Cap 4 H Y No Mets 2013 2

QUIMICA INORGANICA
QU 214-B
Profesor: Ing. Genaro Rodríguez Carbajal
Periodo Académico: 2013-2

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA Y TEXTIL

Curso de Quimica
Inorganica
CAPITULO 4: QUÍMICA DE LOS
ELEMENTOS REPRESENTATIVOS.
LOS NO METALES

CAPITULO 4: QUÍMICA DE LOS ELEMENTOS
REPRESENTATIVOS. LOS NO METALES
•

Hidrógeno.. Estado natural. Propiedades. Obtención.Aplicaciones.
Hidruros. Compuestos iónicos.

*

Elementos del Grupo 18 (VIIIA): Gases nobles. Estado natural.
Propiedades. Obtención y aplicaciones.

*

Elemento del grupo 17 (VIIA). Halógenos. Estado natural. Propiedades.
Obtención. Aplicaciones. Compuestos. Impacto ambiental :capa de Ozono.

*

Elementos del grupo 16 (VIA): Oxígeno y ozono. Estado natural.
Propiedades. Obtención. Aplicaciones.Compuestos: agua.

*

Elementos del grupo 15 (VA) Nitrógeno. Estado natural. Propiedades.
Obtención. Aplicaciones. Compuestos.

•

Elementos del grupo 14 (IVA) Carbono. Estado natural. Propiedades.
Obtención. Aplicaciones. Compuestos.

*

Elementos del Grupo 13 (IIIA). El Boro. Estado natural. Propiedades.
Obtención. Aplicaciones. Compuestos simples y Clusters.

Capítulo IV : Química de losElementos
Representativos. Los No Metales
No Metales

HIDROGENO
• INTRODUCCION: A pesar de la configuración
s1, que se aproxima a los alcalinos ns1, las
propiedades químicas son muy diferentes a los
metales álcalis.
• De otra forma tiene similitud con los halógenos
como H2 y cuando usa carga 1• Otra forma de actuar del H2 es la que toma lugar
con el 6C formando enlaces covalentes en los
hidrocarburos.Ocurrencias
• Es el más abundante en el Universo (sobre todo
en el sol). Según la teoría del Big Bang, deviene
después de la formación de los neutrones,
según:
1 n  1 H + 0 e + ´ (antineutrino)
0
1
-1
seguido del proceso de quemado de H2.
• Tercero mas abundante en la corteza terrestre
• Se encuentran tres isotopos: 1H, 2H (D), 3H (T).
• El 1H y D, son estables, el T es de decaimiento
beta (conT1/2= 12,35 años)
3

H  3He + e-

• H2 natural: 99,9844 % 1H
Remanente D
Trazas
T

OBTENCION
a) 3Fe(s) + 4 H2O(V) < = >
Fe3O4 + 4 H2
Rx. calentada al rojo
b) Con metales alcalinos:
2Na + 2H2O => 2NaHO + H2
Rx. violenta que inflama al H2
c) H2SO4 + Fe => FeSO4 + H2
d) Con Gas de agua purificada
C + H2O(V) => CO + H2
C, al rojo

PROPIEDADES
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•

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•
•

H (D), es usado como solvente en RMN ytrazador en cinética de
rxs y detección de agua subterránea al igual que el T.
Se obtiene 3H desde el 6Li por acción de neutrones:
6Li
+ 1n  4He + 3H (radio trazador)
se usa en el estudio de absorción y adsorción en metales y
superficies metálicas.
Desde el H2 ganando 01 electrón se forma la configuración del gas
noble.
Se forma el ion H- (hidruro)
H2 + 2 e -  2 H El H2 es un importantereactivo, en la hidrogenación industrial y
de moléculas orgánicas no saturadas.
Los enlaces de H2 son esencialmente covalente, con el C y otros
no metales. Ej. Hidrocarburos.
En el agua es importante los enlaces tipo puente de H 2.
H2 es combustible y no genera subproductos, excelente para
automóviles, gran energía por unidad de masa y no genera CO,
SO2 y otros agentes tóxicos, que lo hace un grancomponente
ecológico.
2

.

COMBUSTIBLE DE HIDROGENO
La Celda combustible funciona con CH3OH y O2
del aire. Está basado en procesos químicos tipo
redox.
Se produce una corriente continua, cuando el
CH3OH es oxidado a CO2 en el ánodo(-) y el O2 es
reducido a H2O(v) en el cátodo(+). Las
semirreacciones son:
(-)ÁNODO: CH3OH  CO2 + 6 H+ + 6e(+)CÁTODO: 6 H+ + 3/2 O2 + 6 e-  3H2O
La Rx global es la mismaque la Rx de
combustión:

OBTENCION DE HIDROGENO

ENERGIA

AGUA

PLANTA
ELECTROLITICA
ELECTROLISIS

HIROGENO

CLORO

NaOH 50%

SAL

QUIMICA DEL PACIFICO

Aplicaciones
• Industrialmente, el principal uso es como
fuente en la síntesis del NH3, desde:
CH4 + H2O => CO + 3H2
• Como combustible: En Soplete oxídrico y
atómico (llega hasta 4 000 ºC)
• Pilas combustible, propulsiòn de
vehículos no...