martes, 14 de julio de 2020

Química inorgánica: oxácidos


En química inorgánica  encontramos a los  oxácidos, los cuales resultan de la combinación de un óxido no metálico y el agua, pueden llamarse  ácidos oxigenados porque contienen oxígeno en sus moléculas y producen iones H+ al quedar disueltas en el agua,  como lo podemos observar en el siguiente ejemplo: 


CO2                         +     H2O     →       H2CO
Óxido no metálico  +    agua      =      oxácido


Muchos de estos ácidos  son  de gran importancia industrial  fabricándose en grandes cantidades o se encuentran presentes en la lluvia ácido, de ahí la necesidad  de conocerlos.

Un ácido oxigenado está compuesto de la siguiente manera:

Oxácido: Hidrógeno +  No Metal + No Metal

 De acuerdo a las reglas de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC, por sus siglas en ingles),  las nomenclaturas más utilizadas  para nombrar estos compuestos son:

Nomenclatura Stock: ácido + prefijo-oxígenos + oxo + No metal con terminación ato + entre paréntesis número de electrones de valencia en números romanos del no metal + hidrógeno. 

Ejemplo:

HBrO   ácido monoxobromato  (I) 

    De acuerdo a la regla  se  pone la palabra ácido seguido del prefijo para la cantidad de oxígenos presentes en la sustancia, en este caso,  es “mono” porque solo hay un oxígeno, seguido del prefijo-oxo   y  la terminación “ato” para el elemento Bromo, después  entre paréntesis  se agrega en números romanos la valencia que emplea el elemento no metal en este caso el  Bromo que está trabajando con valencia de (I). 

Nomenclatura sistemática: Prefijo oxígenos + oxo + primer  No metal con terminación ato + entre paréntesis número de electrones de valencia en números romanos del no metal + hidrógeno.

Ejemplo:

HBrO  Monoxobromato  (I) de hidrógeno

    Como podemos observar en este ejemplo se antepone  el prefijo griego “mono” porque solo hay un átomo de oxígeno, seguido de la terminación “ato” para el segundo elemento no metal que es el Bromo con  su valencia   en números romanos seguido    del elemento  hidrógeno.   

Nomenclatura tradicional: Se usa la palabra “ácido”  seguido de la raíz del “no metal” con  los siguientes sufijos para indicar su número de oxidación.

Cantidad de número de oxidación    Sufijo  de acuerdo al número de oxidación

 Un número de oxidación       ICO

Dos números de oxidación     OSO para el menor/ ICO para el mayor

Tres números de oxidación     HIPO- OSO, OSO  /ICO para el mayor

Cuatro números de oxidación  HIPO-OSO, OSO/ ICO, PER-ICO

Ejemplo: 

            HClO            ácido hipocloroso 

Como podemos observar se antepone la palabra ácido seguido del sufijo  hipo debido a que el elemento Cloro está trabajando con su menor número de oxidación que es (1) y por ende  se le añade la terminación oso.  

En la siguiente tabla  se nombran algunos  oxácidos  en nomenclatura sistemática,  stock y tradicional.  



           Cada compuesto químico se representa por medio de una formula, en la que los  elementos tienen su propio símbolo además se indica  la  cantidad mediante subíndices. Para la escritura correcta de una formula química se sigue el siguiente procedimiento.

1.    Primero se anota el catión o ion positivo y a la derecha el anión  o ion negativo, con sus respectivas cargas.

2.    Como  los compuestos químicos son neutros,  sus cargas positivas y negativas deben estar balanceadas.

Para entender  un poco más veamos el siguiente ejemplo.

Tenemos al compuesto Monoxobromato (I) de hidrógeno, cuyas valencias  para cada elemento del compuesto son las siguientes:    

H+1  Br+1   O-2

Como podemos apreciar,  el elemento hidrógeno trabaja con número de oxidación de (+1),   el Bromo con (+1)    y si sumamos las valencias  positivas obtenemos (+2), que son los iones positivos o cationes,   el oxígeno trabaja con número de oxidación de (-2) que corresponde al ion negativo o anión, al   restar  (+2 -2) obtenemos un valor de cero (0),   quedando balanceado el compuesto.

En el siguiente compuesto observamos un subíndice,   el  cual indica la cantidad de átomos del elemento presente.

  H+1 Cl+7 O4-2

El subíndice (4)  indica la cantidad de oxígenos presentes en la sustancia y el superíndice  (-2)  el cual indica el número de oxidación con el que trabaja el oxígeno, su nombre de  acuerdo a la nomenclatura  sistemática es: 

HClO4           Tetraoxoclorato  (VII) de hidrógeno

El número de oxidación para los elementos  en este compuesto es:

  H+1 Cl+7 O4-2

Para el  hidrógeno es (+1),    para el cloro es (+7) y  para el oxígeno es (-2), por lo tanto,  la suma de cationes o iones positivos es igual a (+8).

Para obtener el número de iones negativos o aniones, multiplicamos  el subíndice (4) el cual índica la cantidad de átomos de Oxígeno presentes en la sustancia,  por su número de oxidación  (-2)  dando un resultado de (-8). 

Así tenemos,   (+8) que corresponde a los cationes y restándole  (-8) correspondiente a los aniones, obtenemos un resultado de cero (0).  Se dice entonces que la sustancia es neutra. 

 
Bibliografía

Mora Gonzales, et al. (2018). Química I. México: grupo editorial MX
Ramírez Hernandez, et al. (2012). Universo Natural. México. SEP
Solís, C. H. (2014). Nomenclatura química. Retrieved from http://ebookcentral.proquest.com Created from vallemexicosp

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