El hidrógeno

El hidrógeno se combina con la mayoría de los elementos del sistema periódico para formar hidruros binarios de fórmula, MHx o MmHn. Estos compuestos del hidrógeno se dividen en tres clases principales:

Hidruros salinos

Son combinaciones del hidrógeno con los elementos más electropositivos (elementos alcalinos y alcalinotérreos, con excepción del Be, cuyo enlace con el hidrógeno es covalente). Son compuestos iónicos, no volátiles, no conductores en estado sólido y cristalinos. En estos compuestos el hidrógeno se encuentra como ion hidruro H¯.

Hidruros moleculares o covalentes

Son combinaciones del hidrógeno con los elementos no metálicos de los grupos p. Son sustancias volátiles y presentan enlace convalente.

Hidruros metálicos

Son combinaciones del hidrógeno con los elementos metálicos de las series d y f. Generalmente son compuestos no estequiométricos y presentan propiedades metálicas como la conductividad.

Figura 2. Los hidruros conocidos.

Los Hidruros Salinos

Los hidruros salinos se caracterizan formalmente por contener al hidrógeno en estado de oxidación –1, y existen sólo para los metales más electropositivos (Grupos 1 y 2). Los hidruros de los elementos alcalinos presentan estructura de tipo NaCl, mientras que las de los hidruros de los elementos alcalinotérreos son similares a las de los haluros de metales pesados como el PbCl2 (excepto el MgH2 que presentan estructura tipo rutilo, TiO2). De ahí la denominación de hidruros salinos. El radio iónico del H¯varía entre 1.26 Å en el LiH y 1.54 Å en el CsH. Esta variación se explica en función de la dificultad para el único protón nuclear para atraer a los dos electrones, lo que hace que esta especie sea fácilmente deformable o compresible (es un especie blanda).

Los hidruros salinos son insolubles en disoluciones no acuosas, con excepción de los haluros alcalinos fundidos, donde son muy solubles. La electrólisis de los hidruros fundidos originan H2 en el ánodo, lo que es consistente con la presencia de iones H¯. Otros hidruros tienden a descomponerse antes de fundirse.

2H¯ (en sal fundida) → H2(g) + 2e

Los hidruros salinos, generalmente sólidos blancos o grises, se obtienen generalmente mediante reacción directa del metal con hidrógeno a altas temperaturas. Los hidruros se utilizan como desecantes y reductores, como bases fuertes y algunos como fuentes de H2 puro. El CaH2 es particularmente útil como agente desecante de disolventes orgánicos, reaccionado suavemente con el agua. El CaH2 también se puede emplear para reducir los óxidos metálicos a metal:

CaH2 (s) + 2H2O (l) → Ca2+(ac) + 2H2(g) + 2OH¯(ac)

CaH2 (s) + MO(s) → CaO(s) + M(s) + H2(g)

El hidruro sódico reacciona violentamente con el agua, pudiendo llegar a inflamarse con la humedad del aire:

NaH(s) + H2O (l) → Na+(ac) + H2(g) + OH-(ac)

Cuando se produce un incendio por la inflamación de NaH, nunca se debe apagar con agua, ni tampoco, con CO2, ya que éste produce más llamas. Estos incendios se apagan con extintores de polvo como los de SiO2 (sílice).

Uno de las aplicaciones de los hidruros salinos, como el NaH, es la formación de otros hidruros:

NaH (s) + B(C2H5)3 (éter) → Na[HB(C2H5)3] (éter)

El LiH reacciona con el cloruro de aluminio para formar un hidruro complejo de litio y aluminio, LiAlH4, que es muy útil como agente reductor en Química Orgánica.

Al2Cl6 (éter)+ 8 LiH (éter) → 2LiAlH4 (éter) + 6LiCl(s)

Hidruros Metálicos

El hidrógeno reacciona con diversos metales de transición, incluyendo los lantánidos y actínidos, para producir

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