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Hidrógeno - Wikipedia, la enciclopedia libre

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El hidrogeno (en griego, de ὕδωρ hydor, genitivo ὑδρός hydros, y γένος genos «que genera o produce agua») es el elemento quimico de numero atomico 1, representado por el simbolo H. Con una masa atomica de 1,00797,[1]​ es el mas ligero de la tabla periodica de los elementos. Por lo general, se presenta en su forma molecular, formando el gas diatomico H2 en condiciones normales. Este gas es inflamable, incoloro, inodoro, no metalico e insoluble en agua.[2]

Debido a sus distintas y variadas propiedades, el hidrogeno no se puede encuadrar claramente en ningun grupo de la tabla periodica, aunque muchas veces se situa en el grupo 1 (o familia 1A) por poseer un solo electron en la capa de valencia o capa superior.

El hidrogeno es el elemento quimico mas abundante, al constituir aproximadamente el 75 % de la materia visible del universo.[3][nota 1]​ En su secuencia principal, las estrellas estan compuestas principalmente por hidrogeno en estado de plasma. El hidrogeno elemental es relativamente raro en la Tierra y es producido industrialmente a partir de hidrocarburos como, por ejemplo, el metano. La mayor parte del hidrogeno elemental se obtiene in situ, es decir, en el lugar y en el momento en que se necesita. Los mayores mercados del mundo disfrutan de la utilizacion del hidrogeno para el mejoramiento de combustibles fosiles (en el proceso de hidrocraqueo) y en la produccion de amoniaco (principalmente para el mercado de fertilizantes). El hidrogeno puede obtenerse a partir del agua por un proceso de electrolisis, pero resulta un metodo mucho mas caro que la obtencion a partir del gas natural.[4]

El isotopo del hidrogeno mas comun es el protio, cuyo nucleo esta formado por un unico proton y ningun neutron. En los compuestos ionicos, puede tener una carga positiva (convirtiendose en un cation llamado hidron, H+, compuesto unicamente por un proton, a veces en presencia de 1 o 2 neutrones); o carga negativa (convirtiendose en un anion conocido como hidruro, H-). Tambien se pueden formar otros isotopos, como el deuterio, con un neutron, y el tritio, con dos neutrones. En 2001, fue creado en laboratorio el isotopo 4H y, a partir de 2003, se sintetizaron los isotopos 5H hasta 7H.[5][6]​ El hidrogeno forma compuestos con la mayoria de los elementos y esta presente en el agua y en la mayoria de los compuestos organicos. Tiene un papel particularmente importante en la quimica acido-base, en la que muchas reacciones implican el intercambio de protones (iones hidrogeno, H+) entre moleculas solubles. Puesto que es el unico atomo neutro para el que se puede resolver analiticamente la ecuacion de Schrodinger, el estudio de la energia y del enlace del atomo de hidrogeno ha sido fundamental hasta el punto de haber desempenado un papel principal en el desarrollo de la mecanica cuantica.

Las caracteristicas de este elemento y su solubilidad en diversos metales son muy importantes en la metalurgia, puesto que muchos metales pueden sufrir fragilidad en su presencia,[7]​ y en el desarrollo de formas seguras de almacenarlo para su uso como combustible.[8]​ Es altamente soluble en diversos compuestos que poseen tierras raras y metales de transicion,[9]​ y puede ser disuelto tanto en metales cristalinos como amorfos.[10]​ La solubilidad del hidrogeno en los metales esta influenciada por las distorsiones locales o impurezas en la estructura cristalina del metal.[11]

Etimologia[editar]

El termino hidrogeno proviene del latin hydrogenium, y este del griego antiguo ὕδωρ (hydro): ‘agua’ y γένος-ου(genos): ‘generador’; es decir, «productor de agua». Fue ese el nombre con el que lo bautizo Antoine Lavoisier. La palabra puede referirse tanto al atomo de hidrogeno, descrito en este articulo, como a la molecula diatomica (H2), que se encuentra a nivel de trazas en la atmosfera terrestre. Los quimicos tienden a referirse a esta molecula como dihidrogeno,[12]​ molecula de hidrogeno, o hidrogeno diatomico, para distinguirla del atomo del elemento, que no existe de forma aislada en las condiciones ordinarias.

Historia[editar] Descubrimiento del hidrogeno y uso[editar]

El hidrogeno diatomico gaseoso, H2, fue el primero producido artificialmente y formalmente descrito por T. von Hohenheim (mas conocido como Paracelso), que lo obtuvo artificialmente mezclando metales con acidos fuertes. Paracelso no era consciente de que el gas inflamable generado en estas reacciones quimicas estaba compuesto por un nuevo elemento quimico. En 1671, Robert Boyle redescubrio y describio la reaccion que se producia entre limaduras de hierro y acidos diluidos, lo que resulta en la produccion de gas hidrogeno.[13]​ En 1766, Henry Cavendish fue el primero en reconocer el hidrogeno gaseoso como una sustancia discreta, identificando el gas producido en la reaccion metal-acido como «aire inflamable» y descubriendo mas profundamente, en 1781, que el gas produce agua cuando se quema. Generalmente, se le da el credito por su descubrimiento como un elemento quimico.[14][15]​ En 1783, Antoine Lavoisier dio al elemento el nombre de hidrogeno (del griego υδρώ (hydro), agua y γένος-ου (genes) generar, es decir, «productor de agua»)[16][17]​ cuando el y Laplace reprodujeron el descubrimiento de Cavendish, donde se produce agua cuando se quema hidrogeno.[15]

Lavoisier produjo hidrogeno para sus experimentos sobre conservacion de la masa haciendo reaccionar un flujo de vapor con hierro metalico a traves de un tubo de hierro incandescente calentado al fuego. La oxidacion anaerobia de hierro por los protones del agua a alta temperatura puede ser representada esquematicamente por el conjunto de las siguientes reacciones:

Muchos metales, tales como circonio, se someten a una reaccion similar con agua, lo que conduce a la produccion de hidrogeno.

El hidrogeno fue licuado por primera vez por James Dewar en 1898 al usar refrigeracion regenerativa, y su invencion se aproxima mucho a lo que conocemos hoy en dia como termo.[15]​ Produjo hidrogeno solido al ano siguiente.[15]​ El deuterio fue descubierto en diciembre de 1931 por Harold Urey, y el tritio fue preparado en 1934 por Ernest Rutherford, Marcus Oliphant, y Paul Harteck.[14]​ El agua pesada, que tiene deuterio en lugar de hidrogeno regular en la molecula de agua, fue descubierta por el equipo de Urey en 1932.[15]

Francois Isaac de Rivaz construyo el primer dispositivo de combustion interna propulsado por una mezcla de hidrogeno y oxigeno en 1806. Edward Daniel Clarke invento el rebufo de gas de hidrogeno en 1819. La lampara de Dobereiner y la Luminaria Drummond fueron inventadas en 1823.[15]

El llenado del primer globo con gas hidrogeno fue documentado por Jacques Charles en 1783.[15]​ El hidrogeno proveia el ascenso a la primera manera confiable de viajes aereos despues de la invencion del primer dirigible de hidrogeno retirado en 1852 por Henri Giffard.[15]​ El conde aleman Ferdinand von Zeppelin promovio la idea de utilizar el hidrogeno en dirigibles rigidos, que mas tarde fueron llamados zepelines, el primero de los cuales tuvo su vuelo inaugural en 1900.[15]​ Los vuelos normales comenzaron en 1910, y para el inicio de la Primera Guerra Mundial, en agosto de 1914, se habia trasladado a 35 000 pasajeros sin ningun incidente grave. Los dirigibles elevados con hidrogeno se utilizan como plataformas de observacion y bombarderos durante la guerra.[18]

La primera travesia transatlantica sin escalas fue hecha por el dirigible britanico R34 en 1919. A partir de 1928, con el Graf Zeppelin LZ 127,[19]​ el servicio regular de pasajeros prosiguio hasta mediados de la decada de 1930 sin ningun incidente. Con el descubrimiento de las reservas de otro tipo de gas ligero en los Estados Unidos, este proyecto debio ser modificado, ya que el otro elemento prometio mas seguridad, pero el Gobierno de Estados Unidos se nego a vender el gas a tal efecto. Por lo tanto, el H2 fue utilizado en el dirigible Hindenburg, que resulto destruido en un incidente en vuelo sobre Nueva Jersey el 6 de mayo de 1937.[15]​ El incidente fue transmitido en vivo por radio y filmado. El encendido de una fuga de hidrogeno se atribuyo como la causa del incidente, pero las investigaciones posteriores senalaron a la ignicion del revestimiento de tejido aluminizado por la electricidad estatica.

