Diferencia entre revisiones de «Hidrógeno»
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|estructura_cristalina = hexagonal
|serie_química = [[No metal]]es
|grupo = [[
|periodo = [[Elementos del periodo 1|1]]
|bloque = [[Elementos del bloque s|s]]
Línea 35:
|E_vaporización = 0,44936
|E_fusión = 0,05868
|presión_vapor = 209 [[Pascal (unidad de presión)|Pa]] a 23 K
|T_crítica = 23,97
|P_crítica = 1,293·10<sup>6</sup>
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En su ciclo principal, las estrellas están compuestas por hidrógeno en estado de [[plasma]]. El hidrógeno elemental es muy escaso en la [[Tierra]] y es producido industrialmente a partir de [[hidrocarburo]]s como, por ejemplo, el [[metano]]. La mayor parte del hidrógeno elemental se obtiene "in situ", es decir, en el lugar y en el momento en el que se necesita. El hidrógeno puede obtenerse a partir del [[agua]] por un proceso de [[electrólisis]], pero resulta un método mucho más caro que la obtención a partir del [[gas natural]].
Sus principales aplicaciones industriales son el [[
El [[isótopo]] del hidrógeno más común en la naturaleza, conocido como [[protio]] (término muy poco usado), tiene un solo [[protón]] y ningún [[neutrón]]. En los compuestos [[Enlace iónico|iónicos]], el hidrógeno puede adquirir [[carga eléctrica|carga]] positiva (convirtiéndose en un [[catión]] compuesto únicamente por el protón) o negativa (convirtiéndose en un [[anión]] conocido como [[hidruro]]).
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'''Hidrógeno''', del latín "''hydrogenium''", y éste del griego antiguo ''ὕδωρ'' (''hydor''): "agua" y ''γένος-ου''(''genos''): "generador". "generador de agua"
La palabra hidrógeno puede referirse tanto al elemento atómico (descrito en este artículo), como a la molécula diatómica (H<sub>2</sub>) que se encuentra en trazas en la [[atmósfera]] terrestre. Los químicos tienden a referirse a esta molécula como dihidrógeno,<ref>Kubas, G. J., Metal Dihydrogen and σ-Bond Complexes, Kluwer Academic/Plenum Publishers: New York, 2001</ref> molécula de hidrógeno, o [[
== Historia ==
=== Descubrimiento del hidrógeno ===
El [[
En [[1766]], [[Henry Cavendish]] fue el primero en reconocer el hidrógeno gaseoso como una sustancia discreta, identificando el gas producido en la reacción metal - ácido como "aire inflamable" y descubriendo que la [[combustión]] del gas generaba agua. Cavendish tropezó con el hidrógeno cuando experimentaba con ácidos y [[mercurio (elemento)|mercurio]]. Aunque asumió erróneamente que el hidrógeno era un componente liberado por el mercurio y no por el ácido, fue capaz de describir con precisión varias propiedades fundamentales del hidrógeno. Tradicionalmente, se considera a Cavendish el descubridor de este elemento.
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El hidrógeno es el elemento más abundante del universo, suponiendo más del 75% en masa y más del 90% en número de átomos.<ref>{{Cita web | título= Jefferson Lab – Hydrogen | url=http://education.jlab.org/itselemental/ele001.html | fechaacceso= 15 de septiembre| añoacceso= 2005 }}</ref> Este elemento se encuentra en abundancia en las [[estrella]]s y los [[planeta]]s gaseosos gigantes. Las nubes moleculares de H<sub>2</sub> están asociadas a la formación de las estrellas. El hidrógeno también juega un papel fundamental como combustible de las estrellas por medio de las reacciones de [[fusión nuclear]] entre protones.
En el universo, el hidrógeno se encuentra principalmente en su forma atómica y en estado de plasma, cuyas propiedades son bastante diferentes a las del hidrógeno molecular. Como plasma, el [[electrón]] y el protón del hidrógeno no se encuentran ligados, por lo que presenta una alta [[conductividad eléctrica]] y una gran [[Ley de Stefan-Boltzmann|emisividad]] (origen de la luz emitida por el [[Sol]] y otras estrellas). Las partículas cargadas están fuertemente influenciadas por los campos eléctricos y magnéticos. Por ejemplo, en los [[viento solar|vientos solares]] las partículas interaccionan con la [[magnetosfera]] terrestre generando [[corriente de Birkeland|corrientes de Birkeland]] y el fenómeno de la [[
Bajo condiciones ordinarias en la Tierra, el hidrógeno existe como gas diatómico, H<sub>2</sub>. Sin embargo, el hidrógeno gaseoso es extremadamente poco abundante en la atmósfera de la Tierra (1 ppm en volumen), debido a su pequeña masa que le permite escapar al influjo de la gravedad terrestre más fácilmente que otros gases más pesados. Aunque los átomos de hidrógeno y las moléculas diatómicas de hidrógeno abundan en el espacio interestelar, son difíciles de generar, concentrar y purificar en la Tierra. El hidrógeno es el decimoquinto elemento más abundante en la superficie terrestre<ref>Shriver, D.F.; Atkins, P.W.; Langford, C.H. Química Inorgánica. Vol. 1. Segunda edición. Reverté. 1997.</ref> La mayor parte del hidrógeno terrestre se encuentra formando parte de compuestos químicos tales como los hidrocarburos o el agua.<ref name="Miessler">Miessler GL, Tarr DA. (2004). ''Inorganic Chemistry'' 3rd ed. Pearson Prentice Hall: Upper Saddle River, NJ, USA</ref> El hidrógeno gaseoso es producido por algunas [[bacteria]]s y [[alga]]s, y es un componente natural de las [[flatulencia]]s. El metano es una fuente de enorme importancia para la obtención del hidrógeno.
