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Física y Química 3.º ESO · Hidruros metálicos y compuestos del hidrógeno con no metales

Hidrácidos y nombres aceptados de los hidruros de no metales

Objetivo: Al terminar, sabrás nombrar las disoluciones en agua de los haluros de hidrógeno y del sulfuro de hidrógeno como hidrácidos (ácido clorhídrico, ácido sulfhídrico…) y usar los nombres aceptados de los hidruros de los grupos 13, 14 y 15 (borano, silano, fosfano, arsano, estibano).

Explicación

Hidrácidos

Los haluros de hidrógeno ( $\text{HF}$ , $\text{HCl}$ , $\text{HBr}$ , $\text{HI}$ ) y los compuestos del hidrógeno con S, Se y Te ( $\text{H}_2\text{S}$ , $\text{H}_2\text{Se}$ , $\text{H}_2\text{Te}$ ) son gases. Cuando se disuelven en agua forman disoluciones ácidas, que se llaman hidrácidos y tienen un nombre propio:

ácido + raíz del no metal + -hídrico

Gas	Nombre del gas	En disolución acuosa	Nombre del hidrácido
$\text{HF}$	fluoruro de hidrógeno	$\text{HF}\,(aq)$	ácido fluorhídrico
$\text{HCl}$	cloruro de hidrógeno	$\text{HCl}\,(aq)$	ácido clorhídrico
$\text{HBr}$	bromuro de hidrógeno	$\text{HBr}\,(aq)$	ácido bromhídrico
$\text{HI}$	yoduro de hidrógeno	$\text{HI}\,(aq)$	ácido yodhídrico
$\text{H}_2\text{S}$	sulfuro de hidrógeno	$\text{H}_2\text{S}\,(aq)$	ácido sulfhídrico
$\text{H}_2\text{Se}$	seleniuro de hidrógeno	$\text{H}_2\text{Se}\,(aq)$	ácido selenhídrico
$\text{H}_2\text{Te}$	telururo de hidrógeno	$\text{H}_2\text{Te}\,(aq)$	ácido telurhídrico

El símbolo $(aq)$ significa «disuelto en agua». Así, «cloruro de hidrógeno» es el gas puro y «ácido clorhídrico», su disolución. El jugo gástrico de tu estómago contiene ácido clorhídrico.

Nombres aceptados de otros hidruros de no metales

Con los no metales de los grupos 13, 14 y 15 el hidrógeno se escribe a la derecha (como en $\text{NH}_3$ y $\text{CH}_4$ ) y la IUPAC recomienda nombres terminados en -ano:

Grupo	Fórmula	Nombre aceptado
13	$\text{BH}_3$	borano
14	$\text{CH}_4$	metano
14	$\text{SiH}_4$	silano
15	$\text{NH}_3$	amoníaco (también azano)
15	$\text{PH}_3$	fosfano
15	$\text{AsH}_3$	arsano
15	$\text{SbH}_3$	estibano

El número de H coincide con la valencia del no metal: grupo 13 → 3 H; grupo 14 → 4 H; grupo 15 → 3 H. En algunos libros verás también nombres con prefijos, como trihidruro de fósforo para el $\text{PH}_3$ ; la IUPAC prefiere fosfano.

Puntos clave

Hidrácido = disolución en agua de $\text{HF}$ , $\text{HCl}$ , $\text{HBr}$ , $\text{HI}$ , $\text{H}_2\text{S}$ , $\text{H}_2\text{Se}$ o $\text{H}_2\text{Te}$ .
Nombre: ácido + raíz + -hídrico (ácido clorhídrico, ácido sulfhídrico).
Gas puro: cloruro de hidrógeno; disolución: ácido clorhídrico, $\text{HCl}\,(aq)$ .
Hidruros de los grupos 13-15 con nombre en -ano: borano, silano, fosfano, arsano, estibano.

Errores frecuentes

ErrorLlamar «ácido clorhídrico» al gas $\text{HCl}$ puro.
Cómo corregirloEl gas es cloruro de hidrógeno; solo es ácido clorhídrico cuando está disuelto en agua, $\text{HCl}\,(aq)$ .
ErrorEscribir «ácido sulfúrico» para el $\text{H}_2\text{S}\,(aq)$ .
Cómo corregirloEl sulfúrico es otro ácido (con oxígeno). El $\text{H}_2\text{S}\,(aq)$ es el ácido sulfhídrico.
ErrorEscribir H₃P para el fosfano.
Cómo corregirloCon los no metales de los grupos 13-15 el H va a la derecha: $\text{PH}_3$ .

