水素を科学する会

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水素とは

水素の発見

「水素」が公式に発見されたのは、1766年。イギリス人のギャベンディッシュが「水素」の発見者です。それから、約20年後の1783年にフランスの化学者、アントワーヌ・ラヴォアジエが｢水素｣と命名しました。その命名された「水素」はフランス語で hydroge`ne とされ、ギリシア語の水と発生を合わせ、「水を生ずるもの」という意味を含ませました。後に「水素」は英語名 hydrogenとされ、hydrogenが「水素」の世界共通語となりました。

水素って何だっけ…。

きっと見覚えのある周期表。
テスト勉強で「スイ、ヘー、リー、ベー、、、」なんて必死に丸暗記した記憶ありますよね。
あのとき、記憶した周期表っていったい何だったのでしょうか。
水素は、原子番号 1 の元素です。水素は英語名Hydrogenで、その頭文字をとって Hが原子記号とされています。水素は、非金属元素であり典型元素のひとつで、元素の中で最も軽い物質です。一般に「水素」という場合、水素の単体である水素分子H2 を示すことが多く、H2と表します。水素分子は無色無臭の気体で、軽く、非常に燃えやすいといった特徴を持ちます。

といわれてもあんまり「ピン」ときませんよね。
水素は「元素の母」であり、様々な有機物の構成要素となっています。

すごいぞ！！水素。

還元と酸化辞書で引くと…
酸化　・・・物質が酸素と化合すること、または水素を失うこと。
原子または原子団から電子を取り去ること。
還元　・・・酸素の化合物から酸素を奪うことまたは、ある物質が水素と化合すること。
原子または原子団に電子を与えること。
とありますが、それはどういうことでしょうか。
カンタンに説明すると、酸化は「サビつかせる」、還元は「サビをとる」ことを意味します。
水素は還元させるためには必要不可欠であり、その水素は地球上でもっとも抗酸化力の強い物質です。

水素はどこにあるの？

では、水素はどこにあるのでしょうか。
水素は分子量が小さいため、他の気体よりもはるかに運動速度が大きく、酸素の運動速度と比較すると約４倍の早さで動き回ります。そのため、水素分子H2をいちばん多く確認できるのは地球の大気圏をはるかに越えた宇宙です。その宇宙で最も豊富にある元素は水素なのです。

地球上では、水素分子H2の形態で存在するのは天然ガスの中にわずかにある程度です。その他に、水や有機化合物の構成要素として存在します。水素は私たちのカラダの構成要素でもあるのです。ちなみに人体を構成する元素は主に、酸素・炭素・水素・窒素であり、合わせて約96％を占めます。その中で、水素の比率は約10％（9.86％）です。

また、水素分子は亜鉛やアルミニウムなどの金属に、希塩酸を加えることで発生します。この原理を用いてつられるのが電気分解水ですが、水素分子H2は水中に留まることなく、宇宙へと放たれてしまうのです。

水素の今後の可能性

水素を燃やすと、酸素と化合して水になります。水素単体では、HIIロケットの燃料として利用されています。そのHIIロケットの燃料電池として使用された後に生成された水はロケット内で飲料水として利用されています。
ここ近年では、水素を利用した燃料電池の研究開発がなされています。水素は他の燃料とは異なり、燃やした後に有害な物質が発生せず水になるため、クリーンな燃料として注目されていますが、実用化されるのはまだ少し先のことになりそうです。