Iones de hidrógeno
El hidrógeno es el elemento más abundante del Universo. Está presente en la Tierra en grandes cantidades combinado con otros elementos. Por ello, hay que extraerlo de estos elementos para obtener hidrógeno gaseoso, que tiene muchas aplicaciones prácticas.
La molécula de hidrógeno (H2), que a veces se denomina «dihidrógeno», es la molécula más antigua y sencilla de nuestro Universo. Se encuentra en todas las estrellas, incluido el Sol, que obtiene su energía de la transformación del hidrógeno en helio durante una reacción termonuclear. Está formado por dos átomos de hidrógeno, que son los dos primeros elementos que se formaron hace más de 13.000 millones de años.
Desde hace muchos años, el hidrógeno se utiliza para múltiples aplicaciones industriales en sectores de actividad muy diversos. Se utiliza principalmente para hacer más limpio el combustible, eliminando el azufre que se encuentra de forma natural en el crudo. Cuando el hidrógeno se combina con una pila de combustible, es también una fuente de energía sostenible, un campo que se está desarrollando rápidamente.
PAPEL: Es el combustible del Sol, que permite a la estrella transmitir el calor y la luz a la Tierra. También es el combustible elegido para los cohetes y ya se utiliza para propulsar coches eléctricos que producen su propia energía a bordo. El hidrógeno se utiliza como reactivo en muchas industrias, incluido el refinado de petróleo.
¿De qué se compone el hidrógeno?
El hidrógeno se combina con otros elementos para formar numerosos compuestos. Algunos de los más comunes son: agua (H2O), amoníaco (NH3), metano (CH4), azúcar de mesa (C12H22O11), peróxido de hidrógeno (H2O2) y ácido clorhídrico (HCl). El hidrógeno tiene tres isótopos comunes. El isótopo más simple, llamado protio, es simplemente hidrógeno ordinario.
¿Qué contienen los átomos de hidrógeno?
El átomo de hidrógeno es el más simple de todos los átomos: está formado por un solo protón y un solo electrón. Además de la forma más común del átomo de hidrógeno que se llama protio, existen otros dos isótopos del hidrógeno: el deuterio y el tritio.
¿Cuáles son las partículas del hidrógeno?
El átomo de hidrógeno está formado por un protón y un electrón, y tiene una simetría esférica que puede estudiarse más fácilmente utilizando un marco de coordenadas polares esféricas.
El hidrógeno en la naturaleza
A menudo es útil estudiar el sistema más simple. Por ello, el hidrógeno, el núcleo más simple, se ha estudiado ampliamente. Los isótopos del hidrógeno muestran muchos de los efectos que se encuentran en los núcleos más complicados. (La palabra isótopo se refiere a un núcleo con la misma Z pero diferente A).
Existen tres isótopos del elemento hidrógeno: el hidrógeno, el deuterio y el tritio. ¿Cómo los distinguimos? Cada uno de ellos tiene un solo protón (Z = 1), pero difieren en el número de sus neutrones. El hidrógeno no tiene neutrones, el deuterio tiene uno y el tritio tiene dos neutrones. Los isótopos del hidrógeno tienen, respectivamente, números másicos de uno, dos y tres. Por tanto, sus símbolos nucleares son 1H, 2H y 3H. Los átomos de estos isótopos tienen un electrón para equilibrar la carga del único protón. Dado que la química depende de las interacciones de los protones con los electrones, las propiedades químicas de los isótopos son prácticamente las mismas.
La energía puede liberarse como un paquete de radiación electromagnética, un fotón. Los fotones creados en los procesos nucleares se denominan rayos gamma (denotados por la letra griega gamma, g. Por ejemplo, cuando un protón y un neutrón se combinan para formar deuterio, la reacción puede escribirse 1n + 1H Æ 2H + g. La energía debe equilibrarse en esta ecuación. La masa puede escribirse en unidades de masa atómica (u) o en las unidades de energía equivalentes de millones de electronvoltios divididos por el cuadrado de la velocidad de la luz (MeV)/c2. (De la ecuación de equivalencia masa-energía de Einstein, E = mc2, u = 931,5 MeV/c2). La masa del núcleo de deuterio (2,01355 u) es menor que la suma de las masas del protón (1,00728 u) y del neutrón (1,00866 u), que es de 2,01594 u. ¿Dónde ha ido a parar la masa que falta (0,00239 u)? La respuesta es que la fuerza nuclear atractiva entre los nucleones ha creado una energía potencial nuclear negativa -la energía de enlace EB- que está relacionada con la masa que falta, D m (la diferencia entre las dos masas). El fotón liberado en la formación del deuterio tiene una energía de 2,225 MeV, equivalente a los 0,00239 u necesarios para separar el protón y el neutrón de nuevo en partículas no ligadas. Los fotones de desintegración nuclear son, en general, de mayor energía que los fotones creados en los procesos atómicos.
¿Cómo se forma el hidrógeno?
La mayor parte del hidrógeno se produce calentando el gas natural con vapor para formar syngas (una mezcla de hidrógeno y monóxido de carbono). El gas de síntesis se separa para obtener hidrógeno. El hidrógeno también puede producirse mediante la electrólisis del agua.
¿Cuál es la principal fuente de hidrógeno?
En la actualidad, la mayor parte del hidrógeno se produce a partir de combustibles fósiles, concretamente del gas natural. La electricidad -de la red o de fuentes renovables como la eólica, la solar, la geotérmica o la biomasa- también se utiliza actualmente para producir hidrógeno.
¿Cuáles son las 5 propiedades químicas del hidrógeno?
A temperatura y presión estándar, el hidrógeno es un gas diatómico no tóxico, no metálico, inodoro, insípido, incoloro y altamente combustible con la fórmula molecular H2. El hidrógeno también está presente en la Tierra en forma de compuestos químicos como los hidrocarburos y el agua.
Producción de hidrógeno
Elemento químico, símbolo H y número atómico 1Hidrógeno, 1Periodo de brillo púrpura en su estado de plasmaHidrógenoApariciónGas incoloroPeso atómico estándar Ar, std(H)[1,00784, 1,00811] convencional: 1,008[1]El hidrógeno en la tabla periódica
El hidrógeno es el elemento químico de símbolo H y número atómico 1. El hidrógeno es el elemento más ligero. En condiciones normales, el hidrógeno es un gas de moléculas diatómicas con la fórmula H2. Es incoloro, inodoro, insípido,[8] no tóxico y altamente combustible. El hidrógeno es la sustancia química más abundante en el universo, constituyendo aproximadamente el 75% de toda la materia normal[9][nota 1] Las estrellas, como el Sol, están compuestas principalmente por hidrógeno en estado de plasma. La mayor parte del hidrógeno en la Tierra existe en formas moleculares como el agua y los compuestos orgánicos. Para el isótopo más común del hidrógeno (símbolo 1H) cada átomo tiene un protón, un electrón y ningún neutrón.
En el universo primitivo, la formación de protones, los núcleos del hidrógeno, se produjo durante el primer segundo después del Big Bang. La aparición de átomos neutros de hidrógeno en todo el universo se produjo unos 370.000 años después, durante la época de recombinación, cuando el plasma se había enfriado lo suficiente como para que los electrones permanecieran unidos a los protones[10].
¿El hidrógeno es H2 o H?
El hidrógeno tiene una masa molar de 1 y su fórmula molecular es H2. El hidrógeno, H, es el elemento más ligero con el número atómico 1. Es un gas incoloro, inodoro, insípido y altamente inflamable con la fórmula molecular H2.
¿Por qué el H+ se conoce como protón?
Formación del ion H+:
Cuando el átomo de hidrógeno pierde un electrón de la capa de valencia (la más externa) se forma el ion hidrógeno (H+). El ion hidrógeno también se llama protón porque tiene un solo protón dentro del núcleo del átomo. El ion H+ no contiene electrones ni neutrones.
¿Por qué el H+ se llama protón?
Un ion de hidrógeno se llama protón porque los átomos de hidrógeno que tienen un solo electrón pierden ese electrón para convertirse en un ion dejando solo un…
Tabla periódica
El hidrógeno es un gas incoloro, inodoro e insípido que es el elemento más abundante del universo conocido. También es el más ligero (en términos de masa atómica) y el más simple, ya que sólo tiene un protón y un electrón (y ningún neutrón en su isótopo más común). Está a nuestro alrededor. Es un componente del agua (H2O), las grasas, el petróleo, el azúcar de mesa (C6H12O6), el amoníaco (NH3) y el peróxido de hidrógeno (H2O2), cosas esenciales para la vida, tal y como la conocemos.
El hidrógeno procede del griego y significa «productor de agua» («hydro» = agua y «gennao» = hacer). Aislado e identificado por primera vez como elemento por Cavendish en 1766, se creía que el hidrógeno era muchas cosas diferentes. El propio Cavendish pensaba que era «aire inflamable de los metales», debido a su producción por la acción de los ácidos sobre los metales. Antes, Robert Boyle y Paracelso utilizaron reacciones del hierro y los ácidos para producir gas hidrógeno, y Antoine Lavoisier dio al hidrógeno su nombre porque producía agua al encenderse en el aire. Otros pensaron que era flogisto puro por su inflamabilidad. El hidrógeno se encuentra entre los diez elementos más abundantes del planeta, pero se encuentra muy poco en forma elemental debido a su baja densidad y reactividad. Gran parte del hidrógeno terrestre está encerrado en moléculas de agua y compuestos orgánicos como los hidrocarburos.