El ácido de las hormigas

[Molécula de ÁCIDO FÓRMICO]

El ácido metanoico es el ácido carboxílico (orgánico) más sencillo, pues tan solo tiene un átomo de carbono  (de ahí el prefijo met-). Su fórmula semidesarrollada es HCOOH. Es un líquido incoloro de olor picante. Su densidad es algo mayor que la del agua (1,2 g/cm3) y sus temperaturas de fusión y de  ebullición tampoco difieren mucho de las del líquido de la vida (8 ºC y 101ºC, respectivamente). Además es soluble en agua. Como su propio nombre indica tiene carácter ácido y, a pesar de ser un ácido orgánico, es relativamente fuerte (el ácido metanoico, H-COOH, es más fuerte que el ácido etanoico o acético, que tiene un átomo de C más al tener un grupo metilo unido al C=O: CH3COOH). Tiene importantes aplicaciones, como es su uso en el depilado y curtido de pieles. Es empleado asimismo en numerosas reacciones orgánicas de interés, como la elaboración del ácido oxálico (el más sencillo de los ácidos dicarboxílicos: COOH-COOH).

[Los ácidos carboxílicos sencillos tienen un pKa comprendido entre 4 y 5 dependiendo de la longitud de la cadena carbonada. Un ácido es más fuerte cuanto menor es su pKa. Es lo que ocurre con el ácido metanoico o fórmico, de un solo átomo de C, que es el de menor pKa de la serie y, por tanto, el más fuerte. El ácido fórmico (en la imagen; HCOOH) tiene un pKa de 3,75, mientras que el ácido etanoico o acético (CH3COOH) -el del vinagre- tiene un pKa de 4,76, es decir, es más débil. Los ácidos propanoico y butanoico tienen valores de pKa algo superiores. La presencia en la cadena carbonada del ácido carboxílico de elementos más electronegativos (como algún halógeno) aumenta de forma importante la acidez del compuesto (disminuye su pKa)]

Pero algo muy a tener en cuenta del ácido metanoico (HCOOH) es su toxicidad. Además de los serios problemas que puede provocar su ingesta (dolores de garganta y abdominales, diarrea, vómitos...) o su inhalación (sensación de quemazón, tos, dificultad respiratoria...) hay que evitar el contacto con la piel (puede ocasionar enrojecimiento, dolor e incluso quemaduras graves) y, por supuesto, con los ojos.

Las propiedades ponzoñosas de este ácido orgánico relativamente fuerte, el metanoico, son empleadas en el mundo animal y vegetal como mecanismo de defensa o incluso ataque. Está en las hormigas, las orugas procesionarias y las ortigas. Precisamente de las hormigas le viene su otro nombre, pues el ácido metanoico es también conocido como ácido fórmico (del latín formica, hormiga). Las hormigas son insectos sociales que pertenecen a la familia denominada Formicidae (formícidos) y lo utilizan como autodefensa.

El ácido fórmico fue aislado por primera vez a partir de las hormigas. Fue el naturalista inglés John Ray o Wray (1627 - 1705) quien en 1671 aisló dicho ácido orgánico por destilación partiendo de un gran número de hormigas rojas machacadas. John Ray es considerado el padre de la Zoología y la Botánica en Gran Bretaña y uno de los antecesores de Linneo en la clasificación de los seres vivos o Taxonomía. Su obra científica es muy extensa, incluso se publicaron póstumamente algunos de sus trabajos, como una Historia de los insectos en 1705 (Method and history of insects).

[JOHN RAY]

La primera síntesis de laboratorio del ácido fórmico fue realizada en 1831 por el químico francés Pelouze, quien  utilizó ácido cianhídrico (HCN). Pelouze fue ayudante de Gay-Lussac y llegaron a ser buenos amigos y colegas. Posteriormente (en 1855 -56) el también químico francés Marcellin Berthelot sintetizó el ácido fórmico partiendo de monóxido de carbono (CO). El monóxido de carbono (CO) se hace reaccionar con hidróxido de sodio (NaOH) para formar formiato sódico (HCOONa):

NaOH + CO → HCOONa

El ácido fórmico se obtiene finalmente al hacer reaccionar el formiato de sodio obtenido con un ácido como el sulfúrico (H2SO4). Así es como se obtiene industrialmente hoy en día el ácido fórmico o metanoico: se hace reaccionar hidróxido de sodio en polvo y monóxido de carbono (gas) a 6 - 8 atm de presión y 120 - 130 ºC de temperatura (con rendimiento cuantitativo); el formiato de sodio así formado se hace reaccionar con ácido sulfúrico anhidro y finalmente se procede a una destilación a vacío, siendo el resultado un ácido fórmico prácticamente puro.

Hay también otros procedimientos de laboratorio para sintetizar el ácido fórmico, como: por oxidación del metanol o del formaldehído; o por hidrólisis de cloroformo (CHCl3) con potasa alcohólica.

Y no podemos concluir esta breve introducción al ácido de las hormigas, el ácido fórmico, sin mencionar dos curiosidades realmente llamativas e importantes. La primera de ellas es que este ácido carboxílico, el más sencillo de todos los ácidos orgánicos (pues solo tiene un átomo de C), fue hallado en la cola del cometa Hale-Bopp y se ha detectado en numerosas nubes interestelares. La segunda, no menos sorprendente, es que el ácido metanoico o fórmico está presente en la troposfera (la capa de nuestra atmósfera en contacto con  la superficie terrestre y donde ocurren los fenómenos meteorológicos que nos afectan) y es responsable en parte de la lluvia ácida (particularmente en regiones forestales boreales y tropicales).