Óxidos. Formulación y Nomenclatura.

Los óxidos son compuestos inorgánicos formados por la combinación del oxígeno con algún otro elemento. Estos pueden presentarse en los tres estados de la materia: sólido, líquido y gaseoso. Son compuestos que se hallan de forma abundante en la corteza terrestre, como por ejemplo: el monóxido de nitrógeno, dióxido de nitrógeno, dióxido de carbono, entre otros.

Clasificación de los óxidos

Según su comportamiento químico:

Óxido básico. También llamados óxidos metálicos, son aquellos que surgen de la combinación de un metal con el oxígeno. Por ejemplo: Na₂O

Óxido ácido. También llamados óxidos no metálicos, son aquellos que surgen de la combinación de un no metal con el oxígeno. Por ejemplo: Cl₂O₃

Óxido anfótero. Son aquellos óxidos formados por la combinación de un elemento anfótero y el oxígeno. Los elementos anfóteros son aquellos que actúan como ácidos y como bases. Algunos metales y metaloides poseen esta característica formando óxidos anfóteros como por ejemplo: zinc, plomo, aluminio, berilio y estaño. Por ejemplo: Al₂O₃

Según la estequiometria del óxido:

Óxidos binarios. Son aquellos que están compuestos por oxígeno y otro elemento. Es decir, todos los que se nombraron anteriormente.

Óxidos mixtos. Son aquellos que están constituidos por dos elementos distintos y oxígeno como por ejemplo el  MgAl₂O₄, que es un mineral cuyo nombre es espinela.

Usos de algunos óxidos 

El dióxido de carbono se utiliza en las bebidas gaseosas. También se emplean como agente extintor, en medicina para tratamientos estéticos y en el tratamiento de heridas craneales.

El óxido de zinc se emplea en la preparación de cremas cosméticas, protector solar, en la elaboración de maquillaje, jabones. talco, entre otros.

El óxido de cromo es utilizado como colorante, en la preparación de pinturas, tintes, entre otros.

El dióxido de titanio se emplean en la fabricación de pinturas, plásticos, papel, tintas de impresión, cosméticos, productos textiles, farmacéuticos y alimentarios.

Nomenclatura para óxidos

 Los óxidos tendrán diferentes nombres según la nomenclatura con la cual se esté trabajando. A continuación veremos cómo se nombran los óxidos según la nomenclatura Sistemática IUPAC, la nomenclatura stock y la tradicional.

Nomenclatura Sistemática IUPAC

Nomenclatura sistemática (anterior al libro rojo de la IUPAC del 2005) Recomendaciones de 1990 

Los óxidos se nombran utilizando prefijos griegos que indican el número de átomos que presenta los elementos; y estos se colocan antes del nombre genérico y el nombre específico, de la siguiente manera:

prefijo + nombre genérico+ de + prefijo + nombre específico

En este caso el nombre genérico será la palabra óxido y el nombre específico es el nombre del elemento que acompaña al oxígeno, quedando la fórmula general:

prefijo + óxido + de + prefijo + nombre del elemento

*Importante* En el Libro Rojo (p. 71) se puede leer:
“El prefijo “mono” es, hablando estrictamente, superfluo y se necesita solamente para enfatizar la estequiometría cuando se comentan sustancias relacionadas por la composición”.

Aclarando lo anterior se indica que el NO puede ser nombrado como óxido de nitrógeno, pero también como monóxido de nitrógeno ya que hay varios óxidos de nitrógeno más (sustancias relacionadas por la composición). Siguiendo este razonamiento el CO puede nombrarse como monóxido de carbono o como óxido de carbono, el FeO como monóxido de hierro o como óxido de hierro, pero el Na2O se nombraría como óxido de disodio, no monóxido de disodio

Por ejemplo:

Fe₂O₃Trióxido de dihierro

Br₂O₅Pentaóxido de dibromo

Nomenclatura sistemática ( libro rojo de la IUPAC del 2005) 

En el Libro Rojo de las recomendaciones de 2005 de la IUPAC se puede leer (IR-1.6.3):

En la nomenclatura de Química Inorgánica, IUPAC Recomendaciones de 1990 (Ref. 11), la posición del oxígeno en ciertas secuencias de elementos fue tratada como una excepción. Estas excepciones han sido eliminadas y la secuencia de elementos de la Tabla VI es ahora estrictamente respetada. En particular, el oxígeno es tratado como el componente electropositivo con respecto a cualquier halógeno para la construcción de los nombres según el sistema en el que se indica la composición (sección IR-5.2) y las fórmulas correspondientes (Sección de IR-4.4.3) para los compuestos binarios. Esto se traduce en, por ejemplo, la fórmula OCl2 y el nombre cloruro de dioxígeno en lugar de la fórmula ClO2 y el nombre dióxido de cloro.”

