Número atómico ( Z ): 1
Masas promedio
Masa
relativa ( Ar ):
1.007825
Masa
atómica relativa ( mp ): 1.007825 u
Masa
atómica absoluta ( mp ): 1.673533 x 10-24 g
Masa
molar ( M ): 1.007825
g/mol
Electronegatividad de acuerdo a Pauling ( χ ): 2.1
Estado de oxidación, números de oxidación o
números de carga ( z ).
Resumidos:
± 1
No
Resumidos: -1, 0, 1
Densidad ( ρ ) a 20 ºC: 0.0899
x 10-3 g/cm-3
Punto de fusión: -
259.2 °C
Punto de ebullición: -
252.8 °C
Radio atómico de van der Waals ( rp ): 0.208 (-1)
nm
Configuración electrónica:
Un
número cuántico: 11
Dos
números cuánticos: 1s1
Tres
números cuánticos: 1s(1)
Cuatro
números cuánticos: 1s(↑)
Primera energía de ionización ( E ): 1311
kJ/mol
Descubierto por: Henry
Cavendish in 1766*
Carácter metálico: No
metal
Primer elemento de la tabla periódica. En
condiciones normales es un gas incoloro, inodoro e insípido, formado por
moléculas diatómicas H2. El átomo de hidrógeno, símbolo H, está
formado por un núcleo con una unidad de carga positiva y un electrón. Su número
atómico es 1 y su peso atómico 1.00797 g / mol. Es uno de los principales
compuestos del agua y de toda la materia orgánica, y está muy extendido no solo
en la Tierra sino también en todo el Universo. Hay tres isótopos de hidrógeno:
protio, masa 1, que se encuentra en más del 99.985% del elemento natural;
deuterio, masa 2, que se encuentra en la naturaleza en 0.015% aproximadamente,
y tritio, masa 3, que aparece en pequeñas cantidades en la naturaleza, pero que
puede ser producido artificialmente por diversas reacciones nucleares.
Usos: El uso más
importante del hidrógeno es la síntesis de amoniaco. El uso de hidrógeno se
está extendiendo rápidamente en el refinamiento de combustibles, como la
descomposición por hidrógeno (hidrocraqueo) y en la eliminación de azufre. Se
consumen enormes cantidades de hidrógeno en la hidrogenación catalítica de
aceites vegetales insaturados para obtener grasas sólidas. La hidrogenación se
utiliza en la fabricación de productos químicos orgánicos. Se utilizan enormes
cantidades de hidrógeno como combustible para cohetes, en combinación con
oxígeno o flúor, y como propulsor de cohetes propulsados por energía nuclear.
El hidrógeno se puede quemar en motores de
combustión interna. Las pilas de combustible de hidrógeno se están estudiando
como una forma de proporcionar energía y se están llevando a cabo
investigaciones sobre el hidrógeno como un posible combustible importante en el
futuro. Por ejemplo, se puede convertir hacia y desde la electricidad a partir
de biocombustibles, desde y hacia gas natural y combustible diesel,
teóricamente sin emisiones de CO2 ni de sustancias químicas tóxicas.
Propiedades: El
hidrógeno común tiene un peso molecular de 2.01594 g. Como gas tiene una
densidad de 0.071 g / la 0ºC y 1 atm. Su densidad relativa, comparada con la
del aire, es de 0.0695. El hidrógeno es la más inflamable de todas las
sustancias conocidas. El hidrógeno es un poco más soluble en disolventes
orgánicos que en agua. Muchos metales absorben hidrógeno. La absorción de
hidrógeno por el acero puede resultar en acero quebradizo, lo que conduce a
fallas en el equipo de proceso químico.
A temperatura normal, el hidrógeno es una
sustancia poco reactiva, a menos que se haya activado de alguna manera; por
ejemplo, mediante un catalizador apropiado. A altas temperaturas es muy
reactivo.
Aunque en general es diatómico, el hidrógeno
molecular se disocia en átomos libres a altas temperaturas. El hidrógeno
atómico es un poderoso agente reductor, incluso a temperatura ambiente.
