quimica general
Páginas: 168 (41842 palabras)
Publicado: 28 de septiembre de 2014
HIDRÓGENO, OXÍGENO, OZONO
AGUA Y AGUA OXIGENADA
A – HIDRÓGENO
El hidrógeno es el elemento más abundante en el Universo, constituyendo el 70 % de su masa total (es el componente predominante de todas las estrellas). Es el tercer elemento en abundancia en la corteza terrestre. Se presenta fundamentalmente en forma de agua, y también se encuentra combinado en el petróleo, carbón y materiaviva. Es un componente relativamente escaso en las rocas y minerales, salvo en la forma de agua de cristalización.
Es el más sencillo de los elementos conocidos; su forma atómica más común tiene solamente un protón y un electrón. En el estado atómico, tiende a combinarse para formar una molécula diatómica a través de una reacción exotérmica:
H (g) + H (g) = H2 (g) Hº = -436,4 kJSe conocen tres isótopos del hidrógeno:1H, 2H (deuterio :D), 3H(tritio: T). El hidrógeno presente en la naturaleza contiene 0,015 % de deuterio , mientras que el tritio (formado en la atmósfera superior en reacciones nucleares inducidas por los rayos cósmicos), sólo se presenta en ínfimas cantidades y es radioactivo.
El deuterio se separa del agua como D2O por destilación fraccionada oelectrólisis, siendo aprovechable como moderador en reactores nucleares.
El hidrógeno molecular es un gas incoloro e inodoro, prácticamente insoluble en agua (su solubilidad es de 19,2 mL / L de agua a 20ºC), y muy liviano, su densidad en condiciones normales es de 0,0894 g / L.Su punto de ebullición es de -252,9 ºC (20,3 K) y congela a -259,12 ºC.
La configuración electrónica es 1s1 . No existe unlugar exacto para él en la Tabla Periódica : se parece a los metales alcalinos en que puede oxidarse al catión H1+, que existe en forma hidratada en solución acuosa como catión hidronio:H3O1+. Por otra parte, se puede reducir a ión hidruro : H1-, que es isoelectrónico con el He (1s2), así se parece a los halógenos.
En el laboratorio se puede preparar convenientemente por la reacción de cinc, dehierro o de aluminio con ácido clorhídrico diluido :
Zn (s) +2 HCl (ac) = H2 (g) + ZnCl2
El hidrógeno muy puro se puede obtener por electrólisis del agua.
REACCIONES DEL HIDRÓGENO
1 - Con el oxígeno
El hidrógeno es muy inflamable; basta una chispa para que se inicie la reacción de combustión que es lo suficientemente exotérmica para proporcionar el calor necesariopara que dicha reacción continúe ; a temperaturas elevadas, la reacción se acelera llegando a ser explosiva.
El producto fundamental de la reacción es el agua:
H2 (g) + ½ O2 (g) = H2O (l) Hº = -285,8 kJ / mol
Hay, sin embargo, trazas de peróxido de hidrógeno, de modo que también se produce la reacción secundaria : H2 (g) + O2 (g) = H2O2 (l)
2 - Con metales de los Grupos I y IIForma hidruros iónicos (llamados también hidruros “salinos”). La reacción con los elementos fundidos del Grupo I puede representarse:
(alta tª)
2 M (l) + H2 (g) 2 (M1+H1- ) (s) M = Li, Na, K, Rb , Cs
(alta presión de H2)
La reacción de los metales más activos del Grupo II, puede representarse :
M (l) + H2 (g) = ( M2+ . 2 H1-) (s) M = Ca , Sr , Ba
Se conoce también un hidruro doble de litio y aluminio : Li AlH4 .
Estos hidruros son sólidos con alto punto de fusión. Todos son agentes reductores o hidrogenantes poderosos.
El anión hidruro es una base de Brönsted muy fuerte que fácilmente acepta un protón de un donador como el agua :
H1-(s) + H2O = OH1-(ac) + H2(g)
3 – Con no metalesForma compuestos covalentes al unirse a otro átomo no metálico, y así se combina:
con los halógenos para formar halogenuros de hidrógeno, incoloros y gaseosos : H2 (g) + X2 (g) = 2 HX (g) X = F, Cl,Br ,I
con los elementos del Grupo VI : H2 (g) + X (s) = H2X (g) X = S, Se, Te
Estos compuestos son gases a temperatura ambiente , muy tóxicos y de...
AGUA Y AGUA OXIGENADA
A – HIDRÓGENO
El hidrógeno es el elemento más abundante en el Universo, constituyendo el 70 % de su masa total (es el componente predominante de todas las estrellas). Es el tercer elemento en abundancia en la corteza terrestre. Se presenta fundamentalmente en forma de agua, y también se encuentra combinado en el petróleo, carbón y materiaviva. Es un componente relativamente escaso en las rocas y minerales, salvo en la forma de agua de cristalización.
Es el más sencillo de los elementos conocidos; su forma atómica más común tiene solamente un protón y un electrón. En el estado atómico, tiende a combinarse para formar una molécula diatómica a través de una reacción exotérmica:
H (g) + H (g) = H2 (g) Hº = -436,4 kJSe conocen tres isótopos del hidrógeno:1H, 2H (deuterio :D), 3H(tritio: T). El hidrógeno presente en la naturaleza contiene 0,015 % de deuterio , mientras que el tritio (formado en la atmósfera superior en reacciones nucleares inducidas por los rayos cósmicos), sólo se presenta en ínfimas cantidades y es radioactivo.
El deuterio se separa del agua como D2O por destilación fraccionada oelectrólisis, siendo aprovechable como moderador en reactores nucleares.
El hidrógeno molecular es un gas incoloro e inodoro, prácticamente insoluble en agua (su solubilidad es de 19,2 mL / L de agua a 20ºC), y muy liviano, su densidad en condiciones normales es de 0,0894 g / L.Su punto de ebullición es de -252,9 ºC (20,3 K) y congela a -259,12 ºC.
La configuración electrónica es 1s1 . No existe unlugar exacto para él en la Tabla Periódica : se parece a los metales alcalinos en que puede oxidarse al catión H1+, que existe en forma hidratada en solución acuosa como catión hidronio:H3O1+. Por otra parte, se puede reducir a ión hidruro : H1-, que es isoelectrónico con el He (1s2), así se parece a los halógenos.
En el laboratorio se puede preparar convenientemente por la reacción de cinc, dehierro o de aluminio con ácido clorhídrico diluido :
Zn (s) +2 HCl (ac) = H2 (g) + ZnCl2
El hidrógeno muy puro se puede obtener por electrólisis del agua.
REACCIONES DEL HIDRÓGENO
1 - Con el oxígeno
El hidrógeno es muy inflamable; basta una chispa para que se inicie la reacción de combustión que es lo suficientemente exotérmica para proporcionar el calor necesariopara que dicha reacción continúe ; a temperaturas elevadas, la reacción se acelera llegando a ser explosiva.
El producto fundamental de la reacción es el agua:
H2 (g) + ½ O2 (g) = H2O (l) Hº = -285,8 kJ / mol
Hay, sin embargo, trazas de peróxido de hidrógeno, de modo que también se produce la reacción secundaria : H2 (g) + O2 (g) = H2O2 (l)
2 - Con metales de los Grupos I y IIForma hidruros iónicos (llamados también hidruros “salinos”). La reacción con los elementos fundidos del Grupo I puede representarse:
(alta tª)
2 M (l) + H2 (g) 2 (M1+H1- ) (s) M = Li, Na, K, Rb , Cs
(alta presión de H2)
La reacción de los metales más activos del Grupo II, puede representarse :
M (l) + H2 (g) = ( M2+ . 2 H1-) (s) M = Ca , Sr , Ba
Se conoce también un hidruro doble de litio y aluminio : Li AlH4 .
Estos hidruros son sólidos con alto punto de fusión. Todos son agentes reductores o hidrogenantes poderosos.
El anión hidruro es una base de Brönsted muy fuerte que fácilmente acepta un protón de un donador como el agua :
H1-(s) + H2O = OH1-(ac) + H2(g)
3 – Con no metalesForma compuestos covalentes al unirse a otro átomo no metálico, y así se combina:
con los halógenos para formar halogenuros de hidrógeno, incoloros y gaseosos : H2 (g) + X2 (g) = 2 HX (g) X = F, Cl,Br ,I
con los elementos del Grupo VI : H2 (g) + X (s) = H2X (g) X = S, Se, Te
Estos compuestos son gases a temperatura ambiente , muy tóxicos y de...
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