Los hidruros son compuestos binarios formados por hidrógeno y otro elemento. Son muy diversos en propiedades físicas y químicas, dependiendo de la naturaleza del otro elemento y del tipo de enlace formado.
Tipos de hidruros:
Hidruros metálicos: Formados por metales (elementos de los grupos 1, 2 y 13)
Hidruros covalentes: Formados por no metales
Hidrácidos: Hidruros covalentes que forman ácidos en agua (grupos 16 y 17)
Nomenclatura de hidruros metálicos por prefijos
Se utilizan prefijos que indican el número de átomos de cada elemento: mono-, di-, tri-, tetra-, etc.
Nomenclatura de hidruros metálicos por estado de oxidación
Para los hidruros metálicos, el hidrógeno tiene estado de oxidación -1.
Procedimiento de cálculo:
1. Cada hidrógeno tiene oxidación -1
2. La carga total negativa: -1 × número de hidrógenos
3. Esta carga es compensada por el metal
4. Estado de oxidación del metal = carga total ÷ número de átomos del metal
Elementos sin indicación de estado de oxidación:
Tabla de hidruros metálicos:
Fórmula
Nomenclatura estado oxidación
Nomenclatura prefijos
LiH
Hidruro de litio
Hidruro de litio
CaH₂
Hidruro de calcio
Dihidruro de calcio
AlH₃
Hidruro de aluminio
Trihidruro de aluminio
FeH₂
Hidruro de hierro(II)
Dihidruro de hierro
FeH₃
Hidruro de hierro(III)
Trihidruro de hierro
BeH₂
Hidruro de berilio
Dihidruro de berilio
ZnH₂
Hidruro de zinc(II)
Dihidruro de zinc
Nomenclatura con terminación -ano (hidruros covalentes)
Los hidruros de no metales que logran completar su capa de valencia (configuración de gas noble) se nombran con el sufijo -ano.
Fórmula
Nomenclatura -ano
Estado gaseoso
Características
CH₄
Metano
CH₄(g)
Gas inflamable, olor característico
BH₃
Borano
BH₃(g)
(El boro suele formar 3 enlaces) Gas muy reactivo, forma dímeros
NH₃
Azano
NH₃(g)
Gas incoloro, olor pungente característico
SiH₄
Silano
SiH₄(g)
Gas pirofórico, se inflama en aire
GeH₄
Germano
GeH₄(g)
Gas tóxico, inestable
PH₃
Fosfano
PH₃(g)
Gas tóxico, olor a pescado
AsH₃
Arsina
AsH₃(g)
Gas muy tóxico, olor a ajo
SbH₃
Estibina
SbH₃(g)
Gas tóxico, muy inestable
BiH₃
Bismutina
BiH₃(g)
Gas extremadamente inestable
H₂O
Oxidano
H₂O(g)
Agua
H₂S
Sulfano
H₂S(g)
Gas tóxico, olor a huevo podrido
H₂Se
Selenano
H₂Se(g)
Gas muy tóxico, inestable
H₂Te
Telurano
H₂Te(g)
Gas extremadamente tóxico
HF
Fluorano
HF(g)
Gas corrosivo, muy reactivo
HCl
Clorano
HCl(g)
Gas incoloro, olor pungente
HBr
Bromano
HBr(g)
Gas marrón-rojizo, tóxico
HI
Yodano
HI(g)
Gas incoloro, olor pungente
Nomenclatura de hidrácidos (en agua)
Los hidrácidos son hidruros de elementos de los grupos 16 y 17 que forman ácidos en disolución acuosa. Es crucial notar que estos compuestos tienen diferentes nombres según su estado:
En estado gaseoso (g): Se nombran como hidruros normales
En solución acuosa (aq) o (ac): Se nombran como ácidos con terminación -hídrico
Estructura de nomenclatura de hidrácidos:
Se usa la palabra "ácido" + nombre del no metal + "-hídrico"
Ejemplos:
HCl(aq): ácido clorhídrico
HF(aq): ácido fluorhídrico
HBr(aq): ácido bromhídrico
HI(aq): ácido yodhídrico
Hidrácidos del grupo 16 (calcógenos):
Fórmula gaseosa
En agua
Nomenclatura agua
Propiedades
H₂S(g)
H₂S(aq)
Ácido sulfhídrico
Tóxico, olor a huevo podrido
