氢是元素周期表中原子序数为1的第一个元素。它是宇宙中最轻和最丰富的元素，占所有物质的75%（质量比）或90%（体积比）。在地球上，它存在于几乎所有其他元素的化合物中。仅以水为例，世界总水量中氢的含量约为1014吨。氢也以自由元素存在于大气中，但其含量仅低于1ppm(按体积计算)。离子氢比分子氢更活泼，分子氢是两个氢原子的非极性共价化合物。1776年，亨利·卡文迪许(Henry Cavendish)将氢确定为一种独特的物质。7年后，安托万·拉瓦锡证明了水是由氢和氧组成的，并将其命名为“water maker”。
最常见的氢同位素是氕(H-1, H，原子质量1.007822)。第二种同位素是稳定的氘(H-2, D)，也就是H. C. Urey和他的同事在1932年发现的重氢。氘在自然界的占比为0.014%，其物理化学性质与氕略有不同。天然氢中几乎所有的氘都与氢原子结合，双原子氕-氘（H-D）在天然氢中含量为0.032%；分子氘的含量极少。第三个氢同位素是放射性氚(H-3, T)，半衰期12.3年，由E.卢瑟福在1934年发现，同时也合成了短寿命同位素H-4、H-5和H-7。
在很宽的温度范围内，以及在高压条件下，氢都可以被认为是理想气体。在标准温度和压力条件下，它是一种无色、无臭、无味、无毒、无腐蚀、非金属双原子气体，从生理学上没有显著危险。氢最重要的特点之一是低密度，这使得它在任何实际应用中都必须进行压缩或液化。氢在22K以上温度是活跃的，即几乎超过其气态的全部温度范围。
氢气具有高度扩散性和较高的浮力，释放后迅速与周围空气混合。扩散速度与扩散系数成正比，扩散速度随温度Tn而变化，n在1.72-1.8范围内。多组分混合物中的扩散通常用斯蒂芬-麦克斯韦方程来描述。氢在空气中的相对扩散速率比空气中的扩散速率大约4倍。氢在浮力作用下的上升速度不能直接确定，因为其取决于氢与空气的密度差、阻力和摩擦力。上升气体体积的形状和大小以及大气湍流对上升气体的最终速度也有影响。就安全特性而言，氢气向上的浮力在非密闭区域是有利的，但可能在密闭空间或部分密闭空间造成危险，氢气容易积聚，如积聚在屋顶下。扩散和浮力决定了气体与周围空气混合的速率。氢气与空气的快速混合是一个安全问题，因为它很快会导致可燃混合物，另一方面由于同样的原因，也会迅速稀释到非可燃范围。因此据估计，在一个典型的无约束条件的氢爆炸中，只有一小部分混合气体云参与释放，实际上不超过理论上可用能量的几个百分点。
由于氢气体积小，分子量小，黏度低，会导致其在较大的分子流率下泄漏的倾向。少量的扩散甚至可以通过完整的材料，特别是有机材料，这可能导致气体在密闭空间中聚集，对于液态氢也是成立的。氢的泄漏率比水高50倍，比氮高10倍。添加气味剂或着色剂会更容易检测到少量泄漏，然而这在大多数情况下是不可行的，对液氢也是不可行的。
在流体中的氢气会渗透到邻近容器的材料中。在较高的温度和压力下，氢会严重腐蚀低碳钢，导致脱碳和脆化。在任何情况下，涉及在压力下储存或输送氢气，这是一个严肃的问题。需要选择适当的材料（如特殊合金钢），以及防止脆化的技术。
氢以两种不同的形式共存，正氢和仲氢，它们的比例取决于温度。通常室温下正氢比例为75%(核自旋相同)，仲氢比例为25%(核自旋相反)。在小于80K的较低温度范围，仲氢是更稳定的形式。
在20K的平衡浓度时，仲氢比例为99.821%，正氢比例为0.179%。这个转变发生在一个较长的时期内(大约3 - 4天)，直到达到一个新的平衡状态。然而，磁性杂质和较低的氧浓度能够催化正氢和仲氢的转化，将转化率提高几个数量级(Fe(OH)3的催化效果很好)到几个小时。通过催化剂的作用，可以在任何温度下产生任意浓度的自旋态。在这两种自旋态之间，大多数物理性质只有细微的差别。最重要的是这两类状态之间的巨大能量差异，这导致了比热和导热系数的重大差异。辐射场的存在导致了自由氢原子和离子的产生，它们在重新结合之前也起到催化剂的作用。另一方面，再结合会产生过量的正氢。
