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1766年由卡文迪許（H.Cavendish）在英國發現。

在化學史上人們把氫元素的發現與“發現和證明了水是氫和氧的化合物而非元素”這兩項重大成就主要歸功于英國化學家和物理學家卡文迪許（CavendishH.1731-1810）。

在化學史上有一個與這些論文稿有關的有趣的故事。卡文迪許1785年做過一個實驗他將電火花通過尋常空氣和氧氣的混合體想把其中的氮全部氧化掉產生的二氧化氮用苛性鉀吸收。實驗做了三個星期后殘留下一小氣泡不能被氧化。他的實驗記錄保存在留下的文稿中后面寫道“空氣中的濁氣不是單一的物質氮氣還有一種不與脫燃素空氣氧化合的濁氣總量不超過全部空氣的1/12.一百多年后1892年英國劍橋大學的物理學家瑞利（RagleighL.1842-1919）測定氮的密度時發現從空氣得來的氮比從氨氧化分解產生的氮每升重0.0064克百思不得其解。化學家萊姆塞（RamsayW.1852-1916）認為來自空氣的氮氣里面能含有一種較重的未知氣體。這時化學教授杜瓦DuvelJ.1842-1923向他們提到劍橋大學的老前輩卡文迪許的上述實驗和小氣泡之謎。他們立即把卡文迪許的科學資料借來閱讀瑞利重復了卡文迪許當年的實驗很快得到了小氣泡。萊姆塞設計了一個新的實驗除去空氣中的水蒸氣、二氧化碳、氧氣和氮氣后也得到了這種氣體密度比氮氣大用分光鏡檢查后肯定這是一種新的元素取名氬。這樣卡文迪許當年的工作在1894年元素氬的發現中起了重要作用。從這個故事可看出卡文迪許嚴謹的科研作風和他對化學的重大貢獻。1871年劍橋大學建立了一座物理實驗室以卡文迪許的名字命名這就是有名的卡文迪許實驗室它在幾十年內一直是世界現代物理學的一個重要研究中心。

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雖然氫氣在通常狀態下不是非常活潑但氫氣與絕大多數元素會組成化合物。碳氫化合物已知有數以百萬種但它們不會由氫氣和碳直接化合形成。氫氣與電負性較強的元素如鹵素反應在這些化合物中氫的氧化態為+1。氫與氟、氧、氮成鍵時可生成一種較強的非共價的鍵稱為氫鍵。氫鍵對許多生物分子具有重要意義。 氫也與電負性較低的元素如活潑金屬生成化合物這時氫的氧化態通常為 -1這樣的化合物稱為氫化物。

氫與碳形成的化合物由于其與生物的關系通常被稱為有機物研究有機物的學科稱為有機化學而研究有機物在生物中所起的作用的科學稱為生物化學。按某些定義“有機”只要求含有碳。但大多數含碳的化合物通常都含有氫。這些化合物的性質主要是由碳氫鍵決定的。故有時有機物的定義要求物質含有碳氫鍵。

無機化學中H- 可以作為橋接配體連接配合物中的兩個金屬原子。這樣的特性通常在13族元素中體現尤以鋁配合物。

對氫原子的氧化也即讓氫原子失去其電子即可得到H+氫離子。氫離子不含電子由于氫原子通常不含中子故氫離子通常只含1個質子。這也就是為什么常將H+直接稱為質子的原因。H+是酸堿理論的重要離子。

裸露的質子H+不能直接在溶液或離子晶體中存在這是由氫離子和其他原子、分子不可抗拒的吸引力造成的。除非在等離子態物質中氫離子不會脫離分子或原子的電子云。但是“質子”或“氫離子”這個概念有時也指帶有一個質子的其他粒子通常也記做“H+”。

為了避免認為溶液中存在孤立的氫離子一般在水溶液中將水和氫離子構成的離子稱為水合氫離子H3O+。但這也只是一種理想化的情形。氫離子在水溶液中事實上以類似于H9O4+的形式存在。

盡管在地球上少見H3+離子質子化分子氫卻是宇宙中常見的離子之一。

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