Oxoàcids

 
Què són? Com es nomenen?  |  Si ens donen la fórmula  |  Si ens donen el nom  |  Exemples  |  Nomenclatura sistemàtica de la IUPAC  |  Exercicis 
   

Introducció

      
Abans, l'electricitat no passaba de ser una curiositat, però a finals del segle XIX, quan Alexandre Volta va inventar la pila elèctrica, l'electricitat es convertiria en una preocupació fonamental de la ciència i la tecnologia. Les piles utilitzen com a font d'energia les propietats internes de diversos metalls per produïr energia elèctrica. Les piles de plom es poden recarregar i utilitzen com electròlit l'àcid sulfúric.

La pila elèctrica – L'Univers Mecànic

 

Què són?

    Es diuen oxàcids, i obeeixen a una fórmula general:

HaXbOc  

La X sol ser un no metall, però també pot ser un metall de transició amb un nombre d'oxidació elevat, com Cr+6, Mn+6 o Mn+7.

Com es nomenen?

    Aquest és l'únic tipus de compost en el que encara es fa servir la nomenclatura antiga. La IUPAC proposa una nova nomenclatura, que encara és poc popular, ja que és molt difícil canviar el, per exemple, conegut àcid sulfúric de la nomenclatura tradicional a dir dihidrogen(tetraoxidsulfato), que és el nom de la nova nomenclatura de la IUPAC, però ella admet com a vàlida la nomenclatura tradicional per aquest tipus de compostos.

Nomenclatura tradicional.

    Per aprendre a formular aquest tipus de compostos s'ha de conèixer els números d'oxidació en que els metalls poden actuar. Són els següents:

Halògens +1, +3, +5, +7
Calcògens +4, +6
Grup del N +3, +5
Grup del C +4

    Si ens donen la fórmula del àcid haurem de deduir el nombre d'oxidació de l'element principal X (+n), serà igual al doble d'oxígens que tingui menys els hidrogens. Si tenim diversos àtoms a l'element principal el resultat l'haurem de dividir per aquest número.

    Quan un element presenta més d'un número d'oxidació possible s'utilitzen uns prefixos i sufixos molt concrets. Com el número més elevat d'oxidació possible (dels casos que estudiarem) és quatre ens referirem a aquests casos. 

    Per al número d'oxidació MÉS BAIX, es posa com a prefix HIPO- (del greg hypo-, que vol dir inferior.) i el sufix -ÓS.

    Per al número d'oxidació BAIX s'afegeix el sufixe -ÓS.

    Per al número d'oxidació ALT s'afegeix el sufix -IC.

    Per al número d'oxidació MÉS ALT s'afegirà el prefix PER- (del greg hyper, superior) i el prefix -IC.

Nombre d'oxidació Àcid

El més alt

Alt

Baix

El més baix

per-      -ic

            -ic

            -ós

hipo-    -ós

També hem de conèixer uns altres prefixos com meta- i orto-: Alguns àcids tenen dues formes diferents, que es diferencien pel número d'hidrogens i oxígens, és a dir, es diferencien per un determinat número de molecules d'H2O. Per exemple, tenim dos àcids periòdics: l'HIO4 i el H5IO6, que sembla que tingui dos molecules d'aigua més que el primer. Amb qui tingui menys aigua hi afegirem meta- i el que tingui més, orto-. L'HIO4 és l'àcid metaperiòdic, i el H5IO6 el ortoperiòdic.

Si ens donen la fórmula

    A la formula: El número d'oxidació de l'element principal és el doble d'oxígens menys els hidrògens, com ja hem vist, i segons com sigui (més alt, alt, baix o més baix) afegirem els sufixos i/o prefixos corresponents (per- -ic, -ic, -ós o hipo- -ós).

 

Si ens donen el nom

    Al nom: A partir del prefixes i sufixes deduïm el número d'oxidació de l'element principal. L'hidrogen té número d'oxidació -1 i l'oxigen -2. després buscarem els coeficients que facin que la càrrega portada pels oxígens sigui igual i de signe contrari a la dels hidrògens i l'element principal.

 

Exemples

    Els oxoàcids més comuns són:

    HALÒGENS: números d'oxidació: +1, +3, +5, +7. Donen oxoàcids o Cl, Br, I, però no o F.

 Nº d'oxidació (+1): HClO   àcid hipoclorós
 Nº d'oxidació (+3): HClO2   àcid clorós
 Nº d'oxidació (+5): HClO3  àcid clòric
 Nº d'oxidació (+7): HClO4     àcid perclòric

  L'oxoàcid corresponent al número d'oxidació +3 per el iode(I) no existeix a la realitat i tampoc se'n coneix cap derivat seu.

    CALCÒXENS: números d'oxidació: +4, +6. Estudiarem els oxoàcids del S, Se i Te.

 Nº d'oxidació (+4): H2SO3     àcid sulfurós
 Nº d'oxidació (+6): H2SO4   àcid sulfúric

    NITROGENOIDES: números d'oxidació: +3, +5. Estudiarem els oxoàcids del N, P i As.

 Nº d'oxidació (+3): HNO2  àcid nitrós
 Nº d'oxidació (+5): HNO3  àcid nítric
 També es coneix el del N+1 :H2N2O2  àcid hiponitrós

    Hem de recordar que els oxoàcids de P i As són diferents als del N ja que el número d'H que porten és 3. Aquests àcids amb dos hidrògens més, es coneixen com àcids orto-, encara que aquest prefix no és gaire conegut, ja que els àcids meta- no són gaire coneguts.

