Óxidos, hidróxidos, ácidos y sales

¿En qué se distinguen óxido, hidróxido, ácido y sal?

Na2O, NaOH, HCl en agua y NaCl se parecen en el sodio y no son la misma clase. El glosario del capítulo 18 llama óxido al compuesto binario de oxígeno con otro elemento o grupo. Suele llevar iones O con carga 2-, o el grupo -O-, o un oxígeno doble. Hidróxido es el compuesto de un metal con el ion OH- o con el grupo -OH. La formación de óxidos y las teorías ácido-base siguen por otro lado. Aquí importa no cambiarles el nombre. ¹

Ideas clave

• Óxido, y dos anhídridos que no son sinónimos. El óxido es binario con oxígeno. El anhídrido base es un óxido metálico que se comporta como base frente a los ácidos. El anhídrido de ácido es un compuesto que reacciona con el agua y forma un ácido o una disolución ácida. El libro no dice que todo óxido metálico sea anhídrido base, ni que todo óxido de no metal sea anhídrido de ácido: define cada término por ese comportamiento. El óxido de aluminio de la sección 2.6, Al2O3, sale de Al 3+ y O 2-: dos aluminios y tres óxidos cierran la carga en cero. El zafiro es sobre todo ese compuesto, incoloro si es puro. ^{1 4}
• Hidróxido y peróxido. El ion hidróxido está en la tabla de iones poliatómicos. NaOH es hidróxido de sodio, el limpiador de desagües que el libro llama lejía. Mg(OH)2 es hidróxido de magnesio y Al(OH)3 es hidróxido de aluminio. Los dos últimos aparecen como ingredientes de antiácidos. El peróxido es otro ion, O2 con carga 2-, no un hidróxido. H2O2 es peróxido de hidrógeno, el del blanqueador y el desinfectante. Con litio, el libro pide la fórmula Li2O2. ^{3 4}
• Ácido binario: el gas y la disolución no comparten nombre. Muchos ácidos liberan H+ al disolverse en agua. Si el compuesto es hidrógeno más un no metal, el nombre de la disolución cambia "hidrógeno" por el prefijo hidro-, modifica el otro elemento y agrega la palabra ácido. El párrafo dice que el sufijo añadido es -ico. La tabla no escribe "ácido clórico" para el HCl: escribe ácido clorhídrico. El gas HCl es cloruro de hidrógeno. En agua es ácido clorhídrico. Igual con HF, fluoruro de hidrógeno y ácido hidrofluorhídrico. HBr, bromuro de hidrógeno y ácido bromhídrico. HI, yoduro de hidrógeno y ácido yodhídrico. H2S, sulfuro de hidrógeno y ácido hidrosulfúrico. Ácido clórico, en la otra tabla, es el oxiácido del clorato, no este gas. ³
• Oxiácido. Lleva hidrógeno, oxígeno y al menos otro elemento, enlazados de modo que el compuesto es ácido. Lo típico es hidrógeno más un ion poliatómico con oxígeno. Para nombrarlo se omite "hidrógeno", se toma la raíz del anión, -ato pasa a -ico, -ito pasa a -oso, y se añade ácido. H2CO3 sería "carbonato de hidrógeno" si se nombrara como sal. Como ácido es ácido carbónico. HNO3, del nitrato, es ácido nítrico. HNO2, del nitrito, es ácido nitroso. HClO4, del perclorato, es ácido perclórico. H3PO4 es ácido fosfórico. Hay excepciones de raíz: H2SO4 es ácido sulfúrico, no ácido súlfico. H2SO3 es ácido sulfuroso, no ácido sulfoso. ³
• Sal. Los compuestos formados por iones se llaman compuestos iónicos o sales. Los iones se atraen por el enlace iónico. El sólido es cristalino, rígido y quebradizo, con puntos de fusión y ebullición altos, y no conduce en sólido porque los iones no se mueven. Fundido o disuelto, sí conduce. La mayoría se disuelve en agua. NaCl es la sal de mesa, cloruro de sodio, y no es un óxido. El carbonato es la sal del anión CO3 con carga 2-. El nitrato es la sal del ácido nítrico. Una sal puede formarse con un ácido, pero la clase es el compuesto iónico, no "cualquier cosa que se eche a la comida". ^{2 3 1}

Ejemplos resueltos

Cuatro frascos con sodio

Pregunta: clasifica Na2O, NaOH, NaCl y HCl(aq).

Na2O es un óxido: oxígeno con otro elemento. NaOH es un hidróxido: metal con OH-. NaCl es una sal iónica, sin oxígeno. HCl en agua es un ácido binario, ácido clorhídrico. El gas HCl, antes de disolverse, se nombra cloruro de hidrógeno. ^{1 3 2}

Ácido sulfúrico no es ácido súlfico

Pregunta: el anión es sulfato. ¿El ácido se llama ácido súlfico, por la regla -ato a -ico?

La regla general sí cambia -ato por -ico. El libro aparta el azufre: H2SO4 es ácido sulfúrico y H2SO3 es ácido sulfuroso. Ácido carbónico, del carbonato, sí sigue la regla sin ese parche. ³

Peróxido no es óxido común

Pregunta: H2O2 y Al2O3. ¿Los dos son óxidos con oxígeno en -2?

Al2O3 es el óxido de aluminio, Al 3+ y O 2-. H2O2 es peróxido de hidrógeno. El ion peróxido es O2 con carga 2-, y en la asignación de números el oxígeno de un peróxido no se cuenta como -2. ⁴

Errores comunes

• Llamar ácido clorhídrico al gas HCl. Ese nombre es de la disolución.
• Llamar ácido clórico al HCl. Clórico, en la tabla, va con el clorato.
• Juntar anhídrido base y anhídrido de ácido. Uno es óxido metálico que actúa como base. El otro reacciona con agua y da ácido.
• Tratar NaOH como óxido porque tiene oxígeno. El glosario lo separa: hidróxido lleva OH- o el grupo -OH.
• Creer que sal significa solo NaCl. El libro llama sales a los compuestos iónicos, y nombra carbonato y nitrato como sales.

Cómo lo pregunta el examen

La pregunta pide la clase, no un sinónimo bonito. Si la fórmula es binaria con oxígeno, es óxido. Si es metal con OH-, es hidróxido. Si es H más un no metal y está en agua, es ácido binario, con el nombre de la tabla, no el del gas. Si es H más un anión con oxígeno, es oxiácido, y el sufijo sale del anión, con la excepción del azufre. Si es catión más anión y la carga cierra, es sal. NaCl no se vuelve óxido por ser sal de mesa. H2O2 no se vuelve el óxido común del hidrógeno: el libro lo llama peróxido. ^{1 3 2 4}

Resumen

• Óxido: binario con oxígeno, a menudo O con carga 2-. Anhídrido base: óxido metálico que se porta como base. Anhídrido de ácido: el que con agua da un ácido.
• Hidróxido: metal con OH-. NaOH, Mg(OH)2 y Al(OH)3 están en los ejemplos. El peróxido es otro ion.
• El gas HCl es cloruro de hidrógeno. En agua es ácido clorhídrico. La tabla no lo llama ácido clórico.
• Oxiácido: -ato pasa a -ico y -ito a -oso, y se dice ácido. Sulfúrico y sulfuroso no siguen la raíz mecánica.
• Sal es el nombre del compuesto iónico. NaCl es una. El carbonato y el nitrato también, y no por eso son óxidos.