Este documento trata sobre el hidrógeno. El hidrógeno es el elemento químico más ligero y abundante en el universo. En la tierra se produce industrialmente a partir de hidrocarburos como el metano. El objetivo de la práctica es seleccionar un método para preparar hidrógeno en el laboratorio y observar sus propiedades. Se describen varios métodos como la reacción de zinc con ácido sulfúrico, sodio con agua y aluminio con hidróxido de sodio, los cuales producen hidrógeno.

1. PRACTICA N° 3
HIDROGENO
MARCO TEORICO
El hidrógeno es un elemento químico representado por el símbolo H y con
un número atómico de 1. En condiciones normales de presión y temperatura,
es un gas diatómico (H2) incoloro, inodoro, insípido, no metálico y
altamente inflamable. El hidrógeno es el elemento químico más ligero y es,
también, el elemento más abundante, constituyendo aproximadamente el
73,9% de la materia visible del universo.
El hidrógeno elemental es muy escaso en la Tierra y es producido
industrialmente a partir de hidrocarburos como, por ejemplo, el metano. La
mayor parte del hidrógeno elemental se obtieneen el lugar y en el momento en
el que se necesita. El hidrógeno puede obtenerse a partir del agua por un
proceso de electrólisis, pero resulta un método mucho más caro que la
obtención a partir del gas natural.
El hidrógeno como portador de energía recalca sus beneficios para el
ambiente. No produce contaminación ni consume recursos naturales. El
hidrógeno se toma del agua y luego se oxida y se devuelve al agua. No hay
productos secundarios ni tóxicos de ningún tipo que puedan producirse en este
proceso. El hidrogeno Se usa para fabricar fertilizantes agrícolas, margarinas y
plásticos.También se utiliza como armamento bélico para fabricar bombas de
hidrógeno.
OBJETIVOS
Seleccionamos un método para la preparación de hidrógeno en el laboratorio,
razonando su fundamento, efectividad y ventajas en el uso de determinada
materia prima, observamos las propiedades y el comportamiento químico del
hidrógeno.
MATERIALES Y METODOS
MATERIALES
Beaker de 250 ml.
Bagueta
Luna de reloj
Mechero
Caja de fósforo
Conexiones de jebe
Tubos de ensayo
Gradilla.
Equipo para generar gases.
Soporte universal
Cuba hidroneumática.
Pera de decantación
REACTIVOS
Agua destilada
Sodio metálico
Zinc en granallas
Solución de fenoltaleína.
Ácido sulfúrico diluido.

2. METODOS
Potencializamos el auto aprendizaje o ínter aprendizaje dentro de un ambiente
constructivo, privilegiando la práctica de dinámicas grupales y trabajos
colaborativos.
PROCEDIMIENTO
1.-Preparación del hidrógeno:
1.- En un frasco con tapa bioradado
colocamos 2g de zinc en granalla,
adicionamos
H2SO4
diluido,
recepcionamos el hidrogeno que se
desprende en una cuba hidráulica, en un
tubo de prueba con agua. El gas que se
produce en la reacción desplaza el agua
que es más densa y que se encuentra en
el frasco invertido lleno de agua.
Tengamos a la mano un palito de fósforo
encendido, de tal modo que al finalizar la
reacción pueda probar la inflamabilidad
del gas.
2.- Reacción del sodio con el agua:
1.- En un vaso de 250 mL con agua,
dejamos caer una pinza un trocito de
sodio metálico, recién cortado. De
inmediato cubrimos la una de reloj.
Tengamos a la mano un palito de
fósforo encendido, de tal modo que al
finalizar la reacción podremos probar la
inflamabilidad del gas.
3.- Reacción de un metal anfótero con un álcali:
1.- Colocamos una pequeña cantidad de
aluminio en un tubo de ensayo y agreguamos
6 mL de solución de hidróxido de sodio.
Calentamos intermitentemente sin que llegue
la solución a ebullición. Observamos las
cualidades del gas que se produce.

3. 4.- El Hidrógeno y la Serie Electromotriz:
1.- En 5 tubos de ensayo agregamos mg. De Sn, Pb, Cu, Mg, Fe metálicos
respectivamente, y vertimos 2 ml de HCl diluido. Observamos la mayor o menor
formación de gas.
CUESTIONARIO
1.- Diga las propiedades físico-químicas del hidrógeno.
PROPIEDADES FISICAS:
Color
Incoloro
Estado ordinario
Gas

4. Densidad
0,0899 kg/m3
Punto de fusión
14,025 K (-259 °C)
Punto de ebullición
20,268 K (-253 °C)
Punto de inflamabilidad
255 K (-18 °C)
Entalpía de vaporización
0,44936 kJ/mol
Entalpía de fusión
0,05868 kJ/mol
Presión de vapor
209 Pa a 23 K
Punto crítico
23,97 K (-249 °C)1,293·106 Pa
Volumen atómico
(cm3/mol): 14,24
Volumen molar
22,42×10-3 m3/mol
PROPIEDADES QUIMICAS:
Configuración electrónica
1s1
Radio atómico
0,25
Radio iónico
(Å) 2,08 (-1)
Radio covalente
(Å) 0,37
Energía de ionización
(kJ/mol) 1315
Electronegatividad
2,1
Afinidad electrónica
(kJ/mol) 73
2.- Escriba las reacciones realizadas en la práctica.

