Grado octavo - Nomenclatura de óxidos

FUNCIÓN ÓXIDO

Los óxidos son compuestos inorgánicos binarios, es decir, constituidos por dos elementos, que resultan de la combinación entre el oxígeno y cualquier otro elemento. Por ejemplo, el cobre arde en presencia del oxígeno. Cuando el elemento unido al oxígeno es un metal, el compuesto se llama óxido básico, mientras que si se trata de un no metal, se le denomina óxido ácido. Para nombrar este tipo de compuestos basta recordar las siguientes reglas:

— El oxígeno en la gran mayoría de sus compuestos actúa con número de oxidación -2.
— En todo compuesto la suma algebraica de los números de oxidación de sus elementos debe ser igual a cero.

Al nombrar o escribir las fórmulas de los óxidos se pueden presentar tres situaciones:

• Elementos con un único número de oxidación: se incluyen en esta categoría los elementos de los grupos IA, IIA y IIIA. En este caso para expresar la fórmula del compuesto basta con escribir los símbolos de los elementos involucrados dejando un espacio entre ellos para anotar los subíndices numéricos que permiten equilibrar el número de cargas positivas y negativas del compuesto de tal manera que se cumpla la segunda regla.

EJEMPLO:

1. Tomemos un elemento del grupo IA, como el sodio. Recordemos que el número de oxidación del Na es +1 y que el del oxígeno es -2. Debemos escribir ahora los subíndices correspondientes para equilibrar las cargas positivas y negativas de los dos elementos. Sabemos que existe una carga positiva correspondiente al Na (+1) y dos cargas negativas provenientes del oxígeno O (-2), por lo tanto, debe haber dos átomos de sodio para contrarrestar las cargas negativas del oxígeno. Con ello, la fórmula del compuesto es: Na2O. Como solamente se puede formar un óxido, este recibirá el nombre de óxido de sodio. Se puede decir entonces que la proporción en que se combinan estos elementos con el oxígeno es de 2:1.
2. Veamos ahora un ejemplo con un elemento del grupo IIA, como el calcio:

• Número de oxidación del calcio, Ca: 2+.

• Número de oxidación del oxígeno, O: 2-

• Fórmula del óxido: CaO.

• Nombre del óxido: óxido de calcio.

De lo anterior podemos deducir que los elementos del grupo IIA se combinan con el oxígeno en la proporción de 1:1.

• Elementos que presentan dos números de oxidación: en este caso, estos elementos pueden combinarse con el oxígeno para dar lugar a dos tipos de óxidos, con propiedades químicas y físicas propias y que de igual forma reciben nombres y fórmulas distintos. Dentro de la nomenclatura tradicional se emplean sufijos (terminaciones) que permiten diferenciar las dos clases de óxidos. Veamos el siguiente ejemplo:

El hierro es un elemento metálico que actúa con dos números de oxidación: 2+, 3+. Teniendo en cuenta que el número de oxidación del oxígeno es 2-, las fórmulas para los respectivos óxidos serán: FeO cuando el número de oxidación es 2+ y Fe2O3 cuando el número de oxidación es 3+. Nótese que en la primera fórmula la proporción es 1:1, mientras que en la segunda es 2:3. De esta manera las cargas positivas y negativas se equilibran y se cumple la segunda regla.

Para diferenciar el primer óxido del segundo se emplea el sufijo oso

para el óxido formado con el menor número de oxidación (2+), e ico

para el óxido formado con el mayor número de oxidación (3+). Los nombres serán entonces óxido ferroso (FeO) y óxido férrico (Fe2O3).

Otro ejemplo puede ser el cobre. Este elemento actúa con los números de oxidación 1+ y 2+. El procedimiento es el mismo del caso anterior: números de oxidación del cobre: Cu1+ y Cu2+ y número de

oxidación del oxígeno O2-.La fórmula de los óxidos es: Cu2O para el óxido formado cuando el cobre actúa con número de oxidación 1+, y CuO cuando el cobre actúa con número de oxidación 2+.

Existe otro sistema de nomenclatura denominado stock en el cual se nombra el óxido incluyendo en el nombre el número de oxidación delelemento. Dicho número se escribe dentro de un paréntesis en números romanos. Por ejemplo, el FeO es óxido de hierro (II) y el Fe2O3, óxido de hierro (III). En ocasiones se emplea otro sistema de nomenclatura para óxidos ácidos (no metal y oxígeno) denominado nomenclatura sistemática. Según este sistema los óxidos se nombran con la palabra genérica óxido anteponiéndole prefijos de origen griego, como mono, di, tri, tetra, penta, etc., para indicar la cantidad de átomos de oxígeno presentes en la molécula. Algunos ejemplos son: CO: monóxido de carbono, NO2:

dióxido de nitrógeno y SO3: trióxido de azufre.

• Elementos con tres o cuatro números de oxidación: en este caso se forman tres o cuatro óxidos con fórmulas, nombres y propiedades distintas, según el caso.

— Vamos a ilustrar en primer lugar el caso de un elemento que actúa con tres números de oxidación, como el azufre: S2+, S4+ y S6+.

Las fórmulas de los tres óxidos son: SO, cuando el azufre actúa con número de oxidación 2+; SO2, cuando actúa con 4+, y SO3, cuando su número de oxidación es 6+. Para nombrar el segundo y tercer óxido basta con aplicar la misma norma del caso anterior. Es decir, el SO2 recibirá el nombre de óxido sulfuroso, mientras el SO3 se llamará óxido sulfúrico. Para nombrar el óxido que tiene el menor número de oxidación de los tres, es decir, S2+, es necesario anteponer al nombre del óxido el prefijo hipo, que quiere decir “por debajo de”, seguido de la raíz del nombre del elemento con la terminación oso. En este caso el nombre del SO será óxido hiposulfuroso.

Otros elementos con comportamiento similar son el selenio y el yodo.

— Veamos a continuación el caso de un elemento que actúa con cuatro números de oxidación, como el cloro: Cl1+, Cl3+, Cl5+ y Cl7+.

Las fórmulas de los diferentes óxidos son: Cl2O para el primer caso (Cl1+); Cl2O3 para el segundo (Cl3+); Cl2O5 para el tercero (Cl5+) y Cl2O7 para el cuarto (Cl7+). 

Para nombrar estos óxidos empleamos la misma regla del caso anterior pero añadimos el prefijo per o hiper (“por encima de”) para el óxido formado cuando el cloro actúa con el mayor número de oxidación, en este caso, siete. Los nombres son: óxido hipocloroso (Cl2O), óxido cloroso (Cl2O3), óxido clórico (Cl2O5) y óxido perclórico (Cl2O7).

SUGERENCIA:  En el siguiente enlace encontrarán una forma muy didáctica de aprender a formular y nomenclar óxidos, les recomiendo entren e interactúen. 

http://www.bioygeo.info/Animaciones/Oxidos.swf

Tomado de: Libro guía Hipertexto de Química 1. Editorial Santillana.