Oxoácidos: cómo formularlos y nombrarlos

¿Qué es un oxoácido?

Un oxoácido es un compuesto formado por hidrógeno, un elemento central y oxígeno. Su fórmula general se puede representar como H_aX_bO_c .

En estos compuestos, el hidrógeno actúa con +1 y el oxígeno con −2. El número de oxidación del elemento central se calcula haciendo que la suma total sea cero.

Atención: el número de hidrógenos no indica el número de oxidación del elemento central. Siempre hay que realizar la suma.

De fórmula a nombre

Nomenclatura tradicional

Se forma con la palabra ácido, la raíz del elemento central y una terminación que depende de su número de oxidación.

El azufre utiliza tres valores positivos en esta serie: +2, +4 y +6. El valor +2 corresponde a hipo−…−oso, el +4 a −oso y el +6 a −ico. Por eso H₂SO₃ , con azufre +4, es ácido sulfuroso, y H₂SO₄ , con azufre +6, es ácido sulfúrico.

Terminaciones según el grupo y la valencia

Esta tabla resume las valencias y terminaciones que también aparecen en la tabla de valencias de la sección de ayuda.

Casos especiales del cromo y del manganeso

El cromo y el manganeso son metales de transición, pero cuando actúan con valores muy positivos pueden formar óxidos ácidos y los oxoácidos correspondientes. Por ello constituyen una excepción a la idea general de que los oxoácidos siempre tienen un no metal como elemento central.

Recuerda: que Cr y Mn sean metales no impide que formen oxoácidos cuando actúan con estos valores elevados.

Para nombrarlos en nomenclatura tradicional, se siguen estos pasos:

1. Asigna +1 a los hidrógenos y −2 a los oxígenos.
2. Calcula el número de oxidación del elemento central.
3. Compáralo con los valores posibles y elige hipo−…−oso, −oso, −ico o per−…−ico.
4. Comprueba cuántos átomos del elemento central hay en la fórmula. Si hay dos, añade el prefijo tradicional di−: por ejemplo, H₂S₂O₇ es ácido disulfúrico.
5. Si el elemento central es B, P, As o Sb, formula el óxido correspondiente al número de oxidación calculado y comprueba si, para obtener el oxoácido, se han sumado 1, 2 o 3 H₂O: 1 agua indica meta−, 2 aguas indican piro− y 3 aguas indican orto−. El prefijo orto− normalmente se omite y, por tanto, el nombre queda sin prefijo.

Nomenclatura de hidrógeno

Primero se indica el número de hidrógenos con un prefijo. Después, entre paréntesis, se nombra el oxoanión con el número de oxígenos y el elemento central acabado en −ato.

1. Cuenta los hidrógenos: hidrógeno, dihidrógeno, trihidrógeno, tetrahidrógeno…
2. Cuenta los oxígenos: óxido, dióxido, trióxido, tetraóxido, pentaóxido…
3. Cuenta los átomos centrales si hay más de uno: disulfato, difosfato…

Atención: cada prefijo cuenta el elemento que tiene inmediatamente después. En tetrahidrógeno(heptaoxidodifosfato), tetra− cuenta H, hepta− cuenta O y di− cuenta P.

Nomenclatura de adición

Considera el oxoácido como una estructura formada por el elemento central, grupos OH y oxígenos adicionales. El número de hidrógenos de la fórmula indica cuántos grupos OH hay.

1. Convierte cada hidrógeno en un grupo OH.
2. Resta estos oxígenos del total: los que quedan se nombran como óxido.
3. Cuenta los grupos hidróxido, los óxidos y los átomos centrales con prefijos.

De nombre a fórmula

Nomenclatura tradicional

1. Identifica el elemento central y el número de oxidación indicado por el prefijo y la terminación.
2. Formula el óxido correspondiente y simplifica sus subíndices si es necesario.
3. Añade la cantidad de agua indicada por el nombre tradicional y simplifica la fórmula obtenida cuando sea necesario.

