Formulación inorgánica
Oxoácidos: cómo formularlos y nombrarlos
Guía para ESO, Bachillerato y PAU/PBAU. Aprende la nomenclatura tradicional, de hidrógeno y de adición.
¿Qué es un oxoácido?
Un oxoácido es un compuesto formado por hidrógeno, un elemento central y oxígeno. Su fórmula general se puede representar como HaXbOc.
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.
Ejemplo: H2SO4
2(+1) + x + 4(−2) = 0. Por tanto, x = +6: el azufre actúa con +6.
Atención: el número de hidrógenos no indica el número de oxidación del elemento central. Siempre hay que realizar la suma.
Nomenclatura tradicional
Se forma con la palabra ácido, la raíz del elemento central y una terminación que depende de su número de oxidación.
| Valor relativo | Forma tradicional | Ejemplo del cloro |
|---|---|---|
| Más bajo | hipo−…−oso | HClO · ácido hipocloroso |
| Segundo | …−oso | HClO2 · ácido cloroso |
| Tercero | …−ico | HClO3 · ácido clórico |
| Más alto | per−…−ico | HClO4 · ácido perclórico |
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.
| Terminación | Grupo 13 | Grupo 14 | Grupo 15 | Grupo 16 | Grupo 17 |
|---|---|---|---|---|---|
| −uro / −hídrico | −3 | −4 | −3 | −2 | −1 |
| per−…−ico / −ato | — | — | — | — | +7 |
| …−ico / −ato | +3 | +4 | +5 | +6 | +5 |
| …−oso / −ito | — | +2 | +3 | +4 | +3 |
| hipo−…−oso / −ito | — | — | — | +2 | +1 |
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.
| Elemento central | Valor | Formación | Oxoácido |
|---|---|---|---|
| Cr | +6 | CrO3 + H2O → H2CrO4 | ácido crómico |
| Mn | +7 | Mn2O7 + H2O → 2 HMnO4 | ácido permangánico |
Recuerda: que Cr y Mn sean metales no impide que formen oxoácidos cuando actúan con estos valores elevados.
De fórmula a nombre
- Asigna +1 a los hidrógenos y −2 a los oxígenos.
- Calcula el número de oxidación del elemento central.
- Compáralo con los valores posibles y elige hipo−…−oso, −oso, −ico o per−…−ico.
De nombre a fórmula
- Identifica el elemento central y el número de oxidación indicado por el prefijo y la terminación.
- Formula el óxido correspondiente.
- Añade agua y simplifica los subíndices cuando sea necesario.
Ejemplo: ácido perclórico
Per−…−ico indica el valor más alto del cloro, +7. Su óxido es Cl2O7: Cl2O7 + H2O → H2Cl2O8 → HClO4.
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.
| Obtención | Fórmula | Nombre |
|---|---|---|
| 2 H2SO4 − H2O | H2S2O7 | ácido disulfúrico |
| 2 H2SO3 − H2O | H2S2O5 | ácido disulfuroso |
| 2 H3PO4 − H2O | H4P2O7 | ácido difosfórico o pirofosfórico |
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.
| Agua añadida | Reacción | Nombre |
|---|---|---|
| +1 H2O | P2O5 + H2O → 2 HPO3 | ácido metafosfórico |
| +2 H2O | P2O5 + 2 H2O → H4P2O7 | ácido pirofosfórico o difosfórico |
| +3 H2O | P2O5 + 3 H2O → 2 H3PO4 | ácido ortofosfórico o fosfórico |
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: esta regla de las 3 aguas no corresponde al Si. En Formularia solo practicamos H4SiO4, que se forma con SiO2 + 2 H2O. El nombre que se pide es ácido silícico. Ácido ortosilícico solo se considera una respuesta alternativa aceptada y nunca se genera como enunciado.
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.
- Cuenta los hidrógenos: hidrógeno, dihidrógeno, trihidrógeno, tetrahidrógeno…
- Cuenta los oxígenos: óxido, dióxido, trióxido, tetraóxido, pentaóxido…
- Cuenta los átomos centrales si hay más de uno: disulfato, difosfato…
| Fórmula | Nomenclatura de hidrógeno | ¿Qué indican los prefijos? |
|---|---|---|
| H2SO4 | dihidrógeno(tetraoxidosulfato) | 2 H, 4 O y 1 S |
| HClO4 | hidrógeno(tetraoxidoclorato) | 1 H, 4 O y 1 Cl |
| H4P2O7 | tetrahidrógeno(heptaoxidodifosfato) | 4 H, 7 O y 2 P |
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.
- Convierte cada hidrógeno en un grupo OH.
- Resta estos oxígenos del total: los que quedan se nombran como óxido.
- Cuenta los grupos hidróxido, los óxidos y los átomos centrales con prefijos.
| Fórmula | Estructura de adición | Nombre de adición |
|---|---|---|
| HClO | Cl(OH) | hidroxidocloro |
| H2SO4 | SO2(OH)2 | dihidroxidodioxidoazufre |
| H3PO4 | PO(OH)3 | trihidroxidooxidofósforo |
| H4P2O7 | P2O3(OH)4 | tetrahidroxidotrioxidodifósforo |
Ejemplo: H2SO4
Hay 2 H, por tanto hay 2 grupos OH. Estos grupos utilizan 2 de los 4 oxígenos; quedan 2 como óxidos: SO2(OH)2. El nombre es dihidroxidodioxidoazufre.
Comparación de las tres nomenclaturas
| Fórmula | Tradicional | De hidrógeno | De adición |
|---|---|---|---|
| H2SO4 | ácido sulfúrico | dihidrógeno(tetraoxidosulfato) | dihidroxidodioxidoazufre |
| H3PO4 | ácido fosfórico | trihidrógeno(tetraoxidofosfato) | trihidroxidooxidofósforo |
| HClO | ácido hipocloroso | hidrógeno(oxidoclorato) | hidroxidocloro |
| HClO4 | ácido perclórico | hidrógeno(tetraoxidoclorato) | hidroxidotrioxidocloro |
| H4P2O7 | ácido pirofosfórico / difosfórico | tetrahidrógeno(heptaoxidodifosfato) | tetrahidroxidotrioxidodifósforo |
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: con +6 y +7, respectivamente, forman ácido crómico y ácido permangánico.
Al abrirse Inorgánica, la fila de Oxoácidos ya estará seleccionada.