El Hidrógeno


Información General del Hidrógeno
 Símbolo químico
  H
 Nº atómico (Z)  1
 Masa atómica  1.00794 u
 Grupo  Grupo 1 (IA): Alcalino
 Periodo  Periodo 1
 Bloque  Bloque s
 Config. electrónica  1 s1
 Electrones nivel   1
 Estados de oxidación   +1, -1

El Hidrógeno en la Tabla Periódica:


.
  • Punto de fusión: -259 ºC
  • Punto de ebullición: -253 ºC
  • Densidad: 0,09 kg/m3
  • Tipo de Elemento: No Metal
  • Estados de Oxidación: +1 (-1 en los Hidruros)
  • Isótopos:
    • Protio 1H (es el isótopo más común)
    • Deuterio 2H (es estable, se puede obtener como subproducto de la electrólisis)
    • Tritio 3H (es radiactivo, emite radiación beta tranformándose en Helio)
  • Propiedades del Hidrógeno:
    • Es el elemento más abundante del universo. En la corteza terrestre es el 9º más abundante.
    • Existen más elementos de hidrógeno que de cualquier otro elemento
    • Es un gas incoloro, inodoro e insípido
    • Es muy poco soluble en agua
  • Compuestos de Hidrógeno:
    • Hidruros: combinación de hidrógeno con átomos de metal o no metal. Suelen ser gases a temperatura ambiente y ser bases (Amoníaco NH3, Fosfina PH3, Arsina AsH3, Estibina SbH3...)
    Obtención del Hidrógeno:
    • Metodos de laboratorio: el interés que prima es la rapidez de obtención
      • Electrólisis del agua: se obtiene O2 y H2 en los electrodos:  
    2 H2O → O2 + 2 H2
      • Desplazamiento del agua: aplicando un metal muy reductor que  descomponga el agua: 
    2 Na + 2 H2O → H2 + 2 NaOH
      • Desplazamiento de ácidos: con metales capaces de sustituir el hidrógeno
    Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
      • A partir de Hidróxidos: el aluminio es capaz de producir hidrógeno
    2 Al + 2 NaOH + 2 H2O → 2 NaAlO2 + 3 H2
    • Métodos industriales: el interés que prima es el económico
      • A partir de Hidrocarburos: es el método más utilizado
        • A partir de metano del gas natural: CH4 + H2O → CO + 3 H2  (900ºC + catalizadores)
        • Con otros hidrocarburos aplicando el mismo procedimiento: CnH2n+2 + n H2O → n CO + (2n+1) H2
      • A partir de vapor de agua con carbono: reacción a altas temperaturas y usando catalizadores
    C + H2O → CO + H2  (1000ºC)
    CO + H2 + H2O → CO2 + 2 H2  (500ºC)
    Aplicaciones Industriales del Hidrógeno:
    • Síntesis de productos importantes: (amoníaco NH3, metanol CH3OH, gasolinas...)
    • Endurecimiento de las grasas: para conservar las grasas en estado sólido se hidrogenan (las margarinas por ejemplo son aceites hidrogenados)
    • Obtención de metales: se utiliza el hidrógeno para reducir óxidos metálicos difíciles de obtener por otras vías (MoO3, WO3)
    Aplicaciones Técnicas del Hidrógeno:
    • Soplete oxhídrico: herramienta de corte de metales a través de una llama de alta temperatura (hasta 2800ºC) producto de la reacción del hidrógeno con el oxígeno
    O2 + 2 H2 → 2 H2O
    • Soplete de hidrógeno atómico: a través de unos electrodos a alto voltaje, se hace separar la molécula de hidrógeno que luego se vuelve a unir liberando gran energía que permite alcanzar temperaturas de hasta 4000ºC. La ventaja de este método es que al no estar presente el oxígeno no se producen oxidaciones, haciendo que la soldadura sea más fuerte.
    H2 → 2 H (aplicando alto voltaje)
    2 H → H2  (libera energía produciendo hasta 4000ºC)  
    Historia del Hidrógeno:
    • El hidrógeno no fue separado e identificado como elemento independiente del aire hasta el siglo XVIII por Cavendish (1766)
    • Etimológicamente procede del griego "hydrogenos" que significa generador de agua

    Aventura de los Elementos:

    El Sistema Solar, Harman Smith and Laura Generosa, NASA (Public Domain)Juego trivial sobre los elementos. Elige la respuesta correcta entre las tres opciones.

     Prueba 1: El elemento más abundante del universo es...

    OpcionesTu elección
    ... el oro 
    ... el hidrógeno
    ... el carbono  
    Tabla Periódica:
    1
    IA
    2
    IIA
    3
    IIIB
    4
    IVB
    5
    VB
    6
    VIB
    7
    VIIB
    8
    VIIIB
    9
    VIIIB
    10
    VIIIB
    11
    IB
    12
    IIB
    13
    IIIA
    14
    IVA
    15
    VA
    16
    VIA
    17
    VIIA
    18
    VIIIA
    1 
    1
    H
    Hidrógeno
    1,008















    2
    He
    Helio
    4,00
    2
    3
    Li
    Litio
    6,94
    4
    Be
    Berilio
    9,01









    5
    B
    Boro
    10,81
    6
    C
    Carbono
    12,01
    7
    N
    Nitrógeno
    14,01
    8
    O
    Oxígeno
    16,00
    9
    F
    Flúor
    19,00
    10
    Ne
    Neón
    20,18
    3
    11
    Na
    Sodio
    22,99
    12
    Mg
    Magnesio
    24,31









