REACCIONES QUÍMICAS DE COMPUESTOS BINARIOS INORGÁNICOS DE USO TECNOLÓGICO E INDUSTRIAL

1. Reacciones de óxidos y anhídridos de interés industrial

Óxidos

El Oxido es un compuesto inorgánico que se forma al unir algún elemento químico con Oxígeno. Los óxidos se clasifican en dos grupos: Óxidos Básicos y Óxidos Ácidos.

Los óxidos son compuestos binarios formados por la combinación del oxígeno con un elemento químico.

El oxígeno actúa con su número de oxidación (-2), mientras el otro elemento actúa con un número de oxidación positivo.

La fórmula se obtiene al intercambiar las valencias de dichos elementos.

Donde:

• X, es cualquier elemento químico
• n, es la valencia de dicho compuesto químico

Ejemplos:

• Fe₂O₃ Oxido con Hierro de valencia 3
• FeO Oxido con Hierro de valencia 2

Ahora considerando el FeO, si es Hierro con valencia 2 el compuesto sería Fe₂O₂, pero los compuestos siempre hay que simplificarlos, así que se queda en FeO.

Un Óxido es básico si el elemento químico que se junta con el Oxígeno (O) es un metal.

Un Óxido es Ácido si el elemento químico que se junta con el oxígeno es un no metal.

NOMENCLATURA:

Las nomenclaturas más utilizadas son la estequiométrica y la de Stock, aunque tambien existe la tradicional pero está en desuso.

Estequiométrica o sistemática:

Se nombra intercambiando los términos de la fórmula (1º el oxígeno y 2º el elemento), para el oxígeno se utiliza el término óxido precedido de el prefijo numérico que le corresponde, debido a la cantidad de átomos que hay en el compuesto de dicho elemento, y para el elemento, su nombre precedido tambien por el prefijo numérico que le corresponde, unidos los 2 elementos por la particula "de".

Los prefijos son:

1. Mono
2. Di
3. Tri
4. Tetra
5. Penta
6. Hexa
7. Hepta
8. Octa
9. Nona
10. Deca

Ejemplos:

• Fe₂O₃ Trioxido de dihierro.
• FeO Óxido de hierro

STOCK:

Se nombra intercambiando los términos de la fórmula (1º el oxígeno y 2º el elemento), para el oxígeno se utiliza el término óxido, pero no se le precede de ningún prefijo, después se sitúa la partícula "de" y a continuación de pone el nombre del elemento, seguido, si es necesario, de su valencia en números romanos. Si dicho elemento no tiene más que una sola valencia, no es necesario ponerlo.

Ejemplos:

• Fe₂O₃ Óxido de hierro (III)
• FeO Oxido de hierro (II)
• Na₂O Oxido de sodio

Excepción: El oxígeno no forma óxido con el fluor, ya que éste es más electronegativo.

Tradicional:

En esta forma de nomenclatura consideramos sufijos prefijos que dependen de la cantidad de valencias que tenga el elemento con el que se forma el óxido.

Si es un oxido básico usamos la palabra Óxido seguido del prefijo, luego el nombre del elemento y terminamos con el sufijo.

Ejemplo: Para el cromo Cr que tiene valencias +2, +3, +6 tenemos:

CrO Óxido hipocromoso

Cr₂O₃ Óxido cromoso

CrO₃ Óxido crómico

Para un oxido ácido usamos la palabra anhídrido en lugar de la palabra óxido

Ejemplo: Para el azufre S que tiene valencias +2, +4, +6 tenemos

SO Anhídrido hiposulfuroso

SO₂ Anhídrido Sulfuroso

S₂O₃ Anhídrido Sulfúrico

¿Cómo formamos un Óxido?

En primer lugar se busca cualquier elemento. Por ejemplo tomemos el Hierro (Fe).

Una vez que se escoge el elemento, este se escribe junto al oxígeno Fe O. Luego asignamos las valencias a los elementos, para el oxígeno es -2 y para el hierro al revisar en la tabla periódica vemos que tiene el +2 y +3. Usemos en este caso el +3, nos quedaría de esta forma Fe⁺³ O^-2 , luego aplicando la conocida regla del aspa, que consiste en intercambiar las valencias (estado o número de oxidación) asignamos la del oxígeno al hierro y la del hierro al oxigeno pero en forma de subíndices y sin su signo, quedando de la siguiente forma Fe₂O₃.

