NOMENCLATURA QUÍMICA INORGÁNICA PARTE 4 "HIDRÓXIDOS Y ÁCIDOS TERNARIOS"

HIDRÓXIDOS O BASES

Son compuestos en los que interviene el radical Hidroxilo, con fórmula: (OH)^1- ; un radical es un compuesto en el cual las cargas no están balanceadas, en éste caso el Oxígeno trabaja con 2- y el Hidrógeno con 1+, entonces resulta que no se alcanza el equilibrio de cargas y queda una carga neta, que es 1- la cual se toma como el número de oxidación del radical.

En los hidróxidos el radical (OH)^1- reacciona con un Metal y se nombra con la palabra “Hidróxido” seguida del nombre del metal con la terminación correspondiente a su número de oxidación, o simplemente seguida del nombre del metal en caso de metales monovalentes.

En la fórmula siempre se visualiza el (OH) lo que hace fácil identificar a un Hidróxido, por lo que sólo debe ponerse mayor atención en la valencia que usa el metal.

Para el Ca(OH)₂ , el Calcio es monovalente por lo que se nombra: “Hidróxido de Calcio” a este compuesto.

El NaOH se nombra “Hidróxido de Sodio” pues el Sodio es monovalente y solo usa valencia 1+, la cual cruza al radical, pero como el 1 no se escribe, puede omitirse poner los paréntesis.

En general, como el radical (OH) siempre trabaja con 1-, y ese es el valor que cruza al metal, el número de oxidación del metal siempre estará como subíndice del radical (OH), pues nunca se simplificarán subíndices.

El Cu(OH)₂ se nombra “Hidróxido Cúprico” pues es evidente que el Cobre usó su valencia 2+ como lo revela el subíndice del (OH), la cual es su mayor valencia.

Si buscamos la fórmula del “Hidróxido Plúmbico”, debemos combinar el Plomo usando su mayor valencia, es decir, Pb⁴⁺ ,con el radical (OH)^1- y luego de cruzar valencias quedará: Pb(OH)₄

Para el “Hidróxido Taloso” se debe combinar el radical (OH) con el Talio usando su menor valencia, es decir, Tl¹⁺ y luego de cruzar valencias queda: TlOH (no hay necesidad de los paréntesis del OH)

En la nomenclatura IUPAC se nombran los hidróxidos como si los metales fueran monovalentes y se indica al final en números romanos la valencia del metal entre paréntesis.

Mg(OH)₂ se nombra “Hidróxido de Magnesio (II)”

Au(OH)₃ se nombra “Hidróxido de Oro (III)”

En la nomenclatura sistemática se usan prefijos griegos antecediendo a la palabra “hidróxido”

Pt(OH)₂ se nombra “Di hidróxido de Platino”

Mo(OH)₆ se nombra “Hexa hidróxido de Molibdeno”

ÁCIDOS TERNARIOS

También se les llama Oxiácidos, por la presencia de Oxígeno en estos compuestos.

Están formados por Hidrógeno, un No Metal y Oxígeno, los ácidos son sustancias que en solución acuosa tienden a ceder un catión de Hidrógeno (H¹⁺).

Si tenemos el nombre de un ácido y deseamos obtener su fórmula existen dos métodos:

PRIMER MÉTODO.- Cuando estudiamos los anhídridos, (compuestos de oxígeno y un no metal) señalamos que también se les llama óxidos ácidos ya que al combinarse con agua producen un ácido, entonces para encontrar la fórmula de un ácido, encontraremos primero el anhídrido correspondiente, luego lo combinaremos con agua y obtendremos así la fórmula del ácido deseada.

Para encontrar por ejemplo la fórmula del “Ácido Nítrico” buscaremos primero la fórmula del “Anhídrido Nítrico”, debemos entonces combinar Oxígeno con Nitrógeno y el Nitrógeno usará valencia 5+ ya que la tabla de nomenclatura señala que los elementos del grupo V de la tabla periódica deben usar 5+ para tener la terminación “ico”. Luego de escribir los símbolos y cruzar valencias queda: N₂O₅

Ahora combinamos el N₂O₅ con H₂O  :  N₂O₅ + H₂O ----> H₂N₂O₆

Queda H₂N₂O₆ porque antes de la reacción hay dos Hidrógenos, dos Nitrógenos, y seis Oxígenos (5 en el anhídrido y 1 en el agua), simplificando subíndices: HNO₃ y ésta es la fórmula buscada.

