Propiedades del hidrógeno (H)

¿Qué es el hidrógeno ?

El hidrógeno es un elemento químico de número atómico 1, lo que significa que cada átomo de hidrógeno cuenta con un protón en su núcleo atómico. Se representa con el símbolo H y se encuentra ubicado en el grupo 1 y el periodo 1 de la tabla periódica. Sin embargo, debido a sus múltiples propiedades, se trata de un elemento difícil de clasificar. Así, aunque su posición en la tabla periódica sea anexa a los metales alcalinos, el hidrógeno es un no metal. A temperatura y presión estándar, dos átomos del elemento se unen para formar el llamado hidrógeno molecular o dihidrógeno, un gas incoloro, inodoro e insípido pero inflamable cuya fórmula es H₂. En la Tierra, el hidrógeno solo existe en combinación con otros elementos.

El hidrógeno es el elemento más abundante del Universo, y el primero que se formó después del Big Bang, formando grandes nubes moleculares que más tarde se convertirían en las primeras estrellas. De hecho, el hidrógeno es el combustible principal de las estrellas, en las que se fusiona para producir una gran cantidad de energía y helio como resultado. En nuestro planeta se trata de un elemento omnipresente que representa 0,14 % de la masa total.

Propiedades químicas del hidrógeno (H)

• El hidrógeno fue descubierto en el año 1766 por el científico, naturalista y filósofo Henrry Cavendish, quien fue el primero en determinar que el hidrógeno era un elemento particular que se oxidaba en presencia de oxígeno para producir agua. De hecho, su nombre, hidrógeno, significa «formador de agua» y procede de las voces griegas «hydros«, agua, y «genos«, generador.
• El hidrógeno es el elemento químico más ligero que existe: su átomo está formado por un protón y un electrón
• El átomo de hidrógeno tiene una configuración electrónica 1s¹.
• La molécula de H₂ está conformada por dos átomos de hidrógeno unidas por un enlace covalente.
• Su masa atómica es de 1,00797 g/mol y su densidad de 0,071 g/ml.
• En condiciones normales el hidrógeno es un gas incoloro, inodoro, insípido e inflamable. De hecho, el hidrógeno es la sustancia más inflamable conocida. Su punto de ebullición se encuentra en los -257,9ºC y su punto de fusión en los -259,2 ºC.
• El hidrógeno tiene 3 isótopos naturales: el hidrógeno-1, el hidrógeno-2 y el hidrógeno 3; que comúnmente son conocidos como protio, deuterio y tritio, y que respectivamente contarían con un protón; un protón y un neutrón, y un protón y dos neutrones. También en condiciones de laboratorio se han logrado sintetizar hasta 5 isótopos más: hidrógeno-4, hidrógeno-4.1, hidrógeno-5, hidrógeno-6 e hidrógeno-7.
• El hidrógeno funciona generalmente con un estado de oxidación +1 a excepción de cuando forma hidruros metálicos en donde su estado de oxidación es -1.
• Menos en su estado gaseoso, el hidrógeno siempre se encuentra asociado a otros elementos, formando enlaces covalentes con los elementos no metálicos y enlaces metálicos con los elementos de transición.
• Entre los compuestos principales formados por el hidrógeno se encuentra el agua (H₂O), la mayor parte de compuestos orgánicos y muchos minerales.

Efectos del hidrógeno sobre la salud

El hidrógeno es un elemento relativamente inocuo para la salud humana cuyas principales consecuencias pueden derivar del uso industrial o profesional del gas. En espacios abiertos, debido a su ligereza, los riesgos derivados del manejo del hidrógeno se reducen drásticamente. En espacios cerrados, aunque no se trata de un elemento tóxico, puede inducir a asfixia, aunque raramente suele hallarse en las concentraciones necesarias para producir tal efecto. En el caso de inhalación accidental de grandes concentraciones del gas un individuo puede experimentar mareos, dolores de cabeza, pitidos en los oídos, somnolencia, náuseas, vómitos y en casos muy extremos puede producir inconsciencia e incluso la muerte. Por otro lado, no se han encontrado indicios de que el hidrógeno cause mutagénesis, embriotoxicidad o toxicidad reproductiva, ni tampoco de efectos perjudiciales para las plantas o la vida acuática.

Efectos ambientales del hidrógeno

Del mismo modo que en condiciones normales de concentración el hidrógeno no es tóxico para la salud, tampoco se han encontrado indicios de que pueda resultar un gas contaminante en la naturaleza. De hecho, abundante en la Tierra y virtualmente inagotable, el hidrógeno se posiciona en la actualidad como una de las fuentes de energía limpia más prometedoras del futuro, ya que como subproducto de su combustión se obtendría agua. Sin embargo, en los últimos años se vienen desarrollando algunos estudios que tratan de comprender como podría influir un incremento del uso de tecnologías basadas en hidrógeno para la obtención de energía.

Así, los científicos calculan que reemplazar los combustibles fósiles por hidrógeno en todo el mundo multiplicaría entre 4 y 8 veces la cantidad de hidrógeno que los seres humanos expulsan anualmente a la atmósfera, lo que podría conducir a la formación indirecta de ozono en las capas superiores de la atmósfera. Otros científicos también barajan la posibilidad de que el hidrógeno pueda contribuir potencialmente a la generación del efecto invernadero mediante el secuestro de radicales hidroxilo (OH), los cuales son los responsables de la eliminación del metano en la atmósfera, contribuyendo a la acumulación de este potente gas de efecto invernadero.