Formulación y nomeclatura de compuestos binarios: hidroruros metálicos, hidroduros no metálicos y ácidos hidrácidos

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Hidruros metálicos

Los hidruros metálicos son combinaciones binarias que se forman de la unión de un metal con el hidrógeno. Para hidruros metálicos, el hidrógeno se comporta como si fuese el no metal, es decir, como la parte más electronegativa, escribiendo su símbolo a la derecha y el del metal hacia la izquierda.

Metal + H₂ >> hidruro metálico

Según el sistema Stock, los hidruros metálicos se nombran de igual manera que las reglas ya descritas, utilizando la palabra hidruro en continuación a la preposición de, luego el nombre del metal, y por último se escribe en números romanos y entre paréntesis su número de oxidación.

Hidruro de + nombre del no metal (número de oxidación)

Estudiemos un ejemplo:

Fe + H₂ >> FeH₃

• En esta reacción, una molécula monoatómica de hierro (Fe), reacciona con una molécula diatómica de hidrógeno (H₂), para formar una molécula de hidruro de hierro. Ubiquemos al hierro en la tabla periódica con el número atómico 26. El hierro es un metal que posee dos números de oxidación 2 y 3, por lo que debemos probar hacer el intercambio con dichos números, quedando FeH₂ (con número de oxidación 2), y FeH₃ (con número de oxidación 3), lo que nos señala que para el compuesto estudiado el número de oxidación del hierro es el 3. Su nomenclatura es hidruro de hierro (III).

Según la nomenclatura estequiométrica o nomenclatura de proporciones, los compuestos se nombran en función al número de átomos de cada elemento. Se utiliza la siguiente fórmula:

Prefijo + hidruro de + metal

Estudiemos los siguientes ejemplos con el metal plomo:

a) PbH₄: esta fórmula corresponde al tetrahidruro de plomo, el prefijo tetra viene dado por los cuatro átomos de hidrógeno, seguido del nombre del metal.

b) PbH₂: esta fórmula corresponde al dihidruro de plomo, el prefijo di viene dado por los dos átomos de hidrógeno, seguido del nombre del metal.

La I.U.P.A.C recomienda el uso de la nomenclatura Stock y estequiométrica, sin embargo es necesario conocer la nomenclatura antigua o tradicional, siguiendo la fórmula:

Hidruro           raíz del nombre del metal + terminación oso, menor número de oxidación

                                                                             terminación ico, mayor número de oxidación

Estudiemos los siguientes ejemplos:

a) Con el hierro (Fe): FeH₂, FeH₃

• En las fórmulas moleculares de los diferentes hidruros metálicos de hierro, tenemos: hidruro ferroso e hidruro férrico, respectivamente.

b) Con el plomo (Pb): PbH₂, PbH₄

• En las fórmulas moleculares para los hidruros metálicos, su nomenclatura es: hidruro plumboso e hidruro plúmbico, respectivamente.

Las tres nomenclaturas descritas pueden compararse al estudiar la siguiente tabla con los elementos, sodio, bario, cobalto, estaño y cobre.

Tabla 1. Comparación de nomenclaturas utilizadas para algunos óxidos ácidos.

Hidruros no metálicos

Los hidruros metálicos son combinaciones binarias de la unión de hidrógeno y un no metal de menor electronegatividad. Para hidruros no metálicos, el hidrógeno continúa comportándose como si fuese el no metal, como la parte más electronegativa, escribiéndose su símbolo a la derecha y el del no metal de menor electronegatividad hacia la izquierda.

No metal (menor electronegatividad) + H₂ >> hidruro no metálico

Para la nomenclatura de hidruros no metálicos suelen emplearse nombres sistemáticos y comunes, tales como en los ejemplos a continuación, con los elementos, fósforo, nitrógeno, silicio y arsénico:

a) Con fósforo (P): PH₃, P₂H₄

Estas fórmulas corresponden al trihidruro de fósforo y tetrahidruro de fósforo, también conocidos comúnmente como fosfina y difosfina, respectivamente.

b) Con nitrógeno (N): NH₃, N₂H₄

Estas fórmulas corresponden al trihidruro de nitrógeno y tetrahidruro de dinitrógeno, también conocidos comúnmente como amoniaco e hidracina, respectivamente.

c) Con silicio (Si): SiH₄

Esta fórmula corresponde al tetrahidruro de silicio, también conocido comúnmente como silano.

d) Con arsénico (As): AsH₃

Esta fórmula corresponde al trihidruro de arsénico, también conocido comúnmente como arsina.

Ácido hidácido

Los ácidos hidrácidos son combinaciones binarias formadas por hidrógeno y elementos no metálicos de mayor electronegatividad. Para los ácidos hidrácidos, el hidrógeno se comporta como el metal, es decir, como la parte menos electronegativa, escribiendo su símbolo a la izquierda y el del no metal de mayor electronegatividad hacia la derecha.

No metal (mayor electronegatividad) + H₂ >> ácido hidrácido

Los ácidos hidrácidos reciben su nombre dado a su capacidad de disolverse en agua y formar compuesto ácidos, entre ellos los elementos: flúor (F), cloro (Cl), bromo (Br), yodo (I), azufre (S), selenio (Se) y teluro (Te).

Para la nomenclatura de estos compuestos, al igual que en el caso de hidruros no metálicos, suelen utilizarse la nomenclatura estequiométrica o sistemática, siempre que el elemento no metálico no esté disuelto en agua, escribiendo la terminación uro luego de la raíz del nombre del no metal, en continuación la preposición de, luego de la palabra hidrógeno.

Raíz del nombre del no metal + uro de hidrógeno

Estudiemos un ejemplo:

F₂ + H₂ >> FH

• En esta reacción, una molécula diatómica de hierro (Fe), reacciona con una molécula diatómica de hidrógeno (H₂), para formar una molécula de fluoruro de hidrógeno. Ubiquemos al flúor en la tabla periódica con el número atómico 9. Al realizar el intercambio de número de oxidación 1 y 1 para cada elemento, se obtiene el compuesto señalado.

Si el elemento no metálico se encuentra disuelto en agua o lo que es igual decir, en solución acuosa, la nomenclatura comenzará con la palabra ácido, seguida de la raíz del nombre del no metal más el sufijo hídrico. Se utiliza la siguiente fórmula:

Ácido + raíz del nombre del no metal + hídrico

Estudiemos un ejemplo:

Cl₂ + H₂ >> HCl

• En esta reacción, una molécula diatómica de cloro (Cl), reacciona con una molécula diatómica de hidrógeno (H₂), para formar una molécula de cloruro de hidrógeno. Ubiquemos al cloro en la tabla periódica con el número atómico 17. Al realizar el intercambio de número de oxidación 1 y 1 para cada elemento, se obtiene el compuesto señalado, en cual pasará a llamarse ácido clorhídrico.

A continuación en la tabla 2, se comparan las nomenclaturas descritas para ácidos hidrácidos de los elementos no metálicos altamente electronegativos:

Tabla 2. Comparación de nomenclaturas utilizadas para ácidos hidrácidos.

Referencias bibliográficas:

Cuerpo de redacción (1997). Mentor interactivo. Enciclopedia temática estudiantil. Editorial Océano. Barcelona, España. Pág: 410.

Suarez, F (2011). Química teoría. 4to año de Educación media general. Editorial Romor. Caracas, Venezuela. Pág: 14 - 15.