 Nº d'oxidació (+3): H3PO3   àcid fosfònic, fosforós o ortofosfònic
 Nº d'oxidació (+5): H3PO4  àcid fosfòric o ortofosfòric

    CARBONI I SILICI: número d'oxidació: +4

 Nº d'oxidació (+4): H2CO3  àcid carbònic 
 Nº d'oxidació (+4): (H2SiO3)n  àcids metasilícics
 Nº d'oxidació (+4): H4SiO4  àcid ortosilícic

    CROM I MANGANÉS: no només formen àcids els no metalls sinó que també molt metalls de transició, com el Cr i el Mn

 Nº d'oxidació (+6): H2CrO4  àcid cròmic
 Nº d'oxidació (+6): H2Cr2O7  àcid dicròmic
 Nº d'oxidació (+6): H2MnO4  àcid mangànic
 Nº d'oxidació (+7): HMnO4  àcid permangànic

 

Nomenclatura sistemàtica de la IUPAC

      Recorda que l'objectiu de la nomenclatura sistemàtica és que el nom digui quina és l'estructura del compost, i avui en dia encara es demana més: que reflecteixi la composició estructural. Així que per als oxoàcids la IUPAC va proposar al 2005 dues nomenclatures més, a part de la tradicional que ja hem estudiat, són la nomenclatura additiva i la d'hidrogen.

      La nomenclatura d'addició es basa en l'estructura dels àcids, formulant de forma diferent els oxígens units als hidrògens àcids (hidròxid) i els oxígens units només a l'element central (òxid). Cadascun d'aquests noms porta els seus prefixos corresponents: di-, tri-, tetra-... I es formulen per ordre alfabètic seguits del nom de l'àtom central.

Prefix-hidroxid-prefix-oxid-ELEMENT CENTRAL

      es basa amb formular amb un prefix (di-, tri-, tetra-...) els hidrògens (encara que va sense apòstrof, es continua enfatizant la síl·laba “dro”) de l'àcid seguit del número d'addicció de l'anió acabat en “-at” entre parèntesis i units sense espais a la paraula “hidrogen”

Prefix-hidrogen(prefix-oxid-ELEMENT CENTRAL-at)

Fórmula F. Estructural

Nomenclatura d'addició

Nomenclatura d'hidrogen

HClO Cl(OH)  hidroxidclor  hidrogen(oxidclorat)
HClO2 ClO(OH)  hidroxidoxidclor  hidrogen(dioxidclorat)
HClO3 ClO2(OH)  hidroxidioxidclor  hidrogen(trioxidclorat)
HClO4 ClO3(OH)  hidroxidtrioxidclor  hidrogen(tetraoxidclorat)
H2SO3 SO(OH)2  dihidroxidoxidsofre  dihidrogen(trioxidsulfat)
H2SO4 SO2(OH)2  dihidroxidioxidsofre  dihidrogen(tetraoxidsulfat)
HNO2 NO(OH)  hidroxidoxidnitrogen  hidrogen(dioxidnitrat)
HNO3 NO2(OH)  hidroxidioxidnitrogen  hidrogen(trioxidnitrat)
H3PO3 P(OH)3  trihidroxidfosfor  trihidrogen(trioxidfosfat)
H3PO4 PO(OH)3  trihidroxidoxidfosfor  trihidrogen(tetraoxidfosfat)
H2CO3 CO(OH)2  dihidroxidoxidcarboni  dihidrogen(trioxidcarbonat)
H4SiO4 Si(OH)4  tetrahidroxidsilici  tetrahidrogen(tetraoxidsilicat)
H2CrO4 CrO2(OH)2  dihidroxiddioxidcrom  dihidrogen(tetraoxidcromat)
H2Cr2O7 (HO)Cr(O)2OCr(O)2(OH)  μ-oxidbis(hidroxidioxidcrom)*  dihidrogen(heptaoxidicromat)
H2MnO4 MnO2(OH)2  dihidroxidioxidmanganes  dihidrogen(tetraoxidmanganat)
HMnO4 MnO3(OH)  hidroxidtrioxidmanganes  hidrogen(tetraoxidmanganat)

* A l'hora de fer els exercicis, s'utilitzarà la lletra “m” en comptes de la “μ” per comoditat a l'hora d'escriure.

Exercicis

En Fórmules tens un exercici per escriure els noms d'aquestes substàncies i comprovar els resultats. També tens la solució de l'exercici.

En Noms tens un exercici per a escriure les fórmules d'aquestes substàncies i comprovar els resultats. Les fórmules les has d'introduir sense subíndexs, per exemple aigua = H2O. També tens la solució de l'exercici.

Fórmules 1 Noms 1 Fórmules 2 Noms 2 Fórmules IUPAC 1 Noms IUPAC 1 Fórmules IUPAC 2 Noms IUPAC 2

 


Inici | Introducció | Nombre d'oxidació | Mecànica del procés de formulació | Tipus de substàncies | Substàncies simples | Òxids de metalls | Òxids de no metalls | Compostos metall – no metall | Compostos no metall - no metall | Hidrurs | Hidràcids | H amb no metall | Hidròxids | Oxoàcids | Oxosals neutres | Oxosals àcides | Exercicis | Taula Periòdica | Links
Autor de la web:
Traducció al català:  Adrià Garcia  IES d'Almenar. Almenar (Lleida)
 

Si aquesta web t'ha resultat útil, t'agraeixo que la facis conèixer als teus amics, o al teu alumnat.
També agrairia que posessis un enllaç a aquesta web desde la pàgina del teu centre. Gràcies per la teva col·laboració.   
Llicència de Creative Commons
Aquesta obra està subjecta a una llicència de Reconeixement 3.0 No adaptada de Creative Commons