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Home Chimica

Idrogeno: metodi di preparazione

di Chimicamo
23 Agosto 2021
in Chimica, Chimica Generale
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idrogeno-chimicamo

idrogeno-chimicamo

L' idrogeno è l'elemento più abbondante dell'universo che si trova sotto tre forme isotopiche. Esse sono 1H (98.9844%) noto come Protio, 2D (0.0156 %) noto come Deuterio e 3H (presente in tracce) noto come Tritio.

E' l'elemento numero 1 della Tavola Periodica e si presenta come un gas incolore, inodore, non velenoso e infiammabile sotto forma di molecola diatomica H2.

Il numero di ossidazione più comune dell'idrogeno è +1 anche se negli idruri esso assume il numero di ossidazione -1.

Nel 1766 il chimico e fisico scozzese  Henry Cavendishche identificò il gas prodotto nella reazione tra un metallo e un acido come “aria infiammabile”. Scoprì inoltre  che dalla sua combustione si otteneva acqua.

L'idrogeno il cui nome deriva dal greco ὕδωρ e γεν che significa generatore di acqua può essere prodotto sia in scala industriale che in laboratorio.

Metodi di preparazione

Elettrolisi dell'acqua

Per eseguire l'elettrolisi dell'acqua pura si deve tenere conto che essa è un cattivo conduttore. Ciò rende impossibile qualunque processo elettrolitico quindi per aumentarne la conducibilità si deve aggiungere un opportuno elettrolita.

LEGGI ANCHE   I gas nobili: proprietà e composti

All'anodo avviene la semireazione di ossidazione

2 H2O → O2 + 4 H+ + 4 e–    E° = – 1.23 V

Mentre al catodo avviene la semireazione di riduzione

2 H2O + 2 e– → H2 + 2 OH–    E° = – 0.828 V

La reazione complessiva non spontanea è quindi:

2 H2O → O2 + 2 H2

Reazione di spostamento del gas d'acqua

La reazione avviene tra monossido di carbonio e acqua ed è catalizzata da Fe2O3 o Cr2O3:

CO + H2O → CO2 + H2

Gassificazione del carbone

La reazione avviene tra carbone e vapore acqueo a 1000°C:

C + H2O → CO + H2

Reforming del gas naturale

ADVERTISEMENTS

La reazione avviene tra metano e vapore acqueo a una temperatura tra i 700 e i 1100 °C:

CH4 + H2O → CO + 3 H2

Reazione tra idruri metallici e acqua

La reazione avviene tra idruri di metalli attivi e acqua:

CaH2 + 2 H2O → Ca(OH)2 + 2 H2

Reazione tra metalli e acido

La reazione avviene tra alcuni metalli reattivi come lo zinco e acidi non ossidanti come l'acido cloridrico. Questo è uno dei metodi più utilizzati per l'ottenimento dell'idrogeno in laboratorio che viene fatto avvenire nell'apparecchio di Kipp:

Zn + 2 H+ → Zn2+ + H2

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Tags: apparecchio di Kippelettrolisiisotopireforming

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Il Progetto Chimicamo

Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

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