Descubrimiento y Obtención del Hidrógeno
El hidrógeno es el elemento químico que en la tabla periódica ocupa el primer lugar y está representado por la letra H.
Ocupando el primer lugar de la tabla, tiene un número atómica de 1 y una masa atómica también muy próxima del 1, dado que su isótopo más abundante tiene un núcleo únicamente constituido por un protón.
A temperatura y presión normales, esto es, 0 ºC y 1 atm se presenta como un gas y es extremadamente inflamable, no teniendo color ni olor.
Sus moléculas son constituídas por dos átomos (molécula biatómica) que comparten entre si sus dos únicos electrones.
Es el elemento más abundante en el universo y es uno de los más abundantes en la Tierra.
Esta presente en el agua y en todos los compuestos orgánicos y organismos vivos, pudiendo reaccionar químicamente con muchos otros compuestos.
Sus aplicaciones son diversas, incluyendo la producción de amoníaco, como combustible alternativo y como fuente de energía en células combustibles.
A pesar de su abundancia en el universo, el hidrógeno es difícil de producir en grandes cantidades. Hoy en día el proceso más utilizado es el steam reforming del gas natural (operación en alta temperatura en la cual el gas natural es contactado con vapor de agua).
Otro medio de producir hidrógeno es por electrólisis de agua, pero se vuelve económicamente ineficiente para una producción en masa. En laboratorio puede ser preparado por reacción de ácidos con metales, por ejemplo, ácido nítrico sobre una placa de zinc.
El hidrógeno fue el primer compuesto a ser producido por Theophratus Bombastus von Hohenheim (1493–1541), alquimista suizo, también conocido como Paracelsus, mezclando metales con ácidos. Paracelsus entre tanto, ignoraba que el “aire exlosivo” producido a través de esta reacción química fuese el hidrógeno.
Solo en 1766, Henry Cavendish reconoció este gas con una sustancia química individualizada. Identificó el gas liberado a partir de la reacción de metales con ácidos como siendo inflamable y descubrió que este gas producía agua cuando era quemado en la presencia de aire.
Fue Antonie Lavoisier que, en 1783, dio nombre al hidrógeno al elemento químico y probó que el agua está compuesta por hidrógeno y oxígeno.
La primera utilización del hidrógeno fue en globos.
Mas alla que este elemento sea el más abundante en el universo, su producción en la Tierra es relativamente difícil, pudiendo ser obtenida por:
- Electrólisis
- Reacciones de Metales con Ácidos
- Reacciones de Carbón o Hidrocarburos con vapor de agua a altas temperaturas
El átomo de hidrógeno es el más simple de entre todos los elementos. El isótopo más abundante, el propio, está constituído por un núcleo únicamente con un protón, en torno del cual orbita un electrón. Debido a su simplicidad fue crucial en el desarrollo de los modelos atómicos.
Harold C. Urey, descubrió el deuterio, un isótopo del hidrógeno en que el núcleo está constituído por un protón y un neutrón, a través de destilaciones repetidas de muestras de agua.
Debido a este descubrimiento, Harold ganó el premio Nobel en 1934. Este isótopo del hidrógeno es relevante en innumerables aplicaciones, nominadamente en la industria nuclear.
A pesar de la diferencia entre el deuterio y el isótopo más abundante ser solo un neutrón, dado que el núcleo del hidrógeno es muy liviano, un átomo de deuterio tiene aproximadamente el doble de masa de un átomo de protio.
Otro isótopo de hidrógeno, el tritio, en que el núcleo está constituído por un protón y dos neutrones, asume una importancia particular en las reacciones de fusión nuclear.
