Back

★ Hidróxeno - hidróxeno ..



Hidróxeno
                                     

★ Hidróxeno

O hidróxeno é un elemento químico de número atómico 1, representado polo símbolo H. Cunha masa atómica do 1.00794 u, é o máis lixeiro dos elementos da táboa periódica. Polo xeral, preséntase na súa forma molecular, formando o gas diatómico en condicións normais. Este gas é inflamable, incoloro, inodoro, non metálico e insoluble en auga.

O elemento hidróxeno, por posuír distintas propiedades, non se encadra claramente en ningún grupo da táboa periódica, sendo moitas veces colocado no grupo 1 ou familia 1A por posuír só un electrón na capa de valencia ou capa superior.

A súa forma monatomica H é a substancia química máis abundante no Universo, constituíndo aproximadamente o 75% de toda a masa bariónica. Na súa secuencia principal, as estrelas están compostas principalmente por hidróxeno en estado de plasma. O hidróxeno elemental é relativamente raro na Terra e é producido industrialmente a partir de hidrocarburos como, por exemplo, o metano. A maior parte do hidróxeno elemental obtense "in situ", é dicir, no lugar e no momento no que se necesita. Os maiores mercados no mundo gozan da utilización do hidróxeno para o melloramento de combustibles fósiles no proceso de hidrocraqueo e na produción de amoníaco principalmente para o mercado de fertilizantes. O hidróxeno pode obterse a partir da auga por un proceso de electrólise, pero resulta un método moito máis caro que a obtención a partir do gas natural.

O hidróxeno é o elemento máis sinxelo, cun só protón e un só electrón.

Ten tres isótopos naturais:

  • 1 H Protio, cun 99.985%de abundancia.
  • 2 H Deuterio, cun neutrón no seu núcleo xunto co protón, en abundancia de 0.015%.
  • 3 H Tricio é un isótopo inestable, cun período de semidesintegración de 12346 anos.

Coñécense outros isótopos inestables, que non se atopan na natureza: 4 H, 5 H e 6 H.

Foi descuberto en Londres no 1766 por Henry Cavendish.

                                     

1. Estado natural

O hidróxeno é o elemento químico de número atómico 1. É o elemento químico máis lixeiro e máis abondoso do Universo, compoñente principal das estrelas H 2 e H durante a meirande parte da súa vida en estado de plasma e presente no espazo interestelar H. Na Terra, aparece "libre" só en trazas na baixa atmosfera 0.5 ppm, H 2, porén, combinado está moi distribuído en multitude de substancias: o 80% do planeta está recuberto por auga, os compostos orgánicos, como carbohidratos e proteínas da materia viva, e en combustibles fósiles hidrocarburos e gas natural.

En estado libre, en condicións normais, non se atopa baixo a súa forma atómica illada, senón formando moléculas diatómicas. A vida media dos átomos illados é moi pequena ~0.3 s debido a que a molécula ten unha entalpía de formación moi alta ΔHº = -436 kJ / mol H 2. Este é un gas incoloro e inodoro.

É capaz de reaccionar coa meirande parte dos elementos. O núcleo do isótopo máis abundante está formado por un só protón. Ademais existen outros dous isótopos naturais: o deuterio, cun neutrón e o tricio con dous.

                                     

1.1. Estado natural Isótopos

O isótopo máis común do hidróxeno, chamado protio, non ten neutróns, existindo outros dous, o deuterio D cun e o tricio T, radioactivo con dous. O deuterio ten unha abundancia natural entre 0.0184% e 0.0082% IUPAC, mentres do Tricio e outros isótopos máis pesados só existen trazas:

  • 7 H: En 2003 foi creado o hidróxeno-7 no laboratorio RIKEN no Xapón por colisión dun feixe de alta enerxía de átomos de helio-8 cunha diana de hidróxeno crioxénico, detectando núcleos de tricio e neutróns a partir da ruptura deste hidróxeno, método parello ó usado para detectar e producir hidróxeno-5.
  • 5 H: En 2001 os científicos detectaron hidróxeno-5 bombardeando hidróxeno con ións pesados. Descomponse por emisión de neutróns cunha vida media de 8.01930x10 −23 segundos.
  • 6 H: O Hidróxeno-6 descomponse a través dunha tripla emisión de neutróns cunha vida media de 3.26500 −22 segundos.
  • 3 H: O terceiro isótopo, radioactivo, o Tricio contén 2 neutróns e o protón. Emite radiación beta e ten unha vida media de 12.32 anos.
  • 4 H: O Hidróxeno-4 foi sintetizado bombardeando tricio con núcleos de deuterio rápido. Descomponse radiactivamente a través da emisión de neutróns e ten unha vida media de 9.93696x10 −23 segundos.