Papel del hidrogeno en la teoria cuantica[editar]

Gracias a su estructura atomica relativamente simple, consistente en un solo proton y un solo electron para el isotopo mas abundante (protio), el atomo de hidrogeno posee un espectro de absorcion que pudo ser explicado cuantitativamente, lo que supuso el punto central del modelo atomico de Bohr, que constituyo un hito en el desarrollo la teoria de la estructura atomica. Ademas, la consiguiente simplicidad de la molecula de hidrogeno diatomico y el correspondiente cation dihidrogeno, H2+, permitio una comprension mas completa de la naturaleza del enlace quimico, que continuo poco despues con el tratamiento mecano-cuantico del atomo de hidrogeno, que habia sido desarrollado a mediados de la decada de 1920 por Erwin Schrodinger y Werner Heisenberg.

Uno de los primeros efectos cuanticos que fue explicitamente advertido (pero no entendido en ese momento) fue una observacion de Maxwell en la que estaba involucrado el hidrogeno, medio siglo antes de que se estableciera completamente la teoria mecano-cuantica. Maxwell observo que el calor especifico del H2, inexplicablemente, se desviaba del correspondiente a un gas diatomico por debajo de la temperatura ambiente y comenzaba a parecerse cada vez mas al correspondiente a un gas monoatomico a temperaturas muy bajas. De acuerdo con la teoria cuantica, este comportamiento resulta del espaciamiento de los niveles energeticos rotacionales (cuantizados), que se encuentran particularmente separados en el H2 debido a su pequena masa. Estos niveles tan separados impiden el reparto equitativo de la energia calorifica para generar movimiento rotacional en el hidrogeno a bajas temperaturas. Los gases diatomicos compuestos de atomos pesados no poseen niveles energeticos rotacionales tan separados y, por tanto, no presentan el mismo efecto que el hidrogeno.[20]

Abundancia en la naturaleza[editar]

El hidrogeno es el elemento quimico mas abundante del universo, suponiendo mas del 75 % en materia normal por masa y mas del 90 % en numero de atomos.[21]​ Este elemento se encuentra en abundancia en las estrellas y los planetas gaseosos gigantes. Las nubes moleculares de H2 estan asociadas a la formacion de las estrellas. El hidrogeno tambien juega un papel fundamental como combustible de las estrellas por medio de las reacciones de fusion nuclear entre nucleos de hidrogeno.

En el universo, el hidrogeno se encuentra principalmente en su forma atomica y en estado de plasma, cuyas propiedades son bastante diferentes a las del hidrogeno molecular. Como plasma, el electron y el proton del hidrogeno no se encuentran ligados, por lo que presenta una alta conductividad electrica y una gran emisividad (origen de la luz emitida por el Sol y otras estrellas). Las particulas cargadas estan fuertemente influenciadas por los campos electricos y magneticos. Por ejemplo, en los vientos solares las particulas interaccionan con la magnetosfera terrestre generando corrientes de Birkeland y el fenomeno de las auroras.

Bajo condiciones normales de presion y temperatura, el hidrogeno existe como gas diatomico, H2. Sin embargo, el hidrogeno gaseoso es extremadamente poco abundante en la atmosfera de la Tierra (1 ppm en volumen), debido a su pequena masa que le permite escapar al influjo de la gravedad terrestre mas facilmente que otros gases mas pesados. Aunque los atomos de hidrogeno y las moleculas diatomicas de hidrogeno abundan en el espacio interestelar, son dificiles de generar, concentrar y purificar en la Tierra. El hidrogeno es el decimoquinto elemento mas abundante en la superficie terrestre[22]​ La mayor parte del hidrogeno terrestre se encuentra formando parte de compuestos quimicos tales como los hidrocarburos o el agua.[23]​ El hidrogeno gaseoso es producido por algunas bacterias y algas, y es un componente natural de las flatulencias.

Propiedades[editar] Combustion[editar]

El gas hidrogeno (dihidrogeno[24]​) es altamente inflamable y se quema en concentraciones de 4 % o mas H2 en el aire.[25]​ La entalpia de combustion de hidrogeno es −285.8 kJ/mol;[26]​ se quema de acuerdo con la siguiente ecuacion balanceada.

Cuando se mezcla con oxigeno en una variedad de proporciones, de hidrogeno explota por ignicion. El hidrogeno se quema violentamente en el aire; se produce la ignicion automaticamente a una temperatura de 560 °C.[28]​ Llamas de hidrogeno-oxigeno puros se queman en la gama del color ultravioleta y son casi invisibles a simple vista, como lo demuestra la debilidad de la llama de los motores principales del transbordador espacial (a diferencia de las llamas facilmente visibles del cohete acelerador del solido). Asi que se necesita un detector de llama para detectar si una fuga de hidrogeno esta ardiendo. La explosion del dirigible Hindenburg fue un caso infame de combustion de hidrogeno. La causa fue debatida, pero los materiales combustibles en la cubierta de la aeronave fueron los responsables del color de las llamas.[29]​ Otra caracteristica de los fuegos de hidrogeno es que las llamas tienden a ascender rapidamente con el gas en el aire, como ilustraron las llamas del Hindenburg, causando menos dano que los fuegos de hidrocarburos. Dos terceras partes de los pasajeros del Hindenburg sobrevivieron al incendio, y muchas de las muertes que se produjeron fueron por caida o fuego del combustible diesel.[30]

H2 reacciona directamente con otros elementos oxidantes. Una reaccion espontanea y violenta puede ocurrir a temperatura ambiente con cloro y fluor, formando los haluros de hidrogeno correspondientes: cloruro de hidrogeno y fluoruro de hidrogeno.[31]

A diferencia de los hidrocarburos, la combustion del hidrogeno no genera oxidos de carbono (monoxido y dioxido) sino simplemente agua en forma de vapor, por lo que se considera un combustible amigable con el medio ambiente y ayuda a mitigar el calentamiento global.

Niveles energeticos electronicos[editar]

El nivel energetico del estado fundamental electronico de un atomo de hidrogeno es –13,6 eV, que equivale a un foton ultravioleta de, aproximadamente, 92 nm de longitud de onda.

Los niveles energeticos del hidrogeno pueden calcularse con bastante precision empleando el modelo atomico de Bohr, que considera que el electron orbita alrededor del proton de forma analoga a la orbita terrestre alrededor del Sol. Sin embargo, la fuerza electromagnetica hace que el proton y el electron se atraigan, de igual modo que los planetas y otros cuerpos celestes se atraen por la fuerza gravitatoria. Debido al caracter discreto (cuantizado) del momento angular postulado en los inicios de la mecanica cuantica por Bohr, el electron en el modelo de Bohr solo puede orbitar a ciertas distancias permitidas alrededor del proton y, por extension, con ciertos valores de energia permitidos. Una descripcion mas precisa del atomo de hidrogeno viene dada mediante un tratamiento puramente mecano-cuantico que emplea la ecuacion de onda de Schrodinger o la formulacion equivalente de las integrales de camino de Feynman para calcular la densidad de probabilidad del electron cerca del proton.[32]​ El tratamiento del electron a traves de la hipotesis de De Broglie (dualidad onda--particula) reproduce resultados quimicos (tales como la configuracion del atomo de hidrogeno) de manera mas natural que el modelo de particulas de Bohr, aunque la energia y los resultados espectrales son los mismos. Si en la construccion del modelo se emplea la masa reducida del nucleo y del electron (como se haria en el problema de dos cuerpos en Mecanica Clasica), se obtiene una mejor formulacion para los espectros del hidrogeno, y los desplazamientos espectrales correctos para el deuterio y el tritio. Pequenos ajustes en los niveles energeticos del atomo de hidrogeno, que corresponden a efectos espectrales reales, pueden determinarse usando la teoria mecano-cuantica completa, que corrige los efectos de la relatividad especial (ver ecuacion de Dirac), y computando los efectos cuanticos originados por la produccion de particulas virtuales en el vacio y como resultado de los campos electricos (ver Electrodinamica Cuantica).

