Idrogeno: reazioni con metalli alcalini, ossidi, alogeni

L’idrogeno dà reazioni con tutti i metalli alcalini e con i metalli alcalino-terrosi più reattivi ovvero calcio, stronzio e bario per formare gli idruri.
In condizioni normali l’idrogeno è relativamente poco reattivo ma, ad elevate temperature, dà luogo a numerose reazioni.

Due terzi della produzione mondiale dell’idrogeno è destinata alla produzione di ammoniaca utilizzata principalmente quale base per ottenere fertilizzanti agricoli e per la sintesi dell’acido nitrico.

Reazione con i metalli alcalini

L’idrogeno reagisce con i metalli alcalini secondo la seguente reazione generale:
2 Me(s) + H2(g) → 2 MeH(s)

La reazione dei metalli alcalini più reattivi  segue la seguente reazione generale:
Me(s) + H2(g) →  MeH2(s)

I composti formati sono cristalli ionici contenenti lo ione idruro H che è un energico riducente e una base forte che reagisce con l’acqua per dare H2 secondo la reazione:
H + H2O → H2 + OH

Reazione con gli ossidi

L’idrogeno riduce alcuni ossidi metallici ad elevata temperatura:
Fe3O4(s) + 4 H2(g) → 3 Fe(s) + 4 H2O(g)
MnO2(s) + H2(g) → MnO(s) + H2O(g)

Grazie alla sua capacità di reagire con l’ossigeno in una reazione altamente esotermica l’idrogeno può essere usato in una cella a combustibile:
2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(l)

Tale reazione è stata utilizzata nel lancio di navicelle spaziali e in alcuni dirigibili tra cui anche sull’Hindenburg che nel 1937 esplose in volo.

Reazione con gli alogeni

Reagisce con gli alogeni per formare gli alogenuri di idrogeno. La reazione avviene lentamente a temperatura ambiente e hanno una velocità maggiore all’aumentare della temperatura. La reazione con il fluoro, tuttavia, è veloce anche a temperatura ambiente.

La reazione degli alogeni con l’idrogeno segue la seguente reazione generale:
X2(g) + + H2(g) → 2 HX(g)

L’idrogeno è utilizzato in molte reazioni organiche tra cui l’idrogenazione catalitica.

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