terbukti bukan masalah, di bawah tekanan yang sangat tinggi, seperti yang ditemukan pada inti Jupiter dan Saturnus, hidrogen memang menjadi logam dan berperilaku seperti logam alkali; pada fase ini, dikenal sebagai hidrogen metalik. resistivitas listrik hidrogen cair pada 3000 K kira-kira sama dengan rubidium dan cesium cair pada 2000 K pada tekanan masing-masing saat mereka mengalami transisi nonlogam menjadi logam.
Air
Air adalah substansi kimia dengan rumus kimia HO: satu molekul air tersusun atas dua atom hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atom oksigen. Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) and temperatur 273,15 K (0 °C). Zat kimia ini merupakan suatu pelarut yang penting, yang memiliki kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia lainnya, seperti garam-garam, gula, asam, beberapa jenis gas dan banyak macam molekul organik.
Antihidrogen
Antihidrogen adalah antimateri dari hidrogen. Sementara atom hidrogen biasa terdiri dari elektron dan proton, atom antihidrogen terdiri dari positron dan antiproton.
Lambang kimia yang diajukan untuk mewakilinya adalah H yang diberi garis atas, yakni H (dibaca: H bar).
Sprektrum atom hidrogen
Pada tahun 1913, Bohr mengembangkan teori fisika atom hidrogen berdasarkan rumus Reynberg. Model Bohr untuk atom hidrogen didasarkan pada gambaran planet dengan sebuah elektrn ringan bermuatan negatif beredar mengelilingi sebuah inti berat bermuatan positif. gaya yang mempertahankan elektron dalam orbitnya adalah gaya tarik Coulomb.
Deuterium
Deuterium disebut juga Hidrogen-2, atau hidrogen berat (simbol ditulis D atau H) merupakan salah satu daripada tiga bentuk isotop hidrogen yang terdiri daripada protium, deuterium, dan tritium. Deuterium merupakan isotop stabil dengan kelimpahan alami di samudra Bumi kira-kira satu dari 6500 atom hidrogen (~154 PPM). Dengan demikian deuterium merupakan 0.015% (0.030% berat) dari semua hidrogen yang terbentuk secara alami. Inti deuterium, disebut deuteron, mengandung satu proton dan satu netron, sementara inti hidrogen paling umum terdiri dari hanya satu proton dan tanpa netron. Nama isotop berasal dari bahasa Yunani, "deuteros" yang berarti "dua", untuk menunjukkan 2 partikel sub-atomik yang menyusun inti.
Hidrogen
formula_13
Elektron valensi
Jumlah elektron dalam kelopak valensi terluar mengatur perilaku ikatannya. Oleh karena itu, unsur-unsur yang atomnya memiliki jumlah elektron valensi yang sama dikelompokkan bersama dalam tabel periodik unsur kimia. Sesuai aturan umum, unsur golongan utama (kecuali hidrogen dan helium) cenderung bereaksi untuk membentuk kelopak tertutup, sesuai konfigurasi elektron sp. Kecenderungan ini disebut aturan oktet, karena masing-masing atom yang berikatan memiliki delapan elektron valensi termasuk elektron yang digunakan bersama.
Unsur kimia
Lambang nomor atom adalah "Z".
Teori atom dalton
Konsep atom Dalton jauh lebih terperinci daripada dan spesifik daripada konsep Democritus.Hipotesis pertama menyatakan bahwa atom dari unsur yang satu berbeda degan atom dari unsur yang lain . Dalton tidak mencoba untuk menggambarkan struktur atau susunan atom-atom - dia tidak mempunyai gambaran seperti apa sebenarnya atom itu.Tetapi dia menyadari bahwa perbedaan sifat yang ditunjukkan oleh unsur -unsur seperti hidrogen dan oksigen yang dapat dijelaskan dengan mengasumsikan bahwa atom-atom hidrogen tidak sama dengan atom-atom oksigen. Hipotesis kedua menyatakan bahwa untuk membentuk suatu senyawa, kita tidak hanya membutuhkan atom-atom dari unsur yang sesuai, tetapi juga jumlah yang spesifik dari atom-atom ini. Gagasan ini merupakan perluasan dari suatu hukum yang dipublikasikan pada tahun 1799 oleh seorang kimiawan Perancis Josept Prous.
Henry Moseley
Pada 1913, dengan menggunakan spektrum sinar-X yang diperoleh dari difraksi dalam kristal, ia menemukan hubungan sistematis antara panjang gelombang dan nomor atom, hukum Moseley. Sebelumnya, nomor atom telah dipikirkan sebagai nomor yang berubah-ubah, berdasar pada urutan berat atom, namun bisa berubah bila perlu (sebagai contoh, oleh Dmitri Mendeleyev) untuk menaruh unsur di tempat yang semestinya pada tabel periodik. Penemuan Moseley menunjukkan bahwa nomor atom itu tetap namun memiliki dasar yang bisa diukur melalui eksperimen. Di samping itu, Moseley menunjukkan bahwa ada pemisah dalam urutan pada nomor 43, 61 dan 75 (kini diketahui bersifat radioaktif, tidak terjadi secara alamiah, berturut-turut teknesium dan prometium, dan unsur rhenium yang terjadi secara alamiah dan ditemukan belakangan last). Sebelumnya Dmitri Ivanovich Mendeleyev telah memperkirakan teknesium, dan Bohuslav Brauner telah memprediksikan prometium; Moseley menyatakan prediksi mereka, memprediksikan sebuah unsur lain yang tak ditemukan, dan menyatakan tidak ada pemisah lain pada tabel periodik antara aluminum dan emas.
