Clase hidrogeno

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  • 1. HIDROGENOQ.F. JAVIER MARTINEZ

2. HISTORIA Henry Cavendish,1776 en Londres: Corriente devapor a travs del can de un rifle.3Fe(S) + 4H2O (g) ------Fe3O4(s) + 4H2 (g) Se coloca en el grupo I A de la tabla periodica 3. ESTADO NATURAL El hidrgeno es el elemento ms abundanteen el universo, (92% de la materia conocida;del resto, un 7% es de He y solamente quedaun 1% para los dems elementos). En trminos de masa, este constituye sloalrededor del 0.9% de la corteza terrestre. Es el 10 elemento mas abundante en lacorteza terrestre Agua (su compuesto mas abundante; cubre el80% de la superficie del planeta), materia viva(hidratos de carbono y protenas; constituye el70% del cuerpo humano), compuestosorgnicos, combustibles fsiles (petrleo y gasnatural), etc.ESTRUCTURA CRISTALINAHEXAGONAL. 4. ESTADO NATURAL No forma parte de la atmsfera. Elemento ms sencillo, solocontiene un protn y un electrn. Es incoloro, inodoro e insipido Su configuracin electrnica es1s1 5. PROPIEDADES FISICAS Inflamable. El H(1s1) forma hidruros inicos. Gana 1 electrn de un metal. Hidruros covalentes: comparte electrones con un tomo de otro no metal. H=1S2 . Normalmente se almacena el hidrgeno en cilindros de acero bajo presiones de 120 a 150 atmsferas 6. PROPIEDADES FISICAS # Atmico : 1 Densidad: 0.09 Peso Atomico: 1 Configuracin electronica: 1s1 Electronegatividad:2.1 Estructura Hexagonal Punto de fusin:-259C Punto de ebullicin:-253C Estado de oxidacin: -1,1 7. PROPIEDADES QUMICAS Se parece a los metales alcalinos en que puedeoxidarse hasta el in H+. Se parece a los halgenos en que forma el inhidruro, que es isoelectrnico del helio. Aunque por lo general es biatmico, el hidrgeno molecular se disocia a temperaturas elevadas en tomos libres. H atmico es un agente reductor poderoso, aun a la temperatura ambiente. Reduce a su estado metlico algunas sales, como los nitratos, nitritos y cianuros de sodio y potasio. 8. PROPIEDADES QUIMICAS Reacciona con los xidos y los cloruros de muchosmetales, (Ag, Cu, Pb, Bi, Hg, metales libres.WO3 + 3H2 -------- W + 3H2O Reacciona tanto con metales como no metales hidruros NaH, KH, H2S y PH3. 9. HIDROGENACIN Es la adicin de hidrgeno acompuestos que contienenenlaces mltiples, en especialenlaces DOBLES Y TRIPLES. La hidrogenacin es un procesomuy importante en la industria delos alimentos. Por exposicin al aire, estasmolculas poliinsaturadas seoxidan y forman productos consabores desagradables.(aceite rancio). 10. HIDROGENACION Debido a que todas las grasas, especialmente las insaturadas, tienen una tendencia a descomponerse cuando se las expone al aire, los fabricantes de alimentos deben hidrogenarla para lograr una mayor estabilidad. 11. ISOTOPOS DELHIDROGENO Tres istopos. El PROTIO, el ncleo de cada tomo de hidrgenoest compuesto de un protn. EL DEUTERIO, que est presente en la naturalezaen una proporcin de 0,02%, contiene un protn yun neutrn en el ncleo de cada tomo y tiene unamasa atmica de dos. EL TRITIO, un istopo radiactivo e inestable,contiene un protn y dos neutrones en el ncleo decada tomo y tiene una masa atmica de tres 12. ISOTOPOS DE HIDROGENOIstopoSmbolo Masa atmicatomos(%)alternativo (u.m.a) En naturaleza 1H1 H 1,007825 99,985 2H1 D 2,014102 0,0148 3H1 T 3,016049 13. PROPIEDADES DE H2O yD2OPropiedad H2O D2O Masa molar g/mol1820 Punto Fusin0 