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¿En qué estado se encuentra el hidrógeno en condiciones normales?
¿Cuántos isótopos tiene el hidrógeno?
¿Cuál es el otro nombre que recibe el hidrógeno que tiene sólo un protón en el núcleo?
¿Cómo se llama el isótopo del hidrógeno que tiene un protón y dos neutrones?
¿Cómo se llama el isótopo del hidrógeno que tiene un protón y un neutrón?
¿Cuáles de los siguientes compuestos son hidruros metálicos?
¿Cuáles de los siguientes compuestos son hidruros no metálicos?
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Enviar comentariosMientras tanto, te sientas en casa y te preguntas a qué viene este hidrógeno. ¿Qué es?, ¿cuáles son sus propiedades?, ¿qué compuestos puede formar? Sigue leyendo para tener más información sobre este elemento tan interesante.
El hidrógeno es el elemento químico más pequeño y ligero que existe. Su número atómico es 1, lo que significa que tiene un protón y, al ser un elemento neutro, deducimos que también tiene un electrón. Su símbolo en la tabla periódica es H.
Observa el modelo atómico del hidrógeno:
Figura 1: Modelo atómico del hidrógeno: tiene una capa electrónica con un electrón en ella.
Ya que sabemos qué es el hidrógeno, veamos sus características más importantes:
Acá tienes una tabla con una breve descripción de cada característica del hidrógeno.
| Característica del hidrógeno | Descripción |
| Número atómico | Como ya hemos visto, el número atómico del hidrógeno es 1, lo que significa que tiene un protón en su núcleo. Al ser un átomo neutro, podemos deducir que tiene también un electrón en una capa electrónica que, además, coincide con su capa de valencia. |
| Masa atómica | La masa atómica del hidrógeno es de 1,008 g/mol, lo que significa que un mol de este elemento, pesa 1,008 g (aunque generalmente, para los cálculos que puedes realizar en el colegio, en el instituto o en la universidad, se suele redondear y utilizar 1 g/mol). |
| Densidad | La densidad del hidrógeno es de 0,089 g/L, lo que quiere decir que es un elemento muy poco denso. |
| Punto de fusión | El punto de fusión del hidrógeno es de -259,14 °C —es decir que es muy bajo—, por lo que es un gas a temperatura ambiente. |
| Punto de ebullición | El punto de ebullición del hidrógeno es de -252 °C. |
| Energía de ionización | La energía de ionización del hidrógeno es de 13,6 eV, lo que significa que para separar un electrón de un átomo en estado fundamental de hidrógeno, se necesitan aplicarle 13,6 eV. |
Tabla 1. El hidrógeno: Características y descripción del hidrógeno.
Para entender bien cuál es la energía de ionización del hidrógeno, es importante que sepamos qué es:
La energía de ionización de un elemento es la energía que se necesita para separar un electrón de un átomo cuando este se encuentra en estado gaseoso.
Analicemos ahora algunas de las propiedades que tiene el hidrógeno como lemento:
Acá tienes una tabla con una breve descripción de cada propiedad del hidrógeno.
| Propiedad del hidrógeno | Descripción |
| Ligero y pequeño | Como ya hemos visto, el hidrógeno es el elemento más pequeño y más ligero de todos los elementos que existen. Esto se debe a que solo tiene un protón, un electrón y un neutrón. |
| Diatómico | El hidrógeno es un elemento que, en su estado neutro, tiene solamente un electrón. Como ya sabemos, los elementos buscan tener su capa de valencia llena (en su máxima capacidad) para ser lo más estables posible. Como el hidrógeno solo tiene un electrón, tiene solamente una capa electrónica, que coincide con su capa de valencia. Para llenar esta primera capa solo son necesarios dos electrones, por lo que al hidrógeno le basta con unirse a otro átomo de hidrógeno para que ambos llenen su capa. Por eso, lo más común es encontrarlo como un conjunto de dos átomos de hidrógeno, es decir, es un elemento diatómico. |
| Gas en condiciones normales | En condiciones normales, es decir, a 1 atm de presión y 25 °C de temperatura, el hidrógeno es un gas. Esto se debe a que tiene un punto de fusión muy bajo, como ya hemos visto. La mayor parte del hidrógeno de la Tierra se encuentra en la atmósfera y en el agua. |
| Inflamable | El hidrógeno es un elemento muy inflamable, por lo que hay que tener especial precaución cuando se está manipulando, sobre todo cuando se junta con agentes oxidantes en un laboratorio. |
Tabla 2. El hidrógeno: Propiedades y descripción del hidrógeno.
Antes de seguir, es muy importante que veamos qué son los isótopos:
Los isótopos son diferentes variaciones del mismo elemento que tienen el mismo número de protones y electrones, pero un número diferente de neutrones en el núcleo.
El hidrógeno que hemos visto hasta ahora es el isótopo que se produce normalmente. El hidrógeno habitual se denomina protio (1H), porque solamente contiene un protón en el núcleo. El deuterio (2H) tiene un neutrón adicional, mientras que el tritio (3H) tiene dos neutrones.
Para que te hagas una mejor idea, puedes ver los tres isótopos, con su correspondiente núcleo, en la siguiente ilustración. Allí se puede notar claramente que todos tienen un protón (p) en el núcleo, con exactamente un electrón (e) orbitando a su alrededor; solo aumenta el número de neutrones (n).
Observa los tres isótopos del hidrógeno en la siguiente imagen:
Figura 2: Los isótopos del hidrógeno: protio, deuterio y tritio.