5. 1) ZINC EN GRANALLA + H2SO4
Zn + H2SO4 ZnSo4 +H2
2) AGUA + SODIO METÁLICO
2Na + 2H2O  2 NaOH + H2
3) ALUMINIO + HIDRÓXIDO DE SODIO
Al2O3 + 2 NaOH + 3 H2O2 Na+ + 2 [Al(OH)4]
4) Sn - Pb - Cu +-Mu -Fe + HCl
Sn + 2HClO3 1H2 + 1Sn(ClO3)2
Pb + 2HCl  PbCl2 + H2
Cu + 2 H CL CuCl2 + H2
Mg + 2 HClMgCl2 + H2
6HCl + 2Fe  2FeCl3 + 3H2
3.- Aplicaciones biológicas, farmacológicas. (Si las hubiese), industriales,
etc. Naturales del Hidrógeno.
Sus principales aplicaciones industriales y Naturales son:
Combustible de Motores:Una de las aplicaciones tradicionales del hidrógeno
ha sido como combustiblede cohetes y transbordadores espaciales.
Hidrógeno en la Industria Química: El hidrógeno es un compuesto de gran
interés para la industria química,participando en reacciones de adición en
procesos de hidrogenación ocomo agente reductor en procesos de
reducción.
Síntesis de amoniaco: El amoniaco se obtiene por la reaccióncatalítica
entre nitrógeno e hidrógeno
Procesos de Refinería
Tratamiento de carbón
Aprovechamiento del Gas de Síntesis
Síntesis orgánica
Síntesis inorgánica
Hidrógeno en la Industria Metalúrgica:

6. En la industria siderúrgica, el mineral de hierro puede ser reducido
empleando coque o un gas que contenga hidrógeno, monóxido decarb
ono, o mezclas de éstos. Este gas reductor puede obtenersemediante
reformado
con
vapor
de
agua
o
oxidación
parcial decombustibles fósiles.
Usos energéticos del hidrógeno:
El hidrógeno puede quemarse directamente para la generación de electricidad
mediante turbinas de gas y ciclos combinados o directamente como
combustible demotores. Las principales ventajas de este compuesto se centran
en las elevadaseficacias que pueden alcanzarse y en que el único producto de
su combustión esvapor de agua, estando exento de NOx, si se controla la
temperatura para inhibir la reacción entre el nitrógeno y el oxigeno
atmosféricos, y de CO2, evitando lacontribución al calentamiento global.
Otros usos:
 El refinado de combustibles fósiles y la producción de amoníacousado
principalmente para fertilizantes.
 Producción de ácido clorhídrico (HCl)
 Enfriamiento de rotores en generadores eléctricos en usinas de energía,
visto que el hidrógeno posee una elevada conductividad térmica.
 En estado líquido, es utilizado en investigaciones “criogénicas”
incluyendo estudios de superconductividad.
 Como es 14,5 veces más liviano que el aire y por eso es utilizado
muchas veces como agente de elevación en balones y zeppelines, más
alla que su utilización sea reducida debido al riesgo de trabajar con
grandes cantidades de hidrógeno, que fue bien patente en el accidente
que destruyó el zeppelín “Hindenburg” en 1937.
 El deuterio, un isótopo de hidrógeno en que el núcleo es constituido por
un protón y un neutrón, es utilizado en la forma de la llamada “agua
pesada” en fisión nuclear como moderador de neutrones.
 Compuestos de deuterio poseen aplicaciones en la química y en la
biología, en estudio de reacciones utilizando el efecto isotópico.
 Fusión nuclear
 Hidrogenación de la grasa y aceites, hidroalquilaciones, hidrosulfuración,
hidrockacking, así como en la producción de metanol entre otras.
 Sintesis del amoniaco
 Reaccion con muchos oxidos para la obtencion del metal libre

7.  Produccion de hidruros metálicos

El tritio se produce en las reacciones nucleares y se empleacomo fuente
de radiación en pinturas luminosas y como marcador en las ciencias
biológicas.
 También la industria eléctrica ha empleado el gas de hidrógeno con
objeto de enfriar el rotor y el estator de grandes turbinas.
 El hidrógeno líquido es el combustible empleado para la propulsión de
los cohetes espaciales. Su uso en las lanzaderas espaciales es doble ya
que no sólo alimenta (junto con el oxígeno) los reactores principales de
las lanzaderas espaciales sino que también es el encargado de generar,
mediante pilas de combustible, la electricidad y el agua necesarios para
los sistemas y ocupantes del vehículo espacial.
 El hidrógeno se utiliza también en el sector de la alimentación para la
hidrogenación de los aceites y grasas vegetales y animales.Además
tiene aplicación en el campo metalúrgico por su habilidad para reducir
los óxidos metálicos y prevenir la oxidación en tratamientos térmicos de
ciertos materiales y aleaciones.
 Tiene uso en el corte y la soldadura de metales.