En el hidrogeno gaseoso, el nivel energetico del estado electronico fundamental esta dividido a su vez en otros niveles de estructura hiperfina, originados por el efecto de las interacciones magneticas producidas entre los espines del electron y del proton. La energia del atomo cuando los espines del proton y del electron estan alineados es mayor que cuando los espines no lo estan. La transicion entre esos dos estados puede tener lugar mediante la emision de un foton a traves de una transicion de dipolo magnetico. Los radiotelescopios pueden detectar la radiacion producida en este proceso, lo que sirve para crear mapas de distribucion del hidrogeno en la galaxia.

Formas elementales moleculares[editar]

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Isomeros spin del hidrogeno

Existen dos tipos distintos de moleculas diatomicas de hidrogeno que difieren en la relacion entre los espines de sus nucleos:[33]​ Mientras que en la forma de ortohidrogeno, los espines de los dos protones son paralelos y forman un estado triplete, en forma de para-hidrogeno, los spins son antiparalelos y forman un singular. En condiciones normales de presion y temperatura, el hidrogeno gaseoso contiene aproximadamente un 25 % de la forma para y un 75 % de la forma orto, tambien conocida como "forma normal".[34]​ La relacion del equilibrio entre ortohidrogeno y para-hidrogeno depende de la temperatura, pero puesto que la forma orto es un estado excitado y por tanto posee una energia superior, y ademas es inestable y no puede ser purificado. A temperaturas muy bajas, el estado de equilibrio esta compuesto casi exclusivamente por la forma para. Las propiedades fisicas del para-hidrogeno puro difieren ligeramente de las de la forma normal (orto).[35]​ La distincion entre formas orto/para tambien se presenta en otras moleculas o grupos funcionales que contienen hidrogeno, tales como el agua o el metileno.

La interconversion no catalizada entre el para-hidrogeno y el ortohidrogeno se incrementa al aumentar la temperatura; por esta razon, el H2 condensado rapidamente contiene grandes cantidades de la forma orto que pasa a la forma para lentamente.[36]​ La relacion orto/para en el H2 condensado es algo importante a tener en cuenta para la preparacion y el almacenamiento del hidrogeno liquido: la conversion de la forma orto a la forma para es exotermica y produce el calor suficiente para evaporar el hidrogeno liquido, provocando la perdida del material licuado. Catalizadores para la interconversion orto/para, tales como compuestos de hierro, son usados en procesos de refrigeracion con hidrogeno.[37]

Una forma molecular llamada hidrogeno molecular protonado, H3+, se encuentra en el medio interestelar, donde se genera por la ionizacion del hidrogeno molecular provocada por los rayos cosmicos. Tambien se ha observado en las capas superiores de la atmosfera de Jupiter. Esta molecula es relativamente estable en el medio del espacio exterior debido a las bajas temperaturas y a la bajisima densidad. El H3+ es uno de los iones mas abundantes del universo, y juega un papel notable en la quimica del medio interestelar.[38]

Hidrogeno metalico[editar]

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Hidrogeno metalico

Si bien se suele catalogar al hidrogeno como no metal, a altas temperaturas y presiones puede comportarse como metal. En marzo de 1996, un grupo de cientificos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore informo de que habian producido casualmente, durante un microsegundo y a temperaturas de miles de kelvins y presiones de mas de un millon de atmosferas (> 100 GPa), el primer hidrogeno metalico identificable.[39]

Compuestos[editar]

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Compuestos de hidrogeno

Compuestos covalentes y organicos[editar]

A pesar de que el H2 no es muy reactivo en condiciones normales, forma multitud de compuestos con la mayoria de los elementos quimicos. Se conocen millones de hidrocarburos, pero no se generan por la reaccion directa del hidrogeno elemental con el carbono (aunque la produccion del gas de sintesis seguida del proceso Fischer-Tropsch para sintetizar hidrocarburos parece ser una excepcion pues comienza con carbon e hidrogeno elemental generado in situ). El hidrogeno puede formar compuestos con elementos mas electronegativos, tales como los halogenos (fluor, cloro, bromo, yodo) o los calcogenos (oxigeno, azufre, selenio); en estos compuestos, el hidrogeno adquiere carga parcial positiva debido a la polaridad del enlace covalente. Cuando se encuentra unido al fluor, al oxigeno o al nitrogeno, el hidrogeno puede participar en una modalidad de enlace no covalente llamado "enlace de hidrogeno" o "puente de hidrogeno", que es fundamental para la estabilidad de muchas moleculas biologicas. El hidrogeno puede tambien formar compuestos con elementos menos electronegativos, tales como metales o semimetales, en los cuales adquiere carga parcial negativa. Estos compuestos se conocen como hidruros.

El hidrogeno forma una enorme variedad de compuestos con el carbono. Debido a su presencia en los seres vivos, estos compuestos se denominan compuestos organicos; el estudio de sus propiedades es la finalidad de la Quimica Organica, y el estudio en el contexto de los organismos vivos se conoce como Bioquimica. Atendiendo a algunas definiciones, los compuestos "organicos" requieren la presencia de carbono para ser denominados asi (ahi tenemos el clasico ejemplo de la urea) pero no todos los compuestos de carbono se consideran organicos (es el caso del monoxido de carbono, o los carbonatos metalicos. La mayoria de los compuestos organicos tambien contienen hidrogeno y, puesto que es el enlace carbono-hidrogeno el que proporciona a estos compuestos muchas de sus principales caracteristicas, se hace necesario mencionar el enlace carbono-hidrogeno en algunas definiciones de la palabra "organica" en Quimica. (Estas recientes definiciones no son perfectas, sin embargo, ya que un compuesto indudablemente organico como la urea no podria ser catalogado como tal atendiendo a ellas).

En la Quimica Inorganica, los hidruros pueden servir tambien como ligandos puente que unen dos centros metalicos en un complejo de coordinacion. Esta funcion es particularmente comun en los elementos del grupo 13, especialmente en los boranos (hidruros de boro) y en los complejos de aluminio, asi como en los clusters de carborano.[23]

Algunos ejemplos de compuestos covalentes importantes que contienen hidrogeno son: amoniaco (NH3), hidracina (N2H4), agua (H2O), peroxido de hidrogeno (H2O2), sulfuro de hidrogeno (H2S), etc.

Hidruros[editar]

A menudo los compuestos del hidrogeno se denominan hidruros, un termino usado con bastante inexactitud. Para los quimicos, el termino "hidruro" generalmente implica que el atomo de hidrogeno ha adquirido carga parcial negativa o caracter anionico (denotado como H-). La existencia del anion hidruro, propuesta por G. N. Lewis en 1916 para los hidruros ionicos del grupo 1 (I) y 2 (II), fue demostrada por Moers en 1920 con la electrolisis del hidruro de litio (LiH) fundido, que producia una cantidad estequiometrica de hidrogeno en el anodo.[40]​ Para los hidruros de metales de otros grupos, el termino es bastante erroneo, considerando la baja electronegatividad del hidrogeno. Una excepcion en los hidruros del grupo II es el BeH2, que es polimerico. En el tetrahidruroaluminato (III) de litio, el anion AlH4- posee sus centros hidruricos firmemente unidos al aluminio (III).

Aunque los hidruros pueden formarse con casi todos los elementos del grupo principal, el numero y combinacion de posibles compuestos varia mucho; por ejemplo, existen mas de 100 hidruros binarios de boro conocidos, pero solamente uno de aluminio.[41]​ El hidruro binario de indio no ha sido identificado aun, aunque existen complejos mayores.[42]

«Protones» y acidos[editar]

La oxidacion del H2 formalmente origina el proton, H+. Esta especie es fundamental para explicar las propiedades de los acidos, aunque el termino «proton» se usa imprecisamente para referirse al hidrogeno cationico o ion hidrogeno, denotado H+. Un proton aislado H+ no puede existir en disolucion debido a su fuerte tendencia a unirse a atomos o moleculas con electrones mediante un enlace coordinado o enlace dativo. Para evitar la comoda, aunque incierta, idea del proton aislado solvatado en disolucion, en las disoluciones acidas acuosas se considera la presencia del ion hidronio (H3O+) organizado en clusters para formar la especie H9O4+.[43]​ Otros iones oxonio estan presentes cuando el agua forma disoluciones con otros disolventes.[44]

Aunque exotico en la Tierra, uno de los iones mas comunes en el universo es el H3+, conocido como hidrogeno molecular protonado o cation hidrogeno triatomico.[45]

Isotopos[editar]

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Isotopos de hidrogeno

El isotopo mas comun de hidrogeno no posee neutrones, existiendo otros dos, el deuterio (D) con uno y el tritio (T), radiactivo con dos. El deuterio tiene una abundancia natural comprendida entre 0,0184 y 0,0082 % (Union Internacional de Quimica Pura y Aplicada (IUPAC)). El hidrogeno es el unico elemento quimico que tiene nombres y simbolos quimicos distintos para sus diferentes isotopos.

