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Los hidrácidos, o ácidos binarios, son compuestos disueltos en agua que se componen de hidrógeno y un elemento no metálico: los haluros de hidrógeno. Su fórmula química general puede expresarse como HX, donde H es el átomo de hidrógeno, y X el elemento no metálico.

X puede pertenecer al grupo 17, los halógenos, o a los elementos del grupo 16 sin incluir al oxígeno. A diferencia de los oxoácidos, los hidrácidos carecen de oxígeno. Dado que los hidrácidos son compuestos covalentes o moleculares, debe considerase el enlace H-X. Este es de gran importancia y define las características propias de cada hidrácido.

¿Qué puede decirse del enlace H-X? Como puede apreciarse en la imagen superior, existe un momento dipolar permanente producto de las diferentes electronegatividades entre H y X. Debido a que X suele ser más electronegativo que H, atrae su nube electrónica y termina con una carga parcial negativa δ-.

En cambio H, al ceder parte de su densidad electrónica a X, termina con una carga parcial positiva δ+. Mientras más negativo sea δ-, más rico en electrones será X y mayor será la deficiencia electrónica de H. Por lo tanto, dependiendo de qué elemento sea X, un hidrácido puede ser más o menos polar.

La imagen también deja traslucir la estructura de los hidrácidos. H-X es una molécula lineal, la cual puede interactuar con otra por alguno de sus extremos. Mientras más polar sea HX, sus moléculas interactuarán con mayor fuerza o afinidad. Como resultado, sus puntos de ebullición o de fusión aumentarán.

Sin embargo, las interacciones H-X - H-X siguen siendo lo suficientemente débiles como para originar un hidrácido sólido. Por eso, en condiciones de presión y temperatura ambiente son sustancias gaseosas; a excepción del HF, que se evapora por encima de los 20ºC.

¿Por qué? Porque el HF es capaz de formar puentes de hidrógeno fuertes. Mientras que los otros hidrácidos, cuyos elementos no metálicos son menos electronegativos, apenas pueden estar en fase líquida por debajo de los 0º C. El HCl, por ejemplo, hierve a -85º C aproximadamente.

¿Son los hidrácidos sustancias ácidas? La respuesta se encuentra en la carga parcial positiva δ+ sobre el átomo de hidrógeno. Si δ+ es muy grande o el enlace H-X muy débil, entonces HX será un ácido fuerte, como ocurre con todos los hidrácidos de los halógenos, una vez sus respectivos haluros estén disueltos en agua.

Características de los hidrácidos

Soluciones transparentes

Visiblemente todos los hidrácidos son soluciones transparentes, ya que los HX son muy solubles en agua. Pueden tener tonalidades amarillentas de acuerdo a las concentraciones de HX disuelto.

Esto significa que desprenden vapores densos, corrosivos e irritantes (algunos de ellos incluso son nauseabundos). Esto se debe a que las moléculas de HX son muy volátiles e interactúan con el vapor de agua del medio que rodea las soluciones. Además, HX en sus formas anhidras son compuestos gaseosos.

Son conductores de electricidad

Los hidrácidos son buenos conductores de la electricidad. Aunque HX son especies gaseosas a las condiciones atmosféricas, cuando se disuelven en agua liberan iones (H⁺X ⁻), los cuales permiten el paso de la corriente eléctrica.

Sus puntos de ebullición son superiores a los de sus formas anhidras

Es decir, HX(ac), que denota al hidrácido, hierve a temperaturas superiores a HX(g). Por ejemplo, el cloruro de hidrógeno, HCl(g), hierve a -85º C, pero el ácido clorhídrico, su hidrácido, alrededor de los 48º C.

¿Por qué? Porque las moléculas gaseosas de HX se ven rodeadas por las del agua. Entre ellas pueden ocurrir al mismo tiempo dos tipos de interacciones: puentes de hidrógeno, HX - H ₂O - HX, o solvatación de los iones, H ₃O⁺(ac) y X ⁻(ac). Este hecho se relaciona directamente con las características químicas de los hidrácidos.

Los hidrácidos son soluciones muy ácidas, por lo que tienen protones ácidos H ₃O⁺ disponibles para reaccionar con otras sustancias.

¿De dónde surge el H ₃O⁺? Del átomo de hidrógeno con carga parcial positiva δ+, el cual se disocia en agua y termina incorporándose covalentemente a una molécula de agua:

Nótese que la ecuación corresponde a una reacción que establece un equilibrio. Cuando la formación de X ⁻(ac) + H ₃O⁺(ac) está termodinámicamente muy favorecida, HX liberará su protón ácido al agua; y luego este, con H ₃O⁺ como su nuevo "portador", puede reaccionar con otro compuesto, aun si este último no es una base fuerte.

