FORMULACIÓN DE ÓXIDOS IUPAC - 2005

Buenos días:

Como ya sabéis los que seguís este blog, estoy actualizando las Normas de Formulación y Nomenclatura a la luz de lo establecido por la IUPAC en el año 2005, y divulgado por la RSEQ en 2016. Hoy le toca el turno a los óxidos.

Los óxidos son sustancias que únicamente contienen O y otro elemento. Da igual que sea metal o no metal.

Según las Normas actuales, la nomenclatura tradicional no está permitida para estos compuestos, salvo para otorgar un nombre vulgar, (casi un nombre propio como puede ser Pedro para una persona). Por eso en Educación Secundaria se reduce a formulación sistemática por sistema de composición, en formato de prefijos o por medio de establecer el número de oxidación, (antiguamente conocida como Stock). Voy a rescatar una antigua entrada y la voy a copiar aquí puesto que en este caso las Normas no cambian en exceso. Además voy a retirar aquella entrada por obsoleta.

A- ÓXIDOS POR COMPOSICIÓN - PREFIJOS NUMERALES:

Primero debemos decir cuántos átomos de oxígeno hay en la fórmula por medio de un prefijo numeral tal como 2=di, 3=tri, ...  Seguido de "-óxido". Lo mismo haremos con el elemento que acompaña al oxígeno, pero sin "óxido".  Vemos como se nombra en sentido opuesto al que está escrito en la fórmula.

Andar se aprende caminando. Aquí van unos ejemplos, para nombrar:

CO2 --> Dos átomos de oxígeno y uno de carbono: Dióxido de carbono.
SO3 --> Tres átomos de oxígeno y uno de azufre: Trióxido de azufre.
Fe2O3 --> Tres átomos de oxígeno y dos de hierro: Trióxido de dihierro.
V2O5 --> Cinco átomos de oxígeno y dos de vanadio: Pentaóxido de divanadio.

Para formular a partir del nombre, es muy sencillo.

Trióxido de dialuminio: tres de oxígeno y dos de aluminio --> Al2O3
Óxido de calcio: uno de calcio y otro de oxígeno --> CaO

ADVERTENCIAS:

1. El uso del prefijo "mono" queda reducido a aquellos compuestos que pueden dar lugar a que se confundan con otros. Por ejemplo si escribimos el Óxido de Carbono, este se puede confundir con CO y con CO2 , por eso debemos escribir monoóxido de carbono. Pero en el caso del óxido de calcio, no hay otro que no sea el CaO, y no da lugar a confusión, por tanto óxido de calcio y no monoóxido de calcio.
2. Otro error que se mencionan en los textos consiste en fusionar parcialmente el prefijo numeral y el sufijo óxido, como es el caso de penta + óxido = pentóxido  en vez de pentaóxido que es el correcto.
3. Los compuestos de oxígeno cono halógeno se deben nombrar como cloruros de oxígeno o como yoduros de oxígeno, pero no hay una insistencia fuerte en esta dirección, dejando una cierta ambigüedad para nombrar en Secundaria como óxidos de cloro, óxidos de bromo, ....etc

B- ÓXIDOS POR COMPOSICIÓN - NÚMEROS DE OXIDACIÓN (ANTIGUA STOCK):

Los óxidos son compuestos de oxígeno con otro elemento de la tabla periódica, (a excepción de los halógenos, como ya hemos dicho antes). El oxígeno trabajará con valencia (-2)., y el otro elemento  la valencia positiva. Esta valencia positiva la expresaremos entre paréntesis y con números romanos.

La norma es la siguiente:  ÓXIDO DE "ELEMENTO" (Valencia del elemento en nº romano)
NOMENCLATURA: Supongamos que tenemos que nombrar el siguiente óxido: FeO. De momento podríamos escribir Óxido de hierro, pero no la valencia del Hierro. Para calcularla debemos saber que la suma de todas las valencias debe ser igual a la carga del ion/molécula. En este caso al ser una molécula, debe ser cero. Como el óxigeno tiene valencia (-2), ya tenemos el dato que nos abre las puertas. Coloquemos el valor de las valencias conocidas por encima de los elementos químicos de la fórmula:
  x -2=0
  FeO                        Obviamente, x ha de valer +2 para que la suma de todas las valencias sea cero.
                                 "Óxido de hierro (II)"

Veamos otro ejemplo, en el que ahora existan más de dos átomos: Fe2O3 La forma de trabajar es la misma que antes. (En general debemos aprender métodos que podamos aplicar a infinidad de situaciones, no infinitos métodos para infinitos casos, y siempre razonando). El caso es que colocamos el valor de las valencias encima de las especies químicas, pero ojo, ahora hay tres oxígenos, por lo que todos juntos valdrán 3·(-2)=-6. Y recordemos que hay dos átomos de hierro:

2·x+(-6)=0
Fe2O3             De nuevo tendremos que 2x-6=0, por lo que x, (la valencia de un átomo de Fe), x=+3
                       "Óxido de Hierro (III)"

Cuando el elemento combinado con el oxígeno sólo puede tener una valencia, por ejemplo el sodio que sólo posee la valencia +1, no se escribe la valencia de este. 

Na2O --> Óxido de sodio.  (Recordemos el problema del prefijo "mono-" comentado más arriba, podríamos tener un óxido nombrado por Stock, pero que al no incluir la valencia parece que es por prefijos.)

Cuando queramos formular, tenemos que recurrir a un truco, (sí un truco, no tiene nada que ver con matemáticas, o con ley alguna de la química). Lo vemos mejor con un ejemplo:

Queremos formular Óxido de cobalto (III), entonces hacemos lo siguiente, ponemos los valores de las valencias, (al menos mentalmente) encima de los símbolos. Recordad que el oxígeno es siempre -2, y que el cobalto es +3, porque te lo están diciendo en el nombre.

                     +3    -2

                    Co O

Y ahora cruzamos los números de izquierda a derecha, y de arriba abajo. Entonces el 3 del cobalto pasará a estar a la derecha abajo, es decir junto al oxígeno, y el 2 del oxígeno abajo a la izquierda, junto al cobalto:

                       Co2O3

Esta forma de formular es muy común en química. Por cierto, si los dos números que intercambiamos son divisibles por un factor común, se simplifica. Mira este ejemplo: Óxido de azufre (VI)

                   +6   -2

                    S O   Intercambiamos y entonces .....  S2O6  Pero se puede simplificar dividiendo por dos.

                             Resultado final:   SO3