Hidrogeno Alejandro Aguilar Ruiz Pedro Kuhlmann Latapi
Hidrógeno 1. Breve historia 2. Estructura e isótopos 3. Compuestos de hidrógeno 4. Reacciones químicas del hidrógeno 5. Experimento: síntesis deh 2 6. Aplicaciones y usos convencionales del hidrógeno
1. Breve historia Inicio
Tierra El hidrógeno es el decimoquinto elemento más abundante en la superficie terrestre 8 La mayor parte del hidrógeno terrestre se encuentra formando parte de compuestos químicos tales como los hidrocarburos o el agua. 9 El hidrógeno gaseoso es producido por algunas bacterias y algas, y es un componente natural de las flatulencias. El metano es una fuente de enorme importancia para la obtención del hidrógeno.
Paracelso 10 de Noviembre de 1493 Zurich
Robert Boyle
Henry Cavendish Descubridor del Hidrogeno
Antoine Lavoisier Nombro al Hidrogeno
Estructura e isótopos
Propiedades Electronegatividad : 2.1 Radio covalente (Å) : 0,37 Radio iónico (Å) : 2,08 Configuración electrónica : 1s 1 Primer potencial de ionización (ev): 13,65
Propiedades Densidad (g/ml): 0,071 Punto de ebullición (ºC): -252,7 Punto de fusión (ºC): -259,2
Isotopos
Compuestos Principales Constituyente de un numero muy grande de compuestos.
Radioactividad del Tritio
Compuestos de hidrógeno HCl BH3 B2H6 LiH
Hidruros moleculares (H+) En lace covalente con no metales: B2H6, CH4, NH3, H2O, HF, HCl Clasificación: HCl Precisos en electrones: CH4, SiH4, CH3CH3 BH3 Deficientes en electrones: B2H6 Ricos en electrones: NH3, H2O, HF, HCl B2H6
Hidruros salinos (H-) Enlace iónico con metales electropositivos NaH, CaH2, LiH Características de los compuestos iónicos NaH LiH
Hidruros metálicos Conducen la electricidad eléctrica y son menos densos que el metal de origen. Ejemplos: Hidruro de circonio: ZrH1.3, ZrH1.75 Grupos: 3,4,5 d y f ZrH2
Tabla de hidruros
Puente de hidrógeno
Reacciones químicas
Producción
Síntesis
Combinación directa de los elementos
Reacciones
Ruptura heterolítica por transferencia de hidruro
Reducción de óxidos metálicos MO + H 2 M + H 2 O
Reducción de monóxido de carbono CO + H 2 metanal, metanol
Experimento
Experimento 1. Cuál es la reacción completa (y balanceada) que se llevó a cabo?
Experimento 1. 6HCl + 2Al = 2AlCl3 + 3H2
Experimento 2. Qué tipo de reacción es y qué cambios sufrió el hidrógeno?
Experimento 2. Es una reacción de óxido reducción el la que el hidrógeno se reduce.
Experimento 3. Por qué se explica el que esta reacción sea espontánea?
Experimento 3. 2H + (aq) + 2e H 2 (g) E= 0 Al 3+ (aq) + 3e Al(s) E= -1.68 Al3+ Al
Aplicaciones y usos convencionales: 1.Industria química 2.Industria metalúrgica 3.Otros usos 4.Usos energéticos
Industria química:
Proceso Haber Börsch N 2 (g) + 3H 2 (g) 2NH 3 (g) http://www.fisicanet.com.ar/quimica/procesos/ap06_amoniaco.php (recuperado el 13/10/13)
Proceso de refinería: Reducción de halogenuros R- X Zn ¾ H ¾ + R- H Craqueo catalítico
Síntesis inorgánicas Peróxido de hidrógeno O 2 (g)+ H 2 (g) ¾ Pd/C ¾¾ H O (l) 2 2
Otros usos Tratamiento de agua
Aplicaciones energéticas 1. Combustible aeronáutico (combustión directa) 2. Pilas de hidrógeno
Combustible aeronáutico
Pilas de hidrógeno Pilas: G = n F V
Breve historia de las pilas de hidrógeno Primer intento: sir William Groove (1939)
Esquema
Muchas gracias
Preguntas: 1. Qué tipo de enlace se manifiesta en los hidruros salinos? a) Covalente b) Covalente polar c) Iónico d) Complejo E) puente de hidrógeno
Respuesta 1. c) iónico. Porque manifiesta enlaces entre un no metal (hidrógeno) y un metal electropositivo.
Preguntas: El proceso Haber-Bösch es un proceso muy utilizado en la industria química cuya principal función es la producción de: A) amonio B) hidrógeno molecular C)amoniaco gaseoso D) amoniaco líquido E)Tritio
Respuesta 2. D) amoniaco líquido
Preguntas 3. Cuál es el isótopo de hidrógeno con mayor masa? A) hidrógeno común B)Deuterio C)Tritio D) hidrógeno molecular
Respuesta 3. C) tritio
Preguntas 4. Qué reacción describe correctamente la combustión del hidrógeno molecular?
Respuesta A)
Referencias Schriver & Atkins. Química Inorgánica. Mc Graw Hill. (pg239-257) http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.200801517/f ull http://www.aecientificos.es/empresas/aecientificos/documen tos/la_economia_hidrogeno_2.pdf http://www.energiasostenible.net/fundamentos_hidrogeno.ht m
Referencias http://www.lenntech.es/periodica/elementos/h.htm