O hidróxeno é o único elemento químico que ten nomes e símbolos químicos distintos para os seus diferentes isótopos.

                                     

2. Características principais

O hidróxeno é o elemento químico máis lixeiro, estando o seu isótopo máis abundante feito por un único par protón-electrón. En condicións normais de presión e temperatura forma un gas diatómico, H 2 cun punto de ebulición de tan só 20.27 K -252.88 °C e un punto de fusión de 14.02 K -259.13 °C. A moi alta presión, como no núcleo das estrelas xigantes de gas, as moléculas varían as súas propiedades e o hidróxeno convértese nun líquido metálico ver hidróxeno metálico. A moi baixa presión, como a do espazo exterior, o hidróxeno tende a existir en átomos individuais, sinxelamente porque é moi baixa a probabilidade de que se combinen, porén, cando isto sucede poden chegar a formarse nubes de H 2 que se asocian á xénese das estrelas.

Este elemento ten unha función fundamental no universo, pois pola fusión estelar combinación de átomos de hidróxeno do que resulta un átomo de helio proporciona grandes cantidades de enerxía.

                                     

2.1. Características principais Química iónica catiónica

A reacción de discociación dunha molécula diatómica de hidróxeno H 2 ca posterior ionización do hidróxeno elemental H a ión catiónico H + protón, consome unha enerxía total de reacción de 1529 kJ / mol H +, o que, comparándoo con elementos metálicos do seu mesmo grupo, como o Li cun consumo de 682 kJ / mol no proceso total, converte este tipo de química practicamente imposbile para o hidróxeno.

En disolución acuosa as cousas cambian, podemos atopar a especie protón, mais nunca libre, senón que sempre asociado a moléculas de auga na forma H 3 O + ac pois a entalpía do proceso de formación desta última especie é de -1120 kJ / mol.

                                     

2.2. Características principais Química covalente

Este tipo de química é a máis abundante do hidróxeno, estando na súa maioría de compostos: H 2 O, CH 4 e todos os compostos orgánicos, H 2 SO 4.

                                     

3. Descuberta e usos

O hidróxeno diatómico gasoso, H 2, foi o primeiro producido artificialmente e formalmente descrito por T. von Hohenheim máis coñecido por Paracelso, quen o obtivo artificialmente mesturando metais con ácidos fortes. Paracelso non era consciente de que o gas inflamable xerado nestas reaccións químicas estaba composto por un novo elemento químico. En 1671, Robert Boyle redescubriu e describiu a reacción que se producía entre limaduras de ferro e ácidos diluidos, o que resulta na produción de gas hidróxeno. En 1766, Henry Cavendish foi o primeiro en recoñecer o hidróxeno gasoso como unha substancia discreta, identificando o gas producido na reacción metal-ácido como "aire inflamable", e descubrindo máis profundamente en 1781 que o gas produce auga cando se queima. Xeralmente, se lle da o crédito polo seu descubrimento como un elemento químico. En 1783, Antoine Lavoisier deu ao elemento o nome de hidróxeno do grego υδρώ hydro, auga e γένος-ου xenes xerar, é dicir, "produtor de auga") cando el e Laplace reproduciron o descubrimento de Cavendish, onde se produce auga cando se queima hidróxeno.

Lavoisier produciu hidróxeno para os seus experimentos sobre conservación da masa facendo reaccionar un fluxo de vapor con ferro metálico a través dun tubo de ferro incandescente quentado ao lume. A oxidación anaerobia de ferro polos protóns da auga a alta temperatura pode ser representada esquematicamente polo conxunto das seguintes reaccións:

Fe + H 2 O → FeO + H 2 Fe + 3 H 2 O → Fe 2 O 3 + 3 H 2 3 Fe + 4 H 2 O → Fe 3 O 4 + 4 H 2

Moitos metais, como o circonio, sométense a unha reacción similar coa auga, o que conduce á produción de hidróxeno.

O hidróxeno foi licuado por primeira vez por James Dewar en 1898 ao usar refrixeración rexenerativa, e a súa invención aproximábase moito ao que coñecemos hoxe como termo. Produciu hidróxeno sólido o ano seguinte. O deuterio foi descuberto en decembro de 1931 por Harold Urey, e o tritio preparárono en 1934 Ernest Rutherford, Marcus Oliphant e Paul Harteck. A auga pesada, que ten deuterio no canto de hidróxeno regular na molécula de auga, foi descuberta polo equipo de Urey en 1932.

