El hidrógeno fue identificado como una sustancia distinta en el siglo XVIII. Ya en el siglo XVII, científicos como Robert Boyle observaban que un gas inflamable se liberaba durante la reacción de un metal con un ácido. Pero no fue hasta 1766 que Henry Cavendish aisló este gas y lo estudió sistemáticamente. Lo llamó "aire inflamable" y demostró que producía agua al quemarse.
En 1783, Antoine Lavoisier interpretó correctamente los resultados de Cavendish y demostró que el agua es un compuesto, no un elemento. Llamó a este gas hidrógeno, que significa "que genera agua" (del griego hidro = agua y genes = crear). Este descubrimiento fue determinante en el advenimiento de la química moderna.
El hidrógeno (símbolo H, número atómico 1) es el elemento químico más simple, compuesto por un solo protón y un electrón. Su isótopo más común, el protio (¹H), no posee neutrones. Existen otros dos isótopos: el deuterio (²H), estable y presente de forma natural en pequeña proporción, y el tritio (³H), radiactivo con una vida media de aproximadamente 12,3 años.
A temperatura ambiente, el hidrógeno se encuentra en forma de gas diatómico (H₂), extremadamente ligero (densidad ≈ 0,08988 g/L), incoloro, inodoro y altamente inflamable. Se funde a 13,99 K y hierve a 20,27 K.
El hidrógeno es un agente reductor potente y forma enlaces químicos con muchos elementos: halógenos, oxígeno, azufre, metales, etc. Forma hidruros y puede comportarse como un ácido (donador de protones) o una base según el contexto. Se utiliza especialmente para la reducción de óxidos metálicos o la hidrogenación de compuestos orgánicos.
El hidrógeno se utiliza:
El hidrógeno representa aproximadamente el 75 % de la masa bariónica del universo. Fue sintetizado en gran cantidad en el momento del Big Bang. En las estrellas, sirve de combustible para las reacciones de fusión termonuclear a través del ciclo protón-protón o el ciclo CNO.
En el medio interestelar, se encuentra en forma atómica (H I), molecular (H₂) o ionizada (H⁺). Su línea a 21 cm es una herramienta principal de la radioastronomía para cartografiar la estructura galáctica.
El átomo de hidrógeno es el sistema cuántico más simple y sirve de modelo para probar las predicciones de la mecánica cuántica y la electrodinámica cuántica (QED). Su espectro electrónico, muy bien medido (líneas de Lyman, Balmer...), permite restringir las constantes fundamentales y explorar hipótesis sobre la variación de estas constantes en el tiempo o el espacio.