Hidrogen
Isotop hidrogen yang paling banyak dijumpai di alam adalah protium, yang inti atomnya hanya mempunyai proton tunggal dan tanpa neutron. Senyawa ionik hidrogen dapat bermuatan positif (kation) ataupun negatif (anion). Hidrogen dapat membentuk senyawa dengan kebanyakan unsur dan dapat dijumpai dalam air dan senyawa-senyawa organik. 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
Senyawa hidrogen sering disebut sebagai hidrida, sebuah istilah yang tidak mengikat. Oleh kimiawan, istilah "hidrida" biasanya memiliki arti atom H yang mendapat sifat anion, ditandai dengan H. Keberadaan anion hidrida, dikemukakan oleh Gilbert N. Lewis pada tahun 1916 untuk gologngan I dan II hidrida garam, didemonstrasikan oleh Moers pada tahun 1920 dengan melakukan elektrolisis litium hidrida cair (LiH) yang menghasilkan sejumlah hidrogen pada anode. Untuk hidrida selain logam golongan I dan II, istilah ini sering kali membuat kesalahpahaman oleh karena elektronegativitas hidrogen yang rendah. Pengecualian adalah hidrida golongan II BeH yang polimerik. Walaupun hidrida dapat dibentuk dengan hampir semua golongan unsur, jumlah dan kombinasi dari senyawa bervariasi, sebagai contoh terdapat lebih dari 100 hidrida borana biner yang diketahui, namun cuma satu hidrida aluminium biner yang diketahui. Hidrida indium biner sampai sekarang belum diketahui, walaupun sejumlah komplek yang lebih besar eksis.
Hidrogen
Gas hidrogen, H, pertama kali dihasilkan secara artifisial oleh T. Von Hohenheim (dikenal juga sebagai Paracelsus, 1493–1541) melalui pencampuran logam dengan asam kuat. Dia tidak menyadari bahwa gas mudah terbakar yang dihasilkan oleh reaksi kimia ini adalah unsur kimia yang baru. Pada tahun 1671, Robert Boyle menemukan kembali dan mendeskripsikan reaksi antara besi dan asam yang menghasilkan gas hidrogen. Pada tahun 1766, Henry Cavendish adalah orang yang pertama mengenali gas hidrogen sebagai zat diskret dengan mengidentifikasikan gas tersebut dari reaksi logam-asam sebagai "udara yang mudah terbakar". Pada tahun 1781 dia lebih lanjut menemukan bahwa gas ini menghasilkan air ketika dibakar. Pada tahun 1783, Antoine Lavoisier memberikan unsur ini dengan nama hidrogen (dari Bahasa Yunani "hydro" yang artinya air dan "genes" yang artinya membentuk) ketika dia dan Laplace mengulang kembali penemuan Cavendish yang mengatakan pembakaran hidrogen menghasilkan air.
Nukleosintesis
Gagasan pertama tentang nukleosintesis adalah bahwa unsur kimia diciptakan pada permulaan alam semesta, tetapi tidak ada jalan cerita fisika yang berjaya menjelaskannya. Hidrogen dan helium jelas-jelas jauh lebih melimpah daripada kelimpahan unsur-unsur lainnya (semuanya itu hanya berjumlah kurang dari 2% massa tata surya, dan diduga tata bintang lainnya pun sedemikian). Pada saat yang sama, jelas bahwa karbon adalah unsur yang paling melimpah berikutnya, dan juga terdapat kecenderungan umum yang mengarah pada kelimpahan unsur-unsur ringan, khususnya mereka yang terdiri dari semua bilangan inti atom helium-4.
Hidrogen
formula_9
Hidrogen
formula_4
Oksigen
Air () adalah oksida hidrogen dan merupakan senyawa oksigen yang paling dikenal. Atom hidrogen secara kovalen berikatan dengan oksigen. Selain itu, atom hidrogen juga berinteraksi dengan atom oksigen dari molekul air lainnya (sekitar 23,3 kJ·mol per atom hidrogen). Ikatan hidrogen antar molekul air ini menjaga kedua molekul 15% lebih dekat daripada yang diperkirakan apabila hanya memperhitungkan gaya Van der Waals.
Oleh karena elektronegativitasnya, oksigen akan membentuk ikatan kimia dengan hampir semua unsur lainnya pada suhu tinggi dan menghasilkan senyawa oksida. Namun, terdapat pula beberapa unsur yang secara spontan akan membentuk oksida pada suhu dan tekanan standar. Perkaratan besi merupakan salah satu contohnya. Permukaan logam seperti aluminium dan titanium teroksidasi dengan keberadaan udara dan membuat permukaan logam tersebut tertutupi oleh lapisan tipis oksida. Lapisan oksida ini akan mencegah korosi lebih lanjut. Beberapa senyawa oksida logam transisi ditemukan secara alami sebagai senyawa non-stoikiometris. Sebagai contohnya, FeO (wustit) sebenarnya berumus , dengan "x" biasanya sekitar 0,05.
Biokimia
Pada dasarnya, protein terdiri dari rantai asam amino. Sebuah asam amino terdiri dari satu atom karbon yang berikatan dengan 4 grup. Grup pertama dalah gugus amino, —NH, grup kedua adalah asam karboksilik, —COOH (meskipun eksisnya sebagai —NH dan —COO dalam kondisi fisiologis). Grup yang ketiga adalah atom hidrogen. Grup yang keempat biasanya disingkat sebagai "—R", dan grup inilah yang membedakan antar asam amino. Ada 20 macam asam amino standar. Beberapa dari mereka mempunyai fungsi sendiri-sendiri, misalnya, fungsi glutamat adalah sebagai neurotransmiter.
Asam amino dapat bergabung melalui ikatan peptida. Dalam sintesis dehidrasi ini, sebuah molekul air akan dilepaskan dan ikatan peptida akan menghubungkan atom nitrogen dari asam amino yang satu dengan atom karbon dari gugus asam karboksil lain. Maka, hasilnya adalah "dipeptida". Rangkaian beberapa asam amino (biasanya lebih kecil dari 30) disebut polipeptida. Untuk rangkaian yang lebih panjang, biasanya disebut sebagai protein. Sebagai contoh, protein albumin pada plasma darah terdiri dari 585 residu asam amino.
Hidrida
Hidrida merupakan nama yang diberikan untuk ion negatif hidrogen H. Walaupun ion ini tidak akan ada tanpa kondisi yang khusus, istilah hidrida digunakan secara luas untuk menyebut sebuah senyawa hidrogen dengan unsur lain, terutama untuk unsur golongan 1–16. Senyawa-senyawa yang dibentuk oleh hidrogen sangatlah banyak, melebihi senyawa yang dapat dibentuk oleh unsur lain.
