Ácidos e hidróxidos
1. Ácidos
Según Arrhenius, se consideran ácidos a aquellas sustancias que, al disolverse en agua, producen cationes hidrógeno (H+). Al catión hidrógeno también se lo llama protón.
Existen dos tipos de ácidos: los hidrácidos y los oxoácidos.HIDRÁCIDOS:
Son ácidos que no tienen oxígeno en su molécula. Son parte de los compuestos Binarios.
Cuando estudiamos hidruros no metálicos vimos que los siguientes hidruros gaseosos: HF, HCl, HBr, HI y H2S, cuando se disuelven en agua, se denominan hidrácidos. Su fórmula química no varía, sólo tenemos que tener en cuenta que al referirnos a estos compuestos en solución los nombramos como ácidos. El subíndice (ac) que se ve a la derecha de cada compuesto indica que están en solución acuosa:
OXOÁCIDOS:
Son ácidos que tienen oxígeno en su molécula. Son los denominados compuestos ternarios.
Presentan la fórmula general:
en donde X es normalmente un no metal combinado con hidrógeno y oxígeno.
Para nombrar los oxoácidos utilizaremos la nomenclatura Tradicional, clásica o funcional:
Derivan del nombre del anhídrido correspondiente cambiando la palabra anhídrido por ácido.
Así, se antepone la palabra ácido al nombre del elemento no metálico y la terminación del nombre dependerá del número de oxidación con el cual estará actuando el no metal.
· OSO, si el elemento no metálico forma ácidos con dos números de oxidación y actúa con el menor.
Ejemplo: El S cuando actúa con su menor número de oxidación +4 forma el anhídrido sulfuroso, luego ese anhídrido cuando se combine con agua formará el ácido sulfuroso.
· ICO, si el elemento no metálico forma ácidos con dos números de oxidación y actúa con el mayor.
Ejemplo: El N cuando actúa con su mayor número de oxidación +5 forma el anhídrido nítrico, luego ese anhídrido cuando se combine con agua formará el ácido nítrico.
· ICO, si el elemento no metálico forma ácido con un solo número de oxidación.
Ejemplo: H2CO3, ácido carbónico.
· Para elementos que pueden formar ácidos con cuatro números de oxidación, tomar como referencia la nomenclatura de los anhídridos correspondientes, utilizando los prefijos hipo y per y los sufijos oso e ico.
MÉTODO PARA OBTENER FÓRMULAS QUÍMICAS DE LOS OXOÁCIDOS:
Partiendo de la nomenclatura clásica o funcional del oxoácido y conociendo la fórmula química del anhídrido correspondiente.
1. Escribir la fórmula química del anhídrido, deducida del nombre del ácido correspondiente.
2. Sumarle una molécula de agua, indicando como subíndice las sumatorias de cada átomo.
3. Colocar los elementos en el siguiente orden: hidrógeno, no metal, oxígeno.
4. Simplificar los subíndices siempre que sea posible.
Ejemplo:
Algunas excepciones:
a. Ácido dicrómico (H2Cr2O7): sumar dos moléculas de anhídrido crómico y una molécula de agua.
b. Ácido ortofosforoso o fosforoso (H3PO3): sumar una molécula de anhídrido fosforoso y tres moléculas de agua.
c. Ácido pirofosfórico (H4P2O7): sumar una molécula de anhídrido fosfórico y dos moléculas de agua.
d. Ácido ortofosfórico o fosfórico (H3PO4): sumar una molécula de anhídrido fosfórico y tres moléculas de agua.
Los ácidos metafosforoso y metafosfórico, a partir de los respectivos anhídridos más una molécula de agua, y el ácido pirofosforoso, anhídrido más dos moléculas de agua, no existen , pero pueden ser escritos teóricamente. Sin embargo, existen las sales correspondientes.
OXOÁCIDOS DEL GRUPO DE LOS HALÓGENOS (ELEMENTOS DEL GRUPO VII DE LA TABLA PERIÓDICA):
Los halógenos (F, Cl, Br, I) que forman oxoácidos son: cloro, bromo y yodo. En los tres casos los números de oxidación pueden ser +1, +3, +5 y +7. Al tener más de dos estados de oxidación, para poder diferenciar los oxoácidos que forman, se utilizan los prefijos hipo-(que quiere decir menos que) y per-(que significa superior) junto a las terminaciones -oso e -ico: Veamos cómo:
OXOÁCIDOS DEL GRUPO DEL AZUFRE
De los oxoácidos de azufre, los más representativos son aquellos en los que el número de oxidación es +4 y +6. Para estos ácidos se utilizan los sufijos -oso e -ico. Veamos cómo:
OXOÁCIDOS DEL GRUPO DEL NITRÓGENO
Los ácidos más comunes del nitrógeno son el ácido nitroso y el ácido nítrico, en los que el nitrógeno presenta número de oxidación +3 y +5, respectivamente:
Ionización de ácidos
Los oxoácidos son compuestos covalentes polares que al disolverse en agua se disocian en iones, es decir se ionizan separando el catión hidrógeno (H+) y el resto de la molécula forma un anión con una carga negativa numéricamente igual a la cantidad de hidrógenos que tenía el ácido.
