Solo se necesita un electrón para un átomo de hidrógeno. El hidrógeno se representa con el símbolo “H”. La configuración electrónica del hidrógeno indica que solo tiene una capa. El gas hidrógeno se produce en condiciones normales. Es una acumulación suelta de moléculas de hidrógeno. Cada molécula de hidrógeno está compuesta por dos átomos y un mol diatómico, H 2 . La mayoría del hidrógeno que se encuentra en la Tierra se encuentra en formas moleculares como el agua o las sustancias orgánicas. Cada átomo del isótopo de hidrógeno más común tiene un protón y un electrón. No hay neutrones. El núcleo del átomo de hidrógeno incluye un protón que tiene una unidad de carga eléctrica positiva; un electrón con una unidad de carga eléctrica negativa también está incluido en este núcleo.
- Historia
- Usos
- Consecuencias para la salud del hidrógeno
- Rol biológico
- Posición del Hidrógeno en la tabla periódica
- Prueba de permeabilidad al hidrógeno de polímeros
- Abundancia natural
- ¿Cuáles son los elementos de valencia del hidrógeno?
- ¿Qué número de protones y electrones contiene el átomo de hidrógeno?
- ¿Cómo se puede averiguar el número de neutrones de valencia en un átomo de hidrógeno?
- Cálculo del número de electrones presentes en el hidrógeno
- Deberá realizar configuraciones electrónicas de hidrógeno (H)
- Calcule los electrones totales y determine la capa de valencia.
- Formación de compuestos de hidrógeno
- ¿Cuántos electrones de valencia tiene el ion hidrógeno (H +)?
- ¿Cuál es la valencia del hidrógeno?
- Hechos
- Referencias:
Historia
Antes de que el hidrógeno fuera reconocido oficialmente como elemento, los científicos habían estado produciendo gas hidrógeno durante muchos años. Según registros escritos, Robert Boyle produjo gas hidrógeno en 1671 mientras trabajaba con hierro y ácidos. Henry Cavendish fue el primero en reconocer el hidrógeno como un elemento distinto en 1766.
El hidrógeno está compuesto por un protón y un electrón. Es el elemento más básico y abundante del universo. El universo visible rico en hidrógeno representa el 90%.
La mayoría de las estrellas utilizan hidrógeno como combustible en bruto para generar energía. Este mismo proceso se llama fusión y está siendo investigado como una fuente potencial de energía para la tierra. Se estima que el suministro de hidrógeno del sol durará otros 5 mil millones de años.
número atómico | 46 |
---|---|
peso atomico | 106.40 |
punto de ebullición | 2963 °C (5365 °F) |
punto de fusion | 1.554,9 °C (2.830,8 °F) |
Gravedad específica | 12,02 (0 °C [32 °F]) |
estados de oxidación | +2, +4 |
configuración electronica | [Kr] 4 días 10 |
Usos
El gas hidrógeno se considera el combustible limpio del futuro. Está hecho de agua y vuelve al agua cuando se ha oxidado. Algunos autobuses y automóviles están utilizando celdas de combustible impulsadas por hidrógeno como alternativa a la energía contaminante. El hidrógeno se utiliza en la industria del vidrio para crear láminas de vidrio planas. También se utiliza en la fabricación de chips de silicio como agente de lavado.
Hay muchos otros usos para el hidrógeno. Se utiliza en la industria química para producir amoníaco para fertilizantes agrícolas (proceso Haber), ciclohexano y metanol, que son productos intermedios en la producción de plásticos y productos farmacéuticos. También se puede utilizar para eliminar combustibles de azufre en los procesos de refinación de petróleo. El hidrógeno se utiliza para hidrolizar aceites para formar grasas, como la margarina. Su baja densidad hizo que el hidrógeno fuera una buena opción para inflar globos y aeronaves. Reacciona fuertemente con el oxígeno para formar agua, y su futuro como relleno de aeronaves terminó cuando el Hindenburg se incendió.
Consecuencias para la salud del hidrógeno
La exposición al hidrógeno puede provocar un incendio. Muchas reacciones pueden causar explosiones o incendios. Explosión: Las combinaciones de gas/aire son explosivas. La sustancia se puede inhalar en el cuerpo. Inhalación: Este gas puede ser absorbido por el cuerpo a través de la inhalación. Las personas que respiran en un entorno de este tipo pueden sentir dolores de cabeza, mareos y zumbidos en los oídos. La piel de una víctima puede ser azul. En algunas circunstancias, puede ocurrir la muerte. Es poco probable que el hidrógeno cause mutagenicidad. La sobreexposición al hidrógeno puede exacerbar condiciones preexistentes. Riesgo de inhalación: Se puede lograr rápidamente una concentración extremadamente alta de hidrógeno en el aire si no hay contención.
