Elementos químicos en la tabla periódica de los elementos

El hidrógeno (en griego, 'creador de agua') es un elemento químico de número atómico 1, representado por el símbolo H. Con una masa atómica del 1,00794 (7) u, es el más ligero de la tabla de los elementos. Por lo general, se presenta en su forma molecular, formando el gas diatómico (H₂) en condiciones normales. Este gas es inflamable, incoloro, inodoro,no metálico e insoluble en agua.- ...........................:http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Especial:Libro&bookcmd=download&collection_id=6a3b29227edd081d4d22f5ef979e290e688c92e8&writer=rdf2latex&return_to=Hidr%C3%B3geno

1 H
Tabla completa • Tabla ampliada
Incoloro
Información general
Nombre	Hidrógeno
Grupo, período,bloque	1, 1, s
Masa atómica	1,00797 u
Configuración electrónica	1s1
Electrones por nivel	1
Propiedades atómicas
Radio medio	25 pm
Electronegatividad	2.2 (Pauling)
Radio atómico (calc)	53 pm (Radio de Bohr)
Radio covalente	37 pm
Radio de van der Waals	120 pm
Estado(s) de oxidación	-1 y 1
Óxido	Anfótero
1.ª Energía de ionización	1312 kJ/mol
Propiedades físicas
Estado ordinario	Gas
Densidad	0,0899 kg/m3
Punto de fusión	14,025 K (-259 °C)
Punto de ebullición	20,268 K (-253 °C)
Punto de inflamabilidad	255 K (-18 °C)
Entalpía de vaporización	0,44936 kJ/mol
Entalpía de fusión	0,05868 kJ/mol
Presión de vapor	209 Pa a 23 K
Punto crítico	23,97 K (-249 °C) 1,293·106 Pa
Volumen molar	22,42×10-3 m3/mol
Varios
Estructura cristalina	Hexagonal
N° CAS	1333-74-0
N° EINECS	215-605-7
Calor específico	1,4304·104 J/(K·kg)
Conductividad eléctrica	- S/m
Conductividad térmica	0,1815 W/(K·m)
Velocidad del sonido	1270 m/s a 293,15 K(20 °C)
Isótopos más estables
Artículo principal: Isótopos del hidrógeno
iso AN Periodo MD Ed PD MeV 1 99,985 % Estable con 0 neutrones 2 0,015 % Estable con 1 neutrón 3 trazas 12,33 años β 0,019 ³He
Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario.

Hidrógeno - H

Propiedades químicas del Hidrógeno - Efectos del Hidrógeno sobre la salud - Efectos ambientales del Hidrógeno

Nombre Hidrógeno Número atómico 1 Valencia 1 Estado de oxidación +1 Electronegatividad 2,1 Radio covalente (Å) 0,37 Radio iónico (Å) 2,08 Radio atómico (Å) - Configuración electrónica 1s1 Primer potencial de ionización (eV) 13,65 Masa atómica (g/mol) 1,00797 Densidad (g/ml) 0,071 Punto de ebullición (ºC) -252,7 Punto de fusión (ºC) -259,2 Descubridor Boyle en 1671

Hidrógeno Primer elemento de la tabla periódica. En condiciones normales es un gas incoloro, inodoro e insípido, compuesto de moléculas diatómicas, H2. El átomo de hidrógeno, símbolo H, consta de un núcleo de unidad de carga positiva y un solo electrón. Tiene número atómico 1 y peso atómico de 1.00797. Es uno de los constituyentes principales del agua y de toda la materia orgánica, y está distribuido de manera amplia no sólo en la Tierra sino en todo el universo. Existen 3 isótopos del hidrógeno: el protio, de masa 1, que se encuentra en más del 99.98% del elemento natural; el deuterio, de masa 2, que se encuentra en la naturaleza aproximadamente en un 0.02%, y el tritio, de masa 3, que aparece en pequeñas cantidades en la naturaleza, pero que puede producirse artificialmente por medio de varias reacciones nucleares.

