( : ) با ، یک در با ۱ است. جرم اتمی این عنصر ۱٫۰۰۷۹۴ است. هیدروژن سبک‌ترین عنصر در بوده و در شرایط استاندارد هیدروژن از مولکول های دو اتمی با فرمول ساخته می‌شود. این عنصر بی رنگ، بی بو، بی مزه، غیر و بسیار قابل احتراق نیز می‌باشد. هیدروژن فراوان ترین ماده شیمیایی در جهان بوده که تقریباً ۷۵٪ از جرم جهان را تشکیل می دهد و بر روی زمین به اشکال مولکولی مانند آب و ترکیبات آلی وجود دارد اما به سختی می‌توان تک اتم هیدروژن را بر روی زمین پیدا کرد. برخی جرم‌های آسمانی مانند یا از حالت هیدروژن ساخته شده‌اند؛ و به سختی می‌توان تک اتم هیدروژن را پیدا کرد.
 از هیدروژن که بیشتر دیده می‌شود، نام دارد (بیشتر از نماد آن H یاد می‌شود تا نام آن) این ایزوتوپ، یک دارد و ندارد و در ترکیب‌های یونی می‌تواند بار منفی ( با نماد H) به خود بگیرد. همچنین بار مثبت آن نیز به صورت H یافت می‌شود که در این صورت تنها از یک پروتون ساده ساخته شده‌است. البته در حقیقت بدست آوردن کاتیون هیدروژن در ترکیب‌های پیچیده تری ممکن می‌شود.
 عنصر هیدروژن با بیشتر عنصرها می‌تواند ترکیب شود و می‌توان آن را در ، تمامی ترکیب‌های آلی و موجودات زنده پیدا کرد. این عنصر در در بسیاری واکنش‌ها با داد و ستد پروتون میان مادهٔ حل شدنی و حلال نقش مهمی از خود نشان می‌دهد. هیدروژن به عنوان ساده‌ترین عنصر شناخته شده در دانش نظری بسیار کمک‌کار بوده‌است، برای نمونه از آن در حل یا در مطالعهٔ انرژی و پیوند و در نهایت پیشرفت دانش نقش کلیدی داشته‌است.
 گاز هیدروژن (با نماد H ) نخستین بار در سدهٔ ۱۸ میلادی به صورت آزمایشگاهی از واکنش اسیدهای قوی با فلزهایی مانند بدست آمد (۱۷۶۶ تا ۱۷۸۱). نخستین کسی بود که دریافت گاز هیدروژن برای خود، یک مادهٔ جداگانه‌است. و از سوختن آن آب پدید می‌آید. دلیل نامگذاری هیدروژن هم همین ویژگی آن است به معنی در زبان یونانی. در هیدروژن عنصری است بی‌رنگ، بی‌بو، ، ، غیرسمّی یک ظرفیتی، دو اتمی، بسیار آتش‌گیر و با فرمول شیمیایی H .
 در صنعت برای تولید هیدروژن از گاز طبیعی بهره می‌برند و کمتر به آب روی می‌آورند. بیشتر هیدروژن تولیدی در نزدیکی محل تولید، در فرایند (مانند ) و تولید برای ساخت کود شیمیایی، مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد. امروزه دانشمندان در تلاش اند تا سبز را در تولید هیدروژن به‌کار ببندند.
 در دانش ، بسیاری فلزها مورد بررسی است تا با کمک آن در طراحی لوله‌ها و مخزن‌ها دگرگونی‌هایی پدیدآورند. 
 
 
 گاز هیدروژن (دی‌هیدروژن یا هیدروژن) بسیار آتش‌گیر است و می‌تواند در هوا و در بازهٔ گسترده‌ای از غلظت، میان ۴٪ تا ۷۵٪ حجمی، بسوزد. آنتالپی استاندارد سوختن برای هیدروژن ۲۸۶ کیلوژول بر مول است: 
 
