Estudiante de Química


REACTIVIDAD
OBTENCION EN LABORATORIO

OBTENCION EN INDUSTRIA
HIDROGENO
Poco reactivo
Por reducción de protones
Los metales de potencial estándar de reducción negativo, al unirse con ácidos tienden a oxidarse, reduciendo a los protones de los ácidos
.

Por reducción violenta de agua con alcalinos

M= Na, K, Li, Rb, Cs

Por electrólisis del agua
.

Por oxidación de un hidrurosalino
Los hidruros salinos (con metales alcalinos y alcalino-terreos) reaccionan con el agua según la reacción
.

Proceso Bosch
1) Se hace pasar vapor de agua sobre carbón al rojo vivo (coque), cuya reacción es


obteniéndose un gas mezcla entre ambos gases.

2) Se le hace pasar vapor de agua a 500º con catalizadores metálicos para separar el hidrógeno del monóxido de carbono, según lareacción



Por reducción del vapor de agua con hierro

.

OX
ÍGENO
Se combina con todos los elementos menos con algunos gases nobles.
Descomposición térmica de oxisales
2KClO3(s) calor/cat:MnO2 3KCl(s) + 3O2(g)

Electrólisis del agua


Reacciones en solución
(a) Reducción de permanganato y agua oxigenada

(b) Peróxidos y agua

Descomposición de Agua Oxigenada2H2O2(ac) calor 2H2O(l) + O2(g)
Por destilación fraccionada del aire
Luego de licuar a éste, se lo destila obteniéndose primero al nitrógeno.

Por electrólisis del agua


NI
TRÓGENO
La molécula de nitrógeno posee un triple enlace, muy energéticamente desfavorable a la hora de romperlo para poder reaccionar. Por eso es menos reactivo que los otros elementos del grupo.

Por descomposicióntérmica del nitrito de amonio,
.
Por descomposición térmica de azida de sodio (más pureza), según
.
A partir de sus compuestos

2NH3 + 3CuO 3H2O + N2 + 3Cu(s)

Por destilación fraccionada del aire líquido (-190ºC).

HALOGENOS

Muy reactivos, su reactividad disminuye del Flúor al Yodo
Cloro, bromo o yodo:
Oxidación de sus sales con dióxido de manganeso en presencia de ácidosulfúrico:
MnO2 + 2H2SO4 + 2NaCl = Cl2 + MnSO4 + Na2SO4 + 2H2O

Oxidación a partir de sus halogenuros
2 X- = X2 + 2 e-
Como el Flúor y el Cloro son oxidantes fuertes se preparan por electrólisis de sus aniones.
En la electrolisis de flúor en medio acuso el oxígeno se oxida, por eso se hace electrolizando fluoruro de hidrógeno líquido (con fluoruro de potasio para aumentar la conductividad) a70°C.
2HF(l) H2(g) + F2(g)

CLORO:
Electrólisis de NaCl fundido
2NaCl(l) Cl2(g) + 2Na(s)

Electrólisis de salmuera
2NaCl(ac) + H2O(l) Cl2(g) + NaOH(ac) + H2(g)

BROMO Y YODO:
Se preparan por oxidación de sus sales con cloro en solución acuosa. En general se encuentran en la misma fuente y mezclados con cloruro (ya sea en agua de mar o en salmuera) de modo que con cloro se oxidansimultáneamente el bromuro y el yoduro pero sin producirse la oxidación del cloruro. Productos obtenidos cloruro disuelto, bromo líquido y yodo es sólido. El bromo se separa arrastrándolo con aire insuflado en la solución acuosa y condensándolo por enfriamiento posterior de la corriente aérea. El yodo permanece como sólido en el agua de modo que se lo separa por simple decantación.Obtención de H2SO4: Método de Contacto
Se parte del SO2 que se obtiene a partir de la pirita o del azufre natural, seguida de su oxidación e hidratación.
4 FeS2 + 11 O2 8 SO2 + 2 Fe2O3
S + O2 SO2

Etapa1: 2 SO2 + O2 Pt/V2O5 2 SO3
Al ser exotérmica esta reacción debe realizarse a temperatura poco elevada; la velocidad de reacción es, por tanto muy pequeña y se tiene queemplear un catalizador (platino u óxidos de metales).

Etapa2: SO3 + H2SO4 H2S2O7
H2S2O7 + H2O 2 H2SO4
Se obtiene un mayor rendimiento si en vez de adicionar agua directamente, formamos como producto intermedio el ácido disulfúrico

Obtención de NH3: Proceso Haber
N2 + 3 H2 2 NH3 H = –92,4 kJ
El rendimiento del amoníaco disminuye al aumentar la temperatura, pero...