François Isaac de Rivaz construíu o primeiro dispositivo de combustión interna propulsado por unha mestura de hidróxeno e osíxeno en 1806. Edward Daniel Clarke inventou o retroceso de gas de hidróxeno en 1819. A lámpada de Döbereiner e a luminaria Drummond foron inventadas en 1823.

O enchido do primeiro globo con gas hidróxeno foi documentado por Jacques Charles en 1783. O hidróxeno provía por primeira vez dun xeito fiable o ascenso nos viaxes aéreos despois da invención de Henri Giffard en 1852 da primeira aeronave elevado por hidróxeno. O conde alemán Ferdinand von Zeppelin promoveu a idea de utilizar o hidróxeno para elevar aeronaves ríxidas, máis tarde chamadas zepelines, a primeira das cales tivo o seu voo inaugural en 1900. Os voos normais comezaron en 1910 e para o inicio da Primeira guerra mundial, en agosto de 1914, trasladáranse 35 000 pasaxeiros sen ningún incidente grave. Os dirixibles elevados con hidróxeno utilizáronse como plataformas de observación e bombardeiros durante a guerra.

A primeira travesía transatlántica sen escalas fíxoa o dirixible británico R34 en 1919. Poucos anos despois iniciouse o servizo regular de pasaxeiros e o descubrimento do helio nos Estados Unidos prometía incrementar a seguridade, mais o goberno estadounidense negouse a vender o gas para este fin. Polo tanto o dirixible Hindenburg usaba H 2 cando resultou destruído polas lapas no medio do aire de Nova Jersey o 6 de maio de 1937. O incidente puido ser seguido en directo pola radio e foi filmado. O encendido dunha fuga de hidróxeno atribuiuse como a causa do incidente, pero as investigacións posteriores sinalaron á ignición do revestimento de tecido aluminizado debido á electricidade estática. Porén, o dano á reputación do hidróxeno como gas elevador de dirixibles xa estaba feito, e cesaron as viaxes comerciais destas aeronaves. Hoxe en día, o hidróxeno segue usándose, con preferencia ao non inflamable pero máis caro helio, como gas elevador dos globos meteorolóxicos.

Ese mesmo ano de 1937, a Dayton Power & Light Co. puxo en servizo en Daitona o primeiro turboxerador refrixerado con hidróxeno, que usaba hidróxeno gasoso como refrixerante no rotor e no estator debido á súa condutividade térmica. Hoxe é o tipo máis común no seu campo.



                                     

4. Aplicacións

Úsase para o procesado de alimentos como a hidroxenación de aceites, na industria necesítanse grandes cantidades de hidróxeno, como combustible de foguetes, na soldadura autóxena, como refrixerante en estado líquido, nas células combustibles etc.

Outros usos que poden citarse son:

  • O deuterio emprégase en aplicacións nucleares como moderador, como constituínte da auga pesada.
  • Produción de ácido clorhídrico, combustible para foguetes, e redución de minerais metálicos.
  • Propulsor de foguetes.
  • O tricio prodúcese nas reaccións nucleares e emprégase na construción de bombas de hidróxeno. Tamén emprégase como fonte de radiación en pinturas luminosas e como marcador en bioloxía.
  • O hidróxeno pode empregarse en motores de combustión interna. Unha frota de automóbiles con motores deste tipo mantense de xeito experimental por Chrysler-BMW. Ademais, as pilas de combustible en desenvolvemento parece que poden ser capaces de ofertar unha alternativa limpa e económica ós motores de combustión interna. Ver: Enerxías renovables en Alemaña.
  • O hidróxeno líquido emprégase en aplicacións crioxénicas, incluso na investigación da supercondutividade.


                                     

5. Niveis de enerxía

O estado enerxético fundamental do electrón nun átomo de Hidróxeno é de 13.6 eV, equivalente a un fotón ultravioleta de aproximadamente 92 nm.

Segundo o Modelo de Bohr, os niveis enerxéticos do átomo de Hidróxeno poden ser calculados aproximadamente. Baséase no cálculo do movemento dun electrón arredor dun protón, ó xeito da Terra arredor do Sol, se ben no caso planetario a forza é da gravidade, mentres no átomo é a forza electromagnética. Outra diferenza é debida á consideración da Mecánica cuántica, resultando que as posicións do electrón están estatisticamente limitadas. O modelado do átomo de hidróxeno deste xeito subministra os niveis correctos para a enerxía e o espectro.

