Formulación inorgánica (parte 5)

11. OXOÁCIDOS
Son combinaciones ternarias formadas por oxígeno, hidrógeno y un no metal (a veces es un metal de transición, como el cromo, manganeso, wolframio, etc.). En general, se pueden considerar derivados de la adición de agua a los óxidos de los no metales, simplificando después los subíndices.
Formulación HaXbOc

a) Nomenclatura tradicional

H2SO2 Ácido hiposulfuroso
H2SO3 Ácido sulfuroso
H2SO4 Ácido sulfúrico

HClO Ácido hipocloroso
HClO2 Ácido cloroso
HClO3 Ácido clórico
HClO4 Ácido perclórico

Ácido hipo………oso
Ácido ………oso
Ácido ………ico
Ácido per………ico

b)Nomenclatura (que no hemos dado)
Ácido + prefijo numérico que indica el número de oxígenos de la molécula +
oxo + prefijo numérico que indica el número de átomos de X + raíz del nombre
de X terminada en -ico + valencia de X entre paréntesis (en números romanos)
H2SO2 Ácido dioxosulfúrico (II)
H2SO3 Ácido trioxosulfúrico (IV)
H2SO4 Ácido tetraoxosulfúrico (VI)
HClO Ácido oxoclórico (I)
HClO2 Ácido dioxoclórico (III)
HClO3 Ácido trioxoclórico (V)
HClO4 Ácido tetraoxoclórico (VII)

c) Nomenclatura sistemática
Prefijo numérico que indica el número de átomos de O + oxo + prefijo numérico que indica el número de átomos de X + raíz del nombre de X terminada en -ato + valencia con la que actúa X entre paréntesis (en números romanos) + de hidrógeno

H2SO2 Dioxosulfato (II) de hidrógeno
H2SO3 Trioxosulfato (IV) de hidrógeno
H2SO4 Tetraoxosulfato (VI) de hidrógeno

HClO Oxoclorato (I) de hidrógeno
HClO2 Dioxoclorato (III) de hidrógeno
HClO3 Trioxoclorato (V) de hidrógeno
HClO4 Tetraoxoclorato (VII) de hidrógeno

(1) En estos compuestos los subíndices no se corresponden con las valencia de los elementos que los forman. Se obtienen añadiendoagua al óxido:
X2On + H2O -> H2 X2On+1
Si todos los subíndices son divisibles por un mismo número, deben simplificarse
(2) Igual que la de los óxidos, sustituyendo la palabra óxido por ácido.
(3) Ejemplos:
SO + H2O -> H2SO2
SO2 + H2O -> H2SO3
SO3 + H2O -> H2SO4
Cl2O + H2O -> HClO (H2Cl2O2)
Cl2O3 + H2O -> HClO2 (H2Cl2O4)
Cl2O5 + H2O -> HClO3 (H2Cl2O6)
Cl2O7 + H2O -> HClO4 (H2Cl2O8)
(4) En la mayoría de los casos es uno y se prescinde de poner el prefijo mono.

CÓMO AVERIGUAR EL NÚMERO DE OXIDACIÓN (VALENCIA) DE UN ELEMENTO EN UN OXOÁCIDO
Para nombrar estas moléculas, es necesario conocer la valencia con la que actúa el átomo central. Para ello, acudimos a la electroneutralidad de la molécula: teniendo en cuenta que el oxígeno siempre actúa con número de oxidación -2 (excepto en los peróxidos) y el hidrógeno con +1, la suma de los números de oxidación de los átomos que forman la molécula debe ser cero.
Por ejemplo
H2CO3
2·(+1) + x + 3·(-2) = 0
2 átomos de H por su número de oxidación (+1) + 1 átomo de C por su número de oxidación (x) + 3 átomos de O por su número de oxidación (-2) = 0 (para que la molécula sea neutra)
Al resolver la ecuación obtenemos x = 4; como el carbono puede actuar con valencias 2 y 4, se trata del ácido carbónico.

En general, para conocer la valencia del elemento central podemos aplicar la fórmula:
Valencia = nº de oxígenos por 2 menos nº de hidrógenos por 1


OTROS PREFIJOS UTILIZADOS EN LA NOMENCLATURA TRADICIONAL (no lo hemos dado)
Algunos ácidos se pueden formar añadiendo una o más moléculas de agua al óxido. En ese caso se antepone el prefijo meta- al ácido cuando se ha obtenido añadiendo una molécula de agua y orto- si se ha obtenido añadiendo más de una.
Los ácidos “orto” más frecuentes se obtiene añadiendo tres moléculas de agua a los óxidos del boro (B2O3), fósforo (P2O3 y P2O5), arsénico (As2O3 y As2O5) y antimonio (Sb2O3 y Sb2O5), o dos al óxido silícico (Si O2). En estos casos se considera que estos ácidos “orto” son los normales, por lo que se prescinde de poner el prefijo orto-, pero no el meta-. En los demás casos, si no aparece el prefijo se sobreentiende que es meta-.
Algunos ácidos se forman por polimerización (unión de varias moléculas) de otros ácidos. En este caso se emplean los prefijos di- (o piro-), tri-, tetra-..., para indicar el grado de polimerización (en relación con el número de átomos del elemento central que aparecen en la molécula). Como regla general, para formular estos ácidos se suman tantas moléculas del ácido como indica el prefijo y se resta el mismo número
de moléculas de agua menos uno. Por ejemplo:
Ácido disulfúrico -> 2 H2SO4 (ácido sulfúrico) – H2O -> H2S2O7
Ácido trifosfórico -> 3 H3PO4 (ácido fosfórico) – 2 H2O -> H5P3O10
La nomenclatura tradicional de los oxoácidos es complicada y presenta numerosas excepciones, por lo que es mejor conocer los nombres, admitidos por la IUPAC, de los más comunes, entre los cuales se encuentran los que aparecen en la siguiente tabla. Cuando en un grupo los elementos forman ácidos semejantes, se ha incluido sólo un representante (por ejemplo, los ácidos del bromo y del yodo son semejantes
a los del cloro).