Ejemplos resueltos

Ejemplo 1. Del gas al ácido situación real
En el laboratorio del instituto hay un frasco con la etiqueta «Ácido clorhídrico diluido» y en un libro se habla del «sulfuro de hidrógeno de las aguas sulfurosas». a) Escribe la fórmula del contenido del frasco. b) Si el sulfuro de hidrógeno se disuelve en agua, ¿cómo se llama la disolución y cuál es su fórmula?

Resolución
a) Es una disolución en agua de cloruro de hidrógeno: $\text{HCl}\,(aq)$ .

b) $\text{H}_2\text{S}\,(aq)$ : ácido sulfhídrico (raíz sulf- + -hídrico).
Ejemplo 2. Los hidruros del grupo 15 regularidad en la tabla periódica
El nitrógeno, el fósforo, el arsénico y el antimonio están en el grupo 15 y con el hidrógeno actúan con $-3$ . Escribe la fórmula y el nombre aceptado de sus compuestos con el hidrógeno.

Resolución
Todos tienen 3 H, escritos a la derecha:
- $\text{NH}_3$ : amoníaco (azano)
- $\text{PH}_3$ : fosfano
- $\text{AsH}_3$ : arsano
- $\text{SbH}_3$ : estibano (del latín stibium, de donde viene el símbolo Sb)

Ejercicios

De menos a más. Intenta cada uno antes de mirar la solución.

1. Fácil
Nombra: a) $\text{HBr}\,(aq)$ ; b) $\text{HF}\,(aq)$ ; c) $\text{HI}$ (gas); d) $\text{H}_2\text{Se}\,(aq)$ .

Ver solución
a) ácido bromhídrico; b) ácido fluorhídrico; c) yoduro de hidrógeno; d) ácido selenhídrico
Con $(aq)$ : ácido + raíz + -hídrico. Sin $(aq)$ (gas puro): -uro de hidrógeno.
2. Media
Escribe la fórmula de: a) ácido yodhídrico; b) silano; c) fosfano; d) ácido telurhídrico; e) borano.

Ver solución
a) $\text{HI}\,(aq)$ ; b) $\text{SiH}_4$ ; c) $\text{PH}_3$ ; d) $\text{H}_2\text{Te}\,(aq)$ ; e) $\text{BH}_3$
Halógenos y anfígenos con el H a la izquierda; grupos 13-15 con el H a la derecha.
3. Media
¿Qué diferencia hay entre «cloruro de hidrógeno» y «ácido clorhídrico»? ¿Tienen la misma fórmula?

Ver solución
El cloruro de hidrógeno es el gas puro ( $\text{HCl}$ ); el ácido clorhídrico es su disolución en agua ( $\text{HCl}\,(aq)$ ).
La sustancia es la misma, pero el nombre de hidrácido se reserva para la disolución acuosa, que es la que tiene propiedades ácidas.

Para practicar más

1. Fácil
Completa la tabla:

Gas Nombre del gas Nombre de la disolución en agua

$\text{HF}$

sulfuro de hidrógeno

ácido bromhídrico

Ver solución
$\text{HF}$ : fluoruro de hidrógeno, ácido fluorhídrico. $\text{H}_2\text{S}$ : sulfuro de hidrógeno, ácido sulfhídrico. $\text{HBr}$ : bromuro de hidrógeno, ácido bromhídrico.
Gas: -uro de hidrógeno. Disolución: ácido + raíz + -hídrico.
2. Media
El silicio está en el mismo grupo que el carbono y el arsénico en el mismo que el nitrógeno. Sin mirar la teoría, escribe las fórmulas de sus compuestos con el hidrógeno y nómbralos.

Ver solución
$\text{SiH}_4$ , silano; $\text{AsH}_3$ , arsano
Mismo grupo que el C → 4 H, como el $\text{CH}_4$ . Mismo grupo que el N → 3 H, como el $\text{NH}_3$ .
3. Media
El ácido fluorhídrico ataca el vidrio y se usa para grabar dibujos en copas y cristales; por eso se guarda en frascos de plástico. a) Escribe su fórmula. b) ¿Cómo se llama el gas del que procede? c) ¿Por qué no se guarda en un frasco de vidrio?

Ver solución
a) $\text{HF}\,(aq)$ . b) Fluoruro de hidrógeno. c) Porque disolvería (atacaría) el vidrio.
a) Disolución acuosa de $\text{HF}$ . b) -uro de hidrógeno. c) Reacciona con el dióxido de silicio del vidrio.