1. INTRODUCCIÓN

Hidróxeno (en grego, “creador de auga”), de símbolo H, é o primeiro elemento de la táboa periódica, é un elemento gaseoso reactivo, insípido, incoloro e inodoro. O seu número atómico é 1 e pertence ó grupo 1 do sistema periódico.

Nun principio non se lle distinguía doutros gases ata que o químico británico Henry Cavendish demostrou en 1766 que se formaba na reacción do ácido sulfúrico cos metais e, máis tarde, descubriu que o hidróxeno era un elemento independente que se combinaba co osíxeno para formar auga. O químico británico Joseph Priestley chamouno “aire inflamable” en 1781, e o químico francés Antoine Laurent de Lavoisier deulle finalmente o nome de hidróxeno.

Átomo de Hidróxeno:

2.EFECTOS

Efectos ambientáis do Hidróxeno

Estabilidade ambiental: O hidróxeno existe naturalmente na atmosfera. O gas disiparase rapidamente en áreas ben ventiladas. Efecto sobre plantas ou animais: Calquera efecto en animais será debido aos ambientes deficientes de osíxeno. Non se anticipa que teña efectos adversos sobre as plantas, aparte da xeada producida en presenza dos gases de expansión rápida. Efecto sobre a vida acuática: Actualmente non se dispón de evidencia sobre o efecto do hidróxeno na vida acuática.

Efectos do Hidróxeno sobre a saúde

Efectos da exposición ao hidróxeno:

Lume: Extremadamente inflamable. Moitas reaccións poden causar lume ou explosión. Explosión: A mestura do gas co aire é explosiva.

Vías de exposición: A sustancia pode ser absorbida polo corpo por inhalación. Inhalación: Altas concentracións deste gas poden causar un ambiente deficiente de osíxeno. Os individuos que respiran esta atmosfera poden experimentar síntomas que inclúen dores de cabeza, asubíos nos oídos, mareos, somnolencia, inconsciencia, náuseas, vómitos e depresión de todos os sentidos. A pel dunha víctima pode presentar unha coloración azul. Baixo algunhas circunstancias pódese producir a morte. Non se supón que o hidróxeno cause mutagénesis, embriotoxicidad, teratogenicidad ou toxicidade reproductiva. As enfermidades respiratorias preexistentes poden ser agravadas pola sobreexposición ao hidróxeno. Risco de inhalación: Se se producen perdas no seu colector, alcánzase rapidamente unha concentración perigosa.

Perigos físicos: O gas mestúrase ben co aire, fórmanse facilmente mesturas explosivas. O gas é máis lixeiro que o aire.

Perigos químicos: O arrequecemento pode provocar combustión violenta ou explosión. Reacciona violentamente co aire, osíxeno, halóxenos e oxidantes fortes provocando risco de incendio e explosión. Os catalizadores metálicos, talles como platino e níquel, aumentan enormemente estas reaccións. Elevadas concentracións no aire provocan unha deficiencia de osíxeno co risco de inconsciencia ou morte. Comprobar o contido de osíxeno antes de entrar na habitación. Non hai advertencia de cheiro se hai concentracións tóxicas presentes. Medir concentracións de hidróxeno cun detector de gas adecuado (un detector normal de gas inflamable non é adecuado para este propósito).

3. PROPIEDADES E ESTADO NATURAL

Isótopos do hidróxeno

O hidróxeno sempre ten un protón no seu núcleo, cuxa carga está equilibrada por un electrón. Os isótopos do hidróxeno son o protio (sen neutróns), o deuterio (un neutrón) e o tritio (dous neutróns). As imaxes que se mostran son representacións esquemáticas do átomo: en realidade o núcleo é 100.000 veces menor que o átomo, e o electrón é un millón de veces menor que o núcleo. O tamaño do átomo está determinado polo movemento do electrón en rexións do espazo chamadas orbitais.

Tamaño completo

Como a maioría dos elementos gaseosos, o hidróxeno é diatómico (as súas moléculas conteñen dous átomos), pero a altas temperaturas se divide en átomos libres. Os seus puntos de ebulición e fusión son os máis baixos de todas as sustancias, a excepción do helio. O seu punto de fusión é de -259,2 °C e o seu punto de ebulición de -252,77 °C. A 0 °C e baixo unha atmosfera de presión ten unha densidade de 0,089 g/l. A súa masa atómica é 1,007. O hidróxeno líquido, obtido por primeira vez polo químico británico James Dewar en 1898, é incoloro (excepto en capas grosas, que teñen un aspecto azul pálido) e ten unha densidade relativa de 0,070. Se se deixa evaporar rapidamente baixo pouca presión conxélase transformándose nun sólido incoloro.