Deret Balmer
Deret Balmer ditandai oleh transisi elektron dari "n" ≥ 3 ke "n" = 2, di mana "n" mengacu pada bilangan kuantum radial atau bilangan kuantum utama elektron. Transisi ini diberi nama secara berurutan oleh huruf Yunani: "n" = 3 ke "n" = 2 dinamakan H-α, 4 ke 2 adalah H-β, 5 ke 2 adalah H-γ, dan 6 ke 2 adalah H-δ. Sebagai garis spektrum pertama terkait dengan deret ini terletak di bagian kasat mata dari spektrum elektromagnetik, garis-garis ini secara historis disebut sebagai "H-alfa", "H-beta", "H-gama" dan sebagainya, di mana H adalah unsur hidrogen.
Sejarah tabel periodik
Pada tahun 1914, setahun sebelum ia tewas dalam aksi di Gallipoli, fisikawan Inggris, Henry Moseley, menemukan hubungan antara panjang gelombang sinar-X unsur dengan nomor atomnya. Dia kemudian mampu mengurutkan ulang tabel periodik berdasarkan muatan inti, bukan berdasarkan berat atom. Sebelum penemuan ini, nomor atom diurutkan berdasarkan berat atom unsur. Penemuan Moseley menunjukkan bahwa nomor atom sebenarnya didasarkan pada pengukuran eksperimental.
Menggunakan informasi tentang panjang gelombang sinar-X, Moseley menempatkan argon (dengan nomor atom Z = 18) sebelum kalium (Z = 19), meskipun terdapat fakta bahwa berat atom argon 39,9 lebih besar daripada berat atom kalium (39,1). Urutan baru itu sesuai dengan sifat kimia unsur-unsur, karena argon adalah gas mulia dan kalium merupakan logam alkali. Demikian pula, Moseley menempatkan kobalt sebelum nikel dan mampu menjelaskan bahwa telurium muncul sebelum iodium, tanpa merevisi berat atom eksperimental telurium, seperti yang telah diusulkan oleh Mendeleev.
Penelitian Moseley menunjukkan bahwa ada kekosongan dalam tabel periodik di nomor atom 43 dan 61, yang sekarang masing-masing ditempati oleh teknesium dan prometium.
Raksa
Raksa (nama lama: air raksa) atau merkuri atau hydrargyrum () adalah unsur kimia pada tabel periodik dengan simbol Hg dan nomor atom 80.
Hidrokarbon aromatik
Beberapa senyawa aromatik yang bukan merupakan turunan benzena disebut dengan heteroarena, senyawa-senyawa ini mengikuti Aturan Hückel. Pada senyawa-senyawa ini, paling sedikit ada satu atom karbon yang digantikan oleh atom lainnya, misalnya oksigen, nitrogen, atau sulfur. Salah satu contohn senyawanya adalah furan, sebuah senyawa heterosiklik cincin yang mempunyai 5 anggota, salah satunya atom oksigen. Contoh lainnya adalah piridina, sebuah senyawa heterosiklik cincin dengan 6 anggota, salah satunya atom nitrogen.
Unsur periode 1
Unsur periode 1 adalah unsur-unsur kimia dalam baris (atau periode) pertama dari tabel periodik unsur kimia. Tabel periodik disusun berdasarkan baris untuk menggambarkan keberulangan tren (periodik) perilaku kimia unsur-unsur seiring dengan kenaikan nomor atom. Baris baru dimulai ketika perilaku kimia mulai berulang, artinya unsur-unsur dengan perilaku yang sama akan jatuh pada kolom vertikal yang sama. Periode pertama mengandung lebih sedikit unsur daripada baris-baris lain dalam tabel, dengan hanya dua anggota yaitu: hidrogen dan helium. Situasi ini dapat dijelakan menggunakan teori modern struktur atom. Dalam penjelasan mekanika kuantum tentang struktur atom, periode ini berhubungan dengan pengisian orbital 1s. Unsur-unsur periode 1 mematuhi kaidah duet yang menyatakan bahwa mereka memerlukan dua elektron untuk melengkapi kulit valensinya. Jumlah maksimum elektron yang dapat diakomodasi oleh unsur-unsur ini adalah dua, yang keduanya terletak di dalam orbital 1s. Oleh karena itu, periode 1 hanya beranggotakan dua unsur.
Semua periode lain dalam tabel periode mengandung sekurang-kurangnya 8 unsur, dan seringkali membantu menjelaskan tren periodik sepanjang periode. Namun, periode 1 hanya beranggotakan dua unsur, sehingga konsep ini tidak berlaku di sini.
Hidrogen
Hidrogen adalah unsur yang paling melimpah di alam semesta ini dengan persentase 75% dari barion berdasarkan massa dan lebih dari 90% berdasarkan jumlah atom. Unsur ini ditemukan dalam kelimpahan yang besar di bintang-bintang dan planet-planet gas raksasa. Awan molekul dari H diasosiasikan dengan pembentukan bintang. Hidrogen memainkan peran penting dalam pemberian energi bintang melalui reaksi proton-proton dan fusi nuklir daur CNO.
Unsur kimia
Jumlah proton dalam inti atom juga menentukan muatan listrik, yang pada gilirannya menentukan jumlah elektron atom tersebut dalam kondisi tak terionisasi. Elektron menempati orbital atom yang menentukan beragam sifat kimia atom. Jumlah neutron dalam inti atom biasanya berpengaruh sangat kecil pada sifat unsur kimia (kecuali dalam kasus hidrogen dan deuterium). Oleh karena itu, seluruh isotop karbon memiliki sifat kimia yang hampir identik karena kesemuanya memiliki enam proton dan enam elektron, meskipun atom karbon dapat mempunyai, misalnya, 6 atau 8 neutron. Inilah dasar pemikiran penentuan karakteristik unsur kimia menggunakan nomor atom, dan bukannya nomor massa atau massa atom.
