Chapitre 9

Chimie générale
Éditions Études Vivantes
L’hydrogène
diaporama réalisé
par Christian Louis
Ph.D.
La structure atomique de l’hydrogène
L’atome d’hydrogène, dont le symbole atomique est
possède la structure connue la plus simple.
Le noyau atomique
contient un seul proton.
Un seul électron gravite
autour de ce noyau.
L’électron, rapide et
insaisissable, crée un
nuage électronique
sphérique autour du
noyau.
H,
Les isotopes de l’hydrogène
La forme la plus commune de l’atome H, l’isotope 1H,
ne contient aucun neutron.
Le noyau atomique de l’isotope 2H contient un neutron
et celui de l’isotope 3H en contient deux.
Protium 1H
Deutérium 2H
Tritium 3H
L’abondance de l’hydrogène dans l’univers
L’atome d’hydrogène est l’atome le plus abondant
dans l’univers.
Composition de l'univers
Hydrogène
Hélium
Autres
L’élément hydrogène
Dans l’espace interstellaire et
intergalactique, l’hydrogène existe
surtout sous la forme d’un gaz
atomique, H.
Dans les noyaux des étoiles, les atomes
d’hydrogène sont dépouillés de leurs
électrons; il reste un plasma contenant
H +.
Dans l’atmosphère terrestre, on trouve
des traces de dihydrogène gazeux, H2 .
Toutefois, on en trouve des quantités
importantes dans l’atmosphère des
grosses planètes comme Jupiter,
Saturne, Neptune et Uranus.
Les composés de l’hydrogène
La croûte terrestre contient 0,87 % d’hydrogène dont la majeure
partie est combinée avec de l’oxygène ou du carbone.
O
H
H
Eau H2O
H
O
C
H
H
O
H
H
C
Méthane CH4
H
H
Méthanal CH2O
C
H
H
H
Méthanol CH3OH
La production de l’hydrogène
Dans un laboratoire de chimie, on peut obtenir de l’hydrogène
élémentaire en faisant réagir une solution aqueuse composée d’un
acide et d’un métal.
Zn (s) + 2 HCl (aq) 
H2 (g) + ZnCl2 (aq)
Dans l’industrie, on obtient de l’hydrogène en faisant réagir le
méthane ou le carbone avec de l’eau à haute température.
CH4 (g) + H2O (g) 
C (s) + H2O (g)

3 H2 (g) + CO (g)
H2 (g) + CO (g)
Les utilisations de l’hydrogène
L’hydrogène sert surtout à synthétiser l’ammoniac
utilisé dans les engrais.
N2 (g) + 3 H2 (g)

2 NH3 (g)
L’hydrogène sert aussi à synthétiser le méthanol utilisé comme
solvant ou comme additif dans l’essence.
2 H2 (g) + CO (g) 
CH3OH (l)
L’hydrogène sert à hydrogéner les liaisons doubles des acides
gras insaturés pour transformer des huiles en margarine
ou en graisses de cuisson.
~CH=CH~ (l) + H2 (g)

~CH2-CH2~ (s)
La combustion de l’hydrogène
L’hydrogène est utilisé comme combustible dans certaines fusées.
2 H2 (g) + O2 (g)

2 H2O (g)
L’hydrogène est un combustible léger et propre qui libère
beaucoup d’énergie. Malheureusement, le coût de production est
élevé.
Des méthodes permettant de produire de l’hydrogène à faible
coût,
par l’action de l’énergie solaire sur l’eau, sont a`l ’étude.
2 H2O (l)

2 H2 (g) + O2 (g)