Lo anterior explica las características ácidas de los hidrácidos. Esto ocurre así para todos los HX disueltos en agua; pero algunos generan soluciones más ácidas que otras. ¿A qué se debe? Las razones pueden ser muy complicadas. No todos los HX(ac) favorecen el equilibrio anterior hacia la derecha, es decir, hacia X ⁻(ac) + H ₃O⁺(ac).

Y la excepción se observa en el ácido fluorhídrico, HF(ac). El flúor es muy electronegativo, por lo tanto, acorta la distancia del enlace H-X, fortaleciéndolo frente a su ruptura por acción del agua.

Igualmente, el enlace H-F tiene mucho mejor traslape por razones de radios atómicos. En cambio, los enlaces H-Cl, H-Br o H-I, son más débiles y tienden a disociarse completamente en el agua, hasta el punto de romper con el equilibrio planteado anteriormente.

Esto se debe a que los otros halógenos o calcógenos (el azufre, por ejemplo), tienen radios atómicos más grandes y, por tanto, orbitales más voluminosos. En consecuencia, el enlace H-X presenta traslape orbital más pobre a medida que X es más grande, lo cual a su vez repercute en la fuerza ácida cuando están en contacto con el agua.

De esta manera, el orden decreciente de acidez para los hidrácidos de los halógenos es el siguiente: HF< HCl<HBr< HI. Sin embargo, el HF en su forma anhidra es el ácido más fuerte de todos, bastando con sus vapores de su disolución acuosa para hacer del ácido fluorhídrico una sustancia terriblemente ácida.

En sus formas anhidras, HX(g), deben mencionarse tal como se dicta para los haluros de hidrógeno: añadiendo el sufijo -uro al final de sus nombres.

Por ejemplo, el HI(g) consiste de un haluro (o hidruro) formado por hidrógeno y yodo, por lo tanto su nombre es: yod uro de hidrógeno. Debido a que por lo general los no metales son más electronegativos que el hidrógeno, este posee un número de oxidación de +1. En el NaH, por otro lado, el hidrógeno tiene un número de oxidación de -1.

Esta es otra manera indirecta de diferenciar los hidruros moleculares de halógenos o los haluros de hidrógeno de otros compuestos.

Una vez HX(g) entre en contacto con el agua, se le representa como HX(ac) y se tiene entonces el hidrácido.

Para nombrar al hidrácido, HX(ac), habrá que sustituirse el sufijo -uro de sus formas anhidras por el sufijo -hídrico. Y debe mencionárseles como ácidos en primer lugar. Así, para el ejemplo anterior, el HI(ac) se nombra como: ácido yod hídrico.

Disolución directa de los haluros de hidrógeno

Los hidrácidos pueden formarse por simple disolución de sus correspondientes haluros de hidrógeno en agua. Esto puede representarse con la siguiente ecuación química:

HX(g) es muy soluble en agua, por lo que no hay un equilibrio de solubilidad, a diferencia de su disociación iónica para liberar protones ácidos.

No obstante, existe un método sintético que se prefiere porque utiliza como materia prima sales o minerales, disolviéndolos a bajas temperaturas con ácidos fuertes.

Disolución de sales de los no metales con ácidos

Si la sal de mesa, NaCl, se disuelve con ácido sulfúrico concentrado, ocurre la siguiente reacción:

El ácido sulfúrico dona uno de sus protones ácidos al anión cloruro Cl ⁻, convirtiéndolo así en ácido clorhídrico. De esta mezcla puede escapar cloruro de hidrógeno, HCl(g), debido a que es muy volátil, en especial si su concentración en el agua es muy alta. La otra sal producida es sulfato ácido de sodio, NaHSO ₄.

Otra forma de producirlo consiste en substituir el ácido sulfúrico por el ácido fosfórico concentrado:

El H ₃PO 4 reacciona del mismo modo que el H ₂SO ₄, produciendo ácido clorhídrico y fosfato diácido de sodio. El NaCl es la fuente del anión Cl ⁻, de manera que para sintetizar los otros hidrácidos se necesitan sales o minerales que contengan F ⁻, Br ⁻, I ⁻, S ²⁻, etc.

Pero el uso de H ₂SO 4 o H ₃PO 4 dependerá de su fuerza oxidativa. El H ₂SO ₄ es un agente oxidante muy fuerte, a tal punto que oxida incluso al Br ⁻ y I ⁻ a sus formas moleculares Br ₂ y I ₂; el primero es un líquido rojizo, y el segundo un sólido morado. Por lo tanto, el H ₃PO 4 representa la alternativa preferida en tales síntesis.

Limpiadores y disolventes

Los hidrácidos en esencia se emplean para disolver distinto tipo de materia. Esto se debe a que son ácidos fuertes, y con moderación pueden limpiar cualquier superficie.