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El nivel energético del estado fundamental electrónico de un átomo de hidrógeno es -13,6 [[electronvoltio|eV]], que equivale a un [[fotón]] del [[radiación ultravioleta|ultravioleta]] de, aproximadamente, 92 nm.
Los niveles energéticos del hidrógeno pueden calcularse con bastante precisión empleando el modelo atómico de [[Niels Bohr|Bohr]], que considera que el electrón orbita alrededor del protón de forma análoga a la orbita terrestre alrededor del Sol. Sin embargo, la fuerza electromagnética hace que el protón y el electrón se atraigan, de igual modo que los planetas y otros cuerpos celestes se atraen por la fuerza gravitatoria. Debido al carácter discreto del [[momento angular]] postulado en los inicios de la Mecánica Cuántica por Bohr, el electrón en el modelo de Bohr sólo puede orbitar a ciertas distancias permitidas alrededor del protón y, por extensión, con ciertos valores de energía permitidos. Una descripción más precisa del átomo de hidrógeno viene dada mediante un tratamiento puramente mecano - cuántico que emplea la ecuación de Schrödinger o la formulación equivalente de las [[integrales de camino]] de [[Richard Feynman|Feynman]] para calcular la [[función de densidad
En el hidrógeno gaseoso, el nivel energético del estado electrónico fundamental está dividido a su vez en otros niveles de [[
=== Isótopos ===
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=== Compuestos covalentes y orgánicos ===
A pesar de que el H<sub>2</sub> no es muy reactivo en condiciones normales, forma multitud de compuestos con la mayoría de los elementos químicos. Se conocen millones de hidrocarburos, pero no se generan por la reacción directa del hidrógeno elemental con el [[carbono]] (aunque la producción del [[gas de síntesis]] seguida del [[Proceso Fischer-Tropsch|proceso Fischer - Tropsch]] para sintetizar hidrocarburos parece ser una excepción pues comienza con [[carbón]] e hidrógeno elemental generado in situ). El hidrógeno puede formar compuestos con elementos más electronegativos, tales como los [[halógeno]]s (flúor, cloro, [[bromo]], [[yodo]]) o los [[Anfígeno|calcógenos]] ([[oxígeno]], [[azufre]], [[selenio]]); en estos compuestos, el hidrógeno adquiere carga parcial positiva. Cuando se encuentra unido al flúor, al oxígeno o al [[nitrógeno]], el hidrógeno puede participar en una modalidad de enlace no covalente llamado "[[
El hidrógeno forma una enorme variedad de compuestos con el carbono. Debido a su asociación con los seres vivos, estos compuestos se denominan compuestos orgánicos; el estudio de sus propiedades es la finalidad de la [[Química orgánica|Química Orgánica]], y el estudio en el contexto de los organismos vivos se conoce como [[Bioquímica]]. Atendiendo a algunas definiciones, los compuestos "orgánicos" sólo requieren la presencia de carbono para ser denominados así (ahí tenemos el clásico ejemplo de la [[urea]]). Sin embargo, la mayoría de estos compuestos también contienen hidrógeno y, puesto que es el enlace carbono - hidrógeno el que proporciona a estos compuestos muchas de sus principales características, se hace necesario mencionar el enlace carbono - hidrógeno en algunas definiciones de la palabra "orgánica" en [[Química]]. (Estas recientes definiciones no son perfectas, sin embargo, ya que un compuesto indudablemente orgánico como la urea no podría ser catalogado como tal atendiendo a ellas).
En la [[Química inorgánica|Química Inorgánica]], los hidruros pueden servir también como [[ligando]]s puente que unen dos centros metálicos en un [[complejo
Algunos ejemplos de compuestos covalentes u orgánicos importantes con hidrógeno son: [[amoníaco|amoniaco]] (NH<sub>3</sub>), [[
=== Hidruros ===
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[[Archivo:Hydroxonium-3D-elpot.png|thumb|200px|right|Representación del ion hidronio (H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>), en la que se puede apreciar la condensación de carga negativa en el átomo de oxígeno, y el carácter positivo de los átomos de hidrógeno.]]
La [[
Aunque exótico en la Tierra, uno de los iones más comunes en el universo es el H<sub>3</sub><sup>+</sup>, conocido como hidrógeno molecular protonado o catión hidrógeno triatómico.<ref name="Carrington">Carrington A, McNab IR. (1989). The infrared predissociation spectrum of triatomic hydrogen cation (H3+). ''Accounts of Chemical Research'' 22:218–22.</ref>
Línea 175:
*[[Agua]]
*[[Antihidrógeno]]
*[[
*[[Bomba atómica|Bomba de hidrógeno]]
*[[
|
*[[Deuterio]]
*[[
*[[Electrólisis]]
*[[Energía del futuro]]
*[[
*[[Fórmula de Rydberg]]
|
Línea 189:
*[[Hidrocarburo]]
*[[Hidrogenera]]
*[[
*[[Metano]]
*[[pH]]
Línea 195:
*[[Pila de combustible]]
*[[Serie de Lyman]]
*[[
*[[Vehículo de hidrógeno]]
*[[Vehículo eléctrico de batería|Vehículo eléctrico]]
*[[
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Línea 278:
{{bueno|no}}
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[[Categoría:Hidrógeno]]
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