El hidrógeno es un elemento que se puede combinar con otros, para dar lugar a compuestos químicos. Generalmente, los compuestos que forman se denominan hidruros. Pero antes de ver en profundidad qué son estos compuestos y cuáles son sus características, es muy importante que tengamos claro cuál es el principal enlace que se da en los átomos de hidrógeno: el enlace de hidrógeno.
El enlace de hidrógeno es la fuerza de atracción entre el par o pares solitarios de electrones de un átomo muy electronegativo (normalmente oxígeno, nitrógeno o flúor) y el hidrógeno, cuando se une a otro átomo muy electronegativo (de nuevo, normalmente O, N o F).
Sin embargo, el término enlace de hidrógeno es un poco inapropiado, ya que se trata (principalmente) de una atracción, no de un enlace. Más concretamente, es una atracción electrostática (debida a electrones/cargas). No obstante, existe cierta covalencia (transferencia de carga a través del solapamiento de orbitales), pero es mucho más débil que un enlace totalmente covalente.
El enlace de hidrógeno puede producirse gracias a un enlace dipolo.
Un enlace dipolo es una separación de cargas opuestas a través de un enlace.
Cuando el hidrógeno se une a N, O o F existe una diferencia significativa en la electronegatividad entre el hidrógeno y el otro átomo. Debido a esto, la densidad electrónica es atraída hacia ese átomo, lo que deja al hidrógeno con una falta de densidad electrónica. Esto provoca un dipolo.
En este dipolo, el otro átomo tiene un exceso de densidad electrónica, por lo que cuenta con una carga negativa parcial (δ-). El hidrógeno, en cambio, carece de densidad electrónica, por lo que tiene una carga positiva parcial (δ+). Esta carga positiva parcial es la clave del enlace de hidrógeno.
Como el hidrógeno quiere densidad de electrones, buscará pares solitarios.
Los pares solitarios son pares de electrones que no participan en el enlace. Estos son electrones de valencia, lo que significa que se encuentran en la capa más externa del átomo o en el nivel de energía más alto.
Dado que los electrones del otro átomo participan en el enlace, los pares solitarios son el blanco perfecto para el hidrógeno. El enlace de hidrógeno describe la atracción entre estos electrones y el hidrógeno positivo (parcial).
Observa cómo es el enlace de hidrógeno en las moléculas de agua:
Fig. 3: Enlaces de hidrógeno entre moléculas de agua.
El hidrógeno es atraído por los pares solitarios del oxígeno cercano. El oxígeno contiene dos pares solitarios, por lo que cada molécula de agua puede formar cuatro enlaces de hidrógeno.
Aunque los enlaces de hidrógeno son una de las fuerzas intermoleculares (fuerzas entre moléculas) más potentes, siguen siendo bastante débiles en comparación con los enlaces covalentes (enlaces en los que se comparten electrones). Los enlaces de hidrógeno tienen ~1/10 de la fuerza de un enlace covalente, y se rompen y reforman constantemente en el agua (líquida).
Los hidruros son los principales compuestos que forma el hidrógeno al unirse a los átomos de otros elementos químicos.
Cuando forma hidruros, el hidrógeno actúa con su estado de oxidación -1.
Los hidruros se pueden clasificar en dos tipos:
Además de los hidruros, el hidrógeno puede formar otros compuestos que se nombran de manera distinta y que son muy importantes, tanto en ámbito de la química, como en nuestra vida cotidiana:
Veamos ahora algunos ejemplos de compuestos hidrogenados:
Algunos ejemplos de hidruros metálicos son los siguientes:
Veamos ahora algunos ejemplos de hidruros no metálicos:
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¿Cuáles compuestos se forman con el hidrógeno?
Los compuestos que se forman con el hidrógeno son los compuestos hidrogenados.
¿Qué compuestos tienen hidrógeno?
El hidrógeno puede formar hidruros metálicos e hidruros no metálicos.
¿Cómo se forman los compuestos de hidrógeno?
Los compuestos del hidrógeno se forman por la unión del hidrógeno con cualquier otro elemento de la tabla periódica.
¿Cuáles son los tipos de hidrógeno?
El hidrógeno tiene tres isótopos: el protio, el tritio y el deuterio.
¿Qué es el hidrógeno y para qué sirve?
El hidrógeno es el elemento químico más pequeño y ligero que existe. Su número atómico es 1.
Es un elemento muy importante para la vida en la tierra, ya que gracias a él existe el agua (formada por hidrógeno y oxígeno), que hace posible que existamos los seres vivos en la Tierra.
Además, forma otros compuestos muy importantes como los hidruros (tanto metálicos como no metálicos), y el metano (uno de los gases de efecto invernadero), entre otros.
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Lily Hulatt es una especialista en contenido digital con más de tres años de experiencia en estrategia de contenido y diseño curricular. Obtuvo su doctorado en Literatura Inglesa en la Universidad de Durham en 2022, enseñó en el Departamento de Estudios Ingleses de la Universidad de Durham y ha contribuido a varias publicaciones. Lily se especializa en Literatura Inglesa, Lengua Inglesa, Historia y Filosofía.
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Gabriel Freitas es un ingeniero en inteligencia artificial con una sólida experiencia en desarrollo de software, algoritmos de aprendizaje automático e IA generativa, incluidas aplicaciones de grandes modelos de lenguaje (LLM). Graduado en Ingeniería Eléctrica de la Universidad de São Paulo, actualmente cursa una maestría en Ingeniería Informática en la Universidad de Campinas, especializándose en temas de aprendizaje automático. Gabriel tiene una sólida formación en ingeniería de software y ha trabajado en proyectos que involucran visión por computadora, IA integrada y aplicaciones LLM.
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