Usos: El empleo más importante del hidrógeno es en la síntesis del amoniaco. La utilización del hidrógeno está aumentando con rapidez en las operaciones de refinación del petróleo, como el rompimiento por hidrógeno (hydrocracking), y en el tratamiento con higrógeno para eliminar azufre. Se consumen grandes cantidades de hidrógeno en la hidrogenación catalítica de aceites vegetales líquidos insaturados para obtener grasas sólidas. La hidrogenación se utiliza en la manufactura de productos químicos orgánicos. Grandes cantidades de hidrógeno se emplean como combustible de cohetes, en combinación con oxígeno o flúor, y como un propulsor de cohetes impulsados por energía nuclear. Propiedades: El hidrógeno común tiene un peso molecular de 2.01594. El gas tiene una densidad de 0.071 g/l a 0ºC y 1 atm. Su densidad relativa, comparada con la del aire, es de 0.0695. El hidrógeno es la sustancia más inflamable de todas las que se conocen. El hidrógeno es un poco más soluble en disolventes orgánicos que en el agua. Muchos metales absorben hidrógeno. La adsorción del hidrógeno en el acero puede volverlo quebradizo, lo que lleva a fallas en el equipo para procesos químicos.A temperaturas ordinarias el hidrógeno es una sustancia poco reactiva a menos que haya sido activado de alguna manera; por ejemplo, por un catalizador adecuado. A temperaturas elevadas es muy reactivo. Aunque por lo general es diatómico, el hidrógeno molecular se disocia a temperaturas elevadas en átomos libres. El hidrógeno atómico es un agente reductor poderoso, aun a la temperatura ambiente. Reacciona con los óxidos y los cloruros de muchos metales, entre ellos la plata, el cobre, el plomo, el bismuto y el mercurio, para producir los metales libres. Reduce a su estado metálico algunas sales, como los nitratos, nitritos y cianuros de sodio y potasio. Reacciona con cierto número de elementos, tanto metales como no metales, para producir hidruros, como el NaH, KH, H2S y PH3. El hidrógeno atómico produce peróxido de hidrógeno, H2O2, con oxígeno. Con compuestos orgánicos, el hidrógeno atómico reacciona para generar una mezcla compleja de productos; con etileno, C2H4, por ejemplo, los productos son etano, C2H6, y butano, C4H10. El calor que se libera cuando los átomos de hidrógeno se recombinan para formar las moléculas de hidrógeno se aprovecha para obtener temperaturas muy elevadas en soldadura de hidrógeno atómico. El hidrógeno reacciona con oxígeno para formar agua y esta reacción es extraordinariamente lenta a temperatura ambiente; pero si la acelera un catalizador, como el platino, o una chispa eléctrica, se realiza con violencia explosiva. Con nitrógeno, el hidrógeno experimenta una importante reacción para dar amoniaco. El hidrógeno reacciona a temperaturas elevadas con cierto número de metales y produce hidruros. Los óxidos de muchos metales son reducidos por el hidrógeno a temperaturas elevadas para obtener el metal libre o un óxido más bajo. El hidrógeno reacciona a temperatura ambiente con las sales de los metales menos electropositivos y los reduce a su estado metálico. En presencia de un catalizador adecuado, el hidrógeno reacciona con compuestos orgánicos no saturados adicionándose al enlace doble. Compuestos principales: El hidrógeno es constituyente de un número muy grande de compuestos que contienen uno o más de otros elementos. Esos compuestos incluyen el agua, los ácidos, las bases, la mayor parte de los compuestos orgánicos y muchos minerales. Los compuestos en los cuales el hidrógeno se combina sólo con otro elemento se denominan generalmente hidruros. Preparación: Se pueden aplicar muy diversos métodos para preparar hidrógeno gaseoso. La elección del método depende de factores como la cantidad de hidrógeno deseada, la pureza requerida y la disponibilidad y costo de la materia prima. Entre los procesos que más se emplean están las reacciones de metales con agua o con ácidos, la electrólisis del agua, la reacción de vapor con hidrocarburos u otros materiales orgánicos, y la descomposición térmica de hidrocarburos. La principal materia prima para la producción de hidrógeno son los hidrocarburos, como el gas natural, gas de aceite refinado, gasolina, aceite combustible y petróleo crudo. Efectos del Hidrógeno sobre la salud Efectos de la exposición al hidrógeno: Fuego: Extremadamente inflamable. Muchas reacciones pueden causar fuego o explosión. Explosión: La mezcla del gas con el aire es explosiva. Vías de exposición: La sustancia puede ser absorbida por el cuerpo por inhalación. Inhalación: Altas concentraciones de este gas pueden causar un ambiente deficiente de oxígeno. Los individuos que respiran esta atmósfera pueden experimentar síntomas que incluyen dolores de cabeza, pitidos en los oídos, mareos, somnolencia, inconsciencia, náuseas, vómitos y depresión de todos los sentidos. La piel de una víctima puede presentar una coloración azul. Bajo algunas circunstancias se puede producir la muerte. No se supone que el hidrógeno cause mutagénesis, embriotoxicidad, teratogenicidad o toxicidad reproductiva. Las enfermedades respiratorias pre-existentes pueden ser agravadas por la sobreexposición al hidrógeno. Riesgo de inhalación: Si se producen pérdidas en su contenedor, se alcanza rápidamente una concentración peligrosa. Peligros físicos: El gas se mezcla bien con el aire, se forman fácilmente mezclas explosivas. El gas es más ligero que el aire. Peligros químicos: El calentamiento puede provocar combustión violenta o explosión. Reacciona violentamente con el aire, oxígeno, halógenos y oxidantes fuertes provocando riesgo de incendio y explosión. Los catalizadores metálicos, tales como platino y níquel, aumentan enormemente estas reacciones. Elevadas concentraciones en el aire provocan una deficiencia de oxígeno con el riesgo de inconsciencia o muerte. Comprobar el contenido de oxígeno antes de entrar en la habitación. No hay advertencia de olor si hay concentraciones tóxicas presentes. Medir concentraciones de hidrógeno con un detector de gas adecuado (un detector normal de gas inflamable no es adecuado para este propósito). Efectos ambientales del Hidrógeno Estabilidad ambiental: El hidrógeno existe naturalmente en la atmósfera. El gas se disipará rápidamente en áreas bien ventiladas. Efecto sobre plantas o animales: Cualquier efecto en animales será debido a los ambientes deficientes de oxígeno. No se anticipa que tenga efectos adversos sobre las plantas, aparte de la helada producida en presencia de los gases de expansión rápida. Efecto sobre la vida acuática: Actualmente no se dispone de evidencia sobre el efecto del hidrógeno en la vida acuática.