                                     

6. Obtención

O hidróxeno é o elemento máis abondoso, o 75% da masa e o 90% dos átomos do universo. Atópase en abundancia nas estrelas e nos planetas xigantes gasosos. Non obstante, na atmosfera terrestre atópase só nunha fracción de 1 ppm en volume.

A fonte máis común de hidróxeno é a auga, composta por dous átomos de hidróxeno e un de osíxeno H 2 O. Outra fonte é a meirande parte dos compostos orgánicos, incluídos os participantes nas formas vivas, os combustibles fósiles e o gas natural. O metano, produto da descomposición orgánica, estase a usar cada vez máis para a obtención do hidróxeno.

O hidróxeno Obtense por:

  • Ataque de metais cinc e aluminio con ácidos sulfúrico ou clorhídrico.
  • Reformado de hidrocarburos con vapor de auga.
  • Ataque de metais con hidróxido de sodio ou elemento.
  • Electrólise da auga, na actualidade investígase a fotólise da auga.
                                     

7. Compostos

O hidróxeno ten unha electronegatividade intermedia 2.2, polo que pode formar compostos nos que ser o elemento con maior ou menor carácter metálico. Tanto cos elementos metálicos dos grupos 1 e 2 como cos non metais dos grupos 15, 16 e 17 forma hidruros. Cos primeiros está presente en forma de H - é algo así como se o hidróxeno estivera disolto entre os átomos do outro elemento mentres que nos segundos está presente como ión H +, polo que estes derradeiros teñen carácter ácido, con forte tendencia a atraer electróns. Os ácidos en disolución forman ións hidronio H 3 O +.

Algúns compostos binarios son amoníaco NH 3, hidracina N 2 H 4, auga H 2 O, auga osixenada H 2 O 2, sulfuro de hidróxeno H 2 S etc. Na formación destes compostos libérase unha grande cantidade de enerxía, por exemplo, H e O queiman explosivamente no aire.

Co carbono elemento do grupo 14 forma unha grande cantidade de compostos, os hidrocarburos e derivados que son o obxecto de estudo da química orgánica.



                                     

8. Formas

En condicións normais, o gas hidróxeno é unha mestura de dous tipos de hidróxeno diferentes en función da dirección do espín dos seus electróns e núcleos. Estas formas coñécense como orto- e para-hidróxeno. O hidróxeno normal está composto por un 25% da forma para- e un 75% da forma orto-, a considerada "normal", aínda que non poida obterse en estado puro. Ámbalas dúas formas teñen enerxías lixeiramente diferentes, o que provoca que as súas propiedades físicas non sexan idénticas, así, a forma para- ten puntos de fusión e fervenza 0.1 K máis baixos que a forma orto-.

                                     

9. Precaucións

O hidróxeno é un gas extremadamente inflamable. Reacciona violentamente co flúor e cloro, especialmente co F, co que a reacción é tan rápida e imprevisible que non se pode controlar. Tamén é perigosa a súa despresurización rápida, pois a diferenza do resto de gases, ó expandirse por riba de -40 °C quéntase, e pode inflamarse. A auga pesada é tóxica para a meirande parte das especies, aínda que a dose mortal é moi grande.

                                     
  • A ponte de hidróxeno ou o enlace de hidróxeno é un enlace dipolo - dipolo máis forte ca as forzas de Van der Waals, pero xeralmente moito máis feble ata
  • O espectro do hidróxeno é a emisión absorción electromagnética propia deste material. É coñecido dende os traballos de Kirchhoff, Bunsen, e Fraunhofer
  • hidróxeno é un composto químico cuxa fórmula é: HCN. A solución de cianuro de hidróxeno en auga é chamada ácido cianhídrico. O cianuro de hidróxeno puro
  • O peróxido de hidróxeno que, en solución acuosa, é coñecido comercialmente como auga osixenada, é un líquido claro de fórmula química H2O2. É un pouco
  • ácido clorhídrico, que se forma cando o cloruro de hidróxeno se disolve en auga. O gas cloruro de hidróxeno así como o ácido clorhídrico, son compostos químicos
  • base - - sal agua a expresión sulfuro de hidróxeno resulta estraña, pois implica que o hidróxeno se substitúe a si mesmo. Para evitarmos esta incongruencia
  • O hidróxeno é un elemento químico. Tamén podemos referirnos á: O Hidróxeno molecular. O Hidróxeno molecular protonado O Hidróxeno triatómico O Enlace
  • O hidróxeno triatómico, trihidróxeno ou H3 é unha molécula formada por tres átomos de hidróxeno que se forma en condicións especiais pola súa menor estabilidade
  • utilizaba hidróxeno e dióxido de carbono, producindo metano, e unha bacteria anaerobia facultativa a futura mitocondria que produce hidróxeno e dióxido
  • enlace de tres centros e dous electróns. En comparación co hidróxeno molecular protonado, o hidróxeno triatómico ou trihidróxeno, H3 é unha molécula de Rydberg
  • pontes de hidróxeno aínda que teñen máis importancia na estabilidade do ADN as interaccións entre as bases amoreadas ca as pontes de hidróxeno entre as
  • enlazadas por pontes de hidróxeno entón non formarán pontes de hidróxeno entre elas, senón que un residuo forma enlaces de hidróxeno cos residuos que flanquean
                                     