Borohidrida
Anion borohidrida anion memiliki struktur tetrahedral dengan boron sebagai pusatnya dan hidrogen terletak di empat sudut tetrahedron. Dalam kompleks logam, ion borohidrida terikat pada logam dengan cara menjembatani atom hidrogen, biasanya salah satu dari tiga cara yang berbeda: monodentat (satu jembatan hidrogen), bidentat (dua jembatan hidrogen), dan tridentate(tiga jembatan hidrogen) (η, η, atau η). Pilihan moda koordinasi ini sangat dipengaruhi oleh sifat logam dan tingkat oksidasi.
Natrium borohidrida adalah borohidrida yang dibuat pada skala industri terbesar, diperkirakan 5000 ton/tahun pada 2002. Kegunaan utama adalah untuk reduksi belerang dioksida untuk membuat natrium ditionit:
Ditionit digunakan untuk pemutih pulp kayu. Natrium borohidrida juga digunakan untuk mereduksi aldehida dan keton dalam produksi obat-obatan seperti kloramfenikol, tiofenikol, vitamin A, atropin, skopolamin, serta banyak perisa dan aroma.
Unsur periode 6
Astatin ( atau ) adalah suatu unsur kimia radioaktif dengan lambang At dan nomor atom 85. Astatin terdapat di Bumi hanya sebagai hasil peluruhan dari unsur-unsur yang lebih berat, kemudian meluruh kembali dengan cepat, sehingga sangat sedikit yang diketahui tentang unsur ini daripada unsur-unsur di atasnya dalam golongan yang sama pada tabel periodik. Studi awal telah menunjukkan bahwa unsur ini mengikuti tren periodik, merupakan halogen paling berat yang dikenal, dengan titik leleh dan didih lebih tinggi daripada halogen yang lebih ringan.
Logam alkali
Seluruh logam alkali bereaksi hebat (kadang disertai ledakan) dengan air dingin, menghasilkan larutan akuatik basa kuat hidroksida logam alkali dan menghasilkan gas hidrogen. Reaksi ini semakin hebat dengan kenaikan nomor atom dalam satu golongan: litium bereaksi konstan disertai penggolakan (), tetapi natrium dan kalium dapat menyala, sedangkan rubidium dan caesium tenggelam dalam air dan menghasilkan gas hidrogen dengan sangat cepat yang dapat menimbulkan gelombang kejut dalam air sehingga dapat memecahkan wadah kaca. Ledakan dihasilkan ketika suatu logam alkali dijatuhkan ke dalam air, yang sejatinya merupakan dua tahapan terpisah. Pertama, logam bereaksi dengan air, memecahkan ikatan hidrogen dalam air dan menghasilkan gas hidrogen; proses ini berlangsung lebih cepat untuk logam alkali yang lebih berat. Kedua, panas yang dihasilkan dari reaksi pertama seringkali menyalakan gas hidrogen, menyebabkan udara sekitarnya tersambar ledakan. Ledakan gas hidrogen sekunder ini yang menghasilkan nyala api yang terlihat di atas permukaan air dalam mangkok, danau, atau badan air lainnya, dan bukan reaksi awal antara logam dengan air (yang cenderung terjadi di dalam air). Hidroksida logam alkali adalah hidroksida paling basa yang paling dikenal.
Atom bakhidrogen
di mana
Hidroksida
Hidroksida adalah suatu ion poliatomik yang terdiri dari oksigen dan hidrogen (OH). Ion ini bermuatan −1 dan merupakan salah satu ion poliatomik yang paling sederhana. Sebagian besar hidroksida tidak larut dalam air.
Molekul diatomik
Dalam buku Huber dan Herzberg, Molecular Spectra and Molecular Structure IV. Constants of Diatomic Molecules, terdapat sekitar ratusan molekul diatomik yang terdaftar. Beberapa di antaranya terdeteksi secara spektroskopis pada ruang antarbintang. Namun, hanya beberapa molekul diatomik yang ditemukan secara alami di Bumi. Sekitar 99% atmosfer bumi terdiri dari molekul diatomik, utamanya oksigen O (21%) dan nitrogen N (78%), sedangkan sisa 1%-nya terdiri dari argon (0.9340%) dan gas lainnya. Kelimpahan alami hidrogen (H) pada atmosfer bumi hanyalah dalam kadar bagian per juta (ppm). Walaupun demikian, hidrogen adalah molekul yang paling melimpah dalam alam semesta. Ia utamanya ditemukan sebagai materi penyusun bintang.
Logam transisi
Salah satu ciri logam transisi adalah di mana unsur-unsur tersebut mempunyai lebih dari satu bilangan oksidasi. Contohnya, pada senyawa vanadium diketahui mempunyai bilangan oksidasi mulai -1 pada V(CO) hingga +5 pada VO.
Bilangan oksidasi maksimum pada logam transisi baris pertama sama dengan jumlah elektron valensi seperti titanium (+4) dan mangan (+7) namun berkurang pada unsur-unsur selanjutnya. Pada baris kedua dan ketiga ada ruthenium dan osmium dengan bilangan oksidasi +8. Pada senyawa seperti [Mn0] dan OsO, unsur logam transisi memperoleh oktet yang stabil dengan membentuk empat ikatan kovalen.
Bilangan oksidasi terendah ada pada senyawa Cr(CO) (bilangan oksidasi nol) dan Fe(CO) (bilangan oksidasi -2) di mana aturan 18 elektron dipatuhi. Senyawa tersebut juga merupakan kovalen.
Ikatan ion biasanya terbentuk pada bilangan oksidasi +2 atau +3. Pada senyawa yang terlarut, ion tersebut biasanya berikatan dengan enam molekul air yang tersusun secara oktahedral.
Hidrogen
Terdapat dua jenis molekul diatomik hidrogen yang berbeda berdasarkan spin relatif inti. Dalam bentuk ortohidrogen, spin dari dua proton adalah paralel dan dalam keadaan triplet; dalam bentuk parahidrogen, spin-nya adalah antiparalel dan dalam keadaan singlet. Pada keadaan standar, gas hidrogen terdiri dari 25% bentuk para dan 75% bentuk orto, juga dikenal dengan sebutan "bentuk normal". Rasio kesetimbangan antara ortohidrogen dan parahidrogen tergantung pada termperatur. Namun oleh karena bentuk orto dalam keadaan tereksitasi, bentuk ini tidaklah stabil dan tidak bisa dimurnikan. Pada suhu yang sangat rendah, hampir semua hidrogen yang ada adalah dalam bentuk parahidrogen. Sifat fisik dari parahidrogen murni berbeda sedikit dengan "bentuk normal". Perbedaan orto/para juga terdapat pada molekul yang terdiri dari atom hidrogen seperti air dan metilena.
