Hidrógeno. 3 Experimentos y Mucho Más

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El hidrógeno es el primer elemento de la Tabla Periódica. Es el elemento químico más ligero que existe, en condiciones normales se encuentra en estado gaseoso, y es insípido, incoloro e inodoro. Consta de un protón y un electrón. Por tanto su número atómico Z=1. Aunque existen tres isótopos del mismo:
Protio: es el hidrógeno más abundante y al que nos referimos habitualmente con el nombre de hidrógeno. Consta de 1 protón y 1 electrón.
Deuterio: consta de 1 protón, 1 neutrón y 1 electrón. Es el hidrógeno que forma el agua pesada (D2O)
Tritio: consta de 1 protón, 2 neutrones y 1 electrón. Es inestable con lo que se puede desintegrar. Se trata de desintegración beta. Por tanto es radiactivo.

El hidrógeno (en griego, de ὕδωρ hýdōr, genitivo ὑδρός hydrós, y γένος génos «que genera o produce agua»), puesto que al quemarse en el aire se combina con el oxígeno para formar agua según la ecuación:
2H2 + O2 → 2H2O + calor.
Se trata de una reacción muy exotérmica.

El hidrógeno es el primer elemento que se formó junto con el helio unos 370.000 años tras el big bang, la gran explosión que dio lugar al Universo. Se trata del elemento más abundante del Universo, un 74 % en masa respecto al total de elementos y un 90% en número, dado que es muy pequeño. En cambio, en la Tierra su proporción es mucho menor, siendo en el agua donde más abunda. En la atmósfera terrestre no hay casi hidrógeno debido a que al ser tan ligero escapa al espacio. La mayor parte de hidrógeno que hay en el Universo no se encuentra en las estrellas sino disperso, por ejemplo en nebulosas de gas. También forma parte de grandes planetas como Júpiter y Saturno, los que se conocen como gigantes gaseosos.

El hidrógeno no se encuentra en forma monoatómica por ser muy reactivo. Dos átomos se combinan en una molécula de hidrógeno diatómico, dihidrógeno o hidrógeno molecular, H2.

Reacciona tanto con metales como con no metales. El compuesto más importante que forma es el agua (H2O), aunque también forma otros como el amoniaco al combinarse con el nitrógeno (NH3), el ácido clorhídrico (cloruro de hidrógeno), HCl o el sulfuro de hidrógeno, H2S, al combinarse con el azufre. Este compuesto tiene olor a huevos podridos y antiguamente se conocía como anhídrido sulfuroso.

El agua es un compuesto químico que se presenta en estado líquido a temperatura ambiente en la Tierra cuando otros compuestos más pesados como el amoniaco o el sulfuro de hidrógeno son gases. Esto es debido a que se forman los conocidos como puentes o enlaces de hidrógeno que hacen una función adhesiva entre las moléculas de agua y así no se dispersan con facilidad.

El hidrógeno tiene infinidad de aplicaciones, desde la industria petroquímica a la alimentaria. Además es un vector de energía, sirve para transportar energía, pero no es una fuente de energía en sí. Ocurre algo parecido con la electricidad, que no es una fuente de energía sino un vehículo de la misma.

A pesar de ser un elemento tan abundante, no está disponible directamente, puesto que está combinado con otros, hay que obtenerlo. Principalmente se obtiene a partir del gas natural, que en su mayoría es metano, mezclándolo con agua a una temperatura de 1000 ºC. Se trata del reformado de metano con vapor. La reacción es : CH4 + H2O → CO + 3H2
También se obtiene como subproducto de la electrólisis del agua salada para obtener cloro.
La producción mundial de hidrógeno supera los 50 millones de toneladas al año.

En el laboratorio se puede producir mediante la reacción de ácidos con metales como el zinc o el aluminio. Voy a hacer un experimento en el que obtengo hidrógeno haciendo reaccionar ácido clorhídrico con zinc: https://youtu.be/FwCy9r4MRKk?t=332
Zn + HCl → ZnCl2 + H2 El zinc desplaza el hidrógeno del ácido clorhídrico.

Voy a hacer un experimento en el que obtengo hidrógeno haciendo reaccionar ácido clorhídrico con aluminio dentro de una botella. Voy a recoger el hidrógeno en un globo en el que comprobaremos que asciende debido a la baja densidad del hidrógeno. https://youtu.be/FwCy9r4MRKk?t=361

Otro experimento en el que obtengo hidrógeno mediante electrólisis del agua: https://youtu.be/FwCy9r4MRKk?t=549
https://es.wikipedia.org/wiki/Hidrógeno
https://es.wikipedia.org/wiki/Electrólisis
https://es.wikipedia.org/wiki/Electrólisis_del_agua

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