La unión del oxígeno con los halógenos (F, Cl, Br, I) es una novedad importante. Ahora el oxígeno debe estar escrito en primer lugar y ser nombrado en segundo; y el halógeno debe estar escrito en segundo lugar y ser nombrado en primero. Estas sustancias serán ahora fluoruros, cloruros, bromuros o yoduros de oxígeno. Las reglas para asignar los números de oxidación no han sido modificadas, así que para una sustancia de fórmula OCl2 y nombre dicloruro de oxígeno (antes escrita Cl2O y nombre óxido de dicloro) siguen siendo (I) para el cloro y (-II) para el oxígeno.

Debido a que se han nombrado como óxidos durante mucho tiempo, se seguirán encontrando de ese modo, hasta que se vaya imponiendo la nueva recomendación.

Por ejemplo:

O7Br2  dibromuro de heptaoxígeno

Nomenclatura IUPAC de Composición: Valor de carga iónica 

Se nombra bastante similar a la nomeclatura Stock, salvo que el estado de oxidación se coloca en números arábigos y con su signo (ya sea positivo o negativo). Por ejemplo:

Ni2O3  Óxido de níquel (3+)

Nomenclatura Stock

Los óxidos se nombran colocando al inicio, la palabra óxido luego el nombre del  de metal o no metal, seguidamente el estado de oxidación del elemento, en número romanos, entre paréntesis.

Óxido + de + nombre del elemento (Estado de oxidación en números romanos)

 Por ejemplo:

Au₂O₃ óxido de oro (III)

CO óxido de carbono (II)

Nomenclatura Tradicional

En este sistema los óxidos no metálicos son llamados anhídridos. Las reglas generales son las siguientes:

1. Cuando el elemento solo tiene una valencia, simplemente se coloca el nombre del elemento precedido de la sílaba “de” o bien se termina el nombre del elemento con el sufijo –ico.

Por ejemplo:

CaO óxido de calcio / óxido cálcico

2. Cuando el elemento tiene dos valencias diferentes se usan los sufijos -oso e -ico.

Por ejemplo: El hierro tiene dos valencias: 2 y 3. Para la valencia menor se coloca el sufijo oso y para la valencia mayor el sufijo ico.

Fe₂O₂ = FeO óxido ferroso

Fe₂O₃ óxido férrico

3. Cuando el elemento tiene tres distintas valencias se usan los prefijos y sufijos: hipo-oso, oso, ico.

Por ejemplo:

El titanio presenta tres valencias: 2,3,4. Para la valencia menor se usa hipo-oso, para la valencia intermedia se utiliza el sufijo oso y para la valencia mayor se emplea ico.

TiO óxido hipotitanioso

Ti₂O₃ óxido titanioso

Ti₂O₄ = TiO₂ óxido titánico

4. Cuando el elemento posee cuatro valencias diferentes se usan los prefijos y sufijos

hipo-oso (para la valencia más pequeña)

-oso (para la valencia pequeña)

-ico (para la valencia grande)

per-ico (para la valencia más grande)

Por ejemplo:

El yodo presenta 4 valencias diferentes: 1,3,5,7.

I₂O Anhídrido hipoyodoso

I₂O₃ Anhídrido yodoso

I₂O₅ Anhídrido yódico

I₂O₇ Anhídrido peryódico

5. Si un elemento presenta 5 o más valencias diferentes, la última valencia sigue la nomenclatura Stock.

Formulación

Óxido de mercurio (II): Se coloca primero el elemento mercurio que es el catión y luego el anión que es el oxígeno. Luego se intercambian los estados de oxidación. El oxígeno es -2 y el mercurio está trabajando con el estado de oxidación +2 como se aprecia dentro del paréntesis, quedando: Hg2O2 simplificando queda: HgO

Anhídrido perclórico. El cloro trabaja con 4 estados de oxidación diferente: 1,3,5,7. el nombre me indica que está trabajando con el estado de oxidación mayor (+7), ya que posee el prefijo per y el sufijo ico, quedando: O7Cl2 ( según las recomendaciones del libro rojo de la IUPAC, 2005)

Dióxido de plomo: El prefijo di significa que hay 2 átomos de oxígeno, quedando: PbO2

FUENTE: 

RSEQ: Real Sociedad Española de Química: Resumen de las normas IUPAC 2005 de nomenclatura de química inorgánica para su uso en enseñanza secundaria y recomendaciones didácticas.

Unión Internacional de Química Pura y Aplicada: Nomenclatura de Química Inorgánica. Recomendaciones de 2005