El hidrogeno tambien posee otros isotopos altamente inestables (del 4H al 7H), que fueron sintetizados en el laboratorio, pero nunca observados en la naturaleza.[46][47]

El hidrogeno es el unico elemento que posee diferentes nombres comunes para cada uno de sus isotopos (naturales). Durante los inicios de los estudios sobre la radiactividad, a algunos isotopos radiactivos pesados les fueron asignados nombres, pero ninguno de ellos se sigue usando. Los simbolos D y T (en lugar de ²H y ³H) se usan a veces para referirse al deuterio y al tritio, pero el simbolo P corresponde al fosforo y, por tanto, no puede usarse para representar al protio. La IUPAC declara que aunque el uso de estos simbolos sea comun, no es lo aconsejado.

Reacciones biologicas[editar]

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Biohidrogeno

H2 es un producto de algunos tipos de metabolismo anaerobico y es producido por diversos microorganismos, por lo general a traves de reacciones catalizadas por enzimas que contienen hierro o niquel llamadas hidrogenasas. Estas enzimas catalizan la reaccion redox reversible entre H2 y sus componentes, dos protones y dos electrones. La creacion de gas de hidrogeno ocurre en la transferencia de reducir equivalentes producidos durante la fermentacion del piruvato al agua.[48]

La separacion del agua, en la que el agua se descompone en sus componentes, protones, electrones y oxigeno ocurre durante la fase clara en todos los organismos fotosinteticos. Algunos organismos —incluyendo el alga Chlamydomonas reinhardtii y cianobacteria— evolucionaron un paso mas en la fase oscura en el que los protones y los electrones se reducen para formar gas de H2 por hidrogenasas especializadas en el cloroplasto.[49]​ Se realizaron esfuerzos para modificar geneticamente las hidrogenasas de cianobacterias para sintetizar de manera eficiente el gas H2 incluso en la presencia de oxigeno.[50]​ Tambien se realizaron esfuerzos con algas modificadas geneticamente en un biorreactor.[51]

Produccion[editar]

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Produccion de hidrogeno

El gas H2 es producido en los laboratorios de quimica y biologia, muchas veces como un subproducto de la deshidrogenacion de sustratos insaturados; y en la naturaleza como medio de expulsar equivalentes reductores en reacciones bioquimicas.

Laboratorio[editar]

En el laboratorio, el gas H2 es normalmente preparado por la reaccion de acidos con metales tales como el zinc, por medio del aparato de Kipp.

Zn + 2 H+ → Zn2+ + H2

El aluminio tambien puede producir H2 despues del tratamiento con bases:

2 Al + 6 H2O + 2 OH- → 2 Al(OH)4- + 3 H2

La electrolisis del agua es un metodo simple de producir hidrogeno. Una corriente electrica de bajo voltaje fluye a traves del agua, y el oxigeno gaseoso se forma en el anodo, mientras que el gas hidrogeno se forma en el catodo. Tipicamente, el catodo esta hecho de platino u otro metal inerte (generalmente platino o grafito), cuando se produce hidrogeno para el almacenamiento. Si, sin embargo, el gas se destinara a ser quemado en el lugar, es deseable que haya oxigeno para asistir a la combustion, y entonces, ambos electrodos pueden estar hechos de metales inertes (se deben evitar los electrodos de hierro, ya que consumen oxigeno al sufrir oxidacion). La eficiencia maxima teorica (electricidad utilizada vs valor energetico de hidrogeno producido) es entre 80 y 94 %.[52]

2H2O(aq) → 2H2(g) + O2(g)

En 2007, se descubrio que una aleacion de aluminio y galio en forma de granulos anadida al agua podia utilizarse para generar hidrogeno. El proceso tambien produce alumina, pero se puede reutilizar el galio, que previene la formacion de una pelicula de oxido en los granulos. Esto tiene importantes implicaciones para la potenciales economia basada en el hidrogeno, ya que se puede producir en el lugar y no tiene que ser transportado.[53]

Industrial[editar]

El hidrogeno puede ser preparado por medio de varios procesos pero hoy dia el mas importante consiste en la extraccion de hidrogeno a partir de hidrocarburos. La mayor parte del hidrogeno comercial se produce mediante el reformado catalitico de gas natural [54]​ o de hidrocarburos liquidos. A altas temperaturas (700-1100 °C), se hace reaccionar vapor de agua con metano para producir monoxido de carbono y H2:

Esta reaccion es favorecida termodinamicamente por un exceso de vapor y por bajas presiones pero normalmente se practica a altas presiones (20 atm) por motivos economicos. La mezcla producida se conoce como "gas de sintesis", ya que muchas veces se utiliza directamente para la sintesis de metanol y otras sustancias quimicas. Se pueden usar otros hidrocarburos, ademas de metano, para producir gas de sintesis con proporciones variables de los productos.

Si el producto que se desea es solo hidrogeno, se hace reaccionar el monoxido de carbono a traves de la reaccion de desplazamiento del vapor de agua, por ejemplo con un catalizador de oxido de hierro. Esta reaccion es tambien una fuente industrial comun de dioxido de carbono:[54]

Otras opciones para producir hidrogeno a partir de metano son la pirolisis, que resulta en la formacion de carbono solido:

O la oxidacion parcial,[55]​ la cual se aplica tambien a combustibles como el carbon:

Otro proceso que produce hidrogeno como producto secundario es la electrolisis de salmuera para producir cloro.[56]

Termoquimicos solares[editar]

Existen mas de 200 ciclos termoquimicos que pueden ser utilizados para la separacion del agua, alrededor de una docena de estos ciclos, tales como el ciclo de oxido de hierro, ciclo del oxido cerio (III)-oxido cerio(IV), ciclo de oxido zinc-zinc, ciclo del azufre-yodo, ciclo del cobre-cloro, ciclo hibrido del azufre estan bajo investigacion y en fase de prueba para producir hidrogeno y oxigeno a partir de agua y calor sin utilizar electricidad.[57]​ Un numero de laboratorios (incluyendo Francia, Alemania, Grecia, Japon y los Estados Unidos) estan desarrollando metodos termoquimicos para producir hidrogeno a partir de energia solar y agua.[58]

Corrosion anaerobia[editar]

En condiciones anaerobicas, las aleaciones de hierro y acero se oxidan lentamente por los protones de agua concomitante reducidos en hidrogeno molecular (H2). La corrosion anaerobica de hierro conduce primero a la formacion de hidroxido ferroso (oxido verde) y se puede describir mediante la siguiente reaccion:

A su vez, bajo condiciones anaerobicas, el hidroxido ferroso (Fe(OH)2 ) puede ser oxidado por los protones de agua para formar magnetita e hidrogeno molecular. Este proceso se describe por la reaccion de Schikorr:

La magnetita asi cristalizada (Fe3O4) es termodinamicamente mas estable que el hidroxido ferroso (Fe(OH)2 ).

Este proceso ocurre durante la corrosion anaerobica de hierro y acero en aguas subterraneas sin oxigeno y en suelos reducidos por debajo del nivel freatico.

Ocurrencia geologica: la reaccion de serpentinizacion[editar]

En ausencia de oxigeno atmosferico (O2), en condiciones geologicas profundas que prevalezcan lejos de atmosfera de la Tierra, el hidrogeno (H2) se produce durante el proceso del serpentinizacion por la oxidacion anaerobica de protones del agua (H+) del silicato ferroso (Fe2+) presente en la red cristalina de la fayalita (Fe2SiO4, el hierro olivino). La reaccion correspondiente que conduce a la formacion de magnetita (Fe3O4), cuarzo SiO2) e hidrogeno (H2) es la siguiente:

Esta reaccion se parece mucho a la reaccion de Schikorr observada en la oxidacion anaerobica del hidroxido ferroso en contacto con el agua.