El nombre de los aniones se forma a partir del nombre del ácido, cambiando el sufijo oso por ito (en el caso que el elemento esté actuando con el menor número de oxidación). Ejemplo: ácido nitroso formará el anión nitrito. Y cambiando el sufijo ico del ácido por ato (para el caso en que el elemento esté actuando con su mayor número de oxidación). Ejemplo: ácido nítrico formará el anión nitrato.
Para recordar el cambio de sufijos de ácidos a aniones, puede resultar útil la siguiente regla mnemotécnica:
Oso bonito
Pico de pato
En el caso de los hidrácidos se cambia la terminación hídrico del ácido por uro. Ejemplo: el ácido clorhídrico forma el anión cloruro.
Entonces:
| Terminación del ácido | Terminación del anión |
|---|---|
| oso | ito |
| ico | ato |
| hídrico | uro |
Utilizando como ejemplo el ácido nitroso, a este proceso de ionización lo podemos representar a través de una ecuación química de la siguiente forma:
HNO2 (ac) 
H+ (ac) + NO2- (ac)
Ácido nitroso Anión nitrito
Conociendo los aniones, también se puede formar directamente el ácido, reemplazando el valor numérico de la carga del anión por los correspondientes cationes hidrógeno que neutralicen la carga. Recomendamos memorizar los aniones para formular en forma más rápida tanto los ácidos como las sales que se verán más adelante. |
|---|
A continuación les presentamos una tabla con los principales ácidos y sus respectivos aniones con los que trabajaremos:
HNO2 (ac) H+ (ac) + NO2- (ac)
Ácido nitroso Anión nitrito
HNO3 (ac) 
H+ (ac) + NO3- (ac)
Ácido nítrico Anión nitrato
H2CO3 (ac) 2 H+ (ac) + CO3-2 (ac)
Ácido carbónico Anión carbonato
H2SiO3 (ac) 2 H+(ac) + SiO3-2 (ac)
Ácido silícico Anión silicato
H2SO3 (ac) 2 H+ (ac) + SO3-2 (ac)
Ácido sulfuroso Anión sulfito
H2SO4 (ac) 2 H+ (ac) + SO4-2 (ac)
Ácido sulfúrico Anión sulfato
H3PO4 (ac) 3 H+(ac) + PO4 -3 (ac)
Ácido fosfórico u ortofosfórico Anión fosfato u ortofosfato
H3AsO4 (ac) 3 H+ (ac) + AsO3-3 (ac)
Ácido arsénico u ortoarsénico Anión arseniato u ortoarseniato
HClO (ac) H+ (ac) + ClO- (ac)
Ácido hipocloroso Anión hipoclorito
HClO2 (ac) H+ (ac) + ClO2- (ac)
Ácido cloroso Anión clorito
HClO3 (ac) H+ (ac) + ClO3- (ac)
Ácido clórico Anión clorato
HClO4 (ac) H+ (ac) + ClO4- (ac)
Ácido perclórico Anión perclorato
HBrO (ac) H+ (ac) + BrO- (ac)
Ácido hipobromoso Anión hipobromito
HBrO2 (ac) H+ (ac) + BrO2- (ac)
Ácido bromoso Anión bromito
HBrO3 (ac) H+ (ac) + BrO3- (ac)
Ácido brómico Anión bromato
HBrO4 (ac) H+ (ac) + BrO4- (ac)
Ácido perbrómico Anión perbromato
HIO (ac) H+ (ac) + IO- (ac)
Ácido hipoyodoso Anión hipoyodito
HIO2 (ac) H+ (ac) + IO2- (ac)
Ácido yodoso Anión yodito
HIO3 (ac) H+ (ac) + IO3- (ac)
Ácido yódico Anión yodato
HIO4 (ac) H+ (ac) + IO4- (ac)
Ácido peryódico Anión peryodato
H2MnO4 (ac) 2 H+ (ac) + MnO4-2 (ac)
Ácido mangánico Anión manganato
HMnO4 (ac) H+ (ac) + MnO4- (ac)
Ácido permangánico Anión permanganato
H2CrO4 (ac) 2 H+ (ac) + CrO4-2 (ac)
Ácido crómico Anión cromato
H2Cr2O7 (ac) 2 H+ (ac) + Cr2O7-2 (ac)
Ácido dicrómico Anión dicromato
HF (ac) H+ (ac) + F - (ac)
Ácido fluorhídrico Anión fluoruro
HCl (ac) H+ (ac) + Cl - (ac)
Ácido clorhídrico Anión cloruro
HBr(ac) H+ (ac) + Br - (ac)
Ácido bromhídrico Anión bromuro
HI (ac) H+(ac) + I - (ac)
Ácido yohídrico Anión yoduro
H2S (ac) 2 H+ (ac) + S -2 (ac)
Ácido sulfhídrico Anión sulfuro