Nitrogen
Nitrogen adalah anggota paling ringan dari golongan 15 tabel periodik, seringkali disebut pniktogen. Nama tersebut berasal dari bahasa Yuniani πνίγειν "tersedak", merujuk langsung kepada sifat asfiksiasi nitrogen. Nitrogen adalah unsur umum dalam alam semesta, diperkirakan berada pada urutan ke-7 total kelimpahan dalam galaksi Bima Sakti dan Tata Surya. Pada suhu dan tekanan standar, dua atom unsur ini berikatan membentuk dinitrogen, suatu gas diatomik yang tak berwarna dan tak berbau, dengan rumus kimia N. Dinitrogen membentuk sekitar 78% atmosfer bumi, membuatnya sebagai unsur mandiri yang paling melimpah. Nitrogen terdapat dalam semua organisme, terutama dalam asam amino (dan juga protein tentunya), dalam asam nukleat (DNA dan RNA) serta dalam molekul pemindah energi adenosin trifosfat (ATP). Tubuh manusia mengandung sekitar 3% nitrogen (berdasarkan massa), dan merupakan unsur paling melimpah ke-4 di dalam tubuh setelah oksigen, karbon, dan hidrogen. Siklus nitrogen menjelaskan pergerakan unsur dari udara, memasuki biosfer dan senyawa organik, kemudian kembali ke atmosfer.
Hidrogen
formula_8
Unsur kimia
Nomor atom suatu unsur sama dengan jumlah proton dalam masing-masing atom, dan mendefinisikan unsur kimia. Sebagai contoh, seluruh atom karbon mengandung 6 proton dalam inti atomnya; sehingga nomor atom karbon adalah 6. Atom karbon dapat memiliki jumlah neutron yang berbeda; atom dari unsur yang sama tetapi memiliki jumlah netron yang berbeda dikenal sebagai isotop.
Hidrogen
formula_14
formula_15
Nama unsur sistematik
Semua unsur sampai dengan bilangan atom 111 telah mendapatkan nama dan simbol permanen, sehingga penggunaan nama sistematis dan simbol direkomendasikan hanya untuk unsur-unsur 112 ke atas. Oleh karena itu, hanya nama-nama sistematis yang mempunyai simbol berhuruf 3 (atau lebih secara teoretis).
Mulai 2015, semua unsur sampai dengan nomor atom 112, dan unsur 114 serta 116, masing-masing telah memiliki nama dan simbol resmi yang permanen. Nama dan simbol sistematik hanya digunakan untuk unsur tak bernama yaitu 113, 115, 117, 118 dan seterusnya.
Kation trihidrogen
Molekul hidrogen terprotonasi, kation trihidrogen, ataupun H, adalah salah satu ion yang paling melimpah di alam semesta. Molekul ini stabil pada medium antarbintang (interstellar medium) oleh karena temperatur dan rapatan medium yang rendah. Kation ini juga merupakan molekul triatomik yang paling sederhana karena dua elektron yang terdapat pada molekul tersebut adalah satu-satunya elektron valensi pada sistem tersebut. Molekul ini juga merupakan salah satu contoh dari sistem ikatan dua elektron dengan tiga pusat.
Hidron (kimia)
Hidron adalah nama untuk ion hidrogen positif tanpa memandang massa nuklirnya, atau ion positif yang dibentuk dari hidrogen alami (hidrogen yang tidak direkayasa melalui pemisahan isotop).
Benzena
Benzena, juga dikenal dengan rumus kimia CH, PhH, dan benzol, adalah senyawa kimia organik yang merupakan cairan tak berwarna dan mudah terbakar serta mempunyai bau yang manis. Benzena terdiri dari 6 atom karbon yang membentuk cincin, dengan 1 atom hidrogen berikatan pada setiap 1 atom karbon. Benzena merupakan salah satu jenis hidrokarbon aromatik siklik dengan ikatan pi yang tetap. Benzena adalah salah satu komponen dalam minyak bumi, dan merupakan salah satu bahan petrokimia yang paling dasar serta pelarut yang penting dalam dunia industri. Karena memiliki bilangan oktan yang tinggi, maka benzena juga salah satu campuran penting pada bensin. Benzena juga bahan dasar dalam produksi obat-obatan, plastik, bensin, karet buatan, dan pewarna. Selain itu, benzena adalah kandungan alami dalam minyak bumi, namun biasanya diperoleh dari senyawa lainnya yang terdapat dalam minyak bumi. Karena bersifat karsinogenik, maka pemakaiannya selain bidang non-industri menjadi sangat terbatas.
Atom hidrogen
Atom hidrogen ialah atom yang berasal dari unsur kimia hidrogen. Muatan netral atom berisi satu proton bermuatan positif dan elektron bermuatan negatif yang terikat kepada nukleus oleh Hukum Coulomb. Atom hidrogen terdiri dari sekitar 75 % di alam semesta. Dalam kehidupan sehari-hari di Bumi, atom-atom hidrogen yang terisolasi (biasanya disebut "atom hidrogen") sangat jarang adanya. Sebaliknya, hidrogen cenderung untuk menggabungkan dengan atom lain dalam senyawa, atau dengan dirinya sendiri untuk membentuk gas hidrogen biasa, H. Dalam Bahasa Inggris, penggunaan perkataan "atomic hydrogen" dan "hydrogen atom," biasanya mempunyai makna yang tumpang tindih. Sebagai contoh, sebuah molekul air mengandung dua atom hidrogen, tetapi tidak berisi atom yang mengandung hidrogen (yang mengarah terhadap atom hidrogen yang terisolasi).