氢也表现出正的汤姆逊-焦耳效应，温度超过193K，即反转温度。氢气在降压后温度升高，可能导致燃烧。例如，如果压力突然从20 MPa降至环境压力，温度变化为6度。然而，由于这种效应而自燃的几率很小；由于粉尘颗粒在降压过程中产生静电或在高温下自动点火，更容易发生爆炸。
液氢(LH2)具有极高的清洁度和更经济的储存特性，然而其消耗的能量大约是氢燃烧释放热的三分之一。另一个缺点是保存在低温储罐内的不可避免的蒸发损失。储存正氢甚至能提高蒸发速率。在20 K时，正氢转换为仲氢释放的热非常大，为670 kJ/kg，而在相同温度下汽化潜热为446 kJ/kg。这会产生安全问题，要求氢通路的设计能够以安全的方式带出转换释放的热量。
对于开放的液氢（LH2）池，需要考虑的是，低温氢气相对于环境气体挥发性较低，更容易与空气形成可燃混合物。此外，LH2由于空气组分的冷凝和凝固而迅速杂质化，特别可能导致富氧区形成冲击-爆炸混合物。在封闭区域，当LH2加热到环境温度时，体积会增大845倍，当地的气压可能急剧变化，这一现象带来了额外的危险。在封闭空间中，最终压力可能上升到172 MPa，这会使系统增压到爆裂。
温度进一步降低到沸点以下，最终产生液体和固体氢的混合物，或泥浆氢，SLH2。泥浆具有密度高、延展性和吸收热量时冷冻剂储存时间长等优点。即使低于大气压，蒸汽压也会降低，这就产生了安全风险，需要对进入系统的空气进行防护。此外，在固体形成时，正氢向仲氢的转换与相应的转换热的释放有关，需要进行考虑。三相点为温度13.8 K、压力7.2 kPa，在此状态下，三相均能保持平衡。
5、氢的相对原子质量是1还是2如果氢(或任何其他流体)维持在其临界温度和压力之上，就会形成单相的“超临界流体”。因为是可压缩的，其具有类似气体的性质，同时其具有类似液体的密度，在两者之间有一种短暂的状态，其特征是强烈的结构波动导致在临界点附近流体性质的不寻常行为。与液体相比，它也表现出更高的流速。在超临界状态下，低温氢的热物理性质与温度和压力有很强的作用关系。热物理性质变化很大，特别是在近临界区。比热容Cp在准临界温度(“热峰现象”)时存在极大值。超临界氢气的粘度随温度的变化而变化，可能发生湍流到层流的转变。换热系数在过渡区难以预测，在层流区低得多。
氢在极端接近压力（2~3×105MPa)和温度4400K下会发生相变，在室温下可能是超导的(液态)金属氢。1935年预测的这种效应最终在1996年的冲击压缩试验中得到证实。金属氢被认为存在于土星和木星的内部，但迄今为止在地球上还没有实际应用。
氢同时处于气态和液态，本质上是一种绝缘体。只有在发生电离的临界“击穿”电压以上，它才变成导电体。
6、氧的相对原子质量你知道吗：氢是宇宙中最丰富的元素。它的总质量占所有元素综合的75%之多。不过，宇宙中还可能存在神秘的暗物质，据推测这些暗物质的质量比元素的总和还要多得多。
：氢元素在元素周期表中排在第一位。它的原子结构最简单，有一个质子数为1的原子核以及1个核外电子组成，是最轻的元素。单质形态的氢，即氢气，在空气中燃烧形成水。
在地球上和地球大气中只存在极稀少的游离状态氢。在地壳里，如果按质量计算，氢只占总质量的1%，而如果按原子百分数计算，则占17%。氢在自然界中分布很广，水便是氢的“仓库”——氢在水中的质量分数为11%；泥土中约有1.5%的氢；石油、天然气、动植物体也含氢。在空气中，氢气倒不多，约占总体积的一千万分之五。在整个宇宙中，按原子百分数来说，氢却是最多的元素。据研究，在太阳的大气中，按原子百分数计算，氢占81.75%。在宇宙空间中，氢原子的数目比其他所有元素原子的总和约大100倍。
