13 2.2. CON OXIGENO Los no metales forman con O compuestos
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2.2. CON OXIGENO Los no metales forman con O compuestos covalentes, designándose a éstos con el término general de anhídridos, a los que se agrega el nombre del no-metal, con una serie de prefijos y sufijos para distinguir los diferentes estados de oxidación con que pueden actuar. En todos estos compuestos el O actúa con número de oxidación (-2). Los no metales del Grupo VIIA (Halógenos), con excepción del F, en sus combinaciones con el O, pueden actuar con los siguientes números de oxidación: +1+3, +5 y +7. Los compuestos que Se forman responden, respectivamente, a las siguientes fórmulas: (X= Cl, Br, I) X2O X2O3 X2O5 X2O7 La nomenclatura designa a estos compuestos con el término anhídrido, además de los sufijos oso e ico sobre el nombre del no-metal para indicar los estados de oxidación +3 y +5 y, agrega a estos nombres, los prefijos hipo y per los números de oxidación +1 y +7, respectivamente. Tomando al Cl, por ejemplo se tiene: C12O= Anhídrido Hipocloroso (Cl: número de oxidación = +1) C12O3= Anhídrido Cloroso (Cl: número de oxidación = +3) C12O5= Anhídrido Clórico (Cl: número de oxidación = +5) C12O7= Anhídrido Perclórico (Cl: número de oxidación = +7) Dentro de los no metales del Grupo VIA, el S es un representante típico y forma con el O dos anhídridos principales. En uno de ellos, el S actúa con número de oxidación +4 y en el otro con número de oxidación +6. Las fórmulas y la denominación de estos compuestos son como se indica: a) SO2= Anhídrido Sulfuroso (S: número de oxidación = +4) b) SO3 = Anhídrido Sulfúrico (S: número de oxidación = +6) Estos compuestos se conocen también como Dióxido de Azufre y Trióxido de Azufre, respectivamente. Dentro de los no metales del Grupo VA, el N y el P son los más importantes. Estos elementos forman con O varios. compuestos, de los cuales los mas importantes son aquellos en que actúan con número de oxidación +3 y +5. Las fórmulas y la designación de estos compuestos son como se indica: a) N2 O3 = Anhídrido Nitroso (N: número de oxidación = +3) b) N2O5 = Anhídrido Nítrico (N: número de oxidación = +5) c) P2O3 = Anhídrido Fosforoso (P: número de oxidación = +3) d) P2O5 = Anhídrido Fosfórico (P: número de oxidación = +5) 13 3. Hidróxidos y Acidos 3.1. Hidróxidos o Bases Estos compuestos se forman por reacción de un óxido con agua. El proceso puede esquematizarse de la siguiente forma: Oxido + agua Hidróxido La transformación química involucra la reacción del O del óxido con agua, de acuerdo con el siguiente esquema: O = + H2O 2 OH Es decir, que se forma un ión hidróxido, OH - -. Resulta importante notar que en este proceso el ión metálico del óxido original no sufre transformación alguna. Desde el punto de vista de la nomenclatura estos compuestos se designan igual que los óxidos, cambiando la palabra óxido por hidróxido. En lo que sigue se dan algunos ejemplos de la forma de designación de los hidróxidos: Na2O + Oxido de Sodio H2O 2 Na(OH) Hidróxido de Sodio CaO + H2O Oxido de Calcio Ca(OH)2 Hidróxido de Calcio + 3 H2O A12O3 Oxido de Aluminio 2 AI(OH)3 Hidróxido de Aluminio 3.2 ACIDOS a) OXACIDOS Los ácidos se originan por la reacción de los anhídridos con agua. Los ácidos que provienen de anhídridos se especifican como oxácidos, por el hecho de contener oxígeno en sus moléculas. El proceso general de la formación de ácidos puede esquematizarse de la siguiente manera: ANHIDRIDO + AGUA ACIDO 14 La característica saliente de estos compuestos, los ácidos, es que disueltos en agua, sufren + un proceso de disociación, formándose iones H y los correspondientes iones negativos. Desde el punto de vista de la nomenclatura, estos compuestos se denominan como los anhídridos, pero cambiando este término por ácido. A continuación se dan ejemplos de Ia formación de ácidos (oxácidos) y la denominación de los mismos: Cl2O + H2O Anhídrido Hipocloroso Cl2O3 + H2O Anhídrido Cloroso Cl2O5 + H2O Anhídrido Clórico Cl2O7 + H2O Anhídrido Perclórico SO2 + H2O Anhídrido Sulfuroso SO3 + H2O Anhídrido Sulfúrico N2O3 + H2O Anhídrido Nitroso N2O5 + H2O Anhídrido Nítrico 2 ClOH Ácido Hipocloroso 2 ClO2H Ácido Cloroso 2 ClO3H Ácido Clórico 2 ClO4H Ácido Perclórico SO3H2 Ácido Sulfuroso SO4H2 Ácido Sulfúrico 2 NO2H Ácido Nitroso 2NO3H Ácido Nítrico Tomando, por ejemplo, el ácido sulfúrico, se muestra en las reacciones siguientes como es el proceso de disociación y los iones que se forman: SO4H2 Acido Sulfúrico SO4H - - + SO4H + H Ion Sulfato Ácido = SO4 + H Ion Sulfato + En el esquema anterior puede apreciarse que el SO4H2, en el proceso de disociación puede + = perder uno o los dos hidrógenos como H , dando lugar a la formación de los iones SO4H y SO4 b) HIDRACIDOS Se designan así a las soluciones acuosas de los compuestos que se forman entre el H y los no metales de los Grupos VIIA y VIA. Desde el punto de vista de la nomenclatura, estas soluciones 15 acuosas se designan como ácidos y los nombres toman como raíz el nombre químico del no-metal y se les agrega la terminación hídrico. Por ejemplo: Solución acuosa de FH = Ácido Fluorhídrico Solución acuosa de CIH = Ácido clorhídrico Solución acuosa de SH2 = Ácido sulfhídrico Como los oxácidos, en solución acuosa estos compuestos sufren un proceso de disociación, tal como se muestra para el ácido fluorhídrico - FH F + + H 4) SALES Con este nombre se designan los compuestos que se forman por reacción de un ácido con una base, según el esquema general: ACIDO + BASE SAL + AGUA Las sales son compuestos iónicos, que pueden o no ser solubles en agua y se forman por el balance de las cargas negativas de los iones formados por la disociación de los ácidos con las cargas + positivas de los iones de los elementos metálicos. Juntamente con este proceso, los iones H de los - ácidos se combinan con los iones OH de las bases, de acuerdo con la siguiente reacción: + H (Ácido) + - OH (Base) H2 O De acuerdo con las reglas de nomenclatura para la denominación de las sales, se cambian las terminaciones de los nombres de los ácidos, de la siguiente forma: Hídrico (ácido) por Uro (sal) Oso (ácido) por Ito (sal) Ico (ácido) por Ato (sal) A continuación se da el nombre del metal como en los óxidos o hidróxidos. En lo que sigue se dan ejemplos de las reacciones químicas de formación de sales y la denominación correspondiente: CIH + Acido Clorhídrico Na (OH) Hidróxido de sodio NaCI + H2O Cloruro de sodio 16 SH2 + Acido sulfhídrico 2K(OH) Hidróxido de potasio K2S + 2 H2O Sulfuro de potasio 2 ClO4H Acido Perclórico Ba (OH)2 Hidróxido de bario Ba (ClO4)2 + 2 H2O Perclorato de bario 3 SO4H2 Acido sulfúrico + + AI(OH)3 Hidróxido de Aluminio ( SO4)3Al2 + 6 H2O Sulfato de Aluminio Es interesante notar que, ácidos como el SH2 o el S04H2, tienen más de un H en condiciones de ser reemplazados por iones metálicos. En ocasiones1 pueden reemplazarse los dos H y en ocasiones solamente uno. En este último caso, las sales formadas se denominan ácidas debido a que todavía existe un H reemplazable en el ácido original. Por ejemplo: SO4H2 + Acido sulfúrico LiOH LiSO4H + H2O Hidróxido de litio Sulfato ácido de litio Para Recordar : El estado de oxidación ó número de oxidación , es la carga formal asignada a ese átomo según unas reglas establecidas. Estas reglas son: • El estado de oxidación de un elemento libre es cero ( 0 ) • La suma de los estados de oxidación positivos y negativos de todos los átomos de un compuesto es cero. Si el compuesto es un ión, la suma ha de ser igual a la carga del ión. • El estado de oxidación de un ión monoatómico es igual a la carga del átomo. • El hidrógeno presenta habitualmente número de oxidación +1, a excepción cuando se combina con metales, su número de oxidación es –1. • El oxígeno presenta habitualmente número de oxidación –2, excepto en los peróxidos que es -1 • El estado de oxidación de los metales alcalinos es +1, y el de los alcalinos terreos es +2 • El elemento más electronegativo, el flúor, presenta en todos sus compuestos el número de oxidación -1. • Los elementos Cl, Br, y I presentan habitualmente número de oxidación –1 • Cuando forman compuestos ternarios con oxígeno y metal o hidrógeno pueden presentar número de oxidación +1, +3, +5, +7. 17