 
 اگر هیدروژن با هوا آمیخته شود و غلظت آن میان ۴ تا ۷۴ درصد باشد یا آمیزه‌ای از هیدروژن و با درصد ۵ تا ۹۵ درصد می‌تواند ماده‌ای انفجاری را پدیدآورد. این آمیزه‌های گازی با یک جرقه، کمی گرما یا نور خورشید بی‌درنگ منفجر می‌شود. هیدروژن، دمایی که هیدروژن در آن خود به خود در هوا آتش می‌گیرد، ۵۰۰ درجهٔ یا ۹۳۲ است. از شعلهٔ سوختن هیدروژن-اکسیژن خالص پرتوهای تابیده می‌شود که برای چشم ناپیدایند. مانند شعله‌ای که در در اثر سوختن هیدروژن-اکسیژن پدید می‌آید. برای ردیابی نشتی در هیدروژن در حال سوختن نیاز به ابزارهای داریم، چنین نشتی‌هایی می‌توانند بسیار خطرناک باشند. و سقوط آن یک نمونهٔ مصیبت‌بار از سوختن هیدروژن است دلیل این آتش‌سوزی مورد بررسی است اما شعله و آتشی که از بیرون دیده شد به دلیل سوختن دیگر مواد روی این کشتی هوایی بود. چون هیدروژن سبک است و در هوا شناور می‌شود شعلهٔ آتش هیدروژن خیلی زود بالا رفت و نسبت به سوخت‌های هیدروکربنی خرابی کمتری به بار آورد. دو-سوم سرنشینان این فضاپیما از آتش‌سوزی جان سالم به در بردند. بیشتر کشته‌ها به دلیل سقوط یا آتش‌گیری سوخت دیزل بود. 
 H می‌تواند با هر عنصر اکسید شده‌ای وارد واکنش شود همچنین می‌تواند در دمای اتاق به صورت خود به خودی و البته خطرآفرین با و واکنش دهد و هالیدهای هیدروژن، و را پدیدآورد. این هالیدها خود خطرناکی‌اند. 
 مقالهٔ اصلی: تراز انرژی در هیدروژن، در پایین‌ترین سطح خود یا حالت صفر، ۱۳٫۶- است؛ که برابر است با یک با طول موجی نزدیک به ۹۲ . 
 تراز انرژی هیدروژن را می‌توان با کمک ، با تقریب خوبی بدست آورد. در مدل بور فرض بر این است که الکترون‌ها در اتم، مانند زمین که به گِرد خورشید می‌گردد، به گِرد پروتون (هستهٔ اتم) می‌چرخند. البته میان الکترون‌ها و پروتون‌ها ربایش پدیدمی‌آورد مانند سیاره‌ها که به خاطر سوی ستاره‌ها رباییده می‌شوند. در دوران آغازین چنین انگار شده بود که کمیتی گسسته‌است در نتیجه الکترون در مدل بور اجازه داشت در فاصله‌های مشخصی از پروتون جای گیرد و در نتیجه انرژی آن هم با مقدارهای مشخصی برابر می‌شد. 
 برای دریافت توضیح دقیق تری دربارهٔ اتم هیدروژن باید به رفتار آن در مکانیک کوانتوم نگاه کرد. با توجه به و فرمول انتگرالی می‌توان رفتار احتمالاتی الکترون به گِرد پروتون را محاسبه کرد. برپایهٔ مکانیک کوانتوم، الکترون در یک اتم هیدروژن در حالت تراز صفر، هیچگونه تکانهٔ زاویه‌ای ندارد، تفاوت میان همانندسازی گردش الکترون‌ها به منظومهٔ خورشیدی و آنچه در عمل رخ می‌دهد اینجا است.
 دو اسپین متفاوت برای همپارهای مولکول دو اتمی هیدروژن وجود دارد که در آن، تفاوت در هسته‌ها نسبت به یکدیگر است. در ساختار راست‌هیدروژن (اورتوهیدروژن) اسپین دو پروتون هم‌سو است و با عدد کوانتومی اسپین مولکول یک حالت سه‌گانه می‌سازد. در پاراهیدروژن اسپین‌ها ناهم‌سو است در نتیجه با عدد کوانتومی اسپین یک یگانه را می‌سازد. در ، ساختار ۲۵٪ از گاز هیدروژن به صورت پارا و ۷۵٪ آن به صورت راست یا اورتو است که به آن «ساختار معمولی» هم گفته می‌شود. نسبت تعادلی هیدروژن پارا به راست (اورتو) به دمای آن بستگی دارد اما چون ساختار یک است و تراز انرژی بالاتری نسبت به پارا دارد، ناپایدار است و نمی‌توان آن را پالایید. در دمای بسیار پایین می‌توان گفت حالت تعادل تنها از پارا ساخته شده‌است. ویژگی‌های گرمایی پاراهیدروژن پالاییده در حالت‌های گازی و مایع، با بسیار متفاوت است و این از آنجا است که ظرفیت گرمایی گردشی آن‌ها متفاوت است. تفاوت‌های پارا و راست در مولکول‌های دیگری که هیدروژن دارند یا در گروه‌های عاملی نیز دیده می‌شود. برای نمونه و متیلن چنین اند اما این تفاوت در ویژگی‌های گرمایی آن‌ها بسیار ناچیز است. برای نمونه نقطهٔ ذوب و جوش پاراهیدروژن ۰٫۱ کلوین از هیدروژن راست (اورتو) پایین‌تر است.
 با افزایش دما، تغییر ویژگی‌های هیدروژن از پارا به راست (اورتو) افزایش می‌یابد و پس از اندکی H فشرده سرشار از ساختار پُرانرژی اورتو می‌شود، ساختاری که با کندی بسیار به ساختار پارا بازمی‌گردد. نسبت اورتو/پارا در هیدروژن فشرده، نکتهٔ کلیدی در آماده‌سازی و ذخیرهٔ هیدروژن مایع است که باید آن را در نظر داشت. فرایند دگرگونی هیدروژن از راست (اورتو) به پارا گرمازا است و آنقدر گرما تولید می‌کند که باعث بخار شدن بخشی از هیدروژن مایع شود. در این فرایند از مانند ، ، آزبست پلاتینی، برخی ، ترکیب‌های ، و برخی ترکیب‌های کمک گرفته می‌شود. این آسان‌گرها هنگام خنک‌سازی هیدروژن افزوده می‌شوند. 
 
