Elemental: Hidrógeno (1)

 

6 de cada 10 átomos en tu cuerpo y 9 de cada 10 átomos en el universo son hidrógeno, y aun así es un gran desconocido para la mayoría de gente. Fue descubierto en 1871 por Henry Cavendish, y fue llamado de esta manera porque al quemar-lo, se forma agua. Es por lo tanto un gas explosivo que ha originado accidentes marcados de historia como el de Hindenburg, del que hablaremos en el siguiente post (Helio).

Aunque para la mayoría de elementos los isótopos – átomos con igual número de protones pero distintio número de neutrones – no son demasiado importantes, en el hidrógeno distinguimos tres: hidrógeno (el más común), deuterio (con bastantes usos) y tritio (muy poco común).

Para hacernos una idea de la abundancia de los isótopos del hidrógeno, imaginémonos que llenamos todo el Mar Mediterráneo de pelotas de fútbol, que equivalen a átomos de hidrógeno. Muy aproximadamente cabrían unas 10 elevado a 18, lo que son 1 000 000 000 000 000 000 pelotas. Pelotas no faltan.

Pues en este Mar, una de cada 10 000 pelotas serían de Deuterio (D) y solo 10 pelotas en todo el Mar Mediterráneo serían de Tritio (T)! El resto estaría formado por pelotas del isótopo más común de hidrógeno (H).

 

Fuente: www.ehu.eus/biomoleculas/isotopos/isotopos2

Isótopos del hidrógeno. Fuente: www.ehu.eus/biomoleculas/isotopos/isotopos2

¿Dónde encontramos hidrógeno?

  • El 90% de todos los átomos del universo son hidrógeno, puesto que es el elemento más sencillo que existe: un solo protón para un solo electrón. Así pues, las estrellas y demás cuerpos celestes están formados por hidrógeno en su mayoría, que a través de reacciones nucleares acaba generando el resto de elementos de la tabla periódica.
  • Tanto en la tierra como en nuestro organismo, la mayoría del hidrógeno presente se encuentra formando el agua (H2O) o hidrocarburos (materia orgánica). El hidrógeno en forma de gas (H2) es tan ligero que escapa de la atmósfera terrestre, así que no llega a 2 moléculas por millón.

 

¿Qué usos tiene el hidrógeno hoy en día?

  • El pH es algo que todo el mundo conoce pero pocos saben qué es realmente. Justamente el pH es una manera de medir la cantidad de protones (átomos de hidrógeno que han perdido un electrón, H+) que hay en una sustancia. Así pues, lo que hace que los ácidos sean ácidos es que liberan protones, y más ácidos serán cuanto mayor sea la cantidad de protones que liberan. Ácido sulfúrico, nítrico o clorhídrico, por ejemplo, son ácidos fuertes; mientras que el ácido acético (presente en el vinagre) o el fórmico (generado por las temidas hormigas rojas) son más débiles.

ácidos

 

  • Un uso curioso del hidrógeno gas (H2) es la fabricación de margarina. Haciendo pasar este gas a través de aceites de mayor o menor calidad se consigue eliminar todos sus insaturaciones para dar lugar a un sólido, formado por esas grasas ahora totalmente saturadas.
  • El agua pesada es agua en que los dos hidrógenos se han visto sustituidos por dos deuterios. Este compuesto, un tanto peculiar, se obtiene por destilación del agua de mar (D2O hierve a una temperatura un grado mayor que el H2O), y aunque pueda parecer anecdótico tiene un uso vital. El agua pesada es usada para aislar los reactores nucleares y otros materiales que puedan emitir radiación.

nh4no3

  • Finalmente, el uso más importante para el desarrollo humano ha sido en el proceso Haber-Bosch. Tras la Primera Guerra Mundial y con el aumento de población hacían falta urgentemente fertilizantes con nitrógeno en cantidades ingentes. Gracias a este proceso, haciendo reaccionar el nitrógeno del aire con hidrógeno generado a partir de gas natural, se obtenía amoniaco (NH3). Y a partir de este amoniaco se pudo preparar nitrato de amonio (NH4NO3), curiosamente fertilizante y explosivo a la vez.

 

 

Este post pertenece a la serie “Elemental”, en la que descubriremos a partir de la tabla periódica que la química está en las pequeñas cosas. Para ver el resto de artículos, haz click aquí

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Pol Hernández

Estudiante de química de la UB que aún se pregunta, ¿qué tenemos de malo los químicos?

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  • flotus1

    Interesante artículo, esperando uno sobre el Vanadio, gran elemento. Buen trabajo.

    • Pol Hernández

      Muchas gracias! Tocará esperar a la semana del 20 de junio para el Vanadio, seguro será interesante!