Ácidos oxácidos

Los ácidos oxácidos u oxoácidos son compuestos ternarios formados por un óxido no metálico y una molécula de agua (H₂O).

Su fórmula responde al patrón H_aA_bO_c, donde A es un no metal o metal de transición.

Ejemplos:

Ácido sulfúrico (H₂SO₄). Formado por la combinación de una molécula de H₂O con una molécula de óxido sulfúrico SO₃:

SO₃ + H₂O → H₂SO₄

Ácido sulfuroso (H₂SO₃). Formado por la combinación de una molécula de H₂O con una molécula de óxido sulfuroso SO₂:

SO₂ + H₂O → H₂SO₃

Ácido hiposulfuroso (H₂SO₂). Formado por la combinación de una molécula de H₂O con una molécula de óxido hiposulfuroso SO:

SO + H₂O → H₂SO₂

Nomenclatura

Tradicional

Aceptada por la IUPAC, es la forma más usual de escribir los nombres de estos compuestos. Se escribe Anhídrido + agua. Ej.:

Ácido crómico: CrO₃ + H₂O → H₂CrO₄

Atajos para:

Conseguir la valencia del no metal: [(subíndice del oxígeno x2)-(subíndice del hidrógeno)]/(subíndice del no metal) (ej: H₂CrO₄ → 4·2-2·1=6). Este método es una abreviatura de aplicar el álgebra para resultado carga 0

Detectar casos piro y orto para fórmulas directas:

Valencia impar (el no-metal tiene estado de oxidación +1,+3,+5,+7):

Piro: H₄A₂
Orto: H₃A

Valencia par (el no-metal tiene estado de oxidación +2,+4,+6):

Piro: H₂A₂
Orto: H₄A

Casos especiales

A) As, P, Sb, B

Dan tres tipos de oxácidos:

· Anhídrido + H₂O → Ácido meta-(anhídrido)

· Anhídrido + 2 H₂O → Ácido piro-(anhídrido)

· Anhídrido + 3 H₂O → Ácido orto-(anhídrido) .

TRABAJADO POR : MARIA ALEJANDRO POMACAJA

Clasificación

Nota: La nomenclatura usada en este artículo para nombrar los compuestos ha sido la tradicional. Los oxácidos son ácidos formados por hidrógeno (H), un elemento no-metálico (X) y oxígeno (O). Dependiendo del número de oxidación, un óxido covalente con agua forma un ácido u otro. Por ejemplo, el óxido nitroso (N₂O₅) formará el ácido nítrico (HNO₃) cuando se combina con agua: N₂O₅ + H₂O → H₂N₂O₆ → 2HNO₃ Cada ácido, al perder su(s) hidrógeno(s) produce su(s) respectivo(s) anión(es) con tantas cargas negativas como hidrógenos haya perdido. Dependiendo del número de H que tengan se dividen en 4 grupos. A continuación se han clasificado los ácidos dependiendo del número de H y ejemplos:

Grupo de Flúor, Cloro, Bromo, Yodo

Los tres últimos deben llevar el prefijo meta-.

ÁCIDO		ANIÓN
HXO	Ácido (meta)hipo...oso	XO^-	(Meta)Hipo...ito
HXO	Ácido (meta)hipo...oso	XO^-	(Meta)Hipo...ito.
HXO₂	Ácido (meta)...oso	XO₂^-	(Meta)...ito.
HXO₃	Ácido (meta)...ico	XO₃^-	(Meta)...ato.
HXO₄	Ácido (meta)per....ico	XO₄^-	(Meta)Per....ato.
Ejemplos concretos
HIO	Ácido hipoyodoso	IO^-	Hipoyodito
HNO₂	Ácido nitroso	NO₂^-	Nitrito
HPO₃	Ácido metafosfórico	PO₃^-	Metafosfato
HBrO₄	Ácido perbrómico	BrO₄^-	Perbromato

Grupo de Azufre, Selenio y Teluro

ÁCIDO		ANIÓN
H₂XO₂	Ácido hipo...oso	XO₂^2-	Hipo...ito
H₂XO₃	Ácido ...oso	XO₃^2-	...ito
H₂XO₄	Ácido ...ico	XO₄^2-	...ato
Ejemplos concretos
H₂SO₂	Ácido hiposulfuroso	SO₂^2-	Hiposulfito
H₂SeO₃	Ácido selenioso	SeO₃^2-	Selenito
H₂SO₄	Ácido sulfúrico	SO₄^2-	Sulfato
H₂TeO₄	Ácido telúrico	TeO₄^2-	Telurato

Grupo de Nitrógeno, Fósforo, Arsénico y Antimonio

También se pueden nombrar con el prefijo orto-.