H₂Se(g)
H₂Se(aq)
Ácido selénico
Muy tóxico
H₂Te(g)
H₂Te(aq)
Ácido telúrico
Extremadamente tóxico
Hidrácidos del grupo 17 (halógenos):
Fórmula gaseosa
En agua
Nomenclatura agua
Propiedades
HF(g)
HF(aq)
Ácido fluorhídrico
Muy corrosivo, peligroso
HCl(g)
HCl(aq)
Ácido clorhídrico
Ácido fuerte, muy importante
HBr(g)
HBr(aq)
Ácido bromhídrico
Ácido fuerte
HI(g)
HI(aq)
Ácido yodhídrico
Ácido fuerte
Ejemplo de cambio de nomenclatura según el estado:
HCl(g): cloruro de hidrógeno (nombre de hidruro)
HCl(aq): ácido clorhídrico (nombre de ácido)
1. Nombra <b>AlH₃</b>:
(2 puntos)
a
)
Por estado de oxidación
b
)
Por prefijos
Retroalimentación: El hidruro de aluminio (AlH₃) es un compuesto sólido blanco que reacciona violentamente con el agua. Se utiliza como agente reductor en química orgánica y como fuente de hidrógeno para aplicaciones energéticas. Se descompone espontáneamente a temperatura ambiente liberando hidrógeno.
2. Nombra <b>FeH₂</b>:
(2 puntos)
a
)
Por estado de oxidación
b
)
Por prefijos
Retroalimentación: El hidruro de hierro(II) es inestable en condiciones normales y se descompone fácilmente. Los hidruros de hierro son importantes en procesos catalíticos y en el estudio de la fragilización por hidrógeno de los aceros.
3. Nombra <b>FeH₃</b>:
(2 puntos)
a
)
Por estado de oxidación
b
)
Por prefijos
Retroalimentación: El hidruro de hierro(III) es un compuesto extremadamente inestable que solo existe en condiciones de laboratorio muy específicas. Su estudio es importante para entender la química de coordinación del hierro y sus posibles aplicaciones en almacenamiento de hidrógeno.
4. Nombra <b>CaH₂</b>:
(2 puntos)
a
)
Por estado de oxidación
b
)
Por prefijos
Retroalimentación: El hidruro de calcio es un potente agente desecante usado en laboratorios químicos. Reacciona con agua produciendo hidróxido de calcio e hidrógeno gaseoso. También se utiliza como fuente portátil de hidrógeno y para la desoxidación de metales fundidos en metalurgia.
5. Nombra <b>SnH₄</b>:
(2 puntos)
a
)
Por estado de oxidación
b
)
Por prefijos
Retroalimentación: El tetrahidruro de estaño o estannano (SnH₄) es un gas incoloro, tóxico e inestable a temperatura ambiente. Se utiliza en la deposición química de vapor para crear películas delgadas de estaño y en la síntesis de compuestos organoestánnicos utilizados como biocidas y estabilizadores de PVC.
6. Nombra <b>HgH₂</b>:
(2 puntos)
a
)
Por estado de oxidación
b
)
Por prefijos
Retroalimentación: El hidruro de mercurio(II) es extremadamente inestable y se descompone rápidamente a temperatura ambiente en mercurio elemental e hidrógeno. Los compuestos de mercurio son altamente tóxicos y deben manipularse con precaución. Este hidruro tiene principalmente interés académico en estudios de química fundamental.
7. Nombra <b>N₂H₂</b>:
(1 punto)
a
)
Por prefijos (no se usa estado de oxidación)
Retroalimentación: El dihidruro de dinitrógeno o diimida (N₂H₂) es un compuesto inestable que existe como intermediario en reacciones químicas. Es un potente agente reductor que puede reducir alquenos a alcanos sin afectar a otros grupos funcionales. Se utiliza en síntesis orgánica y como intermedio en la producción de hidracina.
