Elementos de la Tabla Periódica: Hidrógeno

¿Qué es el hidrógeno?

El hidrógeno es un átomo que encontramos en la naturaleza en su mayoría como protio, es decir, conformado por un protón y un electrón; además de unido a otro protio a modo de hidrógeno molecular (H2). Podemos encontrar otros isótopos¹importantes pero menos abundantes como el deuterio y el tritio, siendo, este último, radioactivo.

Se sitúa en el primer puesto de la tabla periódica, con un número 1 que hace referencia al número de protones que posee. Su masa atómica es de 1 u.m.a², pero sólo en el caso del protio, ya que el deuterio tiene una masa de 2 u.m.a y el tritio de 3 u.m.a., debido a los neutrones extra que posee el átomo. Tiene una estructura muy estable con la que alcanza la Regla del Octeto, uniéndose a otro hidrógeno y dando lugar a la molécula de H₂, un gas a temperatura ambiente incoloro, inodoro y extremadamente inflamable.

Posición del Hidrógeno en la tabla periódica

Es el elemento más abundante en el universo, formando parte desde el origen de las estrellas hasta del aire que respiramos.

Historia del descubrimiento

El descubrimiento del hidrógeno no fue intencional a priori (sucede en la mayor parte de los casos de los descubrimientos de los elementos), T. von Hohenheim. Un alquimista del siglo XVI, notó que ardían las burbujas liberadas por el ácido sulfúrico en contacto con hierro. Desde este momento existe constancia de algún elemento químico que existía en este proceso y que era capaz de arder con facilidad.

Hasta mediados del siglo XVII el químico Henry Cavendish demostró que estas burbujas no eran como otros gases que conocían en la época. Al hacerlas arder una vez tras otra observó que se formaba agua como producto de la combustión, origen del nombre con el que Lavoisier le bautizó. “Hidro-” es el prefijo de agua y “-geno” de “génesis” que significa origen; adoptando el nombre de formador del agua o hidrógeno.

Propiedades químicas

Como la historia comentaba, la combustión es una de las propiedades más destacables del hidrógeno. La reacción sería:

2 H₂(g) + O₂(g) → 2 H₂O(l)

Liberaría 572  kJ (286 kJ/mol) por cada dos moléculas de agua formadas, con una llama a 2200 ºC prácticamente inapreciable a simple vista. Por la enorme cantidad de energía liberada y lo limpia que es su combustión (pues sólo libera agua), se ha implementado para múltiples cohetes, queriéndose ampliar a otros medios de transporte.

Su punto de ebullición se sitúa alrededor de los -253 ºC, por lo que siempre lo vemos como un gas. Su punto de fusión no está muy distante de este, a -259ºC. Estas temperaturas ni siquiera se alcanzan en el punto más frío del planeta Tierra, que corresponde con -90ºC aproximadamente en la zona más fría de la Antártida.

Aún con estas temperaturas tan extraordinariamente bajas y cercanas al cero absoluto, se ha conseguido obtener hidrógeno metálico haciendo uso de altas presiones y bajas temperaturas.

¿Cuál es el uso del hidrógeno?

A lo largo de la historia se le han dado múltiples usos al hidrógeno. Uno de los más conocidos es el caso del Zeppelin LZ 129 Hindenburg que ardió en 1937 debido las propiedades que comentábamos antes.

En la actualidad se está trabajando con ella en industrias químicas (amoniaco e intermediarios de plásticos), petrolíferas (hydrocracking) y usándose para soldar.

Se ha planteado con vistas al futuro su uso como combustible en vehículos para evitar la contaminación, gracias a que la combustión de hidrógeno no produciría gases nocivos para la atmósfera. Hasta ahora han encontrado varios problemas, la alta reactividad del hidrógeno, su dificultad para ser contenida y las posibles consecuencias de un accidente con un motor de hidrógeno, pudiendo llevar a una explosión mucho más grave que la producida por una de gasolina.

¿Quieres saber más cosas interesantes? Continúa leyendo más aquí o en nuestro canal de Youtube.