El hidrógeno es el primer elemento de la tabla periódica.

Es el elemento químico más ligero que existe, su átomo está formado por un protón y un electrón  y es estable en forma de molécula diatómica (H2).

En condiciones normales se encuentra en estado gaseoso, y es insípido, incoloro e inodoro.

En la Tierra es muy abundante, constituye aproximadamente el 75 % de la materia del Universo, pero se encuentra combinado con otros elementos como el oxígeno formando moléculas de agua, o al carbono, formando compuestos orgánicos. Por tanto, no es un combustible que pueda tomarse directamente de la naturaleza, sino que es un vector energético (como la electricidad) y por ello se tiene que “fabricar.”

Un kilogramo de hidrógeno puede liberar más energía que un kilogramo de cualquier otro combustible (casi el triple que la gasolina o el gas natural), y para liberar esa energía no emite nada de dióxido de carbono, tan sólo vapor de agua, por lo que el impacto ambiental es nulo.

El sistema energético del hidrógeno

Existen distintos métodos de producción de hidrógeno. Se puede producir a partir de distintas materias primas, distintas fuentes de energía y por distintos procedimientos.

Según sean la materia prima y la fuente energética utilizada para producirlo se podrá hablar de procesos 100% renovables, 100% fósiles o híbridos en un determinado porcentaje.

Con las técnicas de captura y almacenamiento de CO2, los procesos de producción de hidrógeno evitan emisiones de CO2 incluso utilizando combustibles fósiles. Actualmente, más del 90 % del hidrógeno producido se obtiene a partir de combustibles fósiles.

Almacenamiento de hidrógeno

• La capacidad de almacenamiento es uno de los principales valores y ventajas que tiene el hidrógeno como vector energético.
• Aún no ha alcanzado unas propiedades (precio, rendimiento, tamaño, aplicación, velocidades, fiabilidad) que permitan su expansión, por lo que necesita de investigación y desarrollo. Al igual que sucede con otros sistemas de almacenamiento.
• Actualmente existen sistemas probados y fiables de almacenamiento de hidrógeno pero a el coste energético es todavía muy alto.
• Hoy en día hay muchos campos y sistemas de almacenamiento en diferente grado de desarrollo: hidruros metálicos, sistemas porosos basados en materiales tanto en base carbono como en base no carbono, miniesferas de vidrio y muchos más, en los que existen muchas opciones y se necesita un gran esfuerzo de I+D.

¿Qué ventajas tiene utilizar el hidrógeno en pilas de combustible?

• Transformación con alta eficiencia, lo que implica menor gasto de recursos y menor contaminación.
• Desacoplamiento entre la producción y el uso de la energía.
• Posibilidad de cogeneración.

Hidrogeneras

Una hidrogenera es una estación de servicio que dispensa hidrógeno, ya sea en pilas de combustible o como materia prima.

Es un concepto relativamente nuevo, puesto que las pilas de hidrógeno son la fuente de energía alternativa al petróleo, se pretende que cuando los medios de transporte usen pilas de combustible en sustitución del gasóleo o gasolina puedan surtirse de hidrógeno en hidrogeneras. Se espera que las estaciones de servicio vayan poco a poco reemplazando los combustibles fósiles basados en el petróleo por pilas de combustible o hidrógeno.

El hidrógeno pretende ser el combustible intermediario entre la generación de energía renovable y el usuario, evitando el problema de la discontinuidad de generación y movilidad en el caso del transporte.

Las hidrogeneras pueden obtener el hidrógeno por electrolisis del agua con la energía eléctrica renovable excedente proveniente de los parques eólicos o los paneles solares instalados como cubierta de un parking público.