ÁCIDO		ANIÓN
H₃XO₂	Ácido (orto)hipo...oso	XO₂^3-	(Orto)Hipo...ito
H₃XO₃	Ácido (orto)...oso	XO₃^3-	(Orto)...ito
H₃XO₄	Ácido (orto)...ico	XO₄^3-	(Orto)...ato
Ejemplos concretos
H₃SbO₂	Ácido (orto)hipoantimonioso	SbO₂^3-	(Orto)Hipoantimonito
H₃AsO₃	Ácido (orto)arsenioso	AsO₃^3-	(Orto)Arsenito
H₃PO₄	Ácido (orto)fosfórico.	PO₄^3-	(Orto)Fosfato

Grupo de Fósforo, Arsénico y Antimonio

Deben llevar el prefijo piro- o di-.

ÁCIDO		ANIÓN
H₄X₂O₃	Ácido dihipo...oso o pirohipo...oso	X₂O₃^4-	Dihipo...ito o pirohipo...ito
H₄X₂O₅	Ácido di...oso o piro...oso	X₂O₅^4-	Di...ito o piro...ito
H₄X₂O₇	Ácido di...ico o piro...ico	X₂O₇^4-	Di...ato o piro...ato
Ejemplos concretos
H₄Sb₂O₃	Ácido dihipoantimonioso o piroantimonioso	Sb₂O₃^4-	Dihipoantimonito o piroantimonito
H₄As₂O₅	Ácido diarsenioso o piroarsenioso	As₂O₅^4-	Diarsenito o piroarsenito
H₄P₂O₇	Ácido difosfórico o pirofosfórico	P₂O₇^4-	Difosfato o pirofosfato

Además, según la nomenclatura tradicional, los números de oxidación, la estructura de los compuestos y demás factores, hay ácidos más especiales como el tiociánico (HSCN) que aparentemente no se parecen a los citados anteriormente:

Con Boro

ÁCIDO		ANIÓN
HBO₂	Ácido metabórico	BO₂^-	Metaborato.
H₃BO₃	Ácido (orto)bórico	BO₃^3-	(Orto)Borato

Con Silicio

ÁCIDO		ANIÓN
H₂SiO₃	Ácido (meta)silícico	SiO₃^2-	(Meta)Silicato.
H₄SiO₄	Ácido ortosilícico	SiO₄^4-	Ortosilicato

Con Azufre

ÁCIDO		ANIÓN
H₂S₂O₇	Ácido disulfúrico o pirosulfúrico	S₂O₇^2-	Disulfato o pirosulfato.
H₂S₂O₈	Ácido peroxodisulfúrico o peroxopirosulfúrico	S₂O₈^2-	Peroxodisulfato o peroxopirosulfato
H₂SO₅	Ácido peroxosulfúrico	SO₅^2-	Peroxosulfato
H₂S₂O₃	Ácido tiosulfúrico	S₂O₃^2-	Tiosulfato

Con Carbono

ÁCIDO		ANIÓN
H₂CO₂	Ácido carbonoso	CO₃^2-	Carbonito
H₂CO₃	Ácido carbónico	CO₃^2-	Carbonato

Con Manganeso

ÁCIDO		ANIÓN
H₂MnO₄	Ácido mangánico	MnO₄^2-	Manganato
HMnO₄	Ácido permangánico	MnO₄^-	Permanganato

Con Cromo

ÁCIDO		ANIÓN
H₂CrO₄	Ácido crómico	CrO₄^2-	Cromato
H₂Cr₂O₇	Ácido dicrómico	Cr₂O₇^2-	Dicromato

