Diferencia entre revisiones de «Hidrógeno»
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[[Archivo:Triangulum.nebula.full.jpg|left|thumb|250px|[[NGC 604]], una enorme región de hidrógeno ionizado en la [[Galaxia del Triángulo]]]]
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
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 [[aurora]].
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.
== El átomo de hidrógeno ==
=== Niveles energéticos electrónicos ===
[[Archivo:Energy levels of hydrogen atom.png|thumb|200px|right|Representación de los niveles energéticos del átomo de hidrógeno.]]
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|densidad de probabilidad]] del electrón. El tratamiento a través de la [[dualidad onda corpúsculo|hipótesis de De Broglie]] (dualidad onda - partícula) al electrón reproduce resultados químicos (tales como la configuración del átomo de hidrógeno) de manera más natural que el modelo de partículas de Bohr, aunque la energía y los resultados espectrales son los mismos. Si en la construcción del modelo se emplea la [[masa reducida]] del núcleo y del electrón (como se haría en el [[Problema de los dos cuerpos|problema de dos cuerpos]] en [[Mecánica clásica|Mecánica Clásica]]), se obtiene una mejor formulación para los espectros del hidrógeno, y los desplazamientos espectrales correctos para el deuterio y el tritio. Pequeños ajustes en los niveles energéticos del átomo de hidrógeno, que corresponden a efectos espectrales reales, pueden determinarse usando la Teoría Mecano - Cuántica completa, que corrige los efectos de la [[Teoría de la Relatividad Especial|Relatividad Especial]] (ver [[ecuación de Dirac]]), y computabilizando los efectos cuánticos originados por la producción de partículas virtuales en el vacío y como resultado de los campos eléctricos (ver [[Electrodinámica cuántica|Electrodinámica Cuántica]]).
En el hidrógeno gaseoso, el nivel energético del estado electrónico fundamental está dividido a su vez en otros niveles de [[estructura hiperfina]], originados por el efecto de las interacciones magnéticas producidas entre los [[espín|espines]] del electrón y del protón. La energía del átomo cuando los espines del protón y del electrón están alineados es superior que cuando los espines no lo están. La transición entre esos dos estados puede tener lugar mediante la emisión de un fotón a través de una transición de [[dipolo magnético]]. Los [[radiotelescopio]]s pueden detectar la radiación producida en este proceso, lo que sirve para crear mapas de distribución del hidrógeno en la galaxia.
=== Isótopos ===
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