Formulación y nomenclatura de óxidos básicos y ácidos
Los óxidos son compuestos binarios, es decir que solo tienen dos elementos, de los cuales uno es el oxígeno actuando con estado de oxidación - 2. El otro elemento, metal o no metal, actúa con estado de oxidación positivo. Cuando se trata de un metal, el óxido formado se conoce como óxido básico; cuando es un no metal, óxido ácido.
¿QUÉ SON LOS ÓXIDOS BÁSICOS?
- Son óxidos de metales
- La unión entre el oxígeno y el metal se produce a través de una unión iónica.
- Existen como redes cristalinas.
¿Cómo se escribe la fórmula química?
Cuando escribas la fórmula química de un óxido básico, recuerda que el metal debe colocarse delante del oxígeno. Seguidamente, se colocan los subíndices que corresponden a los números de oxidación de cada elemento, pero intercambiados y, por último, si son múltiplos, se simplifican.
Por ejemplo, el potasio reacciona con el oxígeno formando un óxido básico. El potasio actúa con número de oxidación +1 y el oxígeno con número de oxidación -2.
Para escribir la fórmula química del óxido, primero escribimos el símbolo químico de cada elemento y arriba, los números de oxidación:
Colocamos como subíndices los números de oxidación de los elementos intercambiados (con signo positivo). Entonces:
Dado que no podemos simplificar los subíndices (por no ser múltiplos), la fórmula química queda K2O.
Veamos otro ejemplo. El hierro puede formar dos óxidos, dado que puede actuar con estado de oxidación +2 y +3. Si actúa con estado de oxidación +2, para escribir la fórmula química del óxido, primero escribimos el símbolo químico de cada elemento y arriba, los números de oxidación:
Colocamos como subíndices los números de oxidación de los elementos intercambiados (con signo positivo). Entonces:
En este caso, sí podemos simplificar los subíndices, por lo tanto, la fórmula química queda FeO.
¿Qué reacción ocurre cuando se forma un óxido básico?
El oxígeno molecular reacciona con el metal y forma el óxido.
O2 + METAL --> ÓXIDO BÁSICO
Siguiendo con el ejemplo anterior de la reacción entre el potasio y el oxígeno:
¿Cómo se los nombra?
Para nombrarlos tenemos que tener en cuenta dos posibilidades:
a) Que el metal sólo tenga un número de oxidación
b) Que el metal tenga más de un número de oxidación.
a) Cuando el metal posee un sólo estado de oxidación anteponemos la palabra óxido al nombre del metal. Vimos el ejemplo del óxido básico que se forma al hacer reaccionar oxígeno con potasio. Dado que el potasio sólo puede actuar con estado de oxidación +1, el nombre es ÓXIDO DE POTASIO.
b) Cuando el metal posee más de un estado de oxidación, se pueden utilizar tres formas para nombrarlos:
1) Nomenclatura tradicional (NT):
- Utiliza prefijos y sufijos de acuerdo al número de oxidación del elemento.
- Es necesario conocer el número de oxidación del elemento y todos los números de oxidación disponibles.
- Si el elemento tiene dos estados de oxidación, se utilizan los sufijos “oso” e “ico” de la siguiente manera:
Para el menor estado de oxidación: sufijo OSO.
Para el mayor estado de oxidación: sufijo ICO.
Algunos elementos modifican la raíz de su nombre:
2) Nomenclatura según numeral de Stock (NS):
- Utiliza números romanos escritos entre paréntesis para indicar el número de oxidación del elemento.
- Es necesario conocer sólo el número de oxidación del elemento.
3) Nomenclatura por atomicidad (NA):
- Utiliza prefijos griegos para indicar el número de átomos de cada elemento que forma el compuesto.
- No es necesario conocer el número de oxidación del elemento.
Los prefijos y sus significados numéricos son:
¿QUÉ SON LOS ÓXIDOS ÁCIDOS?
- Son óxidos de no metales. Antiguamente se los conocía con el nombre de anhídridos.
- La unión entre el oxígeno (no metal) y un no metal se produce a través de una unión covalente.
- Existen como moléculas.
¿Cómo se escribe la fórmula química?
Cuando escribas la fórmula química de un óxido ácido, recuerda que el no metal debe colocarse delante del oxígeno. Seguidamente, se colocan los subíndices que corresponden a los números de oxidación de cada elemento, pero intercambiados y, por último, si son múltiplos, se simplifican.
Por ejemplo, el cloro reacciona con el oxígeno formando un óxido ácido. El oxígeno actúa con número de oxidación -2 y el cloro puede formar compuestos con el oxígeno actuando con cuatro estados de oxidación: +1, +3, +5, +7. Supongamos que actúa con número de oxidación +1. Para escribir la fórmula química del óxido, primero escribimos el símbolo químico de cada elemento y arriba, los números de oxidación:
Colocamos como subíndices los números de oxidación de los elementos intercambiados (con signo positivo). Entonces:
Dado que no podemos simplificar los subíndices (por no ser múltiplos), la fórmula química queda Cl2O.
¿Qué reacción ocurre cuando se forma un óxido ácido?
El oxígeno molecular reacciona con el no metal y forma el óxido.
O2 + NO METAL --> ÓXIDO ÁCIDO
Siguiendo con el ejemplo anterior de la reacción entre el cloro y el oxígeno:
¿Cómo se los nombra?
1) Nomenclatura tradicional (NT):
- Si el elemento tiene dos estados de oxidación, se utilizan los sufijos “oso” e “ico”, como habíamos comentado anteriormente.
- Si el elemento tiene más de dos estados de oxidación, como es el caso del cloro, se utilizan los prefijos y sufijos que figuran en la tabla que presentamos a continuación:
Continuando con el ejemplo del óxido ácido que se forma al hacer reaccionar oxígeno con cloro actuando con número de oxidación +1, utilizando las distintas nomenclaturas lo podemos nombrar de las siguientes formas:
CASOS ESPECIALES: LOS ELEMENTOS ANFÓTEROS
Los elementos anfóteros son aquellos que, según el número de oxidación con el que actúen al reaccionar con el oxígeno, pueden formar óxidos básicos o ácidos. A continuación tenemos el caso del manganeso y del cromo:
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