1. Ciencia

R.I.E.S. Jovellanos
Departamento de Física y Química
TRADICIONAL DE OXISALES. AMPLIACIÓN.
TEMA 0. FORMULACIÓN III.
CATIONES Y ANIONES
Antes de abordar el estudio de la formulación de oxisales, es conveniente conocer
las nomenclaturas adecuadas para formular aniones y cationes.
CATIONES
Cuando un átomo pierde electrones de sus capas más externas adquiere una carga
positiva. Las razones para que los átomos ganen o pierdan electrones se estudiarán
en temas posteriores.
Los metales son los que generalmente forman cationes.
Na - 1 e- → Na+
H - 1e- → H+
Ca - 2e- → Ca2+
La especie que se forma es un ión, cuando el ión tiene carga positiva se llama
catión.
Para nombrar cationes se emplea la palabra catión seguida del nombre del
elemento e indicando en nº romanos la valencia del elemento cuando sea
necesaria.
Na+ es el catión sodio
H+ es el catión hidrógeno
Ca2+ es el catión calcio.
Cuando el elemento tiene varias valencias, como el hierro, que actúa con valencias
2 y 3, es necesario indicar la valencia del elemento en nº romanos. Así:
Fe2+ es el catión hierro(II) o ión hierro(II)
Fe3+ es el catión hierro(III) o ión hierro(III)
Ni2+ es el catión níquel(II) o ión níquel (II)
Ni3+ es el catión níquel(III) o ión níquel (III)
Existen otras especies que también son cationes, pero al estar formados por varios
átomos
se
consideran
cationes
representativos para la Química son:
NH4+ catión amonio
H3O+ catión oxonio
PH4+ catión fosfonio
AsH4+ catión arsonio
poliatómicos.
Algunos
especialmente
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Finalmente, existen algunos cationes con nombres un poco más complejos.
Catión
Nombre
Nombre sistemático
NO+
catión nitrosilo
catión monoxonitrógeno(III)
NO2+
catión nitroílo
catión dioxonitrógeno(V)
VO+
catión vanadilo(III) catión monoxovanadio(III)
VO2+
catión vanadilo(IV) catión monoxovanadio(IV)
VO3+
catión vanadilo(V) catión monovanadio(V)
UO2+
catión uranilo(V)
catión dioxouranio(V)
UO22+
catión uranilo(VI)
catión dioxouranio(VI)
ANIONES
Se llaman aniones a las especies cargadas negativamente. Los aniones
monoatómicos los forman preferentemente no metales y se nombran utilizando el
sufijo "uro".
ELEMENTO
ANIÓN
NOMBRE
F
F-
Fluoruro
Cl
Cl-
Cloruro
Br
Br-
Bromuro
I
I-
Yoduro
S
S2-
Sulfuro
Algunos de estos aniones le serán familiares al lector dado que ya se estudiaron en
las sales binarias.
Tienen más interés los denominados aniones poliatómicos. Pueden considerarse
provenientes de los ácidos inorgánicos (oxoácidos) y que han perdido uno o más
iones de hidrógeno.
HNO3 - 1H+ → NO3Por sistemática se nombran utilizando un prefijo (mono, di-, tri-, tetra-, etc )
para indicar el número de oxígenos con la palabra "oxo" seguida del nombre del
elemento con la terminación "ato" y añadiéndole entre paréntesis la valencia
ó estado de oxidación en nº romanos. Es decir, el NO3- sería el anión
trioxonitrato (V).
Un ácido sumamente conocido en Química es el ácido sulfúrico, H2SO4. Si pierde los
dos hidrógenos forma el anión siguiente:
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H2SO4 - 2H+ → SO42-
SO
24
tetra
sulfato (VI)
oxo
El estado de oxidación del oxígeno siempre es -2 (excepto en los peróxidos).
Llamando X al del azufre se tiene que cumplir que:
4 oxígenos . (-2) + X azufres = -2 (carga del anión)→ X= 6, en nº romano VI.
Leyendo en el sentido de la flecha (NEGRA Y GRUESA):
ANIÓN TETRAOXOSULFATO(VI)
Ejemplo. Nombra sistemáticamente
ClO3- anión trioxoclorato (V)
SeO42- anión tetraoxoseleniato(VI)
S2O72- anión heptaoxodisulfato(VI)
Aquí debe de decirse di sulfato dado que hay dos azufres
MnO4- Anión tetraoxomanganato (VII)
Cr2O72- Anión heptaoxodicromato(VI)
ANIONES POR LA TRADICIONAL
Es la más recomendable dado que los reactivos que habitualmente se encuentran
en los laboratorios siguen utilizando esta nomenclatura. Se basa en utilizar las
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terminaciones -ITO y -ATO. Se utiliza uno u otro sufijo según el ácido del que
provenga.
ÁCIDOS -OSO → SUFIJO "ITO"
ÁCIDOS -ICO → SUFIJO "ATO"
Observar los siguientes ejemplos:
EJ1
H2SO4
Ácido sulfúrico
→
SO42Ión (o anión) sulfato
El azufre actúa con la valencia (VI), la cuál corresponde al sufijo "ico", el anión
correspondiente tendrá el sufijo "ato", anión sulfato
EJ2
HClO3
Ácido clórico
→
EJ 3
H3PO4
→
Ácido (orto)fosfórico
ClO3Anión clorato
PO43Anión (orto) fosfato
EL PREFIJO "ORTO" SUELE OMITIRSE. Cuando un químico formula el ácido
fosfórico asume que se trata del ácido ortofosfórico.
A continuación se muestra con la tabla de los ácidos más habituales en química con
su nombre tradicional.
ACIDO
FORMULA
ANION
NOMBRE ANION
Acido carbónico
H2CO3
CO32
Carbonato
Acido dicrómico
H2Cr2O7
Cr2O72
Dicromato
Acido crómico
H2CrO4
CrO42
Cromato
Acido mangánico
H2MnO4
MnO42
Manganato
Acido sulfuroso
H2SO3
SO32
Sulfito
Acido ortobórico
H3BO3
BO33
Ortoborato
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Acido fosforoso(orto)
H3PO3
PO33
Fosfito
Acido fosfórico (orto)
H3PO4
PO43
Fosfato
Acido metabórico
HBO2
BO2
Metaborato
Acido hipobromoso
HBrO
BrO 
Hipobromito
Acido brómico
HBrO3
BrO3
Bromato
Acido perbrómico
HBrO4
BrO4
Perbromato
Acido hipocloroso
HClO
ClO 
Hipoclorito
Acido cloroso
HClