Hidruros covalentes
Los hidruros son compuestos binarios del hidrógeno. El hidrógeno forma compuestos formado por enlaces covalente con los no metales, menos los gases nobles, así como con los metales que son poco electropositivos, como por ejemplo el galio y el estaño. La mayoría de los hidruros covalentes de tipo simple, son a temperatura ambiente, gases. Existen tres subcategorías dentro de los hidruros covalentes:
- Hidruros covalentes en los que el átomo de hidrógeno es prácticamente neutro
- Hidruros covalentes en los que el hidrógeno es más bien positivo
- Hidruros covalentes en los que el átomo de hidrógeno es poco negativo
La mayor parte de los hidruros covalentes tienen el hidrógeno casi neutro. Debido a su baja polaridad, la fuerza intermolecular que existe entre las moléculas es la dispersión; es por esto que dichos hidruros covalentes son gases que tienen puntos de ebulliciones bajos. Pueden usarse como ejemplos representativos de este tipo de hidruros son los de estaño (IV) con un punto de ebullición de -52ºC, o la fosfina (PH3) con un punto de ebullición de -90ºC.
El grupo más grande de los hidruros covalentes son los que contienen carbono, es decir, los hidrocarburos, dentro de los cuales se encuentran los alcanos, alquenos, alquinos, y los hidrocarburos aromáticos. La mayoría de los hidrocarburos son moléculas de gran tamaño donde las fuerzas intermoleculares son muy intensas como para conseguir se sólidos o líquidos encontrándose a temperatura ambiente. Los hidrocarburos son inestables termodinámicamente hablando con respecto a la oxidación, por ejemplo, el metano tiene una reacción espontánea con el dioxígeno para producir dióxido de carbono y agua:
CH4 (g) + 2 O2 (g) → CO2 (g) + 2 H2O (g) ; ∆Gº = -800 kJ.mol^-1
El proceso tiene lugar de manera lenta, menos cuando la mezcla se enciende, porque la reacción tiene una barrera de energía de activación que es bastante alta.
La segunda categoría de hidruros está formada por compuestos como el agua, el amoniaco o el fluoruro de hidrógeno, siendo compuestos del hidrogeno que tienen un contenido en átomos de hidrógeno cargados positivamente. Los hidruros de este grupo se diferencian del resto en que poseen puntos de fusión y ebullición altísimos. El hidrógeno de este tipo de compuestos, debido a tener una carga positiva, se encuentra atraído por el par de electrones de otro átomo con la finalidad de formar un enlace de tipo débil, llamado puente de hidrógeno. El puente de hidrógeno posee una gran fuerza intermolecular, aún así, es débil si lo comparamos con el resto de enlaces covalentes.
Un gran número de hidruros se encuentran formados por tres elementos principalmente, esto son el carbono, boro y el silicio. Los hidruros de los elementos, carbono y silicio, tienen enlaces covalentes normales, pero en cambio los del boro son más bien, poco comunes, ya que algunos hidrógenos cogen pares de átomos de boro. El boro solamente posee tres electrones externos, así que se espera que su formula sea BH3, cosa que no cumple la regla del octeto. En cambio, el uso de átomos de hidrógeno como puente supone que un par de electrones podrían satisfacer los enlaces que forman los átomos del boro. Dichos enlaces son, puentes hidrúricos, no protónicos como en el caso de los puentes de hidrogeno.
