Hidrógeno y sus propiedades

Objetivo
Obtener Hidrógeno combinando metales con E0 de oxidación positiva y ácidos no oxidantes diluidos, observar y comprobar sus propiedades.
Introducción
El hidrógeno no fue incluido entre los halógenos ya que, es un elemento que tiene un electrón menos que el gas inerte contiguo, el helio. El átomo de hidrógeno tiene solamente un electrón y es muy parecido a un metal alcalino. Laeliminación de este electrón deja una distribución electrónica especialmente estable: la de un gas inerte. La eliminación de un electrón de un átomo de hidrógeno lo deja sin electrones y también por esto resulta ser especialmente estable. El hidrógeno forma una familia por sí solo y tiene unas semejanzas con los halógenos y otras con los alcalinos.
El hidrógeno es un gas diatómico en condicionesnormales. Su punto de fusión es 15.9°K y su punto de ebullición normal 20.4°K. Éste ocupa el segundo lugar entre los puntos de ebullición más bajos. La siguiente tabla muestra algunas de sus propiedades:
Algunas propiedades del hidrógeno
Número atómico 1
Peso atómico 1.008
Fórmula molecular H2
Punto de ebullición (°K)
(°C) 20.4
-252.8
Punto de fusión (°K)
(°C) 14.0
-259.2
Volumen atómicodel sólido
(mL mol de átomos)
13.1

Las propiedades físicas del hidrógeno son muy parecidas a las de los halógenos. El hidrógeno es un gas diatómico, como los halógenos, y no es un metal, como los alcalinos. Su punto de fusión es muy bajo y tiene un estrecho intervalo de temperatura dentro del cual es muy estable como líquido.
Una de las reacciones más distintivas quecaracterizan tanto a los alcalinos como a los halógenos en su reacción mutua, por ejemplo la reacción entre el sodio y el cloro para dar cloruro de sodio. El cloruro de sodio es un sólido iónico que se disuelve en agua para dar iones sodio cargados positivamente, Na+(aq), y iones cloruro cargados negativamente, Cl-(aq):
Na(s) + 1/2Cl2(g) NaCl(s)
NaCl(s) + water Na+(aq) +Cl-(aq)

¿Reaccionaría elhidrógeno, como el sodio o como el cloro en el caso de la reacción? El hidrógeno toma cualquier posición en la reacción.
Na(s) + 1/2H2(g)  NaH(s) (1)
1/2H2(g) + 1/2Cl2(g)  HCl(aq) (2)
HCl(g) + H2O H+(aq)+ Cl-(aq)

El hidrurode sodio formado en la reacción (1) es un compuesto cristalino con propiedades físicas semejantes a las del cloruro de sodio, pero suspropiedades químicas son muy diferentes. Mientras que el sodio arde fácilmente en atmósfera de cloro, con el hidrógeno reacciona solamente, cuando se le calienta a unos 300°C. Mientras el cloruro de sodio es una sustancia estable que se disuelve en agua para formar Na+(aq) y Cl-(aq), los hidruros alcalinos arden al aire y algunos de ellos se inflaman espontáneamente. En contacto con agua, tiene lugar unaenérgica reacción con desprendimiento de hidrógeno:
NaH(s) + H2O  H2(g) + Na+(aq)+ OH-(aq)
En la reacción (1) el hidrógeno reacciona con el sodio como un halógeno, pero la química del producto, hidruro de sodio, es muy diferente de la red del cloruro de sodio. La reacción (2) presenta al hidrógeno actuando de manera semejante a un metal alcalino. Aunque el producto, cloruro de hidrógeno,no es un sólido iónico como el cloruro de sodio, se disuelve también en agua para dar iones acuosos. La formación de H+(aq) y Cl-(aq) es sorprendentemente semejante a la formación análoga de Na+(aq) y Cl-(aq) con el cloruro de sodio. La tendencia del hidrógeno a formar en agua un positivamente cargado, H+(aq), y la ausencia de toda evidencia de un ion negativamente cargado, H-(aq), en soluciónacuosa, es una de las diferencias más significativas entre el hidrógeno y los halógenos.
La química del hidrógeno obliga a clasificarlo solo, como una familia química independiente. Existen algunas semejanzas importantes con los halógenos, es un gas diatómico estable, pero su química es más semejante a la de los alcalinos.


Materiales
Perilla de Goma
Limadura de Hierro
Pinzas...