L'atomo più semplice e più abbondante nell'universo, idrogeno (simbolo H) gode di una posizione unica sulla tavola periodica, condivisione di proprietà chimiche con metalli e metalloidi. Combina facilmente con qualsiasi altro elemento chimicamente reattivo e così è trovato in una veramente vasta varietà di molecole diverse, anche se rappresenta soltanto una piccola frazione del loro peso, dal momento che gli atomi di idrogeno sono così leggeri. L'unica eccezione è H2, una molecola costituita da due atomi di idrogeno.
Acqua
Acqua potrebbe essere la più importante molecola di idrogeno-cuscinetto, costituito da due atomi di idrogeno, legati ad un ossigeno centrale. L'acqua è vitale per le reazioni chimiche della vita, non solo come solvente, ma spesso come un partecipante attivo. L'acqua è fondamentale per la chimica di acidi e basi, composti come acido cloridrico (HCl) o idrossido di sodio (NaOH) sono parte di una molecola di acqua nel loro trucco, un ione di idrogeno (H +) in acidi, o un ione idrossido (OH-) nelle basi. L'acqua è anche, insieme con anidride carbonica, un sottoprodotto della combustione di idrocarburi.
Idrocarburi
Carbonio e idrogeno si combinano agli idrocarburi di forma, il più semplice dei quali è il metano, CH4. Ogni atomo di carbonio possa legarsi con fino a quattro altri atomi, mentre un atomo di idrogeno ha un solo legame possibile, quindi carbonio può formare una varietà infinita di strutture complesse con se stesso, con l'idrogeno che lega fuori le estremità sciolte. Con due atomi di carbonio, uno può fare questi tre molecole: etano (C2H6), che ha un singolo legame tra gli atomi di carbonio e tre atomi di idrogeno collegati a ciascun carbonio, etene (C2H4) con un doppio legame tra atomi di carbonio, o acetilene (C2H2) che ha un triplo legame tra gli atomi di carbonio. Esistono anche benzene (C6H6) dove il carbonio forma un anello esagonale alternati singoli e doppi legami e fullereni (a volte chiamato buckeyballs), dove gli atomi di carbonio collegano in una sorta di forma di palla di calcio, con idrogeno collegato a ogni estremità sciolte.
Carboidrati, alcoli
L'aggiunta di ossigeno nella miscela permette la creazione di una grande varietà di molecole. Gli idrocarburi diventano carboidrati quando le estremità di alcune delle loro catene includono gruppi OH, che sono legati all'acqua. Gli zuccheri e gli amidi sono carboidrati, molecole importanti per i processi biologici. COOH catene si trovano su alcoli. Naturalmente, ci possono essere gruppi più COOH o OH sulla stessa molecola, o combinazioni di essi e molti altri gruppi tra cui anelli di benzene e di altre strutture producendo una varietà infinita di strutture possibili della molecola.
Altri elementi inclusi
Idrogeno possa legare direttamente con molti altri elementi. In ammoniaca, NH3, un atomo di azoto obbligazioni con tre atomi di idrogeno. In solfuro di idrogeno, H2S, un atomo di zolfo assume due atomi di idrogeno. Poiché l'idrogeno è trovato in aminoacidi, è naturalmente parte delle proteine che sono costituiti da catene di aminoacidi. DNA e RNA contengono abbondante idrogeno, come fanno i lipidi, oli e innumerevoli altre sostanze.