 
 
 
 هیدروژن در فاز فلزی یک است. در این ، هیدروژن به شکل یک رفتار می‌کند. این فاز به صورت نظری در سال ۱۹۳۵ پیش‌بینی شد، اما هنوز به روشنی دیده نشده‌است و همچنان این احتمال وجود دارد که فازهای جدیدی از هیدروژن جامد، در شرایط استاتیک، پیدا شود. 
 هیدروژن از سبک‌ترین گازها است و می‌تواند با بیشتر عنصرها وارد واکنش شود در حالی که در حالت مولکولی، H در شرایط استاندارد چندان واکنش پذیر نیست. هیدروژن ۲٫۲ دارد و می‌تواند با عنصرهایی که الکترونگاتیوی بیشتری دارند مانند (مانند ، ، و ) یا وارد واکنش شود. در تمامی این واکنش‌ها هیدروژن بار مثبت به خود می‌گیرد. هیدروژن در ترکیب با ، یا پیوندی غیرکووالانسی با توانمندی میانگین به نام برقرار می‌کند. این پیوند در پایداری بسیاری از مولکول‌های زیستی نقش اساسی دارد. همچنین هیدروژن این توان را دارد که با عنصرهایی با الکترونگاتیوی کمتر مانند و وارد واکنش شود. در این صورت هیدروژن بار منفی به خود می‌گیرد. این گونه ترکیب‌ها بیشتر با نام شناخته می‌شوند. 
 هیدروژن می‌تواند رشته‌های ترکیب‌های گسترده‌ای را با پدیدآورد. این ترکیب‌ها نام دارند. بیش از این، رشته ترکیب‌های هیدروژن با هم وجود دارد که از هیدروکربن‌ها هم گسترده‌تر است و به دلیل ارتباطی که میان آن‌ها و اندام‌های زنده وجود دارد به آن‌ها گفته می‌شود. و دانش بررسی ویژگی‌های چنین ترکیب‌هایی نام دارد. و چنان‌که این بررسی در زمینهٔ سازوکار باشد خوانده می‌شود. البته تعریف دیگری هم وجود دارد: برخی بر این باور اند که هر ترکیبی که کربن داشته باشد ترکیب آلی نام دارد، هرچند، بیشتر این ترکیب‌های کربنی دارای هیدروژن‌اند. امروزه میلیون‌ها در جهان شناخته شده‌است که برای ساخت بسیاری از آن‌ها از فرایندهای پیچیده‌ای بهره برده شده‌است.
 بیشتر ترکیب‌های هیدروژن، نام دارند. عبارت هیدرید نشان می‌دهد که در آن ترکیب اتم هیدروژن بار منفی یا آنیون به خود گرفته و به صورت H نمایش داده می‌شود. این حالت زمانی پیش می‌آید که هیدروژن با عنصرهایی که دوست دارند الکترون از دست دهند، ترکیب شود. این مطلب نخستین بار توسط در سال ۱۹۱۶ برای هیدریدهای گروه یک و دو پیشنهاد شد؛ پس از آن مورئر، در سال ۱۹۲۰ با کمک مذاب، درستی این پدیده را نشان داد. همچنین مقدار هیدروژن در آنُد با کمک معادلات قابل شمارش بود. برای هیدرید عنصرهایی غیر از فلزهای گروه یک و دو، با در نظر گرفتن الکترون‌دوستی پایین هیدروژن، وضعیت کمی متفاوت است. همچنین ترکیب BeH در گروه دو، یک پلیمری و استثنا است. در ، آنیون مرکزهای هیدریدی را با خود می‌برد در حالی که به سختی با در پیونداند.
 هیدریدها تقریباً با همهٔ عنصرهای گروه اصلی ساخته می‌شوند ولی شمار و آمیزش آن‌ها متفاوت است. برای نمونه بیش از ۱۰۰ هیدرید بور دوتایی شناخته شده‌است درحالی که تنها یک هیدرید آلومینیم دوتایی داریم و هیدرید دوتایی هنوز شناخته نشده‌است هرچند که ترکیب‌های پیچیده‌تر وجود دارند. 
 در ، هیدریدها به عنوان یک یا لیگاند واسطه هم کاربرد دارند؛ به این ترتیب که میان دو مرکز فلزی در ارتباط برقرار می‌کنند. این کاربرد هیبرید بیشتر در میان به ویژه در هیدریدهای ، کمپلکس‌های و کربوران‌های خوشه‌دار دیده می‌شود. 
 هیدروژن با اکسید شدن الکترون خود را از دست می‌دهد در نتیجه بدست می‌آید که تنها دارای یک هسته‌است که خود آن هسته تنها یک پروتون دارد. به همین دلیل را پروتون نیز می‌نامند. این ویژگی در بحث واکنش‌های در خور توجه‌است. برپایهٔ اسیدها دهندهٔ پروتون و قلیاها گیرندهٔ پروتون‌اند.
 پروتون یا را نمی‌توان به صورت تکی در یک محلول یا بلور یونی پیدا کرد، این به دلیل ربایش بسیار بالای آن به الکترون اتم‌ها یا مولکول‌های دیگر است. مگر در دماهای بسیار بالای مرتبط با حالت . چنین پروتون‌هایی را نمی‌توان از اتم یا مولکول جدا کرد بلکه چسبیده به آن‌ها باقی می‌ماند. البته گاهی از عبارت «پروتون» برای اشاره به هیدروژن با بار مثبت یا که در پیوند با دیگر مواد است هم استفاده می‌شود.
 مقالهٔ اصلی: پروتیوم، معمولی‌ترین هیدروژن فاقد است گرچه دو ایزوتوپ دیگر به نام دارای یک نوترون و رادیو اکتیو دارای دو نوترون، وجود دارند. دو ایزوتوپ پایدار هیدروژن پروتیوم(H-1) و دیتریوم(D, H-۲) هستند. دیتریوم شامل ۰٫۰۱۸۴–۰٫۰۰۸۲٪ درصد کل هیدروژن است ( )؛ نسبت‌های دیتریوم به پروتیوم با توجه به استاندارد مرجع آب VSMOW اعلام می‌گردد. تریتیوم(T یا H-3)، یک ایزوتوپ (رادیواکتیو) دارای یک پرتون و دو نوترون است. هیدروژن تنها عنصری است که ایزوتوپ‌های آن اسمی مختلفی دارند. 
 در سال ۱۶۷۱، رابرت بویل دریافت و توضیح داد که از واکنش میان و یک رقیق باعث تولید گاز هیدروژن می‌شود. پس از او در سال ۱۷۶۶ نخستین کسی بود که گاز هیدروژن را به عنوان یک مادهٔ جداگانه شناخت. ماده‌ای که نتیجهٔ میان فلز و اسید بوده و البته آتش‌گیر نیز بوده‌است برای همین وی نام «هوای آتش‌گیر» را بر آن نهاد. او گمان برد «هوای آتش‌گیر» در حقیقت همان مادهٔ افسانه‌ای «آتش‌دوست» یا است. آزمایش‌های پس از آن در سال ۱۷۸۱ نشان داد که از سوختن این گاز، آب پدید می‌آید. به عنوان کسی که برای نخستین بار هیدروژن را به عنوان یک عنصر دانست، شناخته می‌شود. در سال ۱۷۸۳ و هنگامی که یافته‌های را آزمودند و دیدند که از سوختن این گاز، آب پدید می‌آید به پیشنهاد لاوازیه نام هیدروژن را برای آن برگزیدند. هیدروژن به معنی یا ، از واژهٔ ὕδρω یا به معنی «آب» و γενῆς یا به معنی «سازنده» ساخته شده‌است. 
 لاوازیه در آزمایش‌های سرشناس خود دربارهٔ بقای ماده، از واکنش میان بخار آب با فلز که در آتش به شدت داغ و دچار شده بود، به تولید هیدروژن دست یافت. اکسید کردن آهن در یک فرایند بدون هوا با کمک پروتون‌های آب در دمای بسیار بالا از واکنش‌های زیر پیروی می‌کند:
 
