Distingue el compuesto de su disolución acuosa, compara ácidos fuertes y débiles y aprende a balancear sus neutralizaciones. Incluye siete casos binarios y la excepción del ácido cianhídrico.
8 ejemplos y sus nombres
Siete hidrácidos binarios y el caso del HCN
Fórmula en agua
Nombre ácido
Nombre del compuesto
HF(aq)
Ácido fluorhídrico
Fluoruro de hidrógeno
HCl(aq)
Ácido clorhídrico
Cloruro de hidrógeno
HBr(aq)
Ácido bromhídrico
Bromuro de hidrógeno
HI(aq)
Ácido yodhídrico
Yoduro de hidrógeno
H₂S(aq)
Ácido sulfhídrico
Sulfuro de hidrógeno
H₂Se(aq)
Ácido selenhídrico
Selenuro de hidrógeno
H₂Te(aq)
Ácido telurhídrico
Telururo de hidrógeno
HCN(aq)
Ácido cianhídrico
Cianuro de hidrógeno
Los hidrácidos son ácidos sin oxígeno. En el sentido binario escolar, sus compuestos contienen hidrógeno y un no metal: F, Cl, Br, I, S, Se o Te. Los siete primeros ejemplos siguen esa pauta; HCN se estudia aquí como caso especial porque tiene tres elementos.
(aq) indica disolución acuosa; (g), estado gaseoso. El nombre ácido se usa en el contexto de la disolución. No se debe llamar «ácido clorhídrico gaseoso» a HCl(g).
Esta selección reúne los casos más habituales en la nomenclatura escolar. Compara el nombre, la fórmula y la ionización; no todos tienen la misma fuerza ácida.
EJEMPLO 1
Ácido fluorhídrico
HF(aq) · Monoprótico · débil en agua diluida
HF es molecular y covalente. En agua establece un equilibrio que produce H₃O⁺ y F⁻; no se ioniza por completo.
Débil describe su ionización, no su peligrosidad. El ácido fluorhídrico puede causar lesiones graves incluso diluido.
HCN(aq) · Caso especial · tres elementos · ácido débil
HCN no contiene oxígeno, pero sí tres elementos: H, C y N. Algunos temarios lo agrupan con los hidrácidos por su nombre y comportamiento ácido.
No es binario en sentido estricto. Su base conjugada es CN⁻, un grupo poliatómico; el compuesto molecular no se describe como una sal formada por iones libres.
El nombre tradicional en agua se construye con ácido + raíz del no metal + hídrico: clorhídrico, bromhídrico, sulfhídrico. Para el compuesto se emplean nombres como cloruro, sulfuro o telururo de hidrógeno. La tabla muestra las formas completas para evitar errores con las raíces.
HX frente a H₂X
En HF, HCl, HBr y HI, H tiene oxidación +1 y el halógeno, −1: proporción 1:1. En H₂S, H₂Se y H₂Te, los dos H en +1 compensan una oxidación −2 del otro elemento.
Esta contabilidad no convierte el enlace en iónico. Son compuestos moleculares con enlaces covalentes; los iones de una disolución se producen por su interacción con el agua.
«H + no metal» describe una composición general, no una ecuación química ni una receta de síntesis. Tampoco todo compuesto de hidrógeno con un no metal es un hidrácido: NH₃ se comporta como base en agua y H₂O no se clasifica como hidrácido.
Los nombres del compuesto no obligan a que la sustancia pura esté siempre en fase gaseosa. Su estado depende de la temperatura y la presión; el estado de la disolución es otra cuestión.
Enlace y solución: una molécula de HCl no es una pareja de iones libres. En agua transfiere un protón y se forman especies hidratadas; H₃O⁺ es una representación útil del protón en el medio acuoso.
Acidez: HCl, HBr y HI son fuertes en agua. HF, H₂S y HCN no se deben tratar como totalmente ionizados en las condiciones habituales de los ejercicios diluidos.
Neutralización: con un hidróxido puede producirse una sal y agua. La relación molar depende de los protones que reaccionan y de los OH⁻ disponibles; no siempre es 1:1.
Equilibrio y calor: muchas neutralizaciones están muy desplazadas hacia productos y liberan calor, pero la cantidad depende de reactivos y condiciones. «Irreversible» no es una propiedad universal ni significa que jamás puedan recuperarse reactivos mediante otros procesos.
Riesgo: diluir no garantiza seguridad. La corrosividad, la toxicidad y la volatilidad dependen de la sustancia, la concentración y la exposición. El olor no es un método para identificar estos compuestos.
Los ejemplos de esta página son para estudiar fórmulas y reacciones. Preparar o diluir estos reactivos requiere procedimientos de laboratorio y la ficha de seguridad correspondiente; no basta una regla general de mezcla.
(aq): especie acuosa; (l): líquido. Las flechas distinguen reacción muy favorecida y equilibrio. H⁺ se usa como abreviatura del protón solvatado; aquí se escribe H₃O⁺ al mostrar su transferencia al agua.
Un ácido fuerte en agua
HCl(aq) + H₂O(l) → H₃O⁺(aq) + Cl⁻(aq)
La flecha simple representa la ionización prácticamente completa en agua diluida. H₃O⁺ y Cl⁻ tienen cargas opuestas; la suma sigue siendo cero.
Un ácido débil en agua
HF(aq) + H₂O(l) ⇌ H₃O⁺(aq) + F⁻(aq)
La doble flecha indica equilibrio. Queda HF sin ionizar: su concentración inicial no se identifica directamente con [H₃O⁺].
Primera etapa del ácido sulfhídrico
H₂S(aq) + H₂O(l) ⇌ H₃O⁺(aq) + HS⁻(aq)
Se transfiere un protón y queda el ion hidrogenosulfuro. El segundo H sigue unido al azufre.
Segunda etapa, mucho menos favorable
HS⁻(aq) + H₂O(l) ⇌ H₃O⁺(aq) + S²⁻(aq)
La carga total es −1 a ambos lados. No se suman las dos etapas como si fueran una liberación completa de dos H⁺ por molécula.
HCl con hidróxido de sodio
HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H₂O(l)
Ácido clorhídrico e hidróxido de sodio dan cloruro de sodio y agua. Es una ecuación molecular convencional: NaCl(aq) representa iones disueltos, no sal precipitada.
Dos moles de ácido por mol de hidróxido
2 HBr(aq) + Ca(OH)₂(aq) → CaBr₂(aq) + 2 H₂O(l)
El balance se aplica a la porción disuelta del hidróxido de calcio, respetando su solubilidad. Sus dos OH requieren dos equivalentes de ácido.
Un ácido débil también neutraliza una base
HF(aq) + OH⁻(aq) → F⁻(aq) + H₂O(l)
Ecuación iónica neta con base fuerte. Que HF sea débil no impide que esta reacción esté muy favorecida; se distingue de su ionización parcial en agua sola.
El ácido clorhídrico tiene aplicaciones industriales en tratamiento de metales y eliminación de depósitos minerales. Ácido muriático es un nombre comercial usado para disoluciones de HCl; no designa una concentración única ni necesariamente muy baja.
Algunos productos de limpieza lo incorporan como desincrustante. Eliminar un depósito no equivale a demostrar eficacia desinfectante o antiséptica: esa función corresponde a la formulación y al uso autorizado del producto, no al nombre HCl por sí solo.
En análisis volumétrico se emplean disoluciones de HCl de concentración conocida, por ejemplo para valorar bases. La concentración se verifica o estandariza; no se deduce del nombre comercial. En una valoración HCl/NaOH, la proporción estequiométrica es 1:1.
Los hidrácidos son moléculas iónicas. Sus compuestos moleculares tienen enlaces covalentes; la reacción con agua puede generar iones.
HF es fuerte porque es peligroso. Fuerza ácida y peligrosidad son propiedades diferentes.
HCl(g) y HCl(aq) se nombran igual en el uso escolar. Cloruro de hidrógeno para HCl(g); ácido clorhídrico para la disolución.
H₂S aporta siempre 2[H₂S] de H₃O⁺. Tiene dos equilibrios sucesivos y no se ioniza totalmente.
Todo ácido sin oxígeno es binario. HCN contiene H, C y N; requiere una aclaración en esta clasificación.
Toda neutralización se balancea 1:1. HBr con Ca(OH)₂ necesita proporción 2:1.
Muriático significa muy diluido y seguro. El nombre no fija la concentración ni elimina los riesgos.
Ocho ejercicios resueltos
Los cálculos usan modelos ideales y las condiciones indicadas; no son instrucciones para preparar disoluciones.
1. ¿Cómo se nombran HCl(g) y HCl(aq)?
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HCl(g): cloruro de hidrógeno. HCl(aq): ácido clorhídrico. El estado y el medio explican la diferencia.
2. ¿Cuántos elementos hay en H₂Se y en HCN?
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H₂Se tiene dos: H y Se. HCN tiene tres: H, C y N; no es un ácido binario estricto.
3. Completa H₂S → ___ → S²⁻ como esquema de pérdida sucesiva de protones.
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HS⁻. Primero H₂S cede H⁺ y queda HS⁻; después HS⁻ cede otro H⁺. El esquema abrevia dos equilibrios, no una reacción de ionización completa.
4. ¿Un HF concentrado es un ácido fuerte y un HCl diluido es débil?
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No. Concentración es cantidad por volumen; fuerza es tendencia a ionizarse en un medio. HF es débil en agua diluida y HCl se trata como fuerte, aunque su concentración sea baja.
5. Estima el pH de HCl 0,0010 mol/L a 25 °C, suponiendo comportamiento ideal.
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[H₃O⁺] ≈ 0,0010 mol/L. pH ≈ −log₁₀(0,0010) = 3,00. A esta concentración se desprecia la aportación del agua.
6. Para HF 0,0100 mol/L, usa Kₐ = 6,8 × 10⁻⁴ a 25 °C y estima el pH con concentraciones ideales.
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Sea x = [H₃O⁺] ≈ [F⁻]. Kₐ = x²/(0,0100 − x). Resolviendo x² + Kₐx − Kₐ·0,0100 = 0: x ≈ 0,00229 mol/L y pH ≈ 2,64. Se ioniza aproximadamente el 23 %; no es válida aquí la aproximación x mucho menor que 0,0100.
7. ¿Qué volumen de NaOH 0,100 mol/L neutraliza 20,0 mL de HCl 0,0500 mol/L?
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n(HCl) = 0,0200 × 0,0500 = 0,00100 mol. Se requiere igual cantidad de NaOH: V = 0,00100/0,100 = 0,0100 L = 10,0 mL. Cálculo estequiométrico en disolución.
8. Según 2 HBr + Ca(OH)₂ → CaBr₂ + 2 H₂O, ¿cuántos moles de Ca(OH)₂ neutralizan 0,0300 mol de HBr?
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0,0300/2 = 0,0150 mol de Ca(OH)₂. Cada unidad fórmula aporta dos grupos OH; se forman 0,0150 mol de CaBr₂ y 0,0300 mol de agua en el balance.