Ciclo de hidrogênio

Explicamos qual é o ciclo de hidrogênio, suas fases e por que é importante

Ciclo de hidrogênio. Fonte: Vatyka/CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)

Qual é o ciclo de hidrogênio?

Ele Ciclo de hidrogênio É o processo em que o hidrogênio se move através da água ao redor da terra, sendo uma parte essencial da composição química e atômica desse elemento. É um ciclo biogeoquímico que experimenta várias fases e transformações.

A hidrosfera obtém hidrogênio apenas da água, um elemento formado pela combinação de oxigênio e hidrogênio. Durante a síntese, o hidrogênio é produzido pela dissociação da água que forma glicose após pentear dióxido de carbono.

As plantas fornecem alimentos para herbívoros e esses animais obtêm glicose e proteínas apenas de plantas. O hidrogênio forma carboidratos, que é uma fonte importante de energia para o ser vivo, e esses carboidratos chegam como comida.

Existem inúmeros tipos de seres vivos na terra. Todos são basicamente compostos de carbono, nitrogênio, oxigênio e hidrogênio. Os animais obtêm esses elementos da natureza e processos como formação, crescimento e decomposição normalmente ocorrem nela.

Vários ciclos acontecem como resultado de cada um desses processos e, devido a eles, eles estão ligados um ao outro, estabelecendo um equilíbrio.

Fases do ciclo de hidrogênio

Os átomos de hidrogênio podem ser armazenados como um gás ou fluido de alta pressão. O hidrogênio é frequentemente armazenado como hidrogênio líquido porque ocupa menos espaço que o hidrogênio em sua forma normal de gás.

Quando um átomo de hidrogênio se liga a um átomo fortemente eletronegativo que existe na vizinhança de outro átomo eletronegativo com um par de elétrons solitários, ele faz uma ligação de hidrogênio, que forma uma molécula. Dois átomos de hidrogênio formam uma molécula de hidrogênio (H2).

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O hidrogênio é um componente essencial de muitos ciclos biogeoquímicos, incluindo o ciclo da água, o ciclo de carbono, o ciclo de nitrogênio e o ciclo de enxofre. Como o hidrogênio é um componente da molécula de água, o ciclo de hidrogênio e o ciclo da água estão profundamente ligados.

As plantas também recombinam água e dióxido de carbono do solo e atmosfera para formar glicose em um processo conhecido como fotossíntese. Se a planta for consumida, as moléculas de hidrogênio são transferidas para o animal que a ingere.

A matéria orgânica é armazenada em solos como a planta ou os animais, e as moléculas de hidrogênio estão liberando a atmosfera por oxidação novamente.

1. Evaporação

A maior parte do hidrogênio em nosso planeta é encontrada na água, portanto o ciclo de hidrogênio está profundamente relacionado ao ciclo hidrológico. O ciclo de hidrogênio começa com a evaporação da superfície da água.

2. Condensação

A hidrosfera inclui atmosfera, terra, águas superficiais e águas subterrâneas. À medida que a água se move pelo ciclo, o estado muda entre as fases líquido, sólido e refrigerante.

A água se move através de diferentes reservatórios, incluindo o oceano, a atmosfera, as águas subterrâneas, os rios e as geleiras, pelos processos físicos de evaporação (incluindo a transpiração da planta), sublimação, precipitação, infiltração, escoamento e fluxo subficial.

3. Transpiração

As plantas absorvem a água do solo através de suas raízes e depois bombeam e fornecem nutrientes para suas folhas. A transpiração representa aproximadamente 10% da água evaporada.

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Esta é a descarga de vapor de água das plantas das plantas na atmosfera. É um processo que o olho não pode ver, apesar do fato de que a quantidade de umidade que implica ser significativa. Acredita -se que um grande carvalho possa transpirar 151.000 litros por ano.

A transpiração também é a razão pela qual há maior umidade em lugares com muita cobertura de vegetação. A quantidade de água que é transpirada por esse processo depende da própria planta, a umidade no solo, a temperatura circundante e o movimento do vento ao redor da planta.

4. Precipitação

É a queda da água de qualquer forma para a terra que dá lugar à infiltração, que é o processo em que a água é absorvida no solo ou flui pela superfície. Este processo é repetido repetidamente como parte dos ciclos terrestres que mantêm recursos renováveis.

Importância do hidrogênio na terra

Existem uma variedade de usos para hidrogênio.

- É o elemento mais leve e pode ser usado como um agente de elevação em balões, embora também seja altamente inflamável, por isso pode ser perigoso. Esta propriedade e outros fazem o hidrogênio apropriado para uso como combustível.

- É usado principalmente para criar água. O gás de hidrogênio pode ser usado para a redução do mineral metálico.

- As indústrias químicas também o usaram para a produção de ácido clorídrico. O mesmo gás de hidrogênio é necessário para a soldagem atômica de hidrogênio (AHW).

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- Como o hidrogênio é altamente inflamável, especialmente quando misturado com oxigênio puro, é usado como combustível em foguetes. Eles geralmente combinam hidrogênio líquido com oxigênio líquido para fazer uma mistura explosiva.

- O hidrogênio é um dos combustíveis mais limpos, porque ao ignorar o resultado é água simples. Esta é uma das principais razões pelas quais há esforços para criar motores que possam ser operados usando este gás.

- Enquanto o hidrogênio é altamente inflamável, a gasolina também é. Embora devam ser tomados cuidados, a quantidade de hidrogênio usada em um carro não apresentaria mais perigo do que a quantidade de gasolina.

- Apesar de ser um dos combustíveis mais limpos do planeta, seu alto custo de produção em massa torna impossível em um futuro próximo usá -lo para carros comerciais e domésticos.

- Quando o hidrogênio é aquecido a temperaturas extremas, os núcleos de seus átomos se fundem para criar núcleos de hélio. Essa fusão resulta na liberação de uma enorme quantidade de energia, chamada energia termonuclear. Este processo é o que cria a energia do sol.

- Os geradores elétricos usam gás como refrigerante, o que levou muitas plantas a usá -lo como um agente de verificação de vazamento. Outras aplicações incluem processamento e produção de amônia.

- A amônia faz parte de muitos produtos de limpeza doméstica. É também um agente de hidrogenação usado para trocar gorduras desequilibradas para óleos e gorduras saturadas.