Hidrogeno

Símbolo: H

Clasificación: No metal Grupo 1

Número Atómico: 1

Masa Atómica: 1,00794

Número de protones/electrones: 1

Número de neutrones (Isótopo 0-H): 0

Estructura electrónica: 1s1

Electrones en los niveles de energía: 1

Números de oxidación: -1, +1

Electronegatividad: 2,20

Energía de ionización (kJ.mol-1): 1310

Afinidad electrónica (kJ.mol-1): 73

Radio atómico (pm): 78

Radio iónico (pm) (carga del ion): 154 (-1), 0,00066 (+1)

Entalpía de fusión (kJ.mol-1): 0,06

Entalpía de vaporización (kJ.mol-1): 0,23

Punto de Fusión (ºC): -259,34

Punto de Ebullición (ºC): -252,87

Densidad (kg/m3): 0,08988; (0 ºC)

Volumen atómico (cm3/mol): 14,24

Estructura cristalina: Hexagonal

Color: Incoloro

Propiedades comparadas

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Isótopos: Tiene dos isótopos naturales: 1-H (protio)(99,985%), 2-H (deuterio)(0,015%). Un isótopo inestable: 3-H (tritio) cuyo período de semidesintegración es de 12346 años. Se conocen otros tres isótopos inestables: 4-H, 5-H y 6-H.

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Descubierto en: Londres, 1766

Descubierto por: Henry Cavendish

Fuentes: agua (electrólisis), petróleo, gas natural, coque.

Usos: Procesado de alimentos (hidrogenación de aceites), industria (reductor, síntesis de amoníaco (Proceso Haber), metanol, ácido clorhídrico y combinaciones orgánicas), combustible de cohetes. Soldadura autógena. Refrigerante en estado líquido. Células combustibles.

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Curiosidades sobre el elemento: El hidrógeno se preparaba muchos años antes de que Cavendish lo reconociera como sustancia en 1776. El nombre se lo dió Lavoisier. Es elemento más ligero y abundante del Universo (más del 90% de los átomos y 3/4 partes de la masa total). Se formó pocos segundos después del "Big Bang" que se cree que fue el comienzo del universo. Se encuentra en el Sol y la mayoría de las estrellas y juega un importante papel en la reacción protón-protón y el ciclo del carbono-nitrógeno que aporta la energía del Sol y las estrellas y que forma (junto con el helio) elementos más pesados. Se piensa que es el componente principal de Júpiter y que en las profundidades del planeta la presión es tan grande que el hidrógeno sólido molecular está como hidrógeno metálico sólido. En la corteza terrestre existe en una proporción del 0,14% en peso. En 1973, científicos rusos obtuvieron hidrógeno metálico a 2,8 Mbar y 20 K. En el punto de transición, la densidad cambia de 1,08 a 1,3 g/cm3. En 1972, un grupo americano (Livermore, California) informó de un experimento similar en el que se lograba la transición a 2 Mbar. Este hidrógeno metálico puede ser metaestable. Podría ser superconductor a temperatura ambiente. En la Tierra se encuentra unido con el oxígeno formando agua y en los seres vivos. También se encuentra en el petróleo, carbón, gas natural,..... En la atmósfera hay menos de 1 ppm (en volumen), ya que la molécula H2 es tan ligera que escapa al espacio exterior.

El hidrógeno se prepara mediante:

• reducción de vapor de agua con carbono caliente, metano,

• descomposición de hidrocarburos con calor,

• acción de los hidróxidos sódico y potásico sobre el aluminio,

• electrólisis de cloruros alcalinos,

• electrólisis de agua, o

• desplazamiento de los ácidos por ciertos metales.

Es un gas incoloro, inodoro e insípido. Poco soluble en agua (2,5 volúmenes/%): la molécula de hidrógeno es muy apolar. Se absorbe muy bien por los metales: el paladio absorbe hasta 850 veces su volumen de hidrógeno. El hidrógeno gas difunde fácilmente a través de los metales y del cuarzo. Es relativamente inerte, pero con un ligero aporte energético se disocia y el hidrógeno monoatómico resultante es muy reactivo: con el oxígeno lo hace de forma explosiva y llama azul pálida. Reacciona con otros muchos elementos: metales alcalinos, alcalinotérreos

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