 
 
 
 و بسیاری دیگر از فلزها اگر همین فرایند را با آب داشته باشند باز به تولید هیدروژن می‌رسند.
 نخستین بار در سال ۱۸۹۸ توانست هیدروژن را در فرایند و با کمک چندی از ابتکارهای خودش مانند . او یک سال بعد توانست هیدروژن را جامد کند. در دسامبر ۱۹۳۱، توانست و پس از او در ۱۹۳۴ ، و توانستند را بدست آورند. در ادامه، که به جای هیدروژن معمولی از ساخته شده را گروه در ۱۹۳۲ بدست آوردند. در سال ۱۸۰۶ نخستین ماشین درون‌سوز با سوخت آمیزه‌ای از هیدروژن و اکسیژن را ساخت و لوله‌های دم دهندهٔ هیدروژن را در سال ۱۸۱۹ درست کرد. و هم نخستین بار در سال ۱۸۲۳ درست شدند. 
 نخستین هیدروژنی را در ۱۷۸۳ پدیدآورد، اما نخستین کسی بود که توانست از این بادکنک‌های هیدروژنی یک وسیلهٔ جابجایی در آسمان بسازد و به اندازهٔ کافی در هوا بالا رود. او در سال ۱۸۵۲ به این کامیابی دست یافت. پس از آن آلمانی پیشنهاد ساخت یک کشتی پرنده را داد و در سال ۱۹۰۰ نخستین در آسمان به پرواز درآمد. با آمدن این ابزار مسافرت‌های هوایی ممکن شد تا آنجا که از سال ۱۹۱۰ تا ۱۹۱۴ که آغاز شد، ۳۵٬۰۰۰ مسافر بدون هیچ حادثهٔ جدی در آسمان جابجا شدند. در طول جنگ هم این ابزار به عنوان دیده‌بان یا بمب افکن کاربرد داشت.
 کشتی‌های هوایی بریتانیایی که در سال ۱۹۱۹ ساخته شد می‌توانست عرض را بدون توقف طی کند. پس از آن در دههٔ ۱۹۲۰ پروازهای مرتب برای مسافرین فراهم شد. با شناسایی گاز توسط آمریکایی‌ها امید آن بود که این مسافرت‌ها از امنیت بیشتری برخوردار شوند. اما دولت آمریکا نپذیرفت که هلیوم را برای این هدف بفروشد. برای همین به ناچار این کشتی‌های فضایی همچنان با هیدروژن کار می‌کردند. کشتی هوایی که در ۶ مه ۱۹۳۷ در آسمان آتش گرفت هم با گاز پرواز می‌کرد. این رویداد به صورت زنده از رادیو پخش می‌شد و از آن فیلم گرفته می‌شد. گمان آن می‌رفت که آتش‌سوزی به دلیل نشت گاز هیدروژن رخ داده‌است اما چندی بعد بررسی‌ها نشان داد که از جرقهٔ میان تارهای در اثر الکتریسیتهٔ ساکن آتش‌سوزی روی داده‌است اما هر چه بود این رویداد باعث از بین رفتن اعتماد عمومی نسبت به ابزارهای پروازی به کمک گاز هیدروژن شد.
 در سال ۱۹۷۷ برای نخستین بار از پیل‌های نیکل‌هیدروژن در سامانهٔ ردیابی ماهواره‌ای نیروی دریایی بهره برده شد. برای نمونه در ، اودیسهٔ مریخ و ، پیل‌های نیکل‌هیدروژن بکار رفته‌است. هم در بخش‌هایی از گردشش که فضا تاریک است از نیرو پیل‌های نیکل‌هیدروژن بهره می‌برد. اما این پیل‌ها در مه سال ۲۰۰۹ جایگزین شدند.
 ساختار اتمی نسبتاً سادهٔ هیدروژن یعنی اینکه تنها دارای یک پروتون و یک الکترون بود و افزون بر آن، طیف نوری که از هیدروژن تابیده می‌شد یا توسط هیدروژن دریافت می‌شد، همگی در گسترش نظریهٔ ساختار اتم بسیار کمک‌کار بودند. سادگی ساختار مولکول هیدروژن و کاتیون H کمک کرد تا شناخت بهتری از بدست آید. این دستاورد اندکی پس از بیان نظریهٔ رفتار مکانیک کوانتوم اتم هیدروژن در میانهٔ دههٔ ۱۹۲۰، بدست آمد.
