NATURALEZA DE LAS SUSTANCIAS IÓNICAS E IMPORTANCIA DEL HIDRÓGENO

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Por añadidura, el hidrogeno reacciona con muchos no metales, por ejemplo cuando de combina con el nitrógeno, se produce de manera muy lenta, sin catalizador, se genera el amoniaco, como indica la siguiente reacción:

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Además, Cuando se encuentra en presencia de un catalizador (que suelen ser paladio, o platino), el dihidrógeno reduce a triples y dobles enlaces de carbono-carbono, para así, dejar los enlaces sencillos, como por ejemplo, el C2H4 (etano), reduciéndose a C2H6:

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En este sentido, la reducción con dihidrógeno, se usa en la conversión de las grasas líquidas no saturadas (aceites de consumo), que poseen mucha cantidad de dobles enlaces carbono-carbono, en grasas sólidas saturadas, o parcialmente saturadas (como las margarinas), las cuales contienen menor cantidad de dobles enlaces carbono-carbono.

Fuentes de obtención del hidrógeno.

La producción de hidrógeno se realiza mediante diversos métodos que requieren la separación del hidrógeno de otros elementos químicos como el carbono (en los combustibles fósiles) y el oxígeno (del agua), para ello se emplea el procedimiento de laboratorio y el de la industria.

Cabe señalar que un método de laboratorio busca la obtención de un determinado compuesto en pequeñas cantidades y con un grado de pureza máximo, sin importar el costo ni el número de procesos (etapas) que se necesiten para lograr el objetivo buscado. Por oposición, un método apto para la industria es aquel que permite obtener una gran cantidad del compuesto, en el menor tiempo posible y con el menor número de pasos y el menor consumo de energía, aunque para lograr ese objetivo se obtenga un producto con un grado de pureza menor.

En consecuencia, los métodos empleados en el laboratorio son los siguientes:

- Reacción de ácidos diluidos con metales:

Todos los metales que están por encima del hidrogeno en la tabla de potenciales (Ereduc2SO4 y HCl diluidos para dar H2.

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Existen metales con potenciales normales de reducción muy negativos que son capaces de liberar hidrogeno gaseoso del agua. Por ejemplo, el sodio (E° Na/Na(s) = -2,71 v) reacciona con el agua según:

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- Electrolisis de soluciones acuosas diluidas de álcalis y ácidos:

En el cátodo se produce la reacción siguiente mientras que en el ánodo, la reacción depende de la composición de la solución y de la naturaleza de los electrodos utilizados.

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- Electrolisis del agua:

El proceso global que se verifica es:

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- Hidrólisis de hidruros iónicos:

Los hidruros metálicos reaccionan con el agua desprendiendo hidrógeno

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- Acción de metales sobre soluciones alcalinas:

Algunos metales como Zn, Al, entre otros, liberan hidrógeno de disoluciones de bases. Por ejemplo:

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Métodos de obtención industriales:

Para tener una idea de la importancia del hidrogeno en la idustia mundial, es conveniente indicar que varios millones de toneladas de hidrogeno son producidos por año por ejemplo, solamente en inglatera se producen 2.500.000 ton/año.

- Proceso del de agua:

También conocido como proceso Bosch consiste en pasar vapor de agua sobre coque (forma de carbón puro) caliente produciendo el gas de agua:

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El gas de agua se mezcla con mas vapor de agua y se pasa sobre un catalizador de óxido férrico a 450 °C con la cual se aumenta el grado de conversión,

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El último paso consiste en separar el hidrógeno producido de dióxido de carbono mediante la absorción de este ultimo por burbujeo sobre agua o solución de carbonato de potasio (K2CO3).

- A partir de gas natural o nafta (hidrocarburos livianos):

El proceso mediante el cual se produce hidrogeno a partir de gas natural o nafta se denomina reforming o reformado.

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Se observa que en ambas reacciones es necesaria la presencia de un catalizador para que la reacción ocurra a una velocidad adecuada. También puede obtenerse el hidrogeno como un subproducto del cracking y del reforming de hidrocarburos más pesados.

- Por electrolisis de salmuera:

La salmuera es una solución saturada de cloruro de sodio en agua y cuando se la electroliza se obtiene hidrogeno como un subproducto del proceso. Las semirreacciones que representan el proceso son las siguientes:

(ánodo)[pic 19]

(cátodo)[pic 20]

¿Qué pasaría si no existiera el hidrógeno en la naturaleza?

El hidrogeno es el elemento más abundante en el universo, constituye aproximadamente 70% de la masa total del mismo, es el decimo elemento en abundancia en la corteza terrestre, donde se encuentra combinado con otros elementos, en consecuencia, la ausencia de dicho elemento, no haría posible la existencia de la vida.

En el mismo orden de ideas, el agua, que es el compuesto más abundante, en el planeta, desde el punto de vista biológico, sin lugar a dudas es el compuesto fundamental para la vida, en el cual interviene el hidrogeno. Sin embargo, no sólo, se halla en el agua, ya que se puede atribuir a este elemento la formación de la mayoría de la materia viva del planeta, además de que muchos minerales están formados en parte de hidrógeno.

Por lo tanto, forma parte de todos los organismos vivos, así como de las sustancias que se derivan de éstos, de allí que se encuentra partes de hidrógeno en