CICLO DO HIDROGÊNIO: FASES E IMPORTÂNCIA - CIÊNCIA - 2025

O ciclo do hidrogênio é o processo pelo qual o hidrogênio se move através da água ao redor da Terra, sendo, portanto, parte essencial da composição química e atômica desse elemento.

A hidrosfera obtém hidrogênio apenas da água, elemento formado exclusivamente pela combinação de oxigênio e hidrogênio. Durante a síntese fotográfica, o hidrogênio é produzido pela dissociação da água para formar glicose após pentear com dióxido de carbono.

Vatyka / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

As plantas fornecem alimento para os herbívoros e esses animais obtêm glicose e proteína apenas das plantas. O hidrogênio forma carboidratos, que são uma importante fonte de energia para os seres vivos, e esses carboidratos chegam como alimento.

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

Vários ciclos acontecem em decorrência de cada um desses processos e, por causa deles, estão interligados, estabelecendo um equilíbrio.

Fases do ciclo do hidrogênio

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

Quando um átomo de hidrogênio se junta a um átomo fortemente eletronegativo que existe nas proximidades de outro átomo eletronegativo com um único par de elétrons, ele cria uma ligação de hidrogênio, que forma uma molécula. Dois átomos de hidrogênio formam uma molécula de hidrogênio, H2 para abreviar.

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

As plantas também recombinam água e dióxido de carbono do solo e da 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 está pastando.

A matéria orgânica é armazenada no solo quando a planta ou o animal morre, e as moléculas de hidrogênio são liberadas de volta para a atmosfera por oxidação.

1- Evaporação

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

2- Condensação

A hidrosfera inclui a atmosfera, a terra, as águas superficiais e subterrâneas. Conforme a água se move ao longo do ciclo, ela muda de estado entre as fases líquida, sólida e gasosa.

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

3- transpiração

As plantas absorvem água do solo por meio de suas raízes e, em seguida, bombeiam e fornecem nutrientes para suas folhas. A transpiração representa aproximadamente 10% da água evaporada.

É a descarga de vapor d'água das folhas das plantas para a atmosfera. É um processo que o olho não consegue ver, apesar da quantidade significativa de umidade envolvida. Acredita-se que um grande carvalho pode transpirar 151.000 litros por ano.

A transpiração também é a razão pela qual há maior umidade em locais com grande cobertura vegetal. A quantidade de água que transpira por meio desse processo depende da própria planta, da umidade do solo (solo), da temperatura ambiente e do movimento do vento ao redor da planta.

4- Precipitação

É a queda de água em qualquer forma no solo que dá lugar à infiltração, que é o processo pelo qual a água é absorvida pelo solo ou flui pela superfície. Este processo é repetido continuamente como parte dos ciclos da Terra que mantêm os recursos renováveis.

Importância do hidrogênio na Terra

É usado principalmente para criar água. O gás hidrogênio pode ser usado para redução de minério de metal.

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

Existem vários usos para o hidrogênio. É o elemento mais leve e pode ser usado como agente de elevação em balões, embora também seja altamente inflamável, por isso pode ser perigoso. Esta propriedade e outras tornam o hidrogênio adequado para uso como combustível.

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

O hidrogênio é um dos combustíveis mais limpos porque, quando inflamado, o resultado é água pura. Esta é uma das principais razões pelas quais existem esforços para criar motores que possam ser movidos a partir deste gás.

Embora o hidrogênio seja altamente inflamável, a gasolina também o é. Embora seja necessário ter cuidado, a quantidade de hidrogênio usada em um carro não apresentaria mais perigo do que a quantidade de gasolina usada.

Apesar de ser um dos combustíveis mais limpos do planeta, seu alto custo para 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 de energia termonuclear. Este processo é o que cria a energia do sol.

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

A amônia faz parte de muitos produtos de limpeza doméstica. É também um agente hidrogenante usado para transformar gorduras insaturadas prejudiciais em óleos e gorduras saturadas.

Referências

1. Usos do hidrogênio. Recuperado de Usesof.net.
2. Recuperado de School-for-champions.com.
3. Informações sobre o elemento hidrogênio. Recuperado de rsc.org.
4. Ciclo biogeoquímico. Recuperado de newworldencyclopedia.org.
5. Explicação do ciclo do hidrogênio. Recuperado de slboss.info.
6. Ciclo do hidrogênio. Recuperado de Prezi.com.
7. Como a água se move ao redor do wo Unep.or.jp.