  • formar pontes de hidróxeno As aminas terciarias puras non poden formar pontes de hidróxeno pero poden aceptar pontes de hidróxeno con moléculas que
  • símbolo químico: 3H hidróxeno - 3 Algúns isótopos posúen nomes concretos, coma o hidróxeno - 2, chamado deuterio, e o hidróxeno - 3, coñecido coma tricio
  • fusión que ocorre no interior das estrelas é o de hidróxeno en helio, onde catro átomos de hidróxeno se xuntan para formar un átomo de helio. Mais como
  • patróns de enlaces de hidróxeno entre os grupos amino e carboxilo da cadea de aminoácidos. Os patróns de enlaces de hidróxeno poden estar significativamente
  • átomos de hidróxeno cada un deles con outro electrón libre de tal xeito que ó compartilos ambos alcanzan a súa estabilidade o hidróxeno o único átomo
  • elemento químico que non é un metal. Os elementos non metais, excepto o hidróxeno están situados na táboa periódica dos elementos no bloque p. Os elementos
  • cloruro de hidróxeno forma vapores corrosivos densos de cor branca. O cloruro de hidróxeno pode ser liberado por volcáns. O cloruro de hidróxeno ten numerosos
  • ion hidróxeno ou protón ao describir reaccións ácido - base, pero non hai evidencia suficiente de que exista en disolución acuosa o núcleo de hidróxeno libre
  • solución de peróxido de hidróxeno despois utilízase unha solución que contén catalase para descompoñer o peróxido de hidróxeno antes de volver a usar
                                     
  • auga é aquel que ten a propiedade de non poder establecer enlaces de hidróxeno coa auga, polo que é repelido excluído por unha masa de auga e non
  • que se formen as pontes de hidróxeno Isto só é posible cando enfrontamos A e T ou A e U que forman dúas pontes de hidróxeno ou C e G que forman tres
  • O metano é un composto de carbono e hidróxeno de fórmula CH4. É un hidrocarburo, o primeiro membro da serie dos alcanos. É máis lixeiro que o aire, incoloro
  • poida formar ligazóns de hidróxeno tamén afecta ós puntos de fusión e ebulición dos alcois. A pesar de que a ligazón de hidróxeno que se forma sexa moi débil
  • carreiras de hidróxeno eléctrico. Desde que Edgar van Os a fundou en 2007, construíronse sete vehículos de pilas de combustible de hidróxeno As oficinas
  • afinidade pola auga é unha substancia que pode establecer enlaces de hidróxeno coa auga, e tende a disolverse facilmente en auga ou noutras substancias
  • total máis residuos de aminoácidos e pontes de hidróxeno aínda que a densidade de pontes de hidróxeno por residuo é maior nos heterodímeros. Nas interfaces
  • de combustión interna. Inda que pouco utilizado, é tamén combustible o hidróxeno e amais é limpo, pois ó combinarse co osíxeno deixa como residuo vapor
  • respecto ao anel segue sendo a mesma: un hidróxeno axial arriba cando se inverte, permanece como un hidróxeno ecuatorial arriba As dúas conformacións

Users also searched:

hidróxeno,

...
Free and no ads
no need to download or install

Pino - logical board game which is based on tactics and strategy. In general this is a remix of chess, checkers and corners. The game develops imagination, concentration, teaches how to solve tasks, plan their own actions and of course to think logically. It does not matter how much pieces you have, the main thing is how they are placement!

online intellectual game →