Hallar la fórmula del Ácido Sulfúrico:

Primero buscamos el Anhídrido Sulfúrico: S₂O₆ y simplificando subíndices: SO₃

Ahora combinamos el anhídrido con agua: SO₃ + H₂O ----> H₂SO₄ la cual es una fórmula irreducible; queda así porque antes de la reacción hay 2 Hidrógenos, 1 Azufre, y 4 Oxígenos (3 en el anhídrido y 1 en el agua) por lo tanto la fórmula buscada es: H₂SO₄

Hallar la fórmula del Ácido Perclórico:

Busquemos el Anhídrido Perclórico; combinamos Oxígeno y Cloro con valencia 7+ según la tabla de nomenclatura:  Cl₂O₇

Ahora combinemos con agua al anhídrido:  Cl₂O₇ + H₂O ----> H₂Cl₂O₈

Hay 2 Hidrógenos antes de la reacción, 2 Cloros y 8 Oxígenos (7 en el anhídrido y 1 en el agua) por eso queda H₂Cl₂O₈ y simplificando subíndices: HClO₄ es la fórmula buscada.

Existen tres excepciones o casos especiales, se trata de los elementos Boro (B), Fósforo (P), y Arsénico (As) en estos casos se procede igual que con los demás pero con la diferencia de que el anhídrido se combina con 3 moléculas de agua: 3H₂O

Hallar la fórmula del Ácido Fosfórico:

Buscamos el Anhídrido Fosfórico: P₂O₅ porque el Fósforo debe usar 5+ de valencia para tener la terminación “ico”.

Combinamos el Anhídrido con agua: P₂O₅ + 3H₂O ---> H₆P₂O₈  queda así porque hay 6 Hidrógenos antes de la reacción,  ya que hay 2 por cada molécula de agua y son 3 moléculas de agua (2x3=6), hay 2 Fósforos, y 8 Oxígenos (5 en al anhídrido y 3 en las moléculas de agua).

Simplificando subíndices queda: H₃PO₄ que es la fórmula buscada.

SEGUNDO MÉTODO.- La estructura genérica de los ácidos ternarios es: H_nXO_m donde X es cualquier No Metal, y los subíndices “n” y “m” deben ser determinados, para lo cual fijamos las siguientes reglas:

a) Si X es un No Metal que se ubique en un grupo impar de la tabla periódica, entonces n será igual a 1 (n=1), lo que significa que el ácido tendrá sólo un Hidrógeno (H).

b) Si X es un No Metal que se ubique en un grupo par de la tabla periódica, entonces n será igual a 2 (n=2), lo que significa que el ácido tendrá dos Hidrógenos (H₂).

c) Si X es uno de los elementos Boro, Fósforo o Arsénico, entonces n será igual a 3 (n=3), lo que significa que el ácido tendrá 3 Hidrógenos (H₃).

En todos los casos anteriores el subíndice del Oxígeno se hallará con la fórmula:

Este método suele ser mucho más rápido para encontrar fórmulas de ácidos, pero generalmente muchos estudiantes lo rechazan al principio, por no memorizar las reglas y la fórmula, sin embargo, casi siempre, después de algunos ejercicios optan por este método.

Para el Ácido Nítrico usando este método, empezamos notando que el Nitrógeno está en el grupo VA, o sea, en un grupo impar, y de acuerdo con el inciso a, n=1 y el ácido sólo tendrá un Hidrógeno. El Nitrógeno para usar la terminación “ico” debe usar 5+ como número de oxidación, y ahora calculamos el subíndice del Oxígeno con la fórmula:

Por lo tanto, la fórmula del Ácido Nítrico queda:  HNO₃

Para encontrar la fórmula del Ácido Sulfúrico por este método, iniciamos notando que el Azufre está en el grupo VIA de la tabla periódica, está en un grupo par y de acuerdo con el inciso b de la regla, el ácido debe tener dos Hidrógenos (H₂), El Azufre para usar terminación “ico” debe usar 6+ como número de oxidación, y ahora calculamos el subíndice del Oxígeno con la fórmula:

Entonces la fórmula del Ácido Sulfúrico queda: H₂SO₄

Ahora buscaremos la fórmula del Ácido Perclórico, de entrada notamos que el Cloro está en el grupo VIIA, que es impar, por tanto, n=1 y el ácido tendrá sólo un Hidrógeno (H), luego la tabla de nomenclatura nos señala que para que un elemento del grupo VII use “per___ico” debe usar 7+ como valencia, y podemos calcular el subíndice del Oxígeno con la fórmula:

Y la fórmula del Ácido Perclórico queda: HClO₄

Para el Ácido Fosfórico iniciamos notando que el No Metal es uno de los elementos señalados en el inciso c, por tanto, n=3 y éste ácido debe tener 3 Hidrógenos (H₃), ahora, como el Fósforo se ubica en el grupo VA de la tabla periódica, la tabla de nomenclatura indica que debe usar 5+ de valencia para usar el sufijo “ico”, y calculamos el subíndice del Oxígeno:

Y la fórmula del Ácido Fosfórico queda: H₃PO₄

Pueden compararse los resultados obtenidos con los del primer método y ver que son idénticos, pero el segundo método es más directo.

En las nomenclaturas IUPAC y Sistemática, suelen nombrarse a estos compuestos como sales de Hidrógeno, por lo que no trataremos aún de nombrarlos en esos sistemas de nomenclatura.