Reacciona con los óxidos y cloruros de muchos metales, como plata, cobre,
plomo, bismuto y mercurio, para producir metales libres. Reduce algunas sales a
su estado metálico, como nitratos, nitritos y cianuro de sodio y potasio.
Reacciona con varios elementos, metales y no metales, para producir hidruros,
como NaH, KH, H2S y PH3. El hidrógeno atómico produce
peróxido de hidrógeno, H2O2, con oxígeno.
El hidrógeno atómico reacciona con compuestos
orgánicos para formar una mezcla compleja de productos; con etileno, C2H4,
por ejemplo, los productos son etano, C2H6 y butano, C4H10.
El calor liberado cuando los átomos de hidrógeno se recombinan para formar las
moléculas de hidrógeno se utiliza para obtener altas temperaturas en la
soldadura de hidrógeno atómico.
El hidrógeno reacciona con el oxígeno para
formar agua y esta reacción es extraordinariamente lenta a temperatura
ambiente; pero si lo acelera un catalizador, como el platino, o una chispa
eléctrica, está hecho con violencia explosiva.
Efectos en la salud humana:
Efectos de la exposición al hidrógeno: Fuego: Extremadamente inflamable. Muchas reacciones pueden
provocar un incendio o una explosión. Explosión: Las mezclas de gas / aire son
explosivas.
Vías de exposición:
La sustancia se puede absorber por inhalación.
Inhalación: Las altas concentraciones
de este gas pueden causar un ambiente deficiente en oxígeno. Las personas que
respiran tal atmósfera pueden experimentar síntomas que incluyen dolores de
cabeza, zumbidos en los oídos, mareos, somnolencia, inconsciencia, náuseas,
vómitos y depresión de todos los sentidos. La piel de una víctima puede tener
un color azul. En algunas circunstancias, puede ocurrir la muerte. No se espera
que el hidrógeno cause mutagenicidad, embriotoxicidad, teratogenicidad o
toxicidad reproductiva. Las condiciones respiratorias preexistentes pueden
agravarse por la sobreexposición al hidrógeno. Riesgo de inhalación: En caso de
pérdida de contención, se alcanzará muy rápidamente una concentración nociva de
este gas en el aire.
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 una combustión violenta o una explosión.
Reacciona violentamente con aire, oxígeno, halógenos y oxidantes fuertes
originando peligro de incendio y explosión. Los catalizadores metálicos, como
el platino y el níquel, mejoran enormemente estas reacciones.
Las altas concentraciones en el aire provocan
una deficiencia de oxígeno con riesgo de inconsciencia o muerte. Verifique el
contenido de oxígeno antes de ingresar al área. Sin advertencia de olor si hay
concentraciones tóxicas. Mida las concentraciones de hidrógeno con un detector
de gas adecuado (un detector de gas inflamable normal no es adecuado para este
propósito).
Primeros auxilios:
Fuego: corte el suministro; si no es posible y no hay riesgo para el entorno,
deje que el fuego se apague; en otros casos, apagar con agua pulverizada, polvo,
dióxido de carbono. Explosión: En caso de incendio: mantenga el cilindro frío
rociándolo con agua. Combata el fuego desde una posición protegida. Inhalación:
aire fresco, reposo. Puede que sea necesaria la respiración artificial. Derivar
para atención médica. Piel: Remitir atención médica.
Efectos en el ambiente:
Hidrógeno en el medio ambiente: El hidrógeno forma el 0.15% de la corteza terrestre, es el componente
principal del agua. 0.5 ppm de hidrógeno H2 y proporciones variables
como vapor de agua están presentes en la atmósfera. El hidrógeno también es un
componente más importante de la biomasa, constituyendo el 14% en peso.
Estabilidad ambiental: el hidrógeno se encuentra de forma natural en la atmósfera. El gas se
disipará rápidamente en áreas bien ventiladas.
Efecto en plantas o animales: cualquier efecto en animales estaría relacionado con ambientes
deficientes en oxígeno. No se prevé que se produzcan efectos adversos en la
vida de las plantas, a excepción de las heladas producidas en presencia de
gases en rápida expansión.
Efecto sobre la vida acuática: Actualmente no se dispone de evidencia sobre el efecto del hidrógeno
en la vida acuática.
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