Formacion en transformadores[editar]

De todos los gases de fallo formados en transformadores electricos, el hidrogeno es el mas comun y se genera bajo la mayoria de condiciones de fallo, por lo que, la formacion de hidrogeno es un primer indicio de problemas graves en el ciclo de vida del transformador.[59]

Aplicaciones[editar]

Se necesitan grandes cantidades de H2 en las industrias del petroleo y quimica. Una aplicacion adicional de H2 es de tratamiento ("mejoramiento") de combustibles fosiles, y en la produccion de amoniaco. Los principales consumidores de H2 en una planta petroquimica incluyen hidrodesalquilacion, hidrodesulfuracion, y de hidrocraqueo. El H2 se utiliza como un agente hidrogenizante, particularmente en el aumento del nivel de saturacion de las grasas y aceites insaturados (que se encuentran en articulos como la margarina) y en la produccion de metanol. Del mismo modo es la fuente de hidrogeno en la fabricacion de acido clorhidrico. El H2 tambien se utiliza como agente reductor de minerales metalicos.[60]

Ademas de su uso como un reactivo, H2 tiene amplias aplicaciones en la fisica y la ingenieria. Se utiliza como gas de proteccion en los metodos de soldadura tales como la soldadura de hidrogeno atomico.[61][62]​ H2 se utiliza como un enfriador de generadores en centrales electricas, porque tiene la mayor conductividad termica de todos los gases. H2 liquido se utiliza en la investigaciones criogenicas, incluyendo estudios de superconductividad.[63]​ Dado que el H2 es mas ligero que el aire, teniendo un poco mas de 1/15 de la densidad del aire, fue ampliamente utilizado en el pasado como gas de elevacion en globos aerostaticos y dirigibles.[64]

En aplicaciones mas recientes, se utiliza hidrogeno puro o mezclado con nitrogeno (a veces llamado forming gas) como gas indicador para detectar fugas. Las aplicaciones pueden ser encontradas en las industrias automotriz, quimica, de generacion de energia, aeroespacial y de telecomunicaciones.[65]​ El hidrogeno es un aditivo alimentario autorizado (E 949) que permite la prueba de fugas de paquetes, entre otras propiedades antioxidantes.[66]

Los isotopos mas raros de hidrogeno tambien poseen aplicaciones especificas para cada uno. El deuterio (hidrogeno-2) se utiliza en aplicaciones de la fision nuclear como un moderador para neutrones lentos, y en las reacciones de fusion nuclear.[15]​ Los compuestos de deuterio tienen aplicaciones en la quimica y biologia en los estudios de los efectos isotopicos.[67]​ El tritio (hidrogeno-3), producido en los reactores nucleares, se utiliza en la produccion de bombas de hidrogeno,[68]​ como un marcador isotopico en las ciencias biologicas,[69]​ como una fuente de radiacion en pinturas luminosas.[70]

La temperatura de equilibrio del punto triple de hidrogeno es un punto fijo definido en la escala de temperatura ITS-90 a 13,8033 Kelvin.[71]

Portador de energia[editar]

Articulo principal:

Economia del hidrogeno

El hidrogeno no es una fuente de energia,[72]​ excepto en el contexto hipotetico de las centrales nucleares de fusion comerciales que utilizan deuterio o tritio, una tecnologia actualmente lejos de desarrollo.[73]​ La energia del sol proviene de la fusion nuclear del hidrogeno, pero este proceso es dificil de lograr de forma controlable en la Tierra.[74]​ El hidrogeno elemental de fuentes solares, biologicas, o electricas requieren mas energia para crear lo que es obtenido al quemarlo, por lo que, en estos casos, sirve el hidrogeno como portador de energia, como una bateria. Se puede obtener a partir de fuentes fosiles (tales como metano), pero estas fuentes son insustentables.[72]

La densidad de energia por unidad de volumen tanto del hidrogeno liquido como del gas de hidrogeno comprimido en cualquier presion posible es significativamente menor que aquella de fuentes de combustible tradicionales, aunque la densidad de energia por unidad de masa de combustible sea mas alta.[72]​ Sin embargo, el hidrogeno elemental ha sido ampliamente discutido en el contexto de la energia, como un posible portador de energia futura a gran escala de la economia.[75]​ Por ejemplo, el secuestro de CO2 seguido de captura y almacenamiento de carbono podria realizarse al punto de produccion de H2 a partir de combustibles fosiles.[76]​ El hidrogeno utilizado en el transporte se quemaria relativamente limpio, con algunas emisiones de NOx,[77]​ pero sin emisiones de carbono.[76]​ Sin embargo, los costos de infraestructura asociados con la conversion total a una economia del hidrogeno podria ser sustancial.[78][79]

Industria de semiconductores[editar]

El hidrogeno es empleado para saturar enlaces rotos de silicio amorfo y carbono amorfo que ayuda a la estabilizacion de las propiedades del material.[80]​ Es tambien un potencial donante de electrones en diferentes materiales oxidos, incluyendo ZnO,[81][82]​ SnO2, CdO, MgO,[83]​ ZrO2, HfO2, La2O3, Y2O3, TiO2, SrTiO3, LaAlO3, SiO2, Al2O3, ZrSiO4, HfSiO4, y SrZrO3.[84]

Seguridad y precauciones[editar]

El hidrogeno genera diversos riesgos para la seguridad humana, de potenciales detonaciones e incendios cuando se mezcla con el aire al ser un asfixiante en su forma pura, libre de oxigeno.[85]​ Ademas, el hidrogeno liquido es un criogenico y presenta peligros (tales como congelacion) asociados con liquidos muy frios.[86]​ El elemento se disuelve en algunos metales y, ademas de fuga, pueden tener efectos adversos sobre ellos, tales como fragilizacion por hidrogeno.[87]​ La fuga de gas de hidrogeno en el aire externo puede inflamarse espontaneamente. Por otra parte, el fuego de hidrogeno, siendo extremadamente caliente, es casi invisible, y por lo tanto puede dar lugar a quemaduras accidentales.[88]

Aunque incluso interpretar los datos de hidrogeno (incluyendo los datos para la seguridad) es confundido por diversos fenomenos. Muchas de las propiedades fisicas y quimicas del hidrogeno dependen de la tasa de parahidrogeno/ortohidrogeno (por lo general llevar a dias o semanas a una temperatura determinada para llegar a la tasa de equilibrio por el cual los resultados suelen aparecer los parametros de detonacion de hidrogeno, como la presion y temperatura critica de fundicion, dependen en gran medida de la geometria del recipiente.[85]

Vease tambien[editar] Nota[editar] Referencias[editar] Bibliografia adicional[editar] Enlaces externos[editar]


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Cómo calcular el porcentaje en masa: 13 Pasos

Entonces, el porcentaje de masa de 5 g de hidróxido de sodio disuelto en 100g de agua es 4,761 %. Ejemplo 2: la ecuación modificada para calcular la masa de un químico (porcentaje de masa*masa total del compuesto/100: (15*175)/100 = (2625)/100 = …Como calcular el porcentaje en masa. El porcentaje de masa indica el porcentaje de cada elemento que tiene un compuesto quimico. Para calcularlo hay que saber la masa molar de los elementos del compuesto ya sea en gramos o moles, o la....
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Define la ecuacion del porcentaje de masa de un compuesto. La formula basica para calcular el porcentaje de masa de un compuesto es la siguiente: porcentaje de masa = (masa molar del elemento/masa molecular del compuesto) x 100. La masa molar de un compuesto es la cantidad de masa de un mol de un elemento mientras que la masa molecular es la cantidad de masa de un mol de todo el compuesto.

Al final, debes multiplicar el resultado por 100 para expresar el valor como porcentaje.


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Fórmula molecular | Química | Fandom

Fórmula molecular de 32.7%S 65.3%O 2.0%H con masa molar de 98g/mol Su composición no siempre coincide con la fórmula empírica. Para poder obtener la fórmula molecular necesitamos conocer el peso molecular del compuesto. La fórmula química siempre será algún múltiplo entero de la fórmula empírica…Formula molecular de 32.7%S 65.3%O 2.0%H con masa molar de 98g/mol Su composicion no siempre coincide con la formula empirica. Para poder obtener la formula molecular necesitamos conocer el peso molecular del compuesto. La formula quimica siempre sera algun multiplo entero de la formula empirica….
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Formula molecular de 32.7%S 65.3%O 2.0%H con masa molar de 98g/mol

Su composicion no siempre coincide con la formula empirica. Para poder obtener la formula

molecular necesitamos conocer el peso molecular del compuesto. La formula quimica

siempre sera algun multiplo entero de la formula empirica (es decir, multiplos enteros

de los subindices de la formula empirica).