 یکی از اثرها و ویژگی‌های کوانتومی که به خوبی دیده شد (اما در آن هنگامه فهمیده نشد) مشاهدات ماکسول در زمینهٔ هیدروژن بود که نیم قرن پیش از رسیدن به نظریهٔ روی داد. ماکسول مشاهده کرد که H در دماهای زیر دمای اتاق به سرعت از انرژی گرمایی گازهای دو اتمی دور و به تک اتمی‌ها نزدیک می‌شود. برپایهٔ نظریهٔ کوانتوم این رفتار به فاصلهٔ میان ترازهای انرژی دورانی بازمی‌گردد که به ویژه در H به دلیل جرم کوچک آن، با هم فاصلهٔ زیادی دارند این ترازهای بافاصله، از پخش شدن یکنواخت انرژی گرمایی در حرکت دورانی هیدروژن در دمای پایین پیشگیری می‌کند. گازهای دو اتمی که از اتم‌های سنگین تری ساخته شده‌اند دارای چنین ترازهای با فاصلهٔ انرژی نیستند و نمی‌توانند چنین رفتاری را از خود نشان دهند. 
 هیدروژن فراوانترین در جهان است تا آنجا که ۷۵٪ از این عنصر ساخته شده و بیش از ۹۰٪ سازندهٔ آن‌ها اتم هیدروژن است و البته گمان آن می‌رود که جرم‌های ناشناخته مانند و هم چنین ساختاری داشته باشند. هیدروژن و ایزوتوپ‌های آن به فراوانی در ستاره‌ها و سیاره‌های یافت می‌شوند. هیدروژن از راه واکنش‌های پروتون-پروتون و در نقشی کلیدی در زاییده شدن، درخشان شدن و پُرتوان شدن یک بازی می‌کند چون ابرهای مولکول هیدروژن رابطه‌ای مستقیم با دارند. 
 در سراسر کیهان، هیدروژن بیشتر در حالت یا دیده می‌شود. در حالت پلاسما ویژگی‌های ماده کاملاً متفاوت از ویژگی‌های آن در حالت مولکولی است چرا که در این وضعیت الکترون و پروتون دیگر در بند یکدیگر نیستند در نتیجه رسانش الکتریکی و تابش بسیار بالایی در ماده رخ می‌دهد (نوری که از خورشید و دیگر ستارگان تابیده می‌شود) و ذره‌های باردار به شدت زیر تأثیر میدان‌های مغناطیسی و الکتریکی قرار دارند. برای نمونه که با زمین در اندرکنش قرار می‌گیرد و باعث به‌وجود آمدن و در زمین می‌شوند، چنین‌اند.
 برخلاف فراوانی زیاد هیدروژن در کیهان، غلظت این عنصر در هواکرهٔ بسیار کم است (۱ برحسب حجم) و این بیشتر به دلیل سبکی این گاز نسبت به دیگر گازها است که می‌تواند آسان‌تر از میدان گرانش زمین بگریزد هیدروژن گازی هم که در زمین یافت می‌شود بیشتر به صورت مولکول دو اتمی دیده می‌شود. با وجود تمام این توضیح‌ها، از دیدگاه فراوانی، هیدروژن سومین عنصر فراوان در سطح زمین است و این به دلیل حضور آن در بیشتر مانند و آب است. در دسترس‌ترین سرچشمهٔ هیدروژن در زمین است که از دو بخش هیدروژن و یک بخش (H O) ساخته شده‌است.
 همچنین هیدروژن در بیشتر گونه‌های مواد آلی که در اندام‌های زنده کاربرد دارند پیدا می‌شود، ، و . متان ( )، که یکی از محصولات فرعی فساد ترکیبات آلی است همگی دارای هیدروژن‌اند. گاز هیدروژن توسط و ساخته می‌شود و البته یکی از سازندگان طبیعی است. 
 هیدروژن از راه‌های گوناگون بدست می‌آید، گذر از روی داغ، تجزیه بوسیلهٔ حرارت، واکنش یا بر ، آب یا از جابجایی آن در توسط خاص.
 در آزمایشگاه‌های زیست‌شناسی و شیمی می‌توان گاز هیدروژن را تولید کرد. این گاز معمولاً محصول کناری دیگر واکنش‌ها است.
 در با کمک می‌توان از واکنش اسیدها با فلزهایی مانند ، هیدروژن بدست آورد:
 