Hidrogen
Ketika dicampur dengan oksigen dalam berbagai perbandingan, hidrogen meledak seketika disulut dengan api dan akan meledak sendiri pada temperatur 560 °C. Lidah api hasil pembakaran hidrogen-oksigen murni memancarkan gelombang ultraviolet dan hampir tidak terlihat dengan mata telanjang. Oleh karena itu, sangatlah sulit mendeteksi terjadinya kebocoran hidrogen secara visual. Kasus meledaknya pesawat Hindenburg adalah salah satu contoh terkenal dari pembakaran hidrogen. Karakteristik lainnya dari api hidrogen adalah nyala api cenderung menghilang dengan cepat di udara, sehingga kerusakan akibat ledakan hidrogen lebih ringan dari ledakan hidrokarbon. Dalam kasus kecelakaan Hidenburg, dua pertiga dari penumpang pesawat selamat dan kebanyakan kasus meninggal disebabkan oleh terbakarnya bahan bakar diesel yang bocor.
Atom bakhidrogen
Persamaan Schrödinger bagi atom atau ion atomik dengan lebih dari satu elektron belum dapat diselesaikan secara analitis, karena kesulitasi komputasi yang disebabkan oleh interaksi Coulomb antar elektron-elektron tersebut. Metode numerik harus diterapkan agar memperoleh (hampiran) fungsi gelombang atau sifat-sifat lain dari perhitungan mekanika kuantum. Karena simetri sferis (dari Hamiltonian), total momentum sudut J dari sebuah atom adalah kuantitas yang terjaga. Banyak prosedur numerik yang dimulai dari hasil kali orbital atom yang merupakan eigenfungsi dari operator satu-elektron L dan "L". Bagian radial dari orbital atom tersebut terkadang berupa tabel numerik atau terkadang berupa orbital Slater. Melalui penggandengan momentum sudut eigenfungsi banyak-elektron J (dan kemungkinan S) dapat dibangun.
Ikatan karbon-nitrogen
Nitrogen memiliki lima elektron valensi dan dalam amina sederhana merupakan trivalen, dengan dua elektron yang tersisa membentuk pasangan elektron sunyi. Melalui pasangan tersebut, nitrogen dapat membentuk ikatan tambahan dengan hidrogen sehingga membuatnya bersifat tetravalen dan dengan muatan positif dalam garam amonium. Banyak senyawa nitrogen dapat berpotensi menjadi basa namun derajatnya bergantung pada konfigurasi: atom nitrogen dalam amida tidak basa karena delokalisasi pasangan elektron sunyi menjadi ikatan rangkap dan dalam pirol pasangan elektron sunyi tersebut adalah bagian dari sekstet aromatik.
Piran
Dalam kimia, piran adalah cincin heterosiklik beranggota enam yang terdiri dari lima atom karbon dan sebuah atom oksigen dan mengandung dua ikatan rangkap dua. Rumus molekulnya adalah CHO. Terdapat dua isomer piran yang berbeda tergantung pada lokasi ikatan rangkapnya. Pada 2"H"-piran, karbon jenuh terdapat pada posisi 2, sedangkan pada 4"H"-piran, karbon jenuhnya terdapat pada posisi 4.
Oksigen
Oksigen atau zat asam adalah unsur kimia yang mempunyai lambang O dan nomor atom 8. Dalam tabel periodik, oksigen merupakan unsur nonlogam golongan VIIIA (kalkogen) dan dapat dengan mudah bereaksi dengan hampir semua unsur lainnya (utamanya menjadi oksida). Pada temperatur dan tekanan standar, dua atom oksigen berikatan menjadi (dioksigen), gas yang tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau. Oksigen merupakan unsur paling melimpah ketiga di alam semesta berdasarkan massa (setelah hidrogen dan helium) dan unsur paling melimpah di kerak Bumi. Berdasarkan volume, 20,9% atmosfer bumi adalah oksigen.
Karbon
Karbon atau zat arang merupakan unsur kimia yang mempunyai simbol C dan nomor atom 6 pada b periodik. Sebagai unsur golongan 14 pada tabel periodik, karbon merupakan unsur non-logam dan bervalensi 4 (tetravalen), yang berarti bahwa terdapat empat elektron yang dapat digunakan untuk membentuk ikatan kovalen. Terdapat tiga macam isotop karbon yang ditemukan secara alami, yakni C dan C yang stabil, dan C yang bersifat radioaktif dengan waktu paruh peluruhannya sekitar 5730 tahun. Karbon merupakan salah satu dari di antara beberapa unsur yang diketahui keberadaannya sejak zaman kuno. Istilah "karbon" berasal dari bahasa Latin "carbo", yang berarti batu bara.
Atom
Energi yang diperlukan untuk melepaskan ataupun menambah satu elektron (energi pengikatan elektron) adalah lebih kecil daripada energi pengikatan nukleon. Sebagai contohnya, hanya diperlukan 13,6 eV untuk melepaskan elektron dari atom hidrogen. Bandingkan dengan energi sebesar 2,3 MeV yang diperlukan untuk memecah inti deuterium. Atom bermuatan listrik netral oleh karena jumlah proton dan elektronnya yang sama. Atom yang kekurangan ataupun kelebihan elektron disebut sebagai ion. Elektron yang terletak paling luar dari inti dapat ditransfer ataupun dibagi ke atom terdekat lainnya. Dengan cara inilah, atom dapat saling berikatan membentuk molekul.
Hidrogen
Walaupun sangat langka di bumi, salah satu ion yang paling melimpah dalam alam semesta ini adalah H, dikenal sebagai molekul hidrogen terprotonasi ataupun kation hidrogen triatomik.