Sus protones ácidos se agregan a los compuestos de las impurezas o suciedades, haciéndolos solubles en el medio acuoso y son arrastrados entonces por el agua.

Según la naturaleza química de dicha superficie, puede emplearse un hidrácido u otro. Por ejemplo, el ácido fluorhídrico no puede utilizarse para limpiar vidrios pues los disolvería en el acto. El ácido clorhídrico se utiliza para remover manchas en las baldosas de las piscinas.

Asimismo, son capaces de disolver rocas o muestras sólidas, para después utilizarse con fines analíticos o de producción a pequeñas o grandes escalas. En cromatografía por intercambio iónico se utiliza ácido clorhídrico diluido para limpiar la columna de iones remanentes.

Algunas reacciones requieren de soluciones muy ácidas para acelerarlas y reducir el tiempo que toma lugar. Es aquí donde entran los hidrácidos.

Un ejemplo de esto es el uso del ácido yodhídrico en la síntesis del ácido acético glacial. La industria petrolera también necesita de los hidrácidos en los procesos de refinería.

Reactivos para la síntesis de compuestos orgánicos e inorgánicos

Los hidrácidos no solo aportan protones ácidos, sino además sus respectivos aniones. Estos aniones pueden reaccionar con un compuesto orgánico o inorgánico para formar así un haluro específico.

De esta manera, pueden sintetizarse fluoruros, cloruros, yoduros, bromuros, selenuros, sulfuros, y otros compuestos más.

Estos haluros pueden tener aplicaciones muy diversas. Por ejemplo, pueden utilizarse para sintetizar polímeros, como el teflón; o intermediarios, desde los cuales se incorporarán los átomos halógenos a las estructuras moleculares de determinados fármacos.

Supóngase la molécula CH ₃CH ₂ OH, etanol, reacciona con el HCl para formar cloruro de etilo:

Cada una de estas reacciones oculta un mecanismo y muchos aspectos que se consideran en las síntesis orgánicas.

No son muchos los ejemplos disponibles para los hidrácidos, ya que el número de compuestos posibles naturalmente es limitado. Por esta razón, se listan a continuación algunos hidrácidos adicionales con su respectiva nomenclatura (se ignora la abreviatura (ac)):

Hidrácido binario cuyas moléculas H-F forman fuertes puentes de hidrógeno, a tal punto que en agua es un ácido débil.

A diferencia de los hidrácidos considerados hasta entonces, es poliatómico, es decir, tiene más de dos átomos, sin embargo, continúa siendo binario al tratarse de dos elementos: azufre e hidrógeno.

Sus moléculas angulares H-S-H no forman puentes de hidrógeno apreciables y pueden detectarse por su característico olor a huevos podridos.

Uno de los ácidos más conocidos en la cultura popular. Inclusive, forma parte de la composición del jugo gástrico, presente en el estómago, y junto a enzimas digestivas degradan los alimentos.

Como el ácido yodhídrico, en fase gaseosa consiste de moléculas lineales H-Br, que se disocian en los iones H⁺ (H ₃O⁺) y Br ⁻ cuando entran al agua.

Aunque el telurio tiene cierto carácter metálico, su hidrácido desprende vapores desagradables y sumamente venenosos, como el ácido selenhídrico.

Al igual que los otros hidrácidos de los calcogenuros (del grupo 16 de la tabla periódica), en disolución produce el anión Te ²⁻, por lo que su valencia es -2.

1. Clark J. (22 de abril de 2017). The Acidity of the Hydrogen Halides. Recuperado de: chem.libretexts.org

2. Lumen: Introduction to Chemistry. Binary Acids. Tomado de: courses.lumenlearning.com

3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22 de junio de 2018). Definition of Binary Acid. Recuperado de: thoughtco.com

4. Mr. D. Scott. Chemical Formula Writing & Nomenclature. [PDF]. Recuperado de: celinaschools.org

5. Madhusha. (09 de febrero de 2018). Distinguish Between Binary Acids and Oxyacids. Recuperado de: pediaa.com

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Hidrácidos: qué son, características, nomenclatura, usos, ejemplos

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Los hidrácidos, o ácidos binarios, son compuestos disueltos en agua que se componen de hidrógeno y un elemento no metálico: los haluros de hidrógeno. Su fórmula química general puede expresarse como HX, donde H es el átomo de hidrógeno, y X el elemento no metálico.

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Existen una serie de compuestos binarios de gran importancia para la industria química, entre ellos se encuentran los ácidos hidrácidos.

También llamados hidruros no metálicos, se originan de la combinación de átomos de hidrógeno con moléculas de halógenos como el flúor, cloro, yodo y bromo, o del mismo modo con átomos de elementos calcógenos como el azufre, selenio o telurio.