Nota: Acuérdate que varios elementos poseen más de una valencia, así que ten a la mano la tabla periódica y trata de aprenderte las que mas puedas.

Su usamos la valencia +2 para el hierro la fórmula nos quedaría así : Fe₂O₂ la cual se puede simplificar, entonces en nuestro caso nos queda: FeO.

Los anhídridos son compuestos formados por un elemento no metálico más oxígeno. Este grupo de compuestos son también llamados óxidos ácidos u óxidos no metálicos.

Formulación de los anhídridos (óxidos ácidos o no metálicos)

Los anhídridos son formulados utilizando el símbolo del elemento no metálico junto a la valencia del oxígeno más el oxígeno junto a la valencia del elemento no metálico.

La fórmula de los anhídridos es del tipo X₂O_n (donde X es un elemento no metálico y O es oxígeno). Entre los numerosos ejemplos de los anhídridos se encuentran: CO₂, SO₃, SeO, etc.

Nomenclatura de los anhídridos (óxidos ácidos o no metálicos)

Nomenclatura tradicional: la nomenclatura tradicional de los anhídridos se realiza nombrando la palabra anhídrido seguido del elemento no metálico. Para ello se debe de tener en cuenta la valencia del elemento no metálico siguiendo los siguientes criterios:

• Una valencia: Anhídrido ... ico
  • Si⁺⁴ + O^-2 » Si₂O₄ » SiO₂: anhídrido silícico
• Dos valencias:
  • Menor valencia: Anhídrido ... oso
    • C⁺² + O^-2 » C₂O₂ » CO: anhídrido carbonoso
  • Mayor valencia: Anhídrido ... ico
    • C⁺⁴ + O^-2 » C₂O₄ » CO₂: anhídrido carbónico
• Tres valencias:
  • Menor valencia: Anhídrido hipo ... oso
    • S⁺² + O^-2 » S₂O₂ » SO: anhídrido hiposulfuroso
  • Valencia intermedia: Anhídrido ... oso
    • S⁺⁴ + O^-2 » S₂O₄ » SO₂: anhídrido sulfuroso
  • Mayor valencia: Anhídrido ... ico
    • S⁺⁶ + O^-2 » S₂O₆ » SO₃: anhídrido sulfúrico
• Cuatro valencias:
  • Primera valencia (baja): Anhídrido hipo ... oso
    • I⁺¹ + O^-2 » I₂O: anhídrido hipoyodoso
  • Segunda valencia: Anhídrido ... oso
    • I⁺³ + O^-2 » I₂O₃: anhídrido yodoso
  • Tercera valencia: Anhídrido ... ico
    • I⁺⁵ + O^-2 » I₂O₅: anhídrido yódico
  • Cuarta valencia (alta): Anhídrido per ... ico
    • I⁺⁷ + O^-2 » I₂O₇: anhídrido peryódico

Nomenclatura de stock: la nomenclatura de stock consiste en escribir la palabra "óxido" + elemento no metálico y a continuación el número de valencia del elemento no metálico en números romanos y entre paréntesis.

Ejemplos:

CO₂: óxido de carbono (IV)
Br₂O₃: óxido de bromo (III)

Nomenclatura sistemática: la nomenclatura sistemática consiste en la utilización de un prefijo que depende del número de átomos de cada elemento seguido de la expresión "óxido" + el elemento no metálico precedido de la valencia del elemento no metálico.

Los prefijos utilizados dependiendo del número de átomos en esta nomenclatura son:

• 1 átomo: Mono
• 2 átomos: Di
• 3 átomos: Tri
• 4 átomos: Tetra
• 5 átomos: Penta
• 6 átomos: Hexa
• 7 átomos: Hepta

Ejemplos:

P₂O₅: pentaóxido de difósforo
Cl₂O: monóxido de dicloro