Hidruros.

HIDRUROS

1. CONCEPTO

Los hidruros son compuestos binarios formados por átomos de hidrógeno y de otro elemento químico, pudiendo ser este metal o no metal. Existen dos tipos de hidruros: los metálicos y los no metálicos (hidrácidos).

2. HIDRUROS METALICOS

Son compuestos binarios constituidos por hidrógeno y un elemento metálico. El metal actúa con su menor número de valencia y, por lo tanto, cada metal forma un solo hidruro.

• Se formulan escribiendo primero el símbolo del elemento metálico.

• Se nombran con la palabra hidruro seguida del nombre del metal.

Los hidruros metálicos son el resultado de la unión entre el hidrógeno y un elemento metálico.

Metal + hidrógeno → hidruro metálico

2 Na + H2 → 2 NaH

Los hidruros metálicos se caracterizan por ser los únicos compuestos en los que el hidrógeno funciona como número de oxidación de -1. Para escribir la fórmula de un hidruro metálico primero se escribe el símbolo del elemento metálico (parte positiva) y después el del hidrógeno (parte negativa). Por ejemplo, la fórmula del hidruro que resulta al combinarse el calcio con el hidrógeno es la siguiente:

Ca2+ H1-2

2.1. NOTACION

En la escritura de los hidruros metálicos primeramente se escribe el metal, seguido del hidrogeno y luego se intercambian las valencias a manera de subíndices de acuerdo a la siguiente estructura:

2.2. NOMENCLATURA

Los hidruros metálicos se pueden nombrar de tres maneras:

 Nomenclatura Tradicional: Para nombrarlos se utiliza la palabra hidruro, la preposición de y el nombre del elemento metálico. Si el metal con el que se combina tiene dos valencias, se pone como en el de una valencia pero el nombre del metal acaba en oso cuando actúa con la valencia menor y en ico cuando actúa con la valencia mayor y se le quita el prefijo de, ejemplos:

2Na + H2 =======> 2NaH

NT: Hidruro Sódico

LiH Hidruro de Litio

KH Hidruro de potasio

CaH2 Hidruro de calcio

PbH2 Hidruro plumboso

FeH2 Hidruro ferroso

AlH3 Hidruro de aluminio

AuH Hidruro auroso

NiH2 Hidruro niqueloso

CuH Hidruro cuproso

 Nomenclatura de STOCK: Para nombrar de esta forma se utiliza primero los nombres genéricos como hidruros luego el nombre del elemento, indicando su numero de valencia dentro de un paréntesis en romano, ejemplos:

2Na + H2 =======> 2NaH

NS: Hidruro de sodio (i)

NaH Hidruro de sodio (I)

KH Hidruro de potasio (I)

CaH2 Hidruro de calcio (I)

PbH2 Hidruro de plomo (II)

FeH2 Hidruro de hierro (II)

AlH3 Hidruro de aluminio (III)

AuH Hidruro de oro (I)

NiH2 Hidruro de níquel (II)

CuH Hidruro de cobre (I)

 Nomenclatura de IUPAC: En el sistema de IUPAC se utilizan para nombrar prefijos numéricos resultantes del intercambio de números de hidruros. Ejemplos:

1=mono

2=di

3=tri

4=tetra

5=penta 6=hexa

7=hepta

8=octa

9=nona

10=deca

2Na + H2 =======> 2Na H

NI: Monohidruro de Sodio

LiH Hidruro de litio

KH Hidruro de potasio

CaH2 Dihidruro de calcio

PbH2 Dihidruro de plomo

FeH2 Dihidruro de hierro

AlH3 Trihidruro de aluminio

AuH Monohidruro de oro

NiH2 Dihidruro de níquel

CuH Monohidruro de cobre

3. HIDRUROS NO METÁLICOS

Son compuestos binarios formados por hidrógeno y un elemento no metálico. El no metal siempre actúa con su menor número de valencia, por lo cual cada uno de ellos forma un solo hidruro no metálico. Generalmente se encuentran en estado gaseoso a la temperatura ambiente. Algunos manifiestan propiedades ácidas, tales como los hidruros de los elementos flúor, cloro, bromo, yodo, azufre, selenio y telurio; mientras que otros no son ácidos, como el agua, amoníaco, metano, silanos, etc.

Estos compuestos forman soluciones acuosas cuando son disueltas en agua reciben el nombre de ácidos Hidrácidos.

3.1. NOTACIÓN

En la escritura de los hidruros no metálicos se escribe primeramente el no metal, seguido del hidrogeno y luego se intercambia las valencias a manera de subíndices de acuerdo a la siguiente estructura.

Los hidruros no metálicos solo se forman con la valencia negativa de los no metales pertenecientes a los grupos 6A y 7A de la tabla periódica. (F, Cl, Br, I, O, S, Se, Te).

