Соединение атомов водорода.

Молекула образуется из соединения двух или нескольких атомов. У каждого атома водорода по одному электрону. Соответственно в молекуле H2 два протона и два электрона.

Теорию, которая объясняет образование этой молекулы водорода из двух атомов, создали в 1927 г. по уравнению Шрёдингера немецкие физики В. Гейтлер и Ф. Лондон. Это была первая удачная попытка применения квантовой механики к решению проблем связи. Их работа заложила основы метода валентных связей, или валентных схем.

Квантово-механический расчет дал количественное объяснение связи. При наличии у пары электронов противоположных спинов электроны двигаются в поле обоих ядер. Между ядрами появляется область с высокой плотностью электронного облака – избыточного отрицательного заряда, который стягивает положительно заряженные ядра. Из квантово-механического расчета следуют положения, являющиеся основой метода валентных связей:

Результаты этого расчета можно представить графически в виде зависимостей сил взаимодействия между атомами (рис. 3, а) и энергии системы (рис. 3, б) от расстояния между ядрами атомов водорода. Ядро одного из атомов водорода поместим в начало координат, а ядро второго будем приближать к ядру первого атома водорода вдоль оси абсцисс. Если спины электронов антипараллельны, силы притяжения (рис. 3, а, кривая I) и силы отталкивания (кривая II) будут нарастать. Результирующая этих сил представлена кривой III. Сначала преобладают силы притяжения, затем – отталкивания. Когда расстояние между ядрами становится равным r0= 0,074 нм, сила притяжения уравновешивается силой отталкивания. Равновесию сил соответствует минимальная энергия системы (рис. 3, б, кривая IV) и, следовательно, наиболее устойчивое состояние. Глубина «потенциальной ямы» представляет энергию связи Е0Н–Н в молекуле Н2 при абсолютном нуле. Она составляет 458 кДж/моль. Однако при реальных температурах на разрыв связи требуется несколько меньшая энергия ЕН–Н, которая при 298К (25 °С) равна 435 кДж/моль. Разность этих энергий в молекуле Н2 является энергией колебаний атомов водорода (Екол = Е0Н–Н – ЕН–Н = 458 – 435 = 23 кДж/моль).

При сближении двух атомов водорода, содержащих электроны с параллельными спинами, энергия системы постоянно увеличивается ( рис. 3, б, кривая V) и связь не образуется.

Никак не соединится при обычных условиях.
При гигантском давлении водород образует маталлоподобную структуру, когда все электроны являются как бы "общими" для всех протонов.

И то, и другое - газ, есть атомарный водород, существует в особых условиях (высокая температура, например), а есть молекулярный, то есть из двух атомов, это как раз нам привычный водород, содержащийся в воздухе или баллонах с горючим для резаков. Образован, как ты и описал - за счёт объединения электронов, но оба этих водорода - газы по определению газа как такового.