EJEMPLO:

La Vitamina C (acido ascorbico) posee un 40.92% de Carbono(C), 4.58 % de Hidrogeno(H), y un 54.50 % de Oxigeno(O), en masa. El peso molecular de este compuesto es de 176 una. ¿Cuales seran su formula molecular o quimica y su formula empirica?

Esto nos dira cuantas moles hay de cada elemento asi:

                                                                    I

Las cantidades molares de oxigeno y carbono parecen ser iguales, mientras que la cantidad relativa

de hidrogeno parece ser mayor. Como no podemos tener fracciones de atomo, hay que

normalizar la cantidad relativa de hidrogeno y hacerla igual a un entero.

1.333 es como 1 y 1/3, asi que si multiplicamos las proporciones de cada atomo por 3

obtendremos valores enteros para todos los atomos.

C = (1.0) x 3 = 3

H = (1.333) x 3 = 4

O = (1.0) x 3 = 3

Es decir C3H4O3

Esto corresponde a la formula empirica del acido ascorbico.

                                                                    II

Ahora corresponde calcular la formula molecular de este compuesto.

Si sabemos que el peso molecular de este compuesto es de 176 uma. ¿Cual sera el peso

molecular de nuestra formula empirica?.

Para calcular la masa molar o molecular, se deben sumar las masas atomicas  de todos los atomos presentes en la formula quimica, es decir:

(N° de moleculas x masa atomica) + (N° de moleculas x masa atomica)

                                                   =

                                           Masa molecular.

Segun lo senalado anteriormente, los resultados se expresarian de la siguiente manera:

(3 x 12.011) + (4 x 1.008) + (3 x 15.999) = 88.062 uma.

El peso molecular de nuestra formula empirica es significativamente menor que su masa molecular.

¿Cual sera la proporcion entre los dos valores?

(176 uma / 88.062 uma) = 2.0

La formula empirica pesa esencialmente la mitad que la molecular. Si multiplicamos la

formula empirica por dos, entonces la masa molecular sera la correcta.

Entonces, la formula molecular sera:

2 x C3H4O3 =


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Cómo calcular la composición porcentual de masa

Estos son problemas de ejemplo resueltos que muestran como calcular la composicion porcentual de masa. Los ejemplos incluyen bicarbonato de sodio, agua y dioxido de carbono..
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Este es un problema de ejemplo resuelto que muestra como calcular la composicion porcentual de masa . La composicion porcentual indica las cantidades relativas de cada elemento en un compuesto. Para cada elemento, la formula del porcentaje de masa es:

% de masa = (masa del elemento en 1 mol del compuesto) / (masa molar del compuesto) x 100%

porcentaje de masa = (masa de soluto / masa de solucion) x 100%

Las unidades de masa suelen ser gramos. El porcentaje en masa tambien se conoce como porcentaje en peso o% p / p. La masa molar es la suma de las masas de todos los atomos en un mol del compuesto. La suma de todos los porcentajes de masa debe sumar 100%. Este atento a los errores de redondeo en la ultima cifra significativa para asegurarse de que todos los porcentajes se suman.

Problema de composicion porcentual de masa

El bicarbonato de sodio ( hidrogenocarbonato de sodio ) se usa en muchas preparaciones comerciales. Su formula es NaHCO 3 . Encuentre los porcentajes de masa (% en masa) de Na, H, C y O en el hidrogenocarbonato de sodio.

Solucion

Primero, busque las masas atomicas de los elementos de la tabla periodica . Se encuentra que las masas atomicas son:

A continuacion, determine cuantos gramos de cada elemento hay en un mol de NaHCO 3 :

La masa de un mol de NaHCO 3 es:

22,99 g + 1,01 g + 12,01 g + 48,00 g = 84,01 g

Y los porcentajes de masa de los elementos son

Responder

Al hacer calculos de porcentaje de masa , siempre es una buena idea verificar para asegurarse de que sus porcentajes de masa sumen 100% (ayuda a detectar errores matematicos):

27,36 + 14,30 + 1,20 + 57,14 = 100,00

Composicion porcentual de agua

Otro ejemplo simple es encontrar la composicion porcentual en masa de los elementos en el agua, H 2 O.

Primero, encuentre la masa molar del agua sumando las masas atomicas de los elementos. Utilice valores de la tabla periodica:

Obtenga la masa molar sumando todas las masas de elementos del compuesto. El subindice despues del hidrogeno (H) indica que hay dos atomos de hidrogeno. No hay un subindice despues del oxigeno (O), lo que significa que solo hay un atomo presente.

Ahora, divida la masa de cada elemento por la masa total para obtener los porcentajes de masa:

% en masa H = (2 x 1.01) / 18.02 x 100% en
masa% H = 11.19%

% en masa O = 16.00 / 18.02
% en masa O = 88.81%

Los porcentajes de masa de hidrogeno y oxigeno suman 100%.

Porcentaje de masa de dioxido de carbono

¿Cuales son los porcentajes de masa de carbono y oxigeno en dioxido de carbono , CO 2 ?

Solucion de porcentaje de masa

Paso 1: Encuentra la masa de los atomos individuales .

Busque las masas atomicas de carbono y oxigeno en la tabla periodica. En este punto, es una buena idea establecer la cantidad de cifras significativas que utilizara. Se encuentra que las masas atomicas son:

Paso 2: Encuentra la cantidad de gramos de cada componente que componen un mol de CO 2.

Un mol de CO 2 contiene 1 mol de atomos de carbono y 2 moles de atomos de oxigeno .

La masa de un mol de CO 2 es:

Paso 3: Encuentra el porcentaje de masa de cada atomo.

% de masa = (masa del componente / masa del total) x 100

Y los porcentajes de masa de los elementos son

Para carbono:

Para oxigeno:

Responder

Nuevamente, asegurese de que sus porcentajes de masa sumen el 100%. Esto ayudara a detectar cualquier error matematico.

Las respuestas suman 100%, lo que se esperaba.

Consejos para calcular correctamente el porcentaje de masa


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Calculadora de masa molar - EniG. Tools

CALCULADORA DE MASA MOLAR. Introduzca una fórmula química para calcular su masa molar (p.ej. Fe4 [Fe (CN)6]3, NaHCO3, ch3coonh4, h2so4, pb (c2h3o2)2*3h2o, caso4*1/2h2o) y pulsa la tecla Introo haz clic en el botón Calcular. La masa molar de la sustancia ( M) es la masa de un mol de la sustancia. La unidad SI para la masa molar es kg/mol ...Calculando la masa molar y la composicion elemental. Las masas atomicas relativas se expresada con cinco cifras significativas..
Keyword: calculadora, de, masa, molar, formula, sistema, hill, composición, elemental
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CALCULADORA DE MASA MOLAR

Introduzca una formula quimica para calcular su masa molar (p.ej. Fe4[Fe(CN)6]3, NaHCO3, ch3coonh4, h2so4, pb(c2h3o2)2*3h2o, caso4*1/2h2o) y pulsa la tecla Introo haz clic en el boton Calcular.

La masa molar de la sustancia (M) es la masa de un mol de la sustancia. La unidad SI para la masa molar es kg/mol, pero en general se utiliza la unidad decimal g/mol.

La masa atomica relativa indica la cantidad de veces que la masa del atomo correspondiente supera el 1/12 de la masa del isotopo de carbono 12C. La masa atomica relativa es una cifra sin dimension. Un elemento esta compuesto por varios isotopos con masas atomicas diferentes. Las masas atomicas relativas aqui indicadas son valores promedio de las mezclas isotopicas naturales de la Tierra y se expresada con cinco cifras significativas.

El Sistema de Hill (o la notacion Hill) es un sistema de escribir formulas quimicas donde en primer lugar se escribe el numero de atomos de carbono, y despues el numero de atomos de hidrogeno en la formula. Los demas elementos siguen por orden alfabetico. Si la formula no contiene carbono, todos los elementos, incluyendo el hidrogeno, se escriben por orden alfabetico.