Con Carbono y Nitrógeno

ÁCIDO		ANIÓN
HOCN	Ácido ciánico	OCN^-	Cianato
HSCN	Ácido tiociánico	SCN^-	Tiocianato

Otros

Otro importante es el Ácido acético o etanoico CH₃-COOH (C₂H₄O₂), con el acetato o etanoato CH₃-COO^- ([C₂H₃O₂]⁻)

Como ya hemos visto, los oxácidos tienen aniones que se forman al perder todos los hidrógenos que tenían pero también pueden perder sólo 2 ó sólo 3. Por ejemplo el ácido sulfúrico (H₂SO₄) puede perder los 2 ó sólo 1 hidrógeno, si pierde los 2 el anión se llamará sulfato (SO₄^2-) pero si sólo pierde 1 se llamará hidrogenosulfato (HSO₄^-) que es un anión ácido y tiene carga. El Ácido difosfórico (H₄P₂O₇) puede perder los 4: difosfato (P₂O₇^4-), 3: hidrogenodifosfato (HP₂O₇^3-), 2: dihidrogenodifosfato (H₂P₂O₇^2-), 1: trihidrogenodifosfato (H₃P₂O₇^-). Del Ácido carbónico se puede formar un anión ácido: el hidrogenocarbonato (HCO₃^-) aunque la IUPAC también acepta el término bicarbonato.

Sales ternarias

Las sales ternarias no son más que la combinación de un anión o anión ácido con otro elemento. Ejemplos:

Ca(IO)₂ - Hipoyodito de calcio
Ca(HCO₃)₂ - Hidrogenocarbonato o bicarbonato de calcio
AlSbO₃ - Antimonito u Ortoantimonito de aluminio
Pb(H₂As₂O₇)₂ - Dihidrogenopiroarseniato o Dihidrogenodiarseniato de plomo (IV)
CaS₂O₃ - Tiosulfato de calcio
CsH₃SiO₄ - Trihidrogenoortosilicato de cesio
ZnSiO₃ - Silicato o Metasilicato de zinc
Rb₃PO₂ - Hipofosfito de rubidio
Na₄As₂O₃ Dihipoarsenito de sodio
NiSeO₃ - Selenito de níquel (II)

Iones poliatómicos especiales de uso frecuente

ÁCIDO		ANIÓN
NH₄⁺	Catión amonio	CN^-	Cianuro
Hg₂²⁺	Catión mercurioso	OCN^-	Cianato
O₂^2-	Peróxido	SCN^-	Tiocianato
S₂^2-	Disulfuro	MnO₄^2-	Manganato
S₃^2-	Trisulfuro	MnO₄^-	Permanganato
S_n^2-	Polisulfuro	CrO₄^2-	Cromato
C₂^2-	Acetiluro	Cr₂O₇^2-	Dicromato
OH^-	Hidróxido	CH₃-COO^-	Acetato

Publicado por Karla Diestra Martínez

Química orgánica

La Química Orgánica o Química del carbono es la rama de la química que estudia una clase numerosa de moléculas que contienen carbono formando enlaces covalentes carbono-carbono o carbono-hidrógeno, también conocidos como compuestos orgánicos. Friedrich Wöhler y Archibald Scott Couper son conocidos como los "padres" de la química orgánica.

Historia La química orgánica se constituyó como disciplina en los años treinta. El desarrollo de nuevos métodos de análisis de las sustancias de origen animal y vegetal, basados en el empleo de disolventes como el éter o el alcohol, permitió el aislamiento de un gran número de sustancias orgánicas que recibieron el nombre de "principios inmediatos". La aparición de la química orgánica se asocia a menudo al descubrimiento, en 1828, por el químico alemán Friedrich Wöhler, de que la sustancia inorgánica cianato de amonio podía convertirse en urea, una sustancia orgánica que se encuentra en la orina de muchos animales. Antes de este descubrimiento, los químicos creían que para sintetizar sustancias orgánicas, era necesaria la intervención de lo que llamaban ‘la fuerza vital’, es decir, los organismos vivos. El experimento de Wöhler rompió la barrera entre sustancias orgánicas e inorgánicas. Los químicos modernos consideran compuestos orgánicos a aquellos que contienen carbono e hidrógeno, y otros elementos (que pueden ser uno o más), siendo los más comunes: oxígeno, nitrógeno, azufre y los halógenos. Por ello, en la actualidad, la química orgánica tiende a denominarse química del carbono.