Hidrogen
formula_16
formula_17
Zat-zat yang berwujud gas
senyawa
perlu diperhatikan bahwa unsur hidrogen, nitrogen, oksigen, fluorin dan klorin berbentuk molekul gas diatomik. bentuk lain dari oksigen adalah ozon (O) yang juga berwujud gas pada suhu kamar. seluruh unsur golongan 8A yaitu gas mulia merupakan gas monoatomik: He, Ne, Ar, Kr, Xe, dan Rn. dari gas-gas yang tercantum di atas hanya O yang penting bagi kehidupan kita. hidrogen sianida (HCN) merupakan racun yang mematikan. karbon monoksida (CO), hidrogen sulfida (HS), nitrogen dioksida (NO), dan belerang dioksida (SO) agak kurang beracun. gas He dan Ne secara kimiawi bersifat lembam (inert), artinya tidak bereaksi dengan zat apa pun. sebagian besar gas tidak berwarna . pengecualiannya adalah: F, Cl, dan NO. warna coklat gelap pada NO terkadang terlihat dalam udara yang terpolusi. berikut ini sifat-sifat fisis yang khas dari semua gas:
Unsur periode 1
Isotop hidrogen yang paling banyak terdapat di alam, diketahui sebagai protium, memiliki satu proton tanpa neutron. Dalam senyawa ionik, ia dapat bermuatan positif, menjadi kation yang merupakan proton telanjang, atau bermuatan negatif, menjadi anion yang dikenal sebagai hidrida. Hidrogen dapat membentuk senyawa dengan sebagian besar unsur dan terdapat dalam air serta sebagian besar senyawa organik. Ia memainkan peran yang sangat penting dalam kimia asam-basa, di mana banyak reaksi terlibat pertukaran proton antar molekul yang dapat larut. Karena hanya atom netral yang dapat dianalisis menggunakan persamaan Schrödinger, studi energetika dan spektrum atom hidrogen memainkan peran kunci dalam pengembangan mekanika kuantum.
Bilangan kuantum spin
Penyelesaian yang dibutuhkan untuk setiap kemungkinan keadaan elektron dijelaskan oleh tiga "bilangan kuantum". Ini diidentifikasi sebagai nomor "kelopak" elektron , nomor "orbital" , dan bilangan "momentum sudut orbital"
. Momentum sudut adalah konsep "klasik" yang mengukur momentum massa dalam gerak melingkar mengitari satu titik. Nomor kelopak mulai dari 1 dan meningkat hingga tak terhingga. Setiap kelopak nomor mengandung ² orbital. Setiap orbital dicirikan oleh bilangan , di mana bernilai bulat dari "0" sampai −1, dan momentum sudutnya , dengan bernilai bulat dari + sampai −. Dengan berbagai variasi dan perluasan, fisikawan mampu memperluas karya mereka dari hidrogen ke atom yang lebih kompleks yang mengandung banyak elektron.
Hidrogen
Antihidrogen () adalah antimateri lawan dari hidrogen. Ia tersusun dari sebuah antiproton dan sebuah positron. Antihidrogen adalah satu-satunya atom antimateri yang telah diproduksi per 2015.
Hidrogen
Dalam keadaan normal di bumi, unsur hidrogen berada dalam keadaan gas diatomik, H (silakan lihat tabel data). Namun, gas hidrogen sangatlah langka di atmosfer bumi (1 ppm berdasarkan volume) oleh karena beratnya yang ringan yang menyebabkan gas hidrogen lepas dari gravitasi bumi. Walaupun demikian, hidrogen masih merupakan unsur paling melimpah di permukaan bumi ini. Kebanyakan hidrogen bumi berada dalam keadaan bersenyawa dengan unsur lain seperti hidrokarbon dan air. Gas hidrogen dihasilkan oleh beberapa jenis bakteri dan ganggang dan merupakan komponen alami dari kentut. Penggunaan metana sebagai sumber hidrogen akhir-akhir ini juga menjadi semakin penting.
Ikatan kimia
Ikatan-ikatan dengan satu atau tiga elektron dapat ditemukan pada spesi radikal yang memiliki jumlah elektron gasal (ganjil). Contoh paling sederhana dari ikatan satu elektron dapat ditemukan pada kation molekul hidrogen H. Ikatan satu elektron seringkali memiliki energi ikat yang setengah kali dari ikatan dua elektron, sehingga ikatan ini disebut pula "ikatan setengah". Namun terdapat pengecualian pada kasus dilitium. Ikatan dilitium satu elektron, Li, lebih kuat dari ikatan dilitium dua elektron Li. Pengecualian ini dapat dijelaskan dengan hibridisasi dan efek kelopak dalam.
Atom bakhidrogen
Dalam penyelesaian persamaan Schrödinger, yang bersifat non-relativistik, orbital atom bakhidrogen merupakan eigenfungsi dari operator momentum sudut satu-elektron L dan komponen "z"-nya "L". Suatu orbital atom bakhidrogen secara unik diidentifikasi melalui nilai bilangan kuantum utama "n", bilangan kuantum momentum sudut "l", serta bilangan kuantum magnetik "m". Eigennilai energinya tidak bergantung pada "l" atau "m", namun hanya bergantung pada "n". Karena itu, harus ditambahkan dua bilangan kuantum spin bernilai "m" = ±½, memberi tempat bagi prinsip Aufbau. Prnsip ini membatasi nilai yang diizinkan bagi empat bilangan kuantum dalam konfigurasi elektron dari atom banyak-elektron. Dalam atom bakhidrogen seluruh orbital terdegenerasi dengan "n" dan "l" tetap, "m" dan "s" bervariasi dalam berbagai nilai untuk membentuk suatu kelopak atom.
Atom
Atom dari unsur kimia yang sama memiliki jumlah proton yang sama, disebut nomor atom. Suatu unsur dapat memiliki jumlah neutron yang bervariasi. Variasi ini disebut sebagai isotop. Jumlah proton dan neutron suatu atom akan menentukan nuklida atom tersebut, sedangkan jumlah neutron relatif terhadap jumlah proton akan menentukan stabilitas inti atom, dengan isotop unsur tertentu akan menjalankan peluruhan radioaktif.
Hidrogen
Isotop hidrogen yang lebih langka juga memiliki aplikasi tersendiri. Deuterium (hidrogen-2) digunakan dalam reaktor CANDU sebagai moderator untuk memperlambat neutron. Senyawa deuterium juga memiliki aplikasi dalam bidang kimia dan biologi dalam kajian reaksi efek isotop. Tritium (hidrogen-3) yang diproduksi oleh reaktor nuklir digunakan dalam produksi bom hidrogen, sebagai penanda isotopik dalam biosains, dan sebagai sumber radiasi di cat berpendar.
