Grupo I Tabla Periodica.

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O2 + 4Na → 2 Na2 O

Por tal motivo:

- Solamente se aprecia su brillo en un corte fresco,

- Se guardan bajo querosene para prevenir su oxidación,

- Se manipulan con pinzas.

Los óxidos alcalinos son sólidos blancos que reaccionan inmediatamente con agua, dando el respectivo hidróxido.

Na2O + H2O →2 Na (OH)

Los hidróxidos alcalinos son también sólidos blancos muy solubles en agua. Son bases muy fuertes, por estar ionizadas casi totalmente.

NaOH ⇄ Na- OH+

Los óxidos e hidróxidos alcalinos, dado su carácter básico, reaccionan bien con:

- Óxidos ácidos, tales como el CO2 y el SO2.

- Ácidos, neutralizándolos para dar sales.

- Y otras sales, como las de amonio.

A continuación se caracterizará cada elemento y se expresará su importancia.

Hidrógeno (H)

Propiedades físicas:

El hidrógeno es un gas incoloro, inodoro e insípido a condiciones normales de temperatura y presión (25°C y 1 atm). Es el elemento más abundante del universo y el más liviano que existe. Su molécula consiste de dos átomos de hidrógeno (H2) unidos por un enlace covalente. Posee tres isótopos, conocidos como: protio o también conocido como hidrógeno común, el cual no contiene neutrones, y posee una abundancia de un 99.985 %; deuterio, el cual posee un neutrón, y una abundancia de 0.02%; y el tritio, radiactivo, y posee dos neutrones, el cual es el más escaso y es obtenible por la síntesis nuclear.

Propiedades químicas:

Químicamente, el hidrógeno es capaz de combinarse con la mayoría de los elementos cuando se tienen las condiciones adecuadas. El hidrógeno tiene gran afinidad con el oxígeno, con el cual se combina en frío muy lentamente, pero en presencia de una llama o de una chispa eléctrica lo hace casi instantáneamente con explosión. Por esto, las mezclas de hidrógeno y aire deben manejarse con mucha precaución. La reacción es:

[pic 6]

La ecuación anterior nos indica la gran cantidad de energía desprendida por la reacción. El hidrógeno es el elemento más inflamable de todos las que se conocen.

Una propiedad muy importante del hidrógeno es su poder reductor. En efecto, a altas temperatura el hidrógeno reacciona con algunos óxidos reduciéndolos.

Este poder reductor, que se base en la tendencia del hidrógeno a oxidarse al estado de oxidación +1, tiene además aplicación en muchos procesos químicos.

Aplicaciones del hidrógeno

- El hidrógeno desempeña un papel importante en los procesos industriales. La celda combustible es una membrana en la que se mezcla el hidrógeno y el aire de la atmósfera. De su unión surge una corriente eléctrica que sirve para mover un motor eléctrico en el caso de los vehículos. El residuo de la reacción es sólo agua. Entonces es un dispositivo electroquímico que convierte la energía química de una reacción directamente en energía eléctrica.

- La industria química utiliza el hidrógeno para la síntesis de los plásticos, del poliéster y del nailon.

- En el ámbito espacial, el hidrógeno es un carburante ligero y eficaz: como ejemplo: 1kg de hidrógeno contiene tres veces más energía que 1kg de gasolina.

- También se utiliza en la industria del vidrio para obtener vidrio plano para las pantallas planas. .

- Para transformar diferentes óxidos metálicos en metales (como los de plata, cobre, plomo, bismuto, mercurio, molibdeno y wolframio). El gas de hidrógeno se utiliza para reducir muchos minerales metálicos.

- Para producir amoníaco utilizado en los productos comunes de limpieza del hogar.

- Como un agente hidrogenante para producir metanol, que adquirió gran importancia sobre todo en los años de la crisis del petróleo, como síntesis de combustible alternativo. Este se emplea como anticongelante, disolvente y combustible.

- Se consumen grandes cantidades de hidrógeno en la hidrogenación catalítica de aceites vegetales líquidos insaturados para obtener grasas sólidas (margarina).

- El punto triple del hidrógeno (la temperatura a la que los 3 estados, sólido, líquido y gaseoso están en equilibrio) puede utilizarse para calibrar algunos termómetros.

- El tritio, un isótopo radioactivo de hidrógeno, se produce en las reacciones nucleares. Se puede utilizar para fabricar bombas de hidrógeno (artefacto explosivo nuclear cuya explosión se logra por la fusión o combinación del deuterio y el tritio). La potencia destructiva de una bomba de hidrógeno es enorme, superior a la de la bomba atómica. También, actúa como una fuente de radiación en pinturas luminosas. En las ciencias biológicas, el tritio se utiliza a veces como un marcador isotópico.

- El hidrógeno (ya sea utilizado por sí sólo o combinado con nitrógeno) se utiliza en plantas de fabricación para determinar si hay fugas y también para detectar fugas en los envases de alimentos.

- Como refrigerante rotor en generadores eléctricos.

- El hidrógeno en estado gaseoso se usa como un gas de protección en la soldadura de hidrógeno atómico.

- También se usa en la producción de ácido clorhídrico, utilizado ampliamente en las industrias químicas.

- El hidrógeno reacciona con oxígeno para formar agua y esta reacción es extraordinariamente lenta a temperatura ambiente; pero si la acelera un catalizador, como el platino, o una chispa eléctrica, se realiza con violencia explosiva.

- Grandes cantidades de hidrógeno se emplean como combustible de cohetes, en combinación con oxígeno o flúor, y como un propulsor de cohetes impulsados por energía nuclear.

La Economía del Hidrógeno

El agotamiento de las reservas de combustibles fósiles hará que, en el futuro, el hidrógeno sea una fuente de energía alternativa limpia, bien sea utilizándolo directamente por combustión