3,8Punto de Ebullicin 100 101,4Densidad 4C g/cm31,000 1,108 14. CIDO HIDRCIDOHIDRGENO + NO METAL CIDO HIDRCIDOVI-A :S, Se, Te Actan con valencia -2VII-A :Cl, Br, I, F Actan con valencia 1El Hidrgeno acta con valencia +1Ejemplo:H2Scido sulfihidricoH2Se cido selenhdricoH2Te cido telurhdricoHF cido fluorhdrico 15. HIDRUROSHIDRURO METLICO: (H-1)METAL + HIDRGENO HIDRURO METALICOMgH2, CaH2, NaH.HIDRURO NO METALICO: (H +1)NO METAL+ HIDRGENOHIDRURO NO METLICOHBr : Bromuro de hidrgenoH2S : Sulfuro de HidrgenoNH3 :Amoniaco 16. HIDRUROSIAI IA IIIA IVA VAVIA VIIALiH BeH2 B2H6 CH4 NH3 H2O HFNaH MgH2 AlH3 SnH4 PH3H2S HCLKHCaH2 Ga2H6 GeH4 AsH3H2Se HBrRbH SrH2 InH3 SnH4 SbH3 H2Te HICsH BaH2 TlHPbH4 BiH3 H2Po HAt 17. OBTENCION DEL HIDROGENO1.- A partir de cidos con metales. Zn + 2HCl ZnCl2 + H22.- A partir del gas amoniacodescomponindose con el calor. 2NH3 N2 + 3H23.- Por electrolisis.2H2O 2H2 + O2 18. OBTENCIN DEL HIDRGENO4.- Reaccin de metales con cidos. 2Na + 2HC2H3O2 ------ 2NaC2H3O2 + H2 Ca + H2SO4 ----- CaSO4 + H2 2Al + 6HCl ------ 2AlCl3 + 3H2 5.- Reaccin de gas en agua. CO(g) + H2O(s) ------ CO2 (g) + H2(g) 19. OBTENCIN DEL HIDRGENO6.- Descomposicin trmica en la industria delpetrleo.CH4 (g) ---------- C(s) + 2H2 catalizador C4H10(g) -------- 2C2H2(g) + 3H2(g)7.- A partir de metano y vapor de agua,descomposicin de vapor. CH4(g) + H2O ------- CO + 3H2 (830C) 20. COMPUESTOS O MEZCLASIMPORTANTES H2O , NH3 Hidrocarburos: Petrleo, gasolina, aceites,lubricantes. Tejidos vegetales leosos, papel, almidonesazucares, grasas, alcoholes, teres,aldehdos Hidruros metlicos y no metlicos. 21. APLICACIONES El empleo ms importante del hidrgeno es en lasntesis del amoniaco. La utilizacin del hidrgeno est aumentando conrapidez en las operaciones de refinacin delpetrleo, como el rompimiento por hidrgeno(hydrocracking), y en el tratamiento con hidrgenopara eliminar azufre. Como combustible de cohetes, en combinacincon oxgeno o flor, y como un propulsor decohetes impulsados por energa nuclear. 22. APLICACIONES Se combina con nitrgeno en presencia de uncatalizador formando amonaco; con azufre formandosulfuro de hidrgeno; con cloro formando cloruro dehidrgeno y con oxgeno para formar agua. La hidrogenacin de aceites para producir grasascomestibles, la de la hulla para producir petrleosinttico, y la que tiene lugar en el refinado delpetrleo, requieren grandes cantidades de hidrgeno. El hidrgeno atmico produce perxido de hidrgeno,H2O2. 23. APLICACIONES Es el gas menos pesado que existe y se ha utilizadopara inflar globos y dirigibles. Sin embargo, ardefcilmente y varios dirigibles, como el Hindenburg,acabaron destruidos por incendios . Tambin se usa el hidrgeno en sopletes para corte,fusin y soldadura de metales. 24. APLICACIONES Con compuestos orgnicos, el hidrgeno atmico reacciona para generar una mezcla compleja de productos; con etileno, C2H4, por ejemplo, los productos son etano, C2H6, y butano, C4H10. El calor que se libera cuando los tomos de hidrgeno se recombinan para formar las molculas de hidrgeno se aprovecha para obtener temperaturas muy elevadas en soldadura de hidrgeno atmico. 25. HIDROGENO COMOCOMBUSTIBLE VIABLE 2003 ISLANDIA 2004 EEUU INAUGURA PRIMERA ESTACIN DE SERVICIO DE H. Se trata de una serie de minivolmenes equipados con un sistema de pilas de combustible que convierten el hidrgeno en electricidad y slo emiten vapor de agua. 26. GRACIAS