Rol biológico
El hidrógeno es esencial para la vida. El hidrógeno se encuentra en el agua y en casi todas las moléculas vivas. El hidrógeno no juega un papel activo en la química de la vida. El hidrógeno todavía está unido a átomos de carbono y oxígeno. La química de la vida ocurre en sitios más activos, como el oxígeno, el nitrógeno y el fósforo.
Posición del Hidrógeno en la tabla periódica
Prueba de permeabilidad al hidrógeno de polímeros
Debido a que el hidrógeno tiene una estructura molecular pequeña, puede penetrar materiales poliméricos (no metálicos) más rápido que el metano y otros gases asociados con los combustibles fósiles. Esto debe cuantificarse para calcular, por ejemplo, cuánto hidrógeno está penetrando a través de las paredes y las pérdidas debido a los sellos en los compresores, etc. Element ya realizó pruebas de hidrógeno en termoplásticos y elastómeros a presiones de 100 bar y pudo comparar la permeación índices con gases previamente ensayados.
hidrógeno normal | deuterio | |
---|---|---|
Hidrógeno atómico | ||
número atómico | uno | uno |
peso atomico | 1.0080 | 2.0141 |
potencial de ionización | 13.595 electronvoltios | 13.600 electronvoltios |
afinidad electronica | 0,7542 electronvoltios | 0,754 electronvoltios |
momento cuadripolar nuclear | 0 | 2.77(10 −27 ) centímetros cuadrados |
momento magnético nuclear (magnetones nucleares) | 2.7927 | 0.8574 |
giro nuclear | 1/2 | uno |
electronegatividad (Pauling) | 2.1 | ~2.1 |
Abundancia natural
El hidrógeno es el elemento más abundante dentro del universo. El hidrógeno es abundante en el sol, la mayoría de las estrellas y Júpiter.
El hidrógeno es el elemento más abundante en la Tierra. Solo está presente en la atmósfera en cantidades muy pequeñas como gas, menos de una parte por millón en volumen. Cualquier hidrógeno que ingresa a la atmósfera escapa rápidamente de la gravedad de la Tierra y se va al espacio exterior.
Syngas es una mezcla de hidrógeno, monóxido de carbono y gas natural. Se puede producir de manera más eficiente calentando gas natural con vapor. Para hacer hidrógeno, el gas de síntesis se separa. La electrólisis del agua también puede producir hidrógeno.
¿Cuáles son los elementos de valencia del hidrógeno?
El número total de electrones dentro de la última capa de un elemento después de la configuración electrónica se conoce como . La última capa de un átomo contiene el electrón de valencia. El orbital interno puede contener los electrones de valencia del elemento de transición. El número atómico del elemento hidrógeno es 1. Esto significa que el total de electrones en un átomo de hidrógeno es 1.
La valencia es la capacidad de un átomo de un elemento químico para formar un cierto número de enlaces químicos con otros átomos. Toma valores de 1 a 8 y no puede ser igual a 0. Está determinado por la cantidad de electrones de un átomo gastados para formar enlaces químicos con otro átomo. La valencia es un valor real. Los valores numéricos de valencia se indican con números romanos (I,II, III, IV, V, VI, VII, VIII).
¿Qué número de protones y electrones contiene el átomo de hidrógeno?
El núcleo se puede encontrar en el medio de un átomo. El núcleo es el hogar de protones y neutrones. 1. El número atómico del hidrógeno (H) es 1. El número de protones en el hidrógeno se llama número atómico. El número de protones que se encuentran en el hidrógeno es 1. El núcleo contiene una órbita (o capa circular) que alberga electrones iguales a protones. Esto significa que el conteo total de electrones para los átomos de hidrógeno es uno.
¿Cómo se puede averiguar el número de neutrones de valencia en un átomo de hidrógeno?
Una buena comprensión de la configuración electrónica de un elemento es necesaria para determinar sus electrones de valencia. Sin configuración electrónica, es imposible determinar el número de electrones dentro de la capa. Debe saber cómo organizar los electrones para el elemento.
Los términos ” grado de oxidación ” y ” valencia ” pueden no ser los mismos, pero son numéricamente casi idénticos. La carga condicional del átomo de un átomo se llama estado de oxidación. Puede ser positivo o negativo. La valencia se refiere a la capacidad de un átomo para formar enlaces. No puede tener un valor negativo.
Cálculo del número de electrones presentes en el hidrógeno
Primero, debemos saber el número de electrones dentro del átomo de hidrógeno. Necesita saber cuántos protones hay en el hidrógeno para determinar el número de electrones.
Para conocer el número de protones, debe conocer el número atómico del elemento hidrógeno. El número atómico del hidrógeno (H) se puede ver en la tabla periódica. Esto significa que el átomo de hidrógeno solo tiene un electrón.
Deberá realizar configuraciones electrónicas de hidrógeno (H)
Paso importante 2. Este paso implica la disposición de los electrones de hidrógeno. Todos sabemos que los átomos de hidrógeno solo tienen un electrón. Esto significa que la primera capa de hidrógeno tiene un electrón. A través de la suborbita, la configuración electrónica del hidrógeno es 1s 1 .
