Comprender los conceptos básicos
* isótopos de hidrógeno: El hidrógeno tiene tres isótopos:
* protium (¹h): El más común, con un protón y sin neutrones.
* Deuterium (²h): También conocido como hidrógeno pesado, con un protón y un neutrón.
* tritium (³h): Radiactivo, con un protón y dos neutrones.
* cloro: Un no metal altamente reactivo con dos isótopos naturales (³⁵cl y ³⁷cl).
* luz solar: Proporciona la energía necesaria para romper la molécula de cloro (CL₂) en átomos de cloro reactivo.
La reacción
La reacción entre el hidrógeno y el cloro a la luz solar es un ejemplo clásico de una reacción fotoquímica . .
1. Disociación de cloro: La luz solar proporciona energía para romper la molécula de cloro:
Cl₂ + luz solar → 2 Cl
2. Reacción de hidrógeno-cloro: Los átomos de cloro reaccionan con las moléculas de hidrógeno, formando cloruro de hidrógeno (HCl):
H₂ + cl → hcl + h
Esta reacción es una reacción en cadena . El átomo de hidrógeno producido en el primer paso puede reaccionar con otra molécula de cloro, continuando el ciclo.
3. Variación de isótopos: Los tres isótopos de hidrógeno pueden participar en esta reacción:
* Protium: Formas ¹H-Cl (cloruro de hidrógeno).
* Deuterium: Formas ²H-Cl (cloruro de deuterio).
* tritium: Formas ³H-Cl (cloruro de tritio).
Puntos clave
* Tasa de reacción: El deuterio y el tritio son más pesados que el protio, lo que puede afectar ligeramente la velocidad de reacción. Sin embargo, la diferencia suele ser pequeña.
* Radioactividad: El tritio es radiactivo y sufre descomposición beta. La molécula resultante ³H-Cl también será radiactiva.
* Formación del producto: Los tres isótopos formarán moléculas de cloruro de hidrógeno, y la única diferencia es la masa del átomo de hidrógeno.
Nota importante: Esta reacción es altamente exotérmica y puede ser explosiva si la mezcla de hidrógeno y cloro no se controla cuidadosamente.