 
 از واکنش با قلیاها هم می‌توان به نتیجه رسید:
 
 
 آب هم یک روش آسان برای تولید هیدروژن است. با گذر یک جریان کم ولتاژ از آب می‌توان گاز را در و گاز هیدروژن را در جمع کرد. برای جمع‌آوری هیدروژن معمولاً کاتد از یا یک فلز واسطهٔ دیگر برگزیده می‌شود. البته چون امکان آتش گرفتن وجود دارد و اکسیژن هم به این سوختن کمک می‌کند برای همین فلز کاتد و آند هر دو واسطه در نظر گرفته می‌شود (آهن اکسید می‌شود و مقدار اکسیژن بدست آمده را کاهش می‌دهد). بیشترین بازده نظری این واکنش یعنی نسبت جریان الکتریسیته به هیدروژن تولیدی میان ۸۰ تا ۹۴ درصد است. 
 
 
 شیمیدانان در سال ۲۰۰۷ دریافتند که اگر آلیاژی از و آلومینیم را به صورت گلوله‌ای درآورند و در آب بیندازند می‌تواند هیدروژن تولید کند. همچنین این فرایند هم پدیدمی‌آورد. در این میان گالیم نمی‌گذارد که لایه‌ای از اکسیژن بر روی گلوله ساخته شود و البته گالیم پس از واکنش دوباره قابل استفاده‌است و این به دلیل گرانی این فلز نکتهٔ مهمی است. این روش از نظر کاهش هزینه هم درخور توجه‌است چرا که هیدروژن در همان‌جا تولید می‌شود و دیگر نیازی به جابجایی ندارد. 
 راه‌های گوناگونی برای تولید صنعتی هیدروژن پیدا شده‌است. اما بهترین آن‌ها از نظر اقتصادی، برداشتن هیدروژن از هیدروکربن‌ها است. در این روش بخار آب در دمای بالا با مانند موجود در واکنش می‌دهد و مخلوط و پدیدمی‌آورد که به آن یا گاز سنتز می‌گویند. منظور از دمای بالا در این واکنش ۱۰۰۰ تا ۱۴۰۰ ، ۷۰۰ تا ۱۱۰۰ ، ۱۳۰۰ تا ۲۰۰۰ است.
 
 
 تمایل بر این است که این واکنش در فشار پایین انجام گیرد ولی چنین نمی‌شود و در فشارهای بالا (۲ مگاپاسکال، ۲۰ اتمسفر یا ۶۰۰ اینچ جیوه) رخ می‌دهد چون هیدروژن با فشار بالا کالای تجاری تری است و فرایند پالایش آن و جداسازی اش از دیگر گازها (PSA) در فشار بالا بهتر صورت می‌گیرد. مخلوط گاز سنتز جهت تولید و ترکیب‌های مرتبط دیگر بکار می‌رود. جدای از متان، پیچیده‌تر هم می‌توانند در تولید بکار روند تنها نسبت محصولات تولیدی متفاوت است. یکی از بزرگترین پیچیدگی‌ها در این فرایندهای بهینه‌سازی پدیداری کُک یا کربن است.
 
 
 برای پالایش گاز هیدروژن از بخار آب زیادی که در آغاز واکنش افزودیم، از مونوکسید کربن استفاده می‌شود و اکسید آهن در این میان نقش را بازی می‌کند. این واکنش از واکنش‌های مهم صنعتی در تولید است. 
 
 
 یک روش صنعتی و مهم دیگر در تولید هیدروژن، اکسید کردن جزئی هیدروکربن‌ها است: 
 
 
 و البته واکنش زغال سنگ که به عنوان پیش‌درآمدی بر واکنش بالایی است: 
 
 
 هیدروژن مورد نیاز در برای تولید هم از گاز طبیعی بدست می‌آید. هم علاوه بر تولید و آزادسازی ، هیدروژن نیز آزاد می‌کند. 
 به علت و اشتعال‌پذیری گاز هیدروژن، جابجایی آن با دشواری روبروست. از این رو در بسیاری از این فرایندهای صنعتی، هیدروژن تولید شده در همان‌جا مصرف می‌شود بدون آنکه پالایش یا جداسازی انجام گیرد.
 بیش از ۲۰۰ چرخهٔ گرماشیمی (ترموشی) برای شکستن مولکول آب به اتم‌های سازنده اش وجود دارد. دانشمندان بر روی نزدیک به دو جین از این چرخه‌ها مانند ، ، ، ، ، پژوهش و آزمایش می‌کنند و در تلاش اند تا از آب و گرما، به هیدروژن و اکسیژن برسند بدون اینکه از جریان برق کمک بگیرند. شماری از آزمایشگاه‌ها (از جمله در فرانسه، آلمان، یونان، ژاپن و آمریکا) در حال گسترش روش‌های ترموشیمی یا گرماشیمی اند تا بتوانند با کمک انرژی خورشیدی و آب، هیدروژن تولید کنند. 
 در شرایط بدون هوا، و به آرامی با پروتون‌های آب، اکسید می‌شوند و مولکول هیدروژن ( ) آزاد می‌شود. در این فرایند نخستین چیزی که ساخته می‌شود (زنگارهای سبز) است و واکنش آن به صورت زیر است:
 
 
 در شرایط بی هوا، آزاد شده می‌تواند با پروتون‌های آب اکسید شود و و هیدروژن را پدیدمی‌آورد. فرایندی که توضیح داده شد، نام دارد.
 