Cronología

Artículo principal: Cronología de la Química orgánica

La tarea de presentar la química orgánica de manera sistemática y global se realizó mediante una publicación surgida en Alemania, fundada por el químico Friedrich Konrad Beilstein (1838-1906). Su Handbuch der organischen Chemie (Manual de la química orgánica) comenzó a publicarse en Hamburgo en 1880 y consistió en dos volúmenes que recogían información de unos quince mil compuestos orgánicos conocidos. Cuando la Deutsche chemische Gesellschaft (Sociedad Alemana de Química) trató de elaborar la cuarta re-edición, en la segunda década del siglo XX, la cifra de compuestos orgánicos se había multiplicado por diez. Treinta y siete volúmenes fueron necesarios para la edición básica, que aparecieron entre 1916 y 1937. Un suplemento de 27 volúmenes se publicó en 1938, recogiendo información aparecida entre 1910 y 1919. En la actualidad, se está editando el Fünftes Ergänzungswerk (quinta serie complementaria), que recoge la documentación publicada entre 1960 y 1979. Para ofrecer con más prontitud sus últimos trabajos, el Beilstein Institut ha creado el servicio Beilstein Online, que funciona desde 1988. Recientemente, se ha comenzado a editar periódicamente un CD-ROM, Beilstein Current Facts in Chemistry, que selecciona la información química procedente de importantes revistas. Actualmente, la citada información está disponible a través de internet.

La química del carbono

La gran cantidad de compuestos orgánicos que existen tiene su explicación en las características del átomo de carbono, que tiene cuatro electrones en su capa de valencia: según la regla del octeto necesita ocho para completarla, por lo que forma cuatro enlaces (valencia = 4) con otros átomos. Esta especial configuración electrónica da lugar a una variedad de posibilidades de hibridación orbital del átomo de Carbono (hibridación química).

Véase también: Hibridación (química)

Véase también: Estructura de Lewis

La molécula orgánica más sencilla que existe es el Metano. En esta molécula, el Carbono presenta hibridación sp3, con los átomos de hidrógeno formando un tetraedro.

Hidrocarburos El compuesto más simple es el metano, un átomo de carbono con cuatro de hidrógeno (valencia = 1), pero también puede darse la unión carbono-carbono, formando cadenas de distintos tipos, ya que pueden darse enlaces simples, dobles o triples. Cuando el resto de enlaces de estas cadenas son con hidrógeno, se habla de hidrocarburos, que pueden ser:

saturados: con enlaces covalentes simples, alcanos.
insaturados, con dobles enlaces covalentes (alquenos) o triples (alquinos).
aromáticos: estructura cíclica.

Radicales

Los radicales son fragmentos de cadenas de carbonos que cuelgan de la cadena principal. Su nomenclatura se hace con la raíz correspondiente (en el caso de un carbono met-, dos carbonos et-...) y el sufijo -il. Además, se indica con un número, colocado delante, la posición que ocupan. El compuesto más simple que se puede hacer con radicales es el 2-metilpropano. En caso de que haya más de un radical, se nombrarán por orden alfabético de las raíces. Por ejemplo, el 2-etil, 5-metil, 8-butil, 10-docoseno.

Isómeros

Isómeros del C₆H₁₂.

Ya que el carbono puede enlazarse de diferentes maneras, una cadena puede tener diferentes configuraciones de enlace dando lugar a los llamados isómeros, moléculas con la misma fórmula química pero con distintas estructuras y propiedades.

Grupos funcionales

Los compuestos orgánicos también pueden contener otros elementos, también grupos de átomos, llamados grupos funcionales. Un ejemplo es el grupo hidroxilo, que forma los alcoholes: un átomo de oxígeno enlazado a uno de hidrógeno (-OH), al que le queda una valencia libre.

Monómero de la celulosa.

Oxigenados

Son cadenas de carbonos con uno o varios átomos de oxígeno. Pueden ser:

Compuestos orgánicos

Los compuestos estudiados pueden dividirse en :

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