Propiedades físicas del hidrógeno

Este es el primer elemento en la tabla periódica En condiciones normales es un gas incoloro, inodoro e insípido, formado por moléculas diatómicas, H 2 . El átomo de hidrógeno, símbolo H, está formado por un núcleo con una unidad de carga positiva y un electrón. Su número atómico es 1 y su peso atómico es de 1,00797 g / mol. Es uno de los principales compuestos de agua y de toda la materia orgánica, y está ampliamente difundido no solo en la Tierra sino también en todo el Universo. Hay tres isótopos de hidrógeno: protio, masa 1, que se encuentra en más del 99,985% del elemento natural; deuterio, masa 2, que se encuentra en la naturaleza en un 0.015% aproximadamente, y tritio, masa 3, que aparece en pequeñas cantidades en la naturaleza, pero puede ser producido artificialmente por diversas reacciones nucleares.

Usos: El uso más importante de hidrógeno es la síntesis de amoníaco. El uso de hidrógeno se está extendiendo rápidamente en el refinamiento del combustible, como la descomposición por hidrógeno (hidrocraqueo) y en la eliminación de azufre. Se consumen grandes cantidades de hidrógeno en la hidrogenación catalítica de aceites vegetales insaturados para obtener grasa sólida. La hidrogenación se usa en la fabricación de productos químicos orgánicos. Grandes cantidades de hidrógeno se utilizan como combustible para cohetes, en combinación con oxígeno o flúor, y como un propulsor de cohete propulsado por energía nuclear.

El hidrógeno puede quemarse en los motores de combustión interna. Las células de combustible de hidrógeno se están estudiando como una forma de proporcionar energía y se están llevando a cabo investigaciones sobre el hidrógeno como posible combustible futuro importante. Por ejemplo, puede convertirse desde y hacia la electricidad de los biocombustibles, desde y hacia el gas natural y el combustible diesel, teóricamente sin emisiones de CO2 ni de productos químicos tóxicos.

Propiedades: El hidrógeno común tiene un peso molecular de 2.01594 g. Como gas tiene una densidad de 0.071 g / l a 0ºC y 1 atm. Su densidad relativa, comparada con la del aire, es 0.0695. El hidrógeno es la más inflamable de todas las sustancias conocidas. El hidrógeno es un poco más soluble en solventes orgánicos que en agua. Muchos metales absorben hidrógeno. La absorción de hidrógeno por el acero puede dar como resultado un acero quebradizo, lo que conduce a fallas en el equipo del proceso químico.

A temperatura normal, el hidrógeno es una sustancia no muy reactiva, a menos que se haya activado de alguna manera; por ejemplo, por un catalizador apropiado. A altas temperaturas es altamente reactivo.

Aunque en general es diatómico, el hidrógeno molecular se disocia en átomos libres a altas temperaturas. El hidrógeno atómico es un poderoso agente reductor, incluso a temperatura ambiente. Reacciona con los óxidos y cloruros de muchos metales, como la plata , el cobre , el plomo , el bismuto y el mercurio , para producir metales libres. Reduce algunas sales a su estado metálico, como nitratos, nitritos y cianuro de sodio y potasio. Reacciona con una serie de elementos, metales y no metales, para producir hidruros, como NAH, KH, H 2 S y PH 3 . El hidrógeno atómico produce peróxido de hidrógeno, H 2 O 2 , conde oxígeno.

El hidrógeno atómico reacciona con compuestos orgánicos para formar una mezcla compleja de productos; con etileno, C 2 H 4 , por ejemplo, los productos son etano, C 2 H 6 y butano, C 4 H 10 . El calor liberado cuando los átomos de hidrógeno se recombinan para formar las moléculas de hidrógeno se usa para obtener altas temperaturas en la soldadura de hidrógeno atómico.

El hidrógeno reacciona con el oxígeno para formar agua y esta reacción es extraordinariamente lenta a temperatura ambiente; pero si lo acelera un catalizador, como el platino o una chispa eléctrica, está hecho con violencia explosiva.

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