 
 بلور مگنتیت ( )، اگر به خوبی ساخته شده باشد از دید ترمودینامیکی پایدارتر از هیدروکسید آهن ( ) است.
 آنچه گفته شد فرایند خوردگی بدون هوای و است که در بدون اکسیژن یا در کاهندهٔ زیر روی می‌دهد.
 در نبود اکسیژن هوا (O )، در شرایط ویژهٔ درون زمین و در فاصله‌ای بسیار دور از هواکره، در فرایندی به نام ، گاز هیدروژن یا پدید می‌آید. در این فرایند: اکسیدکردن بدون هوا، توسط پروتون‌های ( ) آب موجود در سیلیکات در شبکهٔ بلوری (Fe SiO ، سرشار از آهن) دیده می‌شود. در پایان، این واکنش به ساخت ( )، ( ) و هیدروژن ( ) می‌رسد:
 
 
 این واکنش به که در خوردگی بدون هوا گفته شد، بسیار نزدیک است.
 هیدروژن یا H به فراوانی در و کاربرد دارد. بزرگترین کاربرد آن در فراوری و تولید است. مصرف‌کنندگان کلیدی H در کارخانه‌های پتروشیمی عبارتند از ، و . البته هیدروژن چندین کاربرد مهم دیگر هم دارد. هیدروژن در به ویژه در افزایش سطح اشباع چربی‌های غیر اشباع و تولید روغن جامد، و تولید کاربرد دارد. کاربرد دیگر آن به عنوان منبع هیدروژن در تولید است. همچنین هیدروژن به عنوان عامل کاهنده در احیای فلزی کار می‌کند. 
 هیدروژن به خوبی در بسیاری از و حل می‌شود. همچنین در فلزهای آمورفی و بلورهای نانو حل شدنی است. 
 جدا از واکنش‌های شیمیایی که هیدروژن می‌تواند در آن‌ها شرکت کند، این ماده کاربرد فراوانی در مهندسی و فیزیک دارد. برای نمونه به عنوان گاز پوششی (محافظ) در روش‌های گوناگون مانند مورد نیاز است. کاربرد دیگر هیدروژن در خنک کردن است. این کاربرد به این دلیل است که هیدروژن دارای بالاترین در میان گازها است. در پژوهش‌های مانند مطالعهٔ هم بر روی کار می‌شود. چگالی گاز هیدروژن نزدیک به هوا است. به همین دلیل در گذشته به عنوان گاز بالابر در بالون‌ها و کاربرد داشت. 
 به تازگی از هیدروژن خالص یا آمیخته‌ای از هیدروژن و نیتروژن برای شناسایی نشتی‌های ریز و سوراخ‌های بسیار کوچک در نیروگاه‌ها، صنعت‌های شیمیایی، ، و بهره برده می‌شود. هیدروژن یک افزودنی مجاز به مواد خوراکی است (E 949) با کمک آن می‌توان بسته‌بندی مواد خوراکی را از نظر نشتی و سوراخ آزمود همچنین از اکسید شدن مواد خوراکی هم پیشگیری می‌کند. دمای هیدروژن در به عنوان یکی از نقطه‌های ثابت در ITS-90 (مقیاس بین‌المللی دما در ۱۹۹۰) نشانه‌گذاری شده که برابر با ۱۳٫۸۰۳۳ است. 
 
 
 