Bibliografia:


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1. Cálculos con moléculas, moles y gramos

Por ejemplo: Si queremos saber los moles de Ca que hay en 120 g del mismo, multiplicamos esta cantidad por un factor de conversión, que será la fracción "1 mol Ca/40g".Los "gramos" de la cantidad inicial se simplifican con los "gramos" del denominador y, después de hacer la operación, la nueva unidad será "mol" de calcio..
From: agrega.juntadeandalucia.es

Para resolver problemas de reacciones quimicas en los que intervengan moleculas, moles o gramos, vamos a tener en cuenta que:

Por ejemplo:

1 mol de H2 son 6,022.1023 moleculas de H2 y su masa es 2 gramos (2x1).

1 mol de N2 son 6,022.1023 moleculas de N2 y su masa es 28 gramos (2x14).

1 mol de H2O son 6,022.1023 moleculas de H2O y su masa es 18 gramos (2x1+16).

1 mol de NH3 son 6,022.1023 moleculas de NH3 y su masa es 17 gramos (14+3x1).

1 mol de Ca son 6,022.1023 atomos de Ca y su masa es 40 gramos.

Por ejemplo:

Por ejemplo:

Si queremos saber los moles de Ca que hay en 120 g del mismo, multiplicamos esta cantidad por un factor de conversion, que sera  la fraccion "1 mol Ca/40g". Los "gramos" de la cantidad inicial se simplifican con los "gramos" del denominador y, despues de hacer la operacion, la nueva unidad sera "mol" de calcio. La cantidad inicial no varia porque la estamos multiplicando y dividiendo por la misma cantidad de calcio expresada en dos unidades distintas:

Si queremos saber los moles de nitrogeno que reaccionan con 7 mol de hidrogeno para formar amoniaco, segun la ecuacion que hemos visto arriba, tendremos que multiplicar 7 mol de hidrogeno por un factor de conversion, que sera una fraccion cuyo denominador sea una cantidad de moles de hidrogeno, para que se pueda simplificar, y cuyo numerador sea una cantidad equivalente de moles de nitrogeno. En la ecuacion quimica vemos que 1 mol de N2 reacciona con 3 mol de H2, por tanto, el factor de conversion sera "1 mol N2/3 mol H2":


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🥇 5 Ejemplos de Fórmula Molecular | Paso a Paso

Apr 22, 2020 · 4. Obtener la fórmula empírica de C= 33.5% H=5% con una masa de 67g y después obtén la Fórmula molecular. *Paso 1. Encontrar la fórmula empírica. Dividimos los porcentajes entre la masa molecular de cada elemento. C: 33.5% ÷ 12= 2.8 mol. H: 5% ÷ 1= 5 mol *Paso 2.¿Que es una formula molecular? Muestra con exactitud la relacion entre los atomos que forman la molecula. E multiplo de la formula empirica  por lo tanto se puede determinar, conociendo el peso molecular del compuesto y el peso de la formula minima. ¿Que es una formula empirica? La formula empirica o formula condensada indica la … Continuar leyendo "5 ejemplos de formula molecular".
From: gradilla.info

¿Que es una formula molecular?

Muestra con exactitud la relacion entre los atomos que forman la molecula. E multiplo de la formula empirica  por lo tanto se puede determinar, conociendo el peso molecular del compuesto y el peso de la formula minima.

¿Que es una formula empirica?

La formula empirica o formula condensada indica la relacion proporcional entre el numero de atomos de cada elemento presentes en la molecula, sin que esta relacion senale exactamente la cantidad de atomos.

Ejemplos de formulas moleculares resueltas: 1. Obten la formula molecular de C2H4Cl con una masa de 127g

*Primer paso vamos a sacar la masa (m)

2×12=24 (2 Carbono x 12 (Masa del elemento))

4×1=4 (4 Hidrogeno x 1 (Masa del elemento))

1×35.5=35.5 (1 Cloro x 35.5 (Masa del elemento))

m=12+1+35.5

*Paso 2. Dividir la masa de 127g entre “m”

127÷ 63.5= 2

*Paso 3. Para sacar la formula molecular, vamos a multiplicar la formula empirica por 2

C2H4Cl  x 2 = C4H8Cl2

Formula molecular= C4H8Cl2

Nomenclatura sistematica: 2,2-diclorobutano

2. Obtener la formula empirica  de C= 92.3% H=7.7% con una masa de 78g y despues obten la Formula molecular.

*Paso1. Encontrar la formula empirica. Dividimos los porcentajes entre la masa molecular de cada elemento.

C: 92.3% ÷ 12= 7.69 mol

H: 7.7% ÷ 1= 7.7 mol

*Paso 2. Dividimos los resultados entre el numero mas pequeno de los mismos y redondeamos los resultados.

7.7÷ 7.69=1

7.69÷ 7.69=1

*Paso 3. Tomamos los valores y conformamos la formula empirica

Formula empirica= C1H1 o lo que es lo mismo CH

*Paso 4. Hallamos la masa empirica. Sumamos la masa del Carbono mas la masa del Hidrogeno.

12 + 1= 13 g/mol

Masa empirica= 13 g/mol

*Paso 5. Hallamos la formula molecular. Formula: (masa empirica)n= masa molecular

(13)n=78

*Paso 6 Hallamos la formula molecular. Formula: (Formula empirica)n= Formula molecular

(CH)6=C6H6

Formula molecular= C6H6

Nomenclatura: Benceno

3. Obtener la formula empirica  de Na= 62% O=10% con una masa de 120g y despues obten la Formula molecular.

*Paso 1. Encontrar la formula empirica. Dividimos los porcentajes entre la masa molecular de cada elemento.

Na: 62% ÷ 23= 2.7 mol

O: 10% ÷ 16= 0.62 mol

*Paso 2. Dividimos los resultados entre el numero mas pequeno de los mismos y redondeamos los resultados.

2.7÷ 0.62=4

0.62÷ 0.62=1

*Paso 3 Tomamos los valores y conformamos la formula empirica

Formula empirica= Na40

*Paso 4. Hallamos la masa empirica. Sumamos la masa del Na mas la masa del O.

23 + 16= 39 g/mol

Masa empirica= 39 g/mol

*Paso 5. Hallamos la formula molecular. Formula: (masa empirica)n= masa molecular

(39)n=120

n=120/39

*Paso 6 Hallamos la formula molecular. Formula: (Formula empirica)n= Formula molecular

(Na40)3= Na1203

Formula molecular= Na1203

4. Obtener la formula empirica  de C= 33.5% H=5% con una masa de 67g y despues obten la Formula molecular.

*Paso 1. Encontrar la formula empirica. Dividimos los porcentajes entre la masa molecular de cada elemento.

C: 33.5% ÷ 12= 2.8 mol

H: 5% ÷ 1= 5 mol

*Paso 2. Dividimos los resultados entre el numero mas pequeno de los mismos y redondeamos los resultados.

2.8÷ 2.8=1

5÷ 2.8=2.

*Paso 3. Tomamos los valores y conformamos la formula empirica

Formula empirica= CH2

*Paso 4. Hallamos la masa empirica. Sumamos la masa del C mas la masa del H.

12+ 1= 13 g/mol

Masa empirica= 13 g/mol

*Paso 5. Hallamos la formula molecular. Formula: (masa empirica)n= masa molecular

(13)n=67

*Paso 6. Hallamos la formula molecular. Formula: (Formula empirica)n= Formula molecular

(CH2)5= C5H10

Formula molecular= C5H10

Nomenclatura: Ciclopentano

5. Obtener la formula empirica  de N= 73% H=15% con una masa de 120g y despues obten la Formula molecular.

*Paso 1. Encontrar la formula empirica. Dividimos los porcentajes entre la masa molecular de cada elemento.

N: 73% ÷ 14= 5.2 mol

H: 15% ÷ 1= 15 mol

*Paso 2. Dividimos los resultados entre el numero mas pequeno de los mismos y redondeamos los resultados.

5.2÷ 5.2=1

15÷ 5.2=3.

*Paso 3. Tomamos los valores y conformamos la formula empirica

Formula empirica= NH3

*Paso 4. Hallamos la masa empirica. Sumamos la masa del C mas la masa del H.