Entonces de manera sencilla se puede definir al hidrácido como un compuesto binario inorgánico formado por hidrógeno y un factor no metálico.

Características de los ácidos hidrácidos.

Entre las principales características de estos ácidos se encuentran:

No contienen oxígeno y son solubles en agua.

En su forma natural son de estado gaseoso, aspecto incoloro y al entrar en contacto con agua originan soluciones ácidas.

Suelen liberar un denso humo blanco.

En disolución son excelentes conductores de corriente eléctrica.

En química, los ácidos hidrácidos en su estado habitual gaseoso se nombran añadiendo la terminación uro al elemento no metal, seguido de la palabra hidrógeno.

De acuerdo a este orden de ideas, cuando estos compuestos son obtenidos por disolución acuosa, se nombran con la palabra ácido seguido del nombre del no metal terminado en hídrico.

¿Cuáles son los ácidos hidrácidos?

Existen solamente siete ácidos hidrácidos, de acuerdo a ello son los siguientes:

1. Sulfhídrico: siendo la disolución del sulfuro de hidrógeno es altamente tóxico y presenta un olor repulsivo.

2. Bromhídrico: es la solución líquida del bromuro de hidrógeno, resultando un ácido fuerte y volátil.

3. Selenhídrico: un fluido del seleniuro de hidrógeno, muy peligroso y con un olor irritante.

4. Yodhídrico: resultante acuoso del yoduro de hidrógeno, posee la peculiaridad de ser irritante y corrosivo.

5. Clorhídrico: producto de la mezcla del cloruro de hidrógeno con agua, que se caracteriza por un fuerte olor y sabor agrio.

6. Telurhídrico: solución del telurio de hidrógeno que es muy venenosa y altamente condensable.

7. Fluorhídrico: sustancia líquida del floruro de hidrógeno con propiedades corrosivas.

Usos de los ácidos hidrácidos.

Generalmente los ácidos hidrácidos son aplicados en procesos industriales para formular productos de higiene y limpieza del hogar.

También estos compuestos inorgánicos, están presentes en los productos cosméticos e higiene personal como pastas dentales, shampoo, acondicionadores de cabello y maquillaje.

Su uso se incluye en los procedimientos productivos de la industria química, metalúrgica, farmacéutica, textil y de alimentació n.

En el cuerpo humano actúan en los mecanismos de la digestión siendo componentes del jugo gástrico.

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ÁCIDOS HIDRÁCIDOS " Usos De estos Compuestos Inorgánicos

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Existen una serie de compuestos binarios de gran importancia para la industria química, entre ellos se encuentran los ácidos hidrácidos. También llamados hidruros no metálicos, se originan de la combinación de átomos de hidrógeno con moléculas de halógenos como el flúor, cloro, yodo y bromo, o del mismo modo con átomos de elementos calcógenos como ...

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¿Qué solución podemos encontrar para reducir su daño al entorno?

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¿Qué solución podemos encontrar para reducir su daño al entorno?

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Una manera en la que las personas podemos reducir la exposición al ácido sulfhídrico es evitando áreas que pueden llevar hacer fuentes de la misma. Por ejemplo, las personas que viven en fincas y se exponen a los lugares donde se almacena abono y se encuentran altas concentraciones de ácido pueden utilizar la debida protección o no mantenerse expuesto a dichas sustancias.

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Aquí tenemos para ti, una breve explicación.
La lluvia ácida cambia la composición del suelo y desplaza los metales pesados hacia las aguas subterráneas, aumentando su toxicidad y así posibilitando que los ácidos disminuyan el PH de los acuíferos dulces y desarrollen la fauna acuática.

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Su importancia se encuentra en diversos ámbitos de la vida cotidiana como, por ejemplo, en el cuerpo humano actúan en los mecanismos de la digestión siendo componentes del jugo gástrico y en la industria generalmente son aplicados en procesos para formular productos de higiene y limpieza en el hogar.

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1. Su uso se incluye en los procedimientos productivos de la industria química, metalúrgica, farmacéutica, textil y de alimentación.
2. Además, los hidrácidos también benefician productos de cosméticos como pastas dentales, champo, acondicionadores de cabello y maquillaje.

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Los hidrácidos están conformados por S, Se, Te, F, Cl, Br, I además se caracteriza por, Hidrógeno + No metal, si están puros se nombran de la siguiente forma "uro de hidrógeno" y si están disueltos "ácido -hídrico".

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Observemos 3 ejemplos y su respectiva fórmula 

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Observemos 3 ejemplos y su respectiva fórmula 

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Ácido clorhídrico, HCl. (ac)
Ácido sulfhídrico, H2S. (ac)
Ácido bromhídrico, HBr. (ac)

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Por último, te dejamos este pequeño video para que logres comprender al máximo cómo funcionan los Hidrácidos :)

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