O hidróxeno é unha mestura de dúas formas diferentes, ortohidróxeno (os núcleos atoparanse en paralelo) e parahidróxeno (os núcleos non se atoparán en paralelo). O hidróxeno ordinario está composto dunhas tres cuartas partes de ortohidróxeno e unha cuarta parte de parahidróxeno. Os puntos de ebulición e fusión de ambas as formas distínguense lixeiramente dos do hidróxeno ordinario. O hidróxeno puro pode obterse por absorción do hidróxeno ordinario en carbón a unha temperatura de -225 °C.

Sábese que o hidróxeno ten tres isótopos. O núcleo de cada átomo de hidróxeno ordinario está composto dun protón. O deuterio, que está presente na natureza nunha proporción de 0,02%, contén un protón e un neutrón no núcleo de cada átomo e ten unha masa atómica de dúas. O tritio, un isótopo radioactivo e inestable, contén un protón e dous neutróns no núcleo de cada átomo e ten unha masa atómica de tres.

O hidróxeno en estado libre só se atopa en moi pequenas cantidades na atmosfera, aínda que no espazo interestelar abunda no Sol e outras estrelas, sendo o elemento máis común no Universo. En combinación con outros elementos atópase amplamente distribuído na Terra, onde o composto máis abundante e importante do hidróxeno é a auga, H2O. O hidróxeno áchase en todos os compoñentes da materia viva e de moitos minerais. Tamén é parte esencial de todos os hidrocarburos e dunha gran variedade doutras sustancias orgánicas. Todos os ácidos conteñen hidróxeno; unha das características que define ós ácidos é o seu sepáranse nunha disolución, producindo ións hidróxeno.

4. APLICACIÓNS

O hidróxeno reacciona cunha gran variedade de elementos non metálicos. Combínase con nitróxeno en presenza dun catalizador formando amoníaco(NH3); có xofre formando sulfuro de hidróxeno; có cloro formando cloruro de hidróxeno e có osíxeno para formar auga. Para que se produza a reacción entre osíxeno e hidróxeno a temperatura ambiente necesítase a presenza dun catalizador como o platino dividido de forma moi fina. Se se mestura con aire ou osíxeno e préndese, explota. Tamén se combina con certos metais como sodio e litio, formando hidruros. Actúa como axente reductor de óxidos metálicos como o óxido de cobre, extraendo o osíxeno e deixando o metal en estado puro. O hidróxeno reacciona con compostos orgánicos insaturados formando os compostos saturados correspondentes.

Obtense no laboratorio pola acción de ácidos disolver sobre os metais, como o cinc, e por electrólise(Descomposición dunha sustancia en disolución mediante a corrente eléctrica) da auga. Industrialmente prodúcense grandes cantidades de hidróxeno a partir dos combustibles gaseosos. O hidróxeno sepárase do vapor de auga, do gas natural e do gas de hulla, ben por licuación dos demais compoñentes do gas, ben por conversión catalítica do monóxido de carbono en dióxido de carbono, que resulta facilmente extraíble.

O hidróxeno é un producto derivado importante en moitas reaccións de electrólises. Empréganse grandes cantidades de hidróxeno na elaboración do amoníaco(NH3) e na síntese de alcol metílico (é o alcohol máis doado CH3OH). A hidroxenación de aceites para producir graxas comestibles, a da hulla para producir petróleo sintético, e a que ten lugar no refinado do petróleo, requiren grandes cantidades de hidróxeno.

É o gas menos pesado que existe e utilizouse para inflar globos e dirixibles. Con todo, arde facilmente e varios dirixibles, como o Hindenburg, acabaron destruídos por incendios. O helio, que ten un 92% da capacidade de elevación do hidróxeno, e ademais non é inflamable, emprégase no seu lugar sempre que é posible. Normalmente almacénase o hidróxeno en cilindros de aceiro baixo presións de 120 a 150 atmosferas. Tamén se usa o hidróxeno en sopletes para corte, fusión e soldadura de metais.