14+ 1= 15 g/mol

Masa empirica= 15 g/mol

*Paso 5. Hallamos la formula molecular. Formula: (masa empirica)n= masa molecular

(15)n=120

n=120/15

*Paso 6. Hallamos la formula molecular. Formula: (Formula empirica)n= Formula molecular

(NH3)8= N8H27

Formula molecular= N8H27


Convertir Masa molar, Hidrógeno

Masa atómica. Hidrógeno (H) 1. Oxígeno (O) 0.06. Azufre (S) 0.03. Cloro (Cl) 0.03.Utilice esta herramienta para convertir rapidamente Hidrogeno como una unidad de Masa molar.
From: www.convertworld.com


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Masa molar of H - Portal de Química

Ejemplos de cálculos de peso molecular: C[14]O[16]2, S[34]O[16]2. Definiciones de masa molecular, peso molecular, masa molar y peso molar. Masa molecular (peso molecular ) es la masa de una molécula de una sustancia y se expresa en las unidades de masa atómica unificada (u). (1 u es igual a 1/12 de la masa de un átomo de carbono-12)Calculadora que obtiene la masa molar, peso molecular y composicion elemental de cualquier elemento dado..
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Hallar los porcentajes de masa H | Mathway

Hallar los porcentajes de masa H. H H. Para hallar la masa de 1 1 mol de H H mira la masa atómica de cada elemento y multiplícala por el número de átomos contenidos en cada elemento de la molécula. mass of 1 1 mole of H H = = (mass of H) ( mass of H) Rellena las masas atómicas usando la tabla periódica.Resolvemos problemas de matematicas respondiendo a preguntas sobre tus deberes de algebra, geometria, trigonometria, calculo diferencial y estadisticas con explicaciones paso a paso, como un tutor de matematicas..
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Masa molar of HI - Portal de Química

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Hidrogen - Wikipedia

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Ahmad Masa'deh - Wikipedia

Ahmad Masa'deh. Ahmad Khalaf Masa'deh ( Arabic: أحمد خلف مساعده ‎) (born 19 May 1969) is a Jordanian politician, diplomat and lawyer. Ahmad Masa'deh was the Minister for Public Sector Reform (2004-2005) and Jordan's Ambassador to the European Union, Belgium, Norway, Luxembourg and NATO (2006-2010). Dr..
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3 formas de hallar Delta H (entalpía) - wikiHow

5. Para resolverlo, utiliza la fórmula ∆H = m x s x ∆T. Una vez que tengas m, la masa de los reactivos, s, el calor específico del producto, y ΔT, el cambio de temperatura en tu reacción, ya tienes todo para encontrar la entalpía de la reacción. Solo tienes que insertar los valores en la fórmula ∆H = m x s x ∆T y para resolver ...Como hallar Delta H (entalpia). Durante cualquier reaccion quimica, el calor puede absorberse desde el medio ambiente o liberarse al medio ambiente a traves de la reaccion. El intercambio de calor entre una reaccion quimica y su entorno se....
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‪Justus Masa‬ - ‪Google Scholar‬

227. 2017. Nanoporous nitrogen‐doped graphene oxide/nickel sulfide composite sheets derived from a metal‐organic framework as an efficient electrocatalyst for hydrogen and oxygen evolution. K Jayaramulu, J Masa, O Tomanec, D Peeters, V Ranc, A Schneemann, ... Advanced Functional Materials 27 (33), 1700451.‪Max Planck Institute for Chemical Energy Conversion‬ - ‪‪7.662-mal zitiert‬‬ - ‪Electrochemistry - Electrocatalysis‬.
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VII.1. Masă molară. Mol. | Fizichim

1) Masa moleculară a apei (H 2 O) este: M H 2 O = 2 ∙ A H + 1 ∙ A O = 2 + 16 = 18.
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Metoda de rezolvare a problemelor de determinare a ...

Determinăm masa molară a substanţei Msub = 3,9 * 29 = 113 Determinăm raportul numeric al atomilor în molecula substanţei. nr. atomi C = 12*100 31.9*113 = 3 nr. atomi H = 1*100 5.3*113 = 6 nr. atomi Cl = 35.5*100 6.28*10*113 = 2 de unde ….
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Masă molară - Wikipedia

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Masa and Tamales - Shop H-E-B Everyday Low Prices

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Chimie si nu numai chimie...: Formule brute, formule ...

Oct 18, 2010 · Care este formula moleculara stiind ca aceasta contine C:H-3:1 (raport de masa) Cred ca se aplica legea gazelor ideale, dar nu mi se da constanta R. Exista alta metoda de aflare a masei moleculare fara a avea nevoie de constanta R? Răspundeți Ștergere. Răspunsuri.Chimia organica reprezinta, poate, cea mai fascinanta ramura a chimiei. Daca ne gandim ca toate organismele vii exista si se dezvolta datori....
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Enunciados - Formulación de Química Inorgánica y ...

Calcula la masa molar de la glicerina. (K c (H 2 O)=1,86 ºC·kg·mol-1) Problema 0294: Se determina la presión osmótica de una disolución que contiene 18g de sacarosa en 500mL de disolución acuosa a 20ºC, resultando ser = 2,53atm. Calcula la masa molar de la sacarosa..
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7. Problemas: Energía y trabajo

c) Un avión de 8500 kg de masa que vuela a la velocidad de 400 km/h. Sol: 46,8 J; 1,05·104 J; 5,25·107 J 3. Un motorista que circula por una autovía a la velocidad de 120 km/h tiene una energía cinética de 1,94·105 J. Por otra parte, un camión de 3500 kg de masa circula a la velocidad de 90 km/h..
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4 ESO. Fundamentos de química: masa atómica, masa ...

En la fórmula hay 2 átomos de H, 1 átomo de S y 4 átomos de O. Buscamos las masas atómicas del H, del S y del O en el Sistema Periódico: Mr(H) = 1 u; Mr(S) = 32 u; Mr(O) = 16. La masa molecular = 2 veces la masa de un átomo de H + 1 masa de un átomo de S + 4 veces la masa de un átomo de O. Masa molecular del ácido sulfúrico:.
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determinar la masa molecular de H3PO4 M.A. : H=1; P=31; O ...

Sep 21, 2020 · Para determinar la masa debes multiplicar cada MA por el subíndice de abajo de cada elemento y luego sumarlos entre sí. Ej= H2O. masa molecular=. H=1 o=16. 1×2+16=18! A diavinad8 y otros 6 usuarios les ha parecido útil esta respuesta. heart outlined..
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Cum se calculează masa molară

Jul 08, 2019 · Masa molară a unui element . Masa molară a metalului de sodiu este masa unui mol de Na. Puteți căuta răspunsul din tabel: 22,99 g. Poate vă întrebați de ce masa molară de sodiu nu este doar de două ori numărul său atomic, suma protonilor și neutronilor din atom, care ar fi 22.Acest lucru se datorează faptului că greutățile atomice date în tabelul periodic sunt o …In chimie, puteti calcula masa molara a unui element sau molecula daca cunoasteti formula substantei si aveti un tabel periodic..
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¿CUAL ES LA COMPOSICIÓN PORCENTUAL DEL H2SO4? - Brainly.lat

Jul 23, 2017 · Calculamos la masa molecular del compuesto : H₂SO₄ (ácido sulfúrico) Masa atómica de H = 1 u. Masa atómica de S = 32 u. Masa atómica de O = 16 u. Masa molecular de H₂SO₄ = ( 2 × 1 ) + 32 + ( 4 × 16 ) Masa molecular de H₂SO₄ = 98 g/mol. Cálculo de composición porcentual de H₂SO₄: % en masa Hidrógeno = ( 2 g / 98 g ) × ....
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Maseca Instant Corn Masa Flour - Shop Baking Ingredients ...

Instant Corn Masa: To prepare delicious tortillas, just add water. Instructions for the masa: Combine 2 cups of Maseca corn masa flour with 1-1/2 cups of water. Mix thoroughly for 2 minutes until you form a soft dough. If dough feels dry, add teaspoons of water (one by one)..
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Masa molar | Qué es, para qué se usa, cómo se calcula ...

Dec 02, 2021 · En el campo de la química, es importante conocer la masa molar de los elementos con los que se van trabajar en experimentos para tener la medida del peso exacto de la materia presente en el o los cuerpos que van a interactuar en la investigación. La masa molar está vinculada con el peso de entidades como átomos, moléculas, iones, etc., de cada elemento.La masa molar es la relacion que existe entre la masa de una sustancia y el numero de particulas que lo componen. Esta es expresada en kilogramos por mol pero es mas comun verla presentada gramos por mol (g/mol)..
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