El átomo de hidrógeno es el elemento más simple
El hidrógeno es un elemento químico, el más simpleen su estructura y la más común en la naturaleza. Según algunos datos científicos, este elemento representa más del noventa por ciento de todos los átomos. El compuesto más importante en el que está presente el hidrógeno es el agua. Su fórmula química está escrita de la siguiente manera: H2O. El átomo de hidrógeno consiste en un protón que representa el núcleo y un electrón. Este es el único elemento que es un gas combustible.
¿Cómo se encuentra el átomo de hidrógeno en la tabla periódica?
Este elemento se encuentra en la parte superior del primer grupo. Esto se hace por la razón de que el átomo de hidrógeno, al perder su electrón, forma un ion positivo con una carga. Sin embargo, bajo ciertas condiciones, el hidrógeno puede adquirir propiedades metálicas. En condiciones normales, exhibe solo propiedades características de los no metales. El hidrógeno tiene diferencias significativas con respecto a otros elementos que pertenecen al primer grupo.
¿Cómo obtener hidrógeno en un laboratorio?
El hidrógeno se puede obtener a través de la acciónÁcidos no concentrados en metales: Zn (zinc en estado sólido) + 2HCl (solución acuosa de ácido clorhídrico) = ZnCl2 (solución acuosa de óxido de zinc) + H2 (gas)
Producción de hidrógeno por hidrólisis: 2H3O- + 2e- = H2 (gas) + 2H2O (agua)
La producción de hidrógeno es posible por la acción del álcali sobre aluminio o zinc. Estos metales pueden reaccionar con soluciones acuosas de hidróxido de potasio o hidróxido de potasio. En este caso, se forma hidrógeno:
Zn (zinc) + 2OH- + 2H2O = (Zn (OH) 4) 2- (ion tetrahidroxociclico)) + H2 (gas)
Al (aluminio) + 2OH- + 6H2O = (Al (OH) 4) - (ion tetrahidroxoaluminato) + H2 (gas).
Este elemento químico también se puede obtener por hidrólisis de soluciones acuosas: CaH2 (hidruro de calcio) + 2H2O (agua) = Ca (OH) 2 (hidróxido de calcio) + 2H2 (hidrógeno).
Isótopos de hidrógeno
Hay tres formas isotópicas de esta sustancia químicaelemento: protium, deuterio y tritio. Al mismo tiempo, el hidrógeno natural contiene alrededor del 99% de protio, el resto es deuterio. El tercer isótopo es un isótopo radiactivo inestable. Por esta razón, se encuentra en la naturaleza solo en forma de rastros. El tritio emite partículas radiactivas y su vida media es de 12,3 años.
Las formas isotópicas de hidrógeno tienen prácticamentelas mismas propiedades químicas, pero difieren significativamente en las propiedades físicas. Para cada compuesto de hidrógeno hay un análogo de deuterio. El más importante de estos es el óxido de deuterio (o agua pesada). Esta sustancia se usa en reactores nucleares. Se obtiene por electrólisis de agua.
Propiedades químicas del hidrógeno
El elemento químico bajo consideración puede restaurar elementos no metálicos de los grupos 4-7, óxidos y compuestos insaturados orgánicos, oxidar metales, formando hidruros como resultado.
Compuestos de hidrógeno
Estos son hidruros iónicos, complejos y covalentes, así como hidruros tales como compuestos de intercalación.
Producción de hidrógeno
- El proceso de Bohr;
- a partir de gas natural o nafta (nafta);
- al craquear y reformar hidrocarburos;
- por medio de la electrólisis de salmuera (es decir, solución de cloruro sódico acuoso).
El átomo de hidrógeno en la mecánica cuántica
Водородный атом имеет важное значение в квантовой Mecánica, ya que para él el problema de los dos cuerpos tiene un valor analítico aproximado o exacto. Estas soluciones se pueden usar para diferentes isótopos de hidrógeno, pero con una corrección adecuada. El átomo de hidrógeno en la mecánica cuántica se describe mediante la función de onda de dos partículas. También se considera como un electrón no participante en el campo electrostático de un núcleo pesado atómico.
El átomo de hidrógeno de Bohr
En 1913, Bohr Nils propuso su modelo del átomohidrógeno Tiene muchas simplificaciones y suposiciones. A pesar de que el modelo no era del todo correcto, Bohr dedujo el espectro de radiación de él y obtuvo los valores correctos de los niveles de energía del átomo.