8. Nombra <b>PH₃</b>:
(2 puntos)
a
)
Por estado de oxidación
b
)
Por prefijos
Retroalimentación: La fosfina (PH₃) es un gas incoloro, inflamable y altamente tóxico con olor a pescado o ajo. Se utiliza como fumigante para el control de plagas en granos almacenados, como dopante en la industria de semiconductores, y como intermediario en la síntesis de retardantes de llama y otros compuestos de fósforo.
9. Nombra <b>BeH₂</b>:
(2 puntos)
a
)
Por estado de oxidación
b
)
Por prefijos
Retroalimentación: El hidruro de berilio es un sólido blanco, polímero, con una alta densidad de hidrógeno (18.3% en peso). Se ha investigado como material para almacenamiento de hidrógeno en aplicaciones energéticas. Los compuestos de berilio son extremadamente tóxicos y pueden causar beriliosis, una enfermedad pulmonar grave.
10. Nombra <b>BiH₃</b>:
(2 puntos)
a
)
Por estado de oxidación
b
)
Por prefijos
Retroalimentación: La bismutina (BiH₃) es un gas incoloro, extremadamente inestable y tóxico. Se descompone rápidamente a temperatura ambiente en bismuto metálico e hidrógeno. Tiene aplicaciones limitadas en investigación científica y puede utilizarse como precursor en la deposición de películas delgadas de bismuto para aplicaciones electrónicas.
11. Nombra <b>ZnH₂</b>:
(2 puntos)
a
)
Por estado de oxidación
b
)
Por prefijos
Retroalimentación: El hidruro de zinc es un polvo blanco inestable que se descompone lentamente incluso a bajas temperaturas. Actúa como un fuerte agente reductor y se ha estudiado como catalizador en reacciones de hidrogenación. También tiene potencial en sistemas de almacenamiento de hidrógeno para aplicaciones de energía limpia.
12. Nombra <b>AsH₃</b>:
(2 puntos)
a
)
Por estado de oxidación
b
)
Por prefijos
Retroalimentación: La arsina (AsH₃) es un gas incoloro extremadamente tóxico con olor a ajo. Se utiliza en la industria de semiconductores para la producción de diodos emisores de luz (LED), transistores y células solares. La arsina es un importante agente dopante para la fabricación de dispositivos semiconductores basados en arseniuro de galio.
13. Nombra <b>SiH₄</b>:
(2 puntos)
a
)
Por estado de oxidación
b
)
Por prefijos
Retroalimentación: El silano (SiH₄) es un gas incoloro, pirofórico que se inflama espontáneamente en contacto con el aire. Se utiliza ampliamente en la industria electrónica para la producción de semiconductores, células solares y pantallas planas. También se emplea en la fabricación de cerámicas, fibras ópticas y como precursor para la deposición de silicio amorfo.
14. Nombra <b>LiH</b>:
(2 puntos)
a
)
Por estado de oxidación
b
)
Por prefijos
Retroalimentación: El hidruro de litio es un sólido cristalino blanco utilizado como fuente de hidrógeno en generadores portátiles. Es un potente agente reductor en síntesis orgánica. Por su alta capacidad calorífica, se emplea como escudo térmico en aplicaciones aeroespaciales y como material para almacenamiento de hidrógeno en células de combustible.
15. Formula los hidruros:
(15 puntos)
a
)
Hidruro de sodio
b
)
Dihidruro de bario
c
)
Hidruro de estaño(IV)
d
)
Trhidruro de antimonio
e
)
Hidruro de potasio
f
)
Hidruro de mercurio(II)
g
)
Dihidruro de dinitrógeno
h
)
Hidruro de magnesio
i
)
Hidruro de estaño(II)
j
)
Hidruro de calcio
k
)
Dihidruro de mercurio
l
)
Hidruro de mercurio(I)
m
)
Pentahidruro de fósforo
n
)
Hidruro de arsénico(V)
o
)
Trihidruro de arsénico
Retroalimentación:
16. Nombra o formula los hidruros con el sufijo -ano:
(4 puntos)
a
)
Silano
b
)
PH₃
c
)
Metano
d
)
BH₃
Retroalimentación:
17. Nombra o formula los hidruros en agua:
(4 puntos)