Hydro (bắt nguồn từ từ tiếng Pháp Hydrogène /idʁɔʒɛn/),
[8] còn được viết là
hi-đrô,
[8] cũng còn được gọi là
hít-rô,
[8] là một
nguyên tố hóa học trong
hệ thống tuần hoàn các nguyên tố với nguyên tử số bằng 1,
nguyên tử khối bằng 1
đvC. Trước đây còn được gọi là
khinh khí (như trong "
bom khinh khí" tức
bom H); hiện nay từ này ít được sử dụng. Sở dĩ được gọi là "khinh khí" là do hydro là nguyên tố nhẹ nhất và tồn tại ở thể
khí, với trọng lượng nguyên tử 1,00794 u. Hydro là nguyên tố phổ biến nhất trong
vũ trụ, tạo nên khoảng 75% tổng
khối lượng vũ trụ và tới trên 90% tổng số
nguyên tử. Các
sao thuộc dải chính được cấu tạo chủ yếu bởi hydro ở trạng thái
plasma. Hydro nguyên tố tồn tại tự nhiên trên
Trái Đất tương đối hiếm do khí hydro nhẹ nên
trường hấp dẫn của Trái Đất không đủ mạnh để giữ chúng khỏi thoát ra ngoài
không gian, do đó hydro tồn tại chủ yếu dưới dạng hydro nguyên tử trong các tầng cao của khí quyển Trái Đất.
Đồng vị phổ biến nhất của hydro là
proti, ký hiệu là H, với
hạt nhân là một
proton duy nhất và không có
neutron. Ngoài ra hydro còn có một đồng vị bền là
deuteri, ký hiệu là D, với hạt nhân chứa một proton và một neutron và một đồng vị phóng xạ là
triti, ký hiệu là T, với hai neutron trong hạt nhân.Với vỏ nguyên tử chỉ có một
electron,
nguyên tử hydro là nguyên tử đơn giản nhất được biết đến, và cũng vì vậy nguyên tử hydro tự do có một ý nghĩa to lớn về mặt lý thuyết. Chẳng hạn, vì nguyên tử hydro là nguyên tử trung hòa duy nhất mà
phương trình Schrödinger có thể giải được chính xác nên việc nghiên cứu năng lượng và cấu trúc điện tử của nó đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của cả
cơ học lượng tử và
hóa học lượng tử.Ở điều kiện thường, các nguyên tử hydro kết hợp với nhau tạo thành những phân tử gồm hai nguyên tử H2. (Ở những nhiệt độ cao, quá trình ngược lại xảy ra.) Khí hydro lần đầu tiên được điều chế một cách nhân tạo vào đầu thế kỷ XVI bằng cách nhúng
kim loại vào trong một
axit mạnh. Vào những năm 1766-1781,
Henry Cavendish là người đầu tiên nhận ra rằng hydro là một chất riêng biệt và rằng khi bị đốt trong không khí nó tạo ra sản phẩm là nước. Tính chất này chính là nguồn gốc của tên gọi tiếng Pháp hydrogène (được tạo ra bằng cách ghép
tiếp đầu ngữ tiếng Hy Lạp hydro-, có nghĩa là “nước”, với
tiếp vĩ ngữ tiếng Pháp -gène, có nghĩa là “tạo ra”).
[9] Ở điều kiện tiêu chuẩn, hydro là một chất khí lưỡng nguyên tử không màu, không mùi, không vị và là một
phi kim.Trong các
hợp chất ion, hydro có thể tồn tại ở hai dạng. Trong các hợp chất với kim loại, hydro tồn tại dưới dạng các
anion hydrua mang một điện tích âm, ký hiệu H-. Hydro còn có thể tồn tại dưới dạng các
cation H+ là ion dương sinh ra do nguyên tử hydro bị mất đi một
electron duy nhất của nó. Tuy nhiên một
ion dương với cấu tạo chỉ gồm một
proton trần trụi (không có
electron che chắn) không thể tồn tại được trong thực tế do tính dương điện hay tính axit và do đó khả năng phản ứng với các phân tử khác của H+ là rất cao. Một
cation hydro thực sự chỉ tồn tại trong quá trình chuyển proton từ các
axit sang các
bazơ (
phản ứng axit-bazơ). Trong dung dịch nước H+ (do chính nước hoặc một loại axit khác phân ly ra) kết hợp với phân tử nước tạo ra các cation hydroni H3O+, thường cũng được viết gọn là H+. Ion này đóng một vai trò đặc biệt quan trọng trong hóa học axit-bazơ.Hydro tạo thành các hợp chất cộng
hóa trị với hầu hết các
nguyên tố khác. Nó có mặt trong
nước và hầu hết các
hợp chất hữu cơ cũng như các cơ thể sống.