Obtencion de hidrogeno

Objetivos

1. Preparar pequeñas cantidades de hidrogeno y conocer algunos métodos de obtención.
2. Identificar algunas propiedades físicas y químicas del hidrogeno y reconocer su presencia.
3. Desarrollar habilidad en la aplicación de la técnica de recolección de gases sobre agua.
4. Ilustrar la serie de actividad de los metales y las fuerzas relativas de algunos acidos.

HidrogenoCon un número atómico igual a 1, el hidrógeno es el más simple de todos los átomos y el elemento que forma más compuestos, y como la mayoría de los gases es diatómico, pero se disocia en átomos libres a altas temperaturas.
Propiedades físicas:
o La molécula de hidrógeno, en condiciones usuales, es un gas incoloro, inodoro e insípido.
o Es la molécula más pequeña que se conoce.
o Su densidades = 76 Kg./m3, y su densidad como gas es = 273 Kg./L.
o Tiene gran rapidez de transición de las moléculas a la fase gaseosa de ahí la ausencia casi total del hidrógeno en la atmósfera terrestre.
o Gran facilidad de difusión y efusión.
o Buena conductividad calorífica.
o Estado de gas casi perfecto, lo que origina bajas temperaturas de licuefacción y fusión.
o Punto de fusión es de14025 K.
o Punto de ebullición es de 20268 K.
Propiedades químicas.
o Su peso atómico es de 1.00974 uma.
o Su estado de oxidación son +1, -1.
o Para completar su nivel de valencia captura un electrón a fin de producir el anión Hˉ.
o Las combinaciones con metales alcalinos y alcalinotérreos excepto Be y Mg., son esencialmente enlaces iónicos.
o Con los no metales son enlaces del tipocovalente.
o Con los elementos de transición son con enlaces metálicos.
o El H+, salvo en el estado gaseoso, en la química siempre se encuentra asociado por ejemplo: H3O (catión oxonio).
o Tiene una estructura cristalina hexagonal.

ESTADO NATURAL Y ABUNDANCIA.

El hidrógeno en estado libre sólo se encuentra en muy pequeñas cantidades en la atmósfera, aunque se estima que el 90% del universovisible esta compuesto de hidrógeno. En combinación con otros elementos se encuentra ampliamente distribuido en la Tierra, en donde el compuesto más abundante e importante del hidrógeno es el agua, H2O. El hidrógeno se halla en todos los componentes de la materia viva y de muchos minerales. También es parte esencial de todos los hidrocarburos y de una gran variedad de otras sustancias orgánicas.Todos los ácidos contienen hidrógeno; una de las características que define a los ácidos es su disociación en una disolución, produciendo iones hidrógeno (véase Ácidos y bases).
El hidrógeno es con mucho el elemento más abundante en el universo, pero es muy escaso en la Tierra. En términos de masa, este constituye sólo alrededor del 0.9% de la corteza terrestre, lo que lo coloca muy por abajo enla lista de los elementos abundantes. En términos de número de átomos sin embargo, el hidrógeno es muy abundante.

En una muestra de corteza terrestre tomada al azar, hay:
5330 átomos de oxígeno por cada 10,000 átomos
1590 átomos de silicio por cada 10, 000 átomos
1510 átomos de hidrógeno por cada 10,000 átomos
La mayor parte del hidrógeno de la Tierra se encuentra combinado conoxígeno, en forma de agua. Casi todos los compuestos derivados de los organismos vivos contienen H. Las grasas, almidones, azúcares y proteínas contienen hidrógeno. El petróleo y el gas natural también contienen mezclas de hidrocarburos (compuestos de hidrógeno y carbono).
El hidrogeno se puede obtener mediante los siguientes métodos:

• Desplazamiento del hidrógeno de un ácido por la acción deciertos metales (zinc, hierro, magnesio, ...)
• Electrólisis de agua.
• Descomposición térmica de hidrocarburos.
• Reacción de los hidróxidos potásico o sódico sobre el aluminio.
• Reducción de vapor de agua con carbono caliente o metano.


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