1 HIDRÓGENO No se parece a los metales alcalinos: Es un gasNo reacciona con agua Es mucho más electronegativo que los metales alcalinos Tampoco se parece a los halógenos: No tiene electrones p Es menos electronegativo que F, Cl, Br H2 es menos reactivo que F2, Cl2 y Br2

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3 NIVELES DE ENERGÍA DEL ÁTOMO DE HIDRÓGENOE = - hcZ2R n =1,2,… n2 R = me e4 8 h3c є02 El diagrama se obtiene a partir de los espectros observados, representados por la ecuación de Rydberg. Las energías de cada línea, para determinada serie, pueden calcularse restando los correspondientes valores de E para los niveles inicial y final, ni y nf. λ SERIE DE BALMER

4 Enlace del H2

5 Enlace del H2

6 LIGANTE

7 ANTILIGANTE

8 Enlace del H2 LUMO HOMO La Energía de Enlace es 436 KJ/mol

9 ISÓTOPOS DEL HIDROGENO

10 Enlace H-H vs. D-D ∆HH-H = 436 kJ/mol ∆HD-D = 443 kJ/molEo: Energía vibracional mínima Eo = hω/4π h: Constante de Planck ω = (k/μ)1/2 k: constante de fuerza del enlace m: masa efectiva o masa reducida donde 1/μ = 1/ma + 1/mb Si ma = mb = m es 1/μ = 1/ma + 1/mb = 2/m μ = m/2 ∆HH-H = 436 kJ/mol ∆HD-D = 443 kJ/mol

11 MR (g/mol) P EB.(K) HENLACE (kJ/mol) H2 2.02 20.6 436 D2 4.03 23.9DENSIDAD HENLACE (kJ/mol) H2 2.02 20.6 436 D2 4.03 23.9 443 T2 6.03 25.2 447 H2O 18.14 373.2 1.0 g/mL 464 D2O 20.02 374.6 1.1 469

12 DESCUBRIMIENTO HCl (aq) + Zn(s) → ZnCl2 (aq) + H2 (g)Fue identificado por primera vez por Henry Cavendish en 1766: HCl (aq) + Zn(s) → ZnCl2 (aq) + H2 (g)

13 SÍNTESIS INDUSTRIAL DE H2

14 SÍNTESIS INDUSTRIAL DE H2

15 SÍNTESIS INDUSTRIAL DE H2

16 HIDROGENASAS

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18 REACTIVIDAD

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20 HIDROGENACIÓN HETEROGÉNEA

21 HIDROGENACIÓN HOMOGÉNEA DE OLEFINASCATALIZADOR DE WILKINSON

22 CELDAS DE COMBUSTIBLE Una celda de combustible opera como una batería. Genera electricidad combinando hidrógeno y oxígeno electroquímicamente sin ninguna combustión. A diferencia de las baterías, una celda de combustible no se agota ni requiere recarga. Producirá energía en forma de electricidad y calor mientras se le provea de combustible. El único subproducto que se genera es agua. Consiste en dos electrodos separados por un electrólito. Oxígeno pasa sobre un electrodo e hidrógeno sobre el otro. Cuando el hidrógeno es ionizado pierde un electrón y al ocurrir esto ambos (hidrógeno y electrón) toman diferentes caminos hacia el segundo electrodo. El hidrógeno migra hacia el otro electrodo a través del electrólito mientras que el electrón lo hace a través de un material conductor. Este proceso producirá agua, corriente eléctrica y calor útil.

23 COMPUESTOS BINARIOS DE HIDRÓGENO

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26 ENERGÍA DE FORMACIÓN STANDARD (GIBBS) DE COMPUESTOS BINARIOS DE HIDRÓGENO DE LOS BLOQUES S Y P (kJ/mol)

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28 Puente Hidrogeno en el hielo

29 Puentes de H ADN

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31 DIAGRAMA DE POURBAIX DEL AGUA. ZONAS DE ESTABILIDADPotenciales de reducción de H+/H2 y O2/H2O, en función del pH. 2H + (ac) + 2e-  H2 (g) E = E0 - RT/2F ln[p(H2)/[H+]2] = - RT/F ln[p(H2)/[H+]] = V x log[H+] = V x pH