 هیدروژن به خودی خود یک منبع انرژی نیست. مگر آنکه با کمک واکنش‌های در یا برای نیروگاه‌ها انرژی تولید کند؛ که البته این فناوری بسیار پیشرفته‌است. انرژی خورشید هم از همجوشی هسته‌ای هیدروژن گرفته شده‌است اما بر روی زمین به سختی می‌توان به صورت کنترل شده به این فرایند دست یافت. هیدروژن بدست آمده از خورشید، فرایندهای زیستی یا الکتریکی انرژی مورد نیاز برای تولیدش بیشتر از انرژی بدست آمده از سوختنش است به همین دلیل در این موقعیت‌ها با هیدروژن به عنوان یک حامل انرژی برخورد می‌شود مانند یک باتری. هیدروژن را می‌توان از سوخت‌های سنگواره‌ای (مانند متان) بدست آورد اما این گونه منبع‌ها همیشگی و پایدار نیستند. 
 در یکای هم برای و هم برای در هر فشاری که بتوان با آن کار کرد آشکارا از چگالی انرژی سوخت‌های سنگواره‌ای سنتی پایین‌تر است همچنین چگالی انرژی در یکای هم برای سوخت‌های سنگواره‌ای بالاتر است. اما همچنان پژوهش‌ها بر سر این است که در آینده به گستردگی از هیدروژن عنوان یک حامل انرژی بهره برده شود. برای نمونه می‌توان فرایند جداسازی کربن از هواکره و ذخیره‌سازی آن را برای هیدروژن هم همانند کرد و از سوخت‌های سنگواره‌ای هیدروژن بدست آورد. اگر بتوان از هیدروژن به عنوان سوخت در ترابری بهره برد، این سوخت به نسبت دیگر سوخت‌ها، پاک می‌سوزد، اندکی NO تولید می‌کند اما به هر حال بدون پدیدآوردن کربن می‌سوزد. نباید فراموش کرد که هزینه‌های مربوط به دگرگونی کامل سامانه، به اقتصاد هیدروژنی درخور نگرش است. 
 مقالهٔ اصلی: از هیدروژن در نیروگاه‌های برق به عنوان خنک‌کنندهٔ ژنراتورها بهره برده می‌شود. این به دلیل بسیار بالای این گاز است که از همهٔ گازها بالاتر است.
 هیدروژن برای اشباع پیوندهای شکستهٔ و کاربرد دارد و کمک می‌کند تا ویژگی‌های ماده پایدار شود. همچنین در بسیاری از اکسیدهای مواد به عنوان کار می‌کند. چند مورد از این اکسیدها عبارتند از: 
 , , , , , , , , , ، LaAlO ، , ، ZrSiO ، HfSiO و SrZrO .
 به مقدار بسیار زیادی هیدروژن در (Haber Process) نقش دارد. دیگر کاربردهای هیدروژن عبارت‌اند از:
 
 هیدروژن می‌تواند در سوخته شود یا در پیل‌های هیدروژنی، انرژی الکتریکی تولید کند. تاکنون چند خودروی آزمایشی توسط چند شرکت خودروسازی از جمله BMW (موتور گرمایی) و بنز، تویوتا، اپل و … (پیل هیدروژنی) تولید شده‌است. هیدروژنی، به‌عنوان راه کاری برای تولید بالقوهٔ ارزان و بدون ، مورد توجه قرار گرفته‌است. 
 H محصول برخی از است که توسط چندین گونه درست می‌شود. این واکنش‌ها معمولاً با کمک یا موجود در به نام . این آنزیم‌ها به عنوان آسانگر در واکنش‌های برگشت‌پذیر میان H و اجزایش، دو پروتون و دو الکترون، کار می‌کنند. گاز هیدروژن هنگام انتقال تعادل‌های کاهشی به‌وجود آمده در اثر با آب، پدید می‌آید. 
 همه روزه شکستن مولکول آب به اجزای سازنده اش، پروتون‌ها، الکترون‌ها و اکسیژن در واکنش در اندام‌های زنده روی می‌دهد. برخی از اندام‌ها مانند و یک گام دوم را هم وارد واکنش می‌کنند که مربوط به واکنش‌های در تاریکی است و در آن پروتون‌ها و الکترون‌ها کاهیده می‌شوند و با کمک آنزیم‌های ویژه‌ای که در وجود دارد گاز H را درست می‌کنند. تلاش شده تا آنزیم‌های را به صورت ژنی تصحیح کنند و با کمک آن‌ها حتی در حضور اکسیژن هم گاز هیدروژن تولید کنند. همچنین تلاش شده تا ژن‌های جلبک یک واکنش دهندهٔ زیستی را هم اصلاح کنند. 
 هنگام کار با هیدروژن باید بسیار هشیار بود. این به دلیل توان آتش‌گیری و انفجار آن است به ویژه هنگامی که با هوا آمیخته می‌شود و هنگامی که خالص یا بدون باشد هم فرد را دچار می‌کند. هیدروژن مایع توان بسیار بالایی دارد و مانند دیگر مایعات بسیار سرد، می‌تواند آسیب‌هایی همچون را به بار آورد. هیدروژن در بسیاری از فلزها حل می‌شود گاهی این توانایی دلخواه ما نیست مانند امکان نشت به بیرون و پدیدهٔ که در صورت ادامه باعث ترک خوردگی یا انفجار می‌شود. نشت هیدروژن در هوای آزاد باعث شعله‌ور شدن آن می‌شود افزون بر این سوختن هیدروژن هنگامی که بسیار داغ باشد، تقریباً پدیده‌ای ناپیدا (نامرئی) است و می‌تواند باعث رویدادهای ناگواری شود. 
 داده‌های مربوط به هیدروژن از جمله داده‌های مربوط به امنیت آن به دسته‌ای از پدیده‌ها بستگی دارد. بسیاری از ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی هیدروژن به نسبت اورتوهیدروژن و پاراهیدروژن گاز وابسته‌است که معمولاً روزها و گاهی هفته‌ها طول می‌کشد تا در یک دمای مشخص به تعادل برسد و چون داده‌های امنیت مربوط به حالت تعادل است کمی کار دشوار می‌شود همچنین پارامترهای انفجار، مانند فشار و دمای بحرانی به شدت به هندسهٔ ظرف دربردارنده هم بستگی دارد.
{"title": "هیدروژن", "link": "https://fa.wikipedia.org//w/index.php?title=%D9%87%DB%8C%D8%AF%D8%B1%D9%88%DA%98%D9%86&oldid=34255707", "language": "fa"}