3.2. NOMENCLATURA

• Se formulan escribiendo primero el símbolo del hidrógeno y después el del elemento. A continuación se intercambian las valencias. Los elementos flúor, cloro, bromo y yodo se combinan con el hidrógeno con valencia 1, y los elementos azufre, selenio y telurio lo hacen con valencia 2.

• Se nombra añadiendo la terminación uro en la raíz del nombre del no metal y especificando, a continuación, del hidrogeno.

Los hidruros no metálicos se pueden nombrar de tres maneras:

 Nomenclatura Tradicional: Se utiliza la palabra acido, seguida del nombre del no metal terminado en hídrico.

Br2 + H2 =======> 2BrH

NT: Acido Bromhidrico

IH Acido yodhidrico

Cl H Acido Clorhirico

SeH2 Acido Selenhidrico

 Nomenclatura de STOCK: Se nombra como halogenuros el hidrogeno, es decir, el no metal con la terminación uro de hidrogeno. Tanto hídrico como como uro significa “con numero de oxidación negativo” y sin oxigeno.

Br2 + H2 =======> 2BrH

NS: Bromuro de Hidrogeno

IH Yoduro de Hidrogeno

Cl H Cloruro de Hidrogeno

SeH2 Seleniuro de Hidrogeno

 Nomenclatura de IUPAC: Se utiliza prefijos numerales que indican los átomos que hay en la molécula, ejemplo:

Br2 + H2 =======> 2BrH

NI: Monobromuro de hidrogeno

IH Monoyoduro de Hidrogeno

Cl H Mono cloruro de Hidrogeno

SeH2 Diseleniuro de Hidrogeno

3.3. OBTENCIÓN

De acuerdo a la ecuación general de formación, los hidruros no metálicos se pueden obtener de la siguiente manera:

Con valencia -1

I2 + H2 2HI acido yodhídrico

Con valencia -2

S + H2 H2S Acido sulfhídrico

4. CASOS ESPECIALES

Los elementos del grupo 5ª de la tabla periódica también forman hidruros no metálicos que se escriben igualmente que los hidruros metálicos, no son ácidos hidrácidos y se nombran empleando la terminación ina o amina.

2P + 3H2 =======> 2PH3

Fosfina o fosfamina

NH3 Amoniaco o amina

AsH3 Arsina o arsenamina

SbH3 Estibamina o estibina

N2H4 Hidracina

De la misma manera los elementos del grupo 6 A se la tabla periódica también forman compuestos hidrogenados.

SiH4 Silano

Si2 H6 disilano

CH4 Metano

Por ultimo el boro también forma compuestos hidrogenados llamados boranos.

B H3 borano

5. APLICACIONES Y USOS DE HIDRUROS

a. Acido clorhídrico. (HCl) Líquido incoloro que humea al aire y posee un olor punzante. Puede presentar una tonalidad amarillenta por contener trazas de cloro, hierro o materia orgánica. Es un ácido de alta estabilidad térmica, Es obtenido por combinación y absorción en agua de cloro e hidrógeno gaseosos. Es una sustancia de gran utilidad en nuestros días por los químicos en los laboratorios y las industrias. Después del ácido sulfúrico, es el ácido de mayor importancia a escala industrial.

Aplicación

• Decapado o limpieza (eliminación de la capa de oxido) de metales en industria metalúrgica.

• Neutralizante, reductor e intermediario en síntesis orgánicas e inorgánicas en industria química.

• Solvente de diferentes químicos y materias primas.

• Reactivo para la elaboración de colorantes y tintas.

• Agente blanqueador de grasas y aceites.

• Reactivo para la elaboración de fertilizantes.

• Acidificante y activador de pozos petroleros.

• Agente acidificante, neutralizante y reactivo en procesos de teñido, mercerizado e impresión en la industria textil.

• En la fabricación de productos varios de limpieza.

• Interviene en el proceso de obtención de la cerveza.

• En el proceso de refinación de aceites.

• Utilizado en el tratamiento de aguas industriales y de potabilización de agua.

b. Acido fluorhídrico (FH)

• Químicos

El Fluoruro de Hidrógeno se utiliza para producir compuestos fluorados. Estos compuestos fluorados se emplean principalmente como fluidos refrigerantes o como polímeros.

• Industria de los metales

En la purificación del Uranio, el Fluoruro de Hidrógeno se emplea para convertir los óxidos de Uranio en UF4. En solución acuosa se emplea HF para tratamiento superficial del acero inoxidable y el vidrio.

• Laboratorios & análisis

El Fluoruro de Hidrógeno se utiliza para calibrar la monitorización de emisiones ambientales y traza de impurezas en analizadores. La industria del Cemento y el

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