Calcule los electrones totales y determine la capa de valencia.
El tercer paso es determinar la valencia. La capa de valencia es la última capa después de la configuración electrónica. Un electrón de valencia es la suma de todos los electrones que se encuentran en una capa de valencia. La configuración electrónica del hidrógeno indica que la capa de hidrógeno 1s 1 tiene un electrón. Por tanto, los electrones de valencia del hidrógeno (H) son uno.
- La valencia es una característica numérica de la capacidad de los átomos de un elemento dado para unirse con otros átomos.
- La valencia del hidrógeno es constante e igual a uno.
- La valencia del oxígeno también es constante e igual a dos.
- La valencia de la mayoría de los otros elementos no es constante. Se puede determinar por las fórmulas de sus compuestos binarios con hidrógeno u oxígeno.
Formación de compuestos de hidrógeno
Los electrones en la última capa del átomo de hidrógeno se pueden usar para formar enlaces al compartir electrones con otros elementos. La configuración electrónica para el oxígeno indica que hay seis electrones de valor de oxígeno. Los átomos no metálicos incluyen hidrógeno y oxígeno. A través de la participación de electrones, los átomos de hidrógeno y oxígeno pueden formar enlaces. La participación de electrones es cuando dos átomos de hidrógeno se unen por un átomo de oxígeno para producir agua (H 2 O).
Al compartir un electrón con el oxígeno, el átomo de hidrógeno adquiere la estructura electrónica del helio. La configuración electrónica del helio se logra mediante el átomo de hidrógeno, que luego se estabiliza.
Sin embargo, el átomo de oxígeno adquiere la estructura electrónica del neón al combinar el electrón con dos átomos de hidrógeno. Esto crea un estado estable. Así es como el hidrógeno y el oxígeno pueden producir agua compartiendo electrones de valencia.
¿Cuántos electrones de valencia tiene el ion hidrógeno (H + )?
Los elementos con 1, 2 o tres electrones en sus últimas órbitas pueden convertirse fácilmente en iones positivos al donar electrones. Los cationes son átomos que ceden electrones para formar iones positivos. El átomo de hidrógeno tiene un electrón. Esto significa que el hidrógeno puede escapar fácilmente del electrón para convertirse en un ion positivo.
El átomo de hidrógeno ha donado electrones y la última capa de hidrógeno no tiene electrones. Por lo tanto, el electrón de valencia para un ion de hidrógeno es cero. El hidrógeno, por otro lado, dona un electrón para formar un enlace o compuesto. Por lo tanto, la valencia de los hidrogeniones es 1.
¿Cuál es la valencia del hidrógeno?
La valencia es la capacidad de un átomo para atraer a otro durante el enlace o la formación de compuestos. La formación de compuestos o enlaces se realiza mediante electrones ubicados en la última órbita de un átomo. Esto significa que los electrones de valencia están involucrados en la formación y mantenimiento de enlaces y compuestos.
Durante la formación de compuestos y enlaces, los átomos intercambian, reciben, dejan o comparten electrones. El hidrógeno puede compartir o dejar fácilmente un electrón si tiene un electrón.
Por lo tanto, la valencia del hidrógeno es 1.
óxido de hidrógeno | óxido de deuterio | óxido de tritio | |
---|---|---|---|
densidad a 25 grados Celsius en gramos por mililitro | 0.99707 | 1.10451 | — |
temperatura de máxima densidad, grados Celsius | 3.98 | 11.21 | 13.4 |
punto de ebullición, grados centígrados | 100 | 101.41 | — |
punto de fusión, grados centígrados | 0 | 3.81 | 4.49 |
densidad máxima en gramos por mililitro | 1.00000 | 1.10589 |
|
Hechos
- 1. Número atómico (número de protones en el núcleo).
- Isótopo más común 1H, abundancia natural 99,9885%
- Peso atómico (masa atómica promedio): 1.00794
- Punto de fusión: menos 434,7 grados Fahrenheit (menos 259,34 grados Celsius)
- Punto de ebullición: menos 423,2 F (menos 252,87 C)
- Densidad: 0,00008988 g por centímetro cúbico
- H es el símbolo atómico (en la tabla periódica de elementos).
- Gas a temperatura ambiente: Fase
- Hay 3 isótopos comunes: átomos de un mismo elemento que tienen diferente número de neutrones.
Referencias:
- https://en.wikipedia.org/wiki/Hidrógeno
- https://education.jlab.org/itselemental/ele001.html
- Lide, DR, ed. (2005). “Susceptibilidad magnética de los elementos y compuestos inorgánicos”.
- Clayton, DD (2003). Manual de isótopos en el cosmos: hidrógeno a galio. Prensa de la Universidad de Cambridge.
- Sandrock, G. (2002). “Sistemas de metal-hidrógeno”. Laboratorios Nacionales Sandia.