Hidrogen
formula_6
Heksana
Heksana adalah sebuah senyawa hidrokarbon alkana dengan rumus kimia CH (isomer utama "n"-heksana memiliki rumus CH(CH)CH). Awalan "heks"- merujuk pada enam karbon atom yang terdapat pada heksana dan akhiran -"ana" berasal dari "alkana", yang merujuk pada ikatan tunggal yang menghubungkan atom-atom karbon tersebut. Seluruh isomer heksana amat tidak reaktif, dan sering digunakan sebagai pelarut organik yang inert. Heksana juga umum terdapat pada bensin dan lem sepatu, kulit dan tekstil.
Hidrogen
Oleh karena struktur atomnya yang relatif sederhana, atom hidrogen bersama dengan spektrum emisinya menjadi pusat perkembangan teori sturktur atom. Lebih jauh lagi, kesederhanaan molekul hidrogen dan kationnya membantu pemahaman yang lebih jauh mengenai ikatan kimia.
Unsur periode 1
Pada temperatur dan tekanan standar, hidrogen tidak berwarna, tidak berbau, nonlogam, tidak berasa, merupakan gas diatomik yang sangat mudah terbakar dengan rumus molekul H. Dengan massa atom 1,00794 amu, hidrogen adalah unsur paling ringan.
Hidrokarbon
Sesuai dengan teori ikatan valensi, atom karbon harus memenuhi aturan ""4-hidrogen"" yang menyatakan jumlah atom maksimum yang dapat berikatan dengan karbon, karena karbon mempunyai 4 elektron valensi. Dilihat dari elektron valensi ini, maka karbon mempunyai 4 elektron yang bisa membentuk ikatan kovalen atau ikatan dativ.
Argon
Argon adalah unsur kimia dengan simbol Ar dan nomor atom 18. Ia berada pada golongan 18 tabel periodik dan merupakan gas mulia. Argon adalah gas ketiga yang paling umum di atmosfer bumi, dengan kelimpahan 0,934% (9.340 ppmv), menjadikannya gas dengan kelimpahan dua kali kelimpahan uap air (rata-rata 4.000 ppmv, tetapi bervariasi) dan 23 kali kelimpahan gas atmosfer lainnya, karbon dioksida (400 ppmv), dan lebih dari 500 kali kelimpahan gas mulia berikutnya, neon (18 ppmv).
Ikatan hidrogen
Ikatan hidrogen terjadi ketika sebuah molekul memiliki atom N, O, atau F yang mempunyai pasangan elektron bebas (lone pair electron). Hidrogen dari molekul lain akan berinteraksi dengan pasangan elektron bebas ini membentuk suatu ikatan hidrogen dengan besar ikatan bervariasi mulai dari yang lemah (1-2 kJ mol) hingga tinggi (>155 kJ mol).
Lambang unsur
Rumus molekul adalah rumus yang menyatakan jumlah atom-atom dari unsur-unsur yang menyusun satu molekul senyawa. Jadi rumus molekul menyatakan susunan sebenarnya dari molekul zat.
Contoh:
a. Rumus molekul air yaitu H2O yang berarti dalam satu molekul air terdapat dua atom hidrogen dan satu atom oksigen.
b. Rumus molekul glukosa C6H12O6 yang berarti dalam satu molekul glukosa terdapat 6 atom karbon, 12 atom hidrogen, dan 6 atom oksigen.
Struktur Lewis
Sebuah trik adalah menghitung elektron valensi, kemudian menghitung jumlah elektron yang dibutuhkan untuk menyelesaikan aturan oktet (atau hanya 2 elektron untuk hidrogen), maka selisih dua angka ini adalah jumlah elektron yang membentuk ikatan. Elektron yang tersisa pergi untuk mengisi oktet atom lainnya.
Jumlah zat
Jumlah zat adalah besaran pokok fisika yang mengukur jumlah cuplikan zat elementer yang dapat berupa elektron, atom, ion, molekul, atau partikel tertentu. Satuan SI untuk jumlah zat ini adalah mol yang didefinisikan sebagai jumlah atom dalam elemen carbon-12 seberat 12 g. 1 mol mempunyai atom dari bahan murni yang diukur, yang sering dikenal sebagai bilangan Avogadro.
Hidrogen
Hidrogen juga adalah unsur paling melimpah dengan persentase kira-kira 75% dari total massa unsur alam semesta. Kebanyakan bintang dibentuk oleh hidrogen dalam keadaan plasma. Senyawa hidrogen relatif langka dan jarang dijumpai secara alami di bumi, dan biasanya dihasilkan secara industri dari berbagai senyawa hidrokarbon seperti metana. Hidrogen juga dapat dihasilkan dari air melalui proses elektrolisis, namun proses ini secara komersial lebih mahal daripada produksi hidrogen dari gas alam.
Helium
Terdapat setidaknya delapan isotop helium yang diketahui, namun hanya helium-3 dan helium-4 yang stabil. Di atmosfer Bumi, hanya terdapat satu atom He untuk setiap satu juta atom He. Tidak seperti unsur lainnya, keberlimpahan isotop helium bervariasi tergantung pada asal usulnya karena proses pembentukan yang berbeda-beda. Isotop yang paling banyak adalah helium-4 dan dibentuk di Bumi melalui peluruhan alfa unsur-unsur radioaktif yang lebih berat. Partikel alfa yang muncul dari peluruhan ini berbentuk inti helium-4 yang terionisasi penih. Helium-4 memiliki stabilitas inti yang tidak lazim karena nukleonnya tersusun secara penuh. Helium-4 juga terbentuk dalam jumlah yang sangat banyak semasa nukleosintesis Ledakan Dahsyat.
Bilangan oksidasi
Kecuali dalam hidrida (senyawa hydrogen dengan logam), bilangan oksidasinya -1
Hidrokarbon
Dalam bidang kimia, hidrokarbon adalah sebuah senyawa yang terdiri dari unsur atom karbon (C) dan atom hidrogen (H). Seluruh hidrokarbon memiliki rantai karbon dan atom-atom hidrogen yang berikatan dengan rantai tersebut. Istilah tersebut digunakan juga sebagai pengertian dari hidrokarbon alifatik.