HIDROGENO

Universidad Central del Ecuador

Facultad de Ingeniería Química




Consulta de:
Química Inorgánica

HIDROGENO

Martínez Valeria


2012 / 11/ 05



HIDROGENO
INTROCUCCION
Hidrógeno es un elemento químico representado por el símbolo H1 y con un número atómico de 1. En condiciones normales de presión y temperatura, es un gas diatómico (H2) incoloro, inodoro,insípido, no metálico y altamente inflamable. Con una masa atómica de 1,00797u, el hidrógeno es el elemento químico más ligero y es, también, el elemento más abundante, constituyendo aproximadamente el 73,9% de la materia visible del universo.
El hidrógeno elemental es muy escaso en la Tierra y es producido industrialmente a partir de hidrocarburos como, por ejemplo, el metano.
La mayor parte delhidrógeno elemental se obtiene "in situ", es decir, en el lugar y en el momento en el que se necesita. El hidrógeno puede obtenerse a partir del agua por un proceso de electrólisis, pero resulta un método mucho más caro que la obtención a partir del gas natural.
Sus principales aplicaciones industriales son el refinado de combustibles fósiles y la producción de amoníaco.
El isótopo del hidrógeno máscomún en la naturaleza, conocido como protio, tiene un solo protón y ningún neutrón. En los compuestos iónicos, el hidrógeno puede adquirir carga positiva; o carga negativa.
El hidrógeno puede formar compuestos con la mayoría de los elementos y está presente en el agua y en la mayoría de los compuestos orgánicos. Desempeña un papel particularmente importante en la química ácido - base, en la quemuchas reacciones conllevan el intercambio de protones entre moléculas solubles. Puesto que es el único átomo neutro para el cual la ecuación de Schrödinger puede ser resuelta analíticamente, el estudio de la energía y del enlace del átomo de hidrógeno ha sido fundamental para el desarrollo de la mecánica cuántica.
Las aplicaciones industriales más importantes del hidrógeno son:

i) En elproceso de síntesis del amoniaco o proceso Haber:
N2 + 3H2  2NH3

ii) Proceso de síntesis de metanol:
[cat] = cobalto
CO + 2H2  CH3OH
Este proceso adquirió gran importancia sobre todo en los años de la crisis del petróleo, como síntesis de combustibles alternativos.

iii) Procesos de Hidroformilación deolefinas:


[cat] = cobalto
En este proceso se forma un aldehído que contiene un átomo de carbono más que la olefina de partida.
iv) La hidrogenación catalítica de aceites vegetales insaturados para producir grasas sólidas comestibles.

v) El hidrógeno se utiliza también para transformar diferentes óxidos metálicos en metales (como los de plata, cobre, plomo, bismuto,mercurio, molibdeno y wolframio):

MO(s) + H2(g) → M(s) + H2O(l)



Figura 1. Usos industriales del hidrógeno.


La Economía del Hidrógeno
El agotamiento de las reservas de combustibles fósiles hará que, en el futuro, el hidrógeno sea una fuente de energía alternativa limpia, bien sea utilizándolo directamente por combustión o indirectamente por hidrogenación delcarbón. Además proporciona una mayor liberación de energía por peso que cualquier otro combustible y no produce emisiones tóxicas como el CO, CO2, NO, SO2, etc. Éstas son las razones del interés actual por la denominada economía del hidrógeno. La producción de hidrógeno a partir del agua necesita, inevitablemente, de un consumo neto de energía; ésta podría ser de origen nuclear o solar. Existen motoresque funcionan con H2 o celdas que producen energía eléctrica que funciona con hidrógeno y que son muy eficientes. El problema radica en su obtención. De momento, como ya se ha comentado anteriormente, los procesos electroquímicos para obtener H2 son caros.

SINTESIS




APLICACIONES
El hidrógeno es una molécula muy importante que se empleaconvencionalmente en un gran número de...