Hidrógeno, oxigeno y otros

Trabajo de unidades 6 y 8

➢ El hidrógeno.

- ABUNDANCIA Y ESTADO NATURAL:
En la naturaleza se encuentra libre en muy pequeña proporción principalmente en el gas natural, en los gases procedentes de las erupciones volcánicas y en las capas altas de la atmósfera, pero los espectros estelares y solares muestran que es abundante en el Sol y en otras estrellas y es, de hecho,el elemento más común en el universo. Combinado con otros elementos se distribuye ampliamente sobre la tierra, donde el compuesto más importante y abundante de hidrógeno es el agua, H2O. Está presente en la materia viva así como también en muchos minerales. Forma una parte esencial de todos los hidrocarburos y una variedad extensa de otras sustancias orgánicas.

|ISOTOPOS ||Z |Nombre del Núclido |Vida Media |Spin |Abundancia |Masa Atómica |
| | | | |(%) |(uma) |
|1 |Hidrógeno |Estable |1/2 |99,984 |1,0078 |
|1 |Deuterio |Estable|1 |0,0156 |2,0141 |
|1 |Tritio |12,3 años |1/2 |0,00 |3,016 |

- OBTENCIÓN EN LA INDUSTRIA Y EL LABORATORIO:
Existen muchos métodos para obtenerlo. Industrialmente se suele obtener a partir del agua, por electrólisis, o recuperándolo del gas natural.Cuando se obtiene por electrólisis del agua es necesario que ésta contenga sales en disolución con el objeto de aumentar su conductividad eléctrica. En el electrodo negativo, cátodo, se descargan los iones hidronio H3O+ en forma de hidrógeno atómico combinándose inmediatamente entre sí para formar las moléculas H2 que forman burbujas y se desprenden. Simultáneamente, en el electrodo positivo (ánodo)se desprende oxígeno.
Para obtener hidrógeno a partir del gas natural se comprime éste para separar los hidrocarburos ligeros, se le somete a un proceso de desecación para eliminar el agua y se separan el azufre y el nitrógeno. La mezcla resultante se refrigera con nitrógeno líquido y por último se procede a la separación gaseosa del monóxido de carbono y el hidrógeno.
En loslaboratorios, para obtener pequeñas cantidades de hidrógeno, se suele tratar cinc con ácido clorhídrico diluido, proceso en el que se forma cloruro de cinc y se desprende hidrógeno:
2HCl + Zn = ZnCl2 + H2
- APLICACIONES:
Debido a su ligereza se utilizó a principios del siglo XX para llenar los dirigibles y los globos aerostáticos, pero se produjeron muchos accidentes ya que elhidrógeno es un gas muy inflamable. Para evitar estos problemas se comenzó a usar helio que, aunque es más pesado que el hidrógeno, no es inflamable. Actualmente los globos aerostáticos funcionan con el aire caliente que proporcionan unos quemadores de gas situados bajo la boca del globo.
En muchas reacciones de electrólisis el hidrógeno es un subproducto importante. Industrialmente se usapara la fabricación del amoníaco, en la síntesis del alcohol metílico, para la hidrogenación de grasas vegetales para producir grasas comestibles, en la industria petroquímica para la elaboración de gasolinas sintéticas y como agente reductor en algunos procesos. El hidrógeno se usa también para soldar a alta temperatura.
El hidrógeno líquido, junto con el oxígeno, se utiliza para lapropulsión de cohetes espaciales y últimamente se empiezan a considerar sus grandes posibilidades como fuente de energía para el futuro ya que su combustión produce vapor de agua y, por lo tanto, no es contaminante.
Se almacena comúnmente en cilindros de acero a presiones de 120 a 150 atmósferas.
- PROPIEDADES:
El hidrógeno es un gas incoloro, inodoro e insípido. El hidrógeno...