Consultar la tabla de valencias

Prefijo di−: dos átomos centrales

En la nomenclatura tradicional, el prefijo di− indica que la fórmula contiene dos átomos del elemento central. Habitualmente, estos ácidos se pueden obtener uniendo dos moléculas del oxoácido correspondiente y eliminando una molécula de agua. Por tanto, primero seguimos el procedimiento anterior para obtener el oxoácido, tomamos dos moléculas y después restamos una molécula de agua.

No lo confundas: di− delante de la raíz tradicional cuenta los átomos centrales. En dihidrógeno cuenta hidrógenos; en dihidróxido, grupos OH; y en dióxido, oxígenos.

Meta−, piro− y orto−

Estos prefijos indican cuánta agua se añade al óxido de partida. Para el fósforo(V), partimos de P₂O₅ .

Para memorizarlo: meta = 1 agua, piro = 2 aguas y orto = 3 aguas. El prefijo orto− normalmente se omite; por eso H₃PO₄ se llama habitualmente ácido fosfórico.

Casos de B, P, As y Sb: si el nombre tradicional no indica ningún prefijo, se considera la forma orto− y se suman 3 H₂O al óxido correspondiente. El prefijo orto− normalmente no figura en el nombre: ácido bórico, ácido fosfórico, ácido arsénico y ácido antimónico son las formas orto. Por ejemplo: P₂O₅ + 3 H₂O → 2 H₃PO₄ .

Caso especial del silicio: no se aplica la regla de las 3 aguas. Practicamos H₂SiO₃, ácido metasilícico, y H₄SiO₄, ácido silícico (también se acepta ácido ortosilícico). Como esquemas formales de formulación: SiO₂ + H₂O → H₂SiO₃; SiO₂ + 2 H₂O → H₄SiO₄. El silicio tiene +IV en ambos casos. En el caso del ácido ortosilícico se suman dos moléculas de agua en lugar de tres.

Nomenclatura de hidrógeno

1. Lee el primer prefijo para saber el número de hidrógenos: hidrógeno = 1 H, dihidrógeno = 2 H, trihidrógeno = 3 H…
2. Dentro del paréntesis, el prefijo delante de óxido indica el número de oxígenos.
3. El prefijo delante del nombre del elemento central indica cuántos átomos centrales hay; si no aparece ninguno, es uno.
4. Escribe la fórmula en el orden H, elemento central y O.

Nomenclatura de adición

1. El prefijo delante de hidróxido indica el número de grupos OH.
2. El prefijo delante de óxido indica el número de oxígenos que no forman parte de los grupos OH.
3. El último prefijo indica el número de átomos del elemento central; si no aparece ninguno, es uno.
4. Construye la estructura de adición y transforma cada grupo OH en un H y un O para obtener la fórmula convencional.

Comparación de las tres nomenclaturas

Errores frecuentes

• No deduzcas el número de oxidación central contando solo los oxígenos: realiza siempre la suma.
• No confundas −oso con −ico: −oso corresponde al valor más bajo y −ico al más alto cuando hay dos valores.
• No confundas el prefijo di− tradicional con dihidrógeno, dihidróxido o dióxido.
• No olvides que meta, piro y orto indican 1, 2 y 3 aguas, respectivamente.
• En adición, el número de hidrógenos indica el número de grupos OH.
• En nomenclatura de hidrógeno, cada prefijo cuenta únicamente el componente que tiene inmediatamente después.
• En los oxoácidos de B, P, As y Sb, si no aparece meta− ni piro−, no olvides sumar 3 H₂O: la forma orto− es la habitual y el prefijo suele omitirse.
• No apliques la regla de las 3 aguas al silicio: H₄SiO₄ se forma con SiO₂ + 2 H₂O y se pide como ácido silícico.
• No descartes Cr y Mn como elementos centrales solo porque son metales: el Cr(+6) forma ácido crómico y ácido dicrómico, y el Mn(+7), ácido permangánico.