    13
    Al
    Aluminio
    26,98
    14
    Si
    Silicio
    28,09
    15
    P
    Fósforo
    30,97
    16
    S
    Azufre
    32,06
    17
    Cl
    Cloro
    35,45
    18
    Ar
    Argón
    39,95
    4
    19
    K
    Potasio
    39,10
    20
    Ca
    Calcio
    40,08
    21
    Sc
    Escand.
    44,95
    22
    Ti
    Titanio
    47,90
    23
    V
    Vanadio
    50,94
    24
    Cr
    Cromo
    51,99
    25
    Mn
    Mangan.
    54,93
    26
    Fe
    Hierro
    55,84
    27
    Co
    Cobalto
    58,93
    28
    Ni
    Níquel
    58,69
    29
    Cu
    Cobre
    63,54
    30
    Zn
    Zínc
    65,37
    31
    Ga
    Galio
    69,72
    32
    Ge
    German.
    72,63
    33
    As
    Arsénico
    74,92
    34
    Se
    Selenio
    78,96
    35
    Br
    Bromo
    79,90
    36
    Kr
    Criptón
    83,80
    5
    37
    Rb
    Rubidio
    85,47
    38
    Sr
    Estroncio
    87,62
    39
    Y
    Itrio
    88,91
    40
    Zr
    Circo.
    91,22
    41
    Nb
    Niobio
    92,91
    42
    Mo
    Molibd.
    95,95
    43
    Tc
    Tecnecio
    (97)
    44
    Ru
    Rutenio
    101,1
    45
    Rh
    Rodio
    102,9
    46
    Pd
    Paladio
    106,4
    47
    Ag
    Plata
    107,9
    48
    Cd
    Cadmio
    112,4
    49
    In
    Indio
    114,8
    50
    Sn
    Estaño
    118,7
    51
    Sb
    Antimonio
    121,8
    52
    Te
    Telurio
    127,6
    53
    I
    Iodo
    126,9
    54
    Xe
    Xenón
    131,3
    6
    55
    Cs
    Cesio
    132,9
    56
    Ba
    Bario
    137,3
    57
    La
    Lant.
    138,9
    72
    Hf
    Hafnio
    178,5
    73
    Ta
    Tántalo
    180,9
    74
    W
    Wolfr.
    183,8
    75
    Re
    Renio
    186,2
    76
    Os
    Osmio
    190,2
    77
    Ir
    Iridio
    192,2
    78
    Pt
    Platino
    195,1
    79
    Au
    Oro
    197,0
    80
    Hg
    Mercur.
    200,6
    81
    Tl
    Talio
    204,4
    82
    Pb
    Plomo
    207,2
    83
    Bi
    Bismuto
    209
    84
    Po
    Polonio
    (209)
    85
    At
    Astato
    (210)
    86
    Rn
    Radón
    (222)
    7
    87
    Fr
    Francio
    (223)
    88
    Ra
    Radio
    (226)
    89
    Ac
    Actinio
    (227)
    104
    Rf
    Ruth.
    (261)
    105
    Db
    Dubnio
    (262)
    106
    Sg
    Seab.
    (266)
    107
    Bh
    Bohrio
    (264)
    108
    Hs
    Hassio
    (277)
    109
    Mt
    Meitner.
    (268)
    110
    Ds
    Darms.
    (271)
    111
    Rg
    Roentg
    (272)
    112
    Cn
    Copern
    (285)
    113
    Nh
    Nihonio
    (284)
    114
    Fl
    Flerovio
    (289)
    115
    Mc
    Moscovio
    (288)
    116
    Lv
    Liverm.
    (292)
    117
    Ts
    Teneso
    (294)
    118
    Og
    Oganes.
    (294)
    58
    Ce
    Cerio
    140,12
    59
    Pr
    Prase.
    140,9
    60
    Nd
    Neod.
    144,2
    61
    Pm
    Prom.
    147
    62
    Sm
    Samario
    150,4
    63
    Eu
    Europ.
    141,9
    64
    Gd
    Gadol.
    157,2
    65
    Tb
    Terbio
    158,9
    66
    Dy
    Dispr.
    162,5
    67
    Ho
    Holmio
    164,9
    68
    Er
    Erbio
    168
    69
    Tm
    Tulio
    168,9
    70
    Yb
    Iterb.
    173
    71
    Lu
    Lutecio
    175
    90
    Th
    Torio
    232
    91
    Pa
    Proact.
    231
    92
    U
    Uranio
    238
    93
    Np
    Nept.
    (237)
    94
    Pu
    Plutonio
    (244)
    95
    Am
    Amer.
    (243)
    96
    Cm
    Curio
    (247)
    97
    Bk
    Berkel.
    (247)
    98
    Cf
    Califor.
    (251)
    99
    Es
    Einsten.
    (252)
    100
    Fm
    Fermio
    (257)
    101
    Md
    Mendel.
    (258)
    102
    No
    Nobel.
    (259)
    103
    Lr
    Lawre.
    (262)





















    METALES NO METALES
    Alcalinos Alcalinotérr. De transición Lantá. Actín. Bloque p Metaloides Otros NM Halógenos Gas Noble

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