Propiedades del hidrogeno

El hidrógeno es un elemento que no pertenece, claramente, a ningún grupo del sistema periódico. Aunque se asemeja a los alcalinos y a los halógenos, es lo suficientemente diferente para no situarlo junto a estos elementos. Propiedades del hidrogeno
Propiedades del hidrogeno

Al enlazarse, el átomo de hidrógeno forma un ion hidruro al ganar un electrón y adquirir la configuración electrónica del helio:
atomo de hidrogeno y electron igual ion hidruro

Este ion hidruro sólo existe en compuestos de hidrógeno con metales que se ionizan fácilmente, como los alcalinos.

En la mayor parte de los compuestos, el hidrógeno está unido covalentemente, con un estado de oxidación 0(H2), o + 1 (H20).

El enlace de hidrógeno es una propiedad característica del hidrógeno unido covalentemente a átomos pequeños muy electronegativos.
enlace sigma del hidrogeno

El hidrógeno ordinario está formado por moléculas de hidrógeno, H2, que, a su vez, están formadas por dos protones y un orbital σ con dos electrones. Aunque es la molécula diatómica más pequeña que existe, su estabilidad es muy grande. Las moléculas de hidrógeno son no polares y de muy baja masa molar, por lo que las fuerzas intermoleculares son muy débiles. Ésta es la causa de que el hidrógeno no se haga líquido o sólido hasta las proximidades del cero absoluto. Es el gas más ligero, más efusible y más difusible que existe.

Reaccionabilidad del hidrógeno

Debido a la gran cantidad de energía necesaria para romper el enlace H — H, la reactividad de la molécula de hidrógeno es pequeña y la mayor parte de sus reacciones son lentas, por lo cual requieren temperaturas elevadas y catalizadores.

Reacciones con otros elementos

El hidrógeno reacciona con los no metales, a temperaturas elevadas, para dar compuestos covalentes, en los que el hidrógeno tiene estado de oxidación + 1. Así, se pueden obtener haluros de hidrógeno:
reaccion del hidrogeno con bromo

o el amoníaco, por combinación directa del nitrógeno y el hidrógeno:
reaccion del hidrogeno con nitrogeno

Con los metales activos, el hidrógeno forma hidruros iónicos:
reaccion del hidrogeno con metales activos

Reacciones con óxidos metálicos

Como ya se explicó en el anterior post, el hidrógeno está incluido en la serie electromotriz como punto de referencia. El hidrógeno reacciona con los óxidos de ciertos metales para dar el metal libre y agua. Por ejemplo:
reaccion del hidrogeno con oxidos metalicos

Obtención de hidrógeno

—A partir de hidrocarburos.
Los hidrocarburos vaporizados reaccionan con el vapor de agua sobre un catalizador de níquel a temperaturas comprendidas entre 600 °C y 700 °C y a 1 atm de presión. La mezcla gaseosa producida se pasa, posteriormente, junto con vapor de agua sobre un catalizador:
obtencion del hidrogeno a partir de hidrocarburos

—Por acción del vapor de agua sobre el coque.
El coque es carbón que ha sido calentado en ausencia de aire y que deja un residuo constituido principalmente por carbono:
obtencion del hidrogeno por accion del vapor de agua sobre el coque

La mezcla de H2 y de CO se conoce como gas de agua y se utiliza como combustible.

—Por reacción de ácidos sobre metales activos.
Es un método que puede emplearse para obtener hidrógeno en el laboratorio:
obtencion del hidrogeno por reaccion de acidos sobre metales activos

El hidrógeno también se puede obtener por electrólisis del agua, pero es un procedimiento caro porque se consume gran cantidad de electricidad:
obtencion del hidrogeno por electrolisis del agua

Aplicaciones del hidrógeno:

  • Reducción de óxidos para dar metales libres.
  • Obtención de amoníaco.
  • Obtención de metanol, CH3OH, a partir de CO.
  • Hidrogenación de productos del petróleo y de aceites vegetales.




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