7、氮的相对原子质量：氢原子只含有一个电子。它常以+1价的形式存在于共价化合物中，例如水H2O, 氯化氢HCl等等。在水溶液中，氢原子容易失去电子，以带1个正电荷的水合氢离子H3O 形态存在。与非常活泼的金属元素结合的时候，氢也会表现出-1价呢，如氢化钠NaH。在地质结构中，氢还以结合水的形式存在于矿物晶体中。
：首先要强调的是氢气是极易爆炸的气体。空气中混入体积占比4.0%的氢气就有爆炸危险。氢由于重量很小以及制取相对容易，历史上曾用氢气填充飞艇的气囊。然而，如此大量使用氢气的危险程度可想而知，后来氢气的作用逐渐被氦气取代。氢气的燃烧热值大，可用做火箭发动机的燃料。由于氢气具有还原性，在工业上也常用来参与各类重要的化学反应。
氢是原子序数为1的化学元素，其化学符号为H，在元素周期表中位于第一位。氢的原子质量1.00794u，是最轻的，也是宇宙中含量最多的元素，大约占据宇宙质量的75%。
8、锌的相对原子质量氢包含一个质子，不含中子。在离子化合物中，氢原子可以得一个电子成为氢阴离子构成氢化物，也可以失去一个电子成为氢阳离子，但氢离子实际上以更为复杂的形式存在。氢与除稀有气体外的几乎所有元素都可形成化合物，存在于水和几乎所有的有机物中。它在酸碱化学中尤为重要，酸碱反应中常存在氢离子的交换。氢作为最简单的原子，在原子物理中有特别的理论价值。对氢原子的能级、成键等的研究在量子力学的发展中起了关键作用。
在地球上和地球大气中只存在极稀少的游离状态氢。在地壳里，如果按质量计算，氢只占总质量的1%，而如果按原子百分数计算，则占17%。氢在自然界中分布很广，水便是氢的“仓库”——氢在水中的质量分数为11%；泥土中约有1.5%的氢；石油、天然气、动植物体也含氢。在空气中，氢气倒不多，约占总体积的一千万分之五。
氢是宇宙中丰度最高的元素，恒星的大气75%是它，木星也有70%以上是它。水里有它，天上也有它。氢几乎是一切事物不可分割的一部分，同时也是化学元素的第一位，那么今天我们就来认识氢。
9、钠的相对原子质量氢，第一主族元素，氢原子是最简单的原子，由一个质子和一个电子直接构成。氢元素有两个同位素，分别是氘和带放射性氚，三者均为核聚变的材料，拥有良好的聚变性能。
在十六世纪，一名瑞士医生发现了由氢元素组成的氢气，他发现将铁屑倒入硫酸中会产生一种可以燃烧的气体。到了1766年，化学家卡文迪什在一次实验中，偶然将一块铁片碰进了盐酸中，他发现盐酸中有气泡产生，他将这种气体收集起来，并进行了研究。
氢气是这个世界上最“轻”的气体，其密度仅为空气的十分之一。同时，它也是最容易燃烧的气体之一，燃烧产物为水，1g氢气完全燃烧能够放出431kJ的热量，是同样质量煤的40倍，是高效率、无污染、可再生的能源。
10、氧的相对原子质量氢气还可以与不饱和烃发生加成反应，在镍的催化下，使得不饱和烃中的碳碳双键、三键、大派键断裂，使得不饱和烃加成为饱和烃，提高脂肪的储存时间，增加有机化学材料的稳定性。同时，氢元素是构成DNA和水的重要元素，也就是说没有氢就没有生命。
目前，氢气可以通过电解水、太阳能催化分解水、酸碱与金属的反应制取，其中以太阳能催化分解水的方案前景最为长远。现在，氢气和氢能的利用是21世纪能源利用的一大目标，其中的氢燃料电池已经达到了实际使用指标，已经投入量产。同时，氢的同位素是比氢更好的聚变材料，1g的氘和氚发生聚变反应可以产生400L汽油或1800kg标准煤燃烧的能量，按照地球上的水资源和氘和氚含量计算，这些聚变材料足够人类使用400亿年，是真正的取之不尽，用之不竭的能源。
最后，你一定了解了氢元素，这一构成太阳和你的元素。它亦可以在阳光中熠熠生辉，亦能够平稳如水般滋润万物，还能推动人类文明的发展，真是不可思议。你对着这位元素周期表中排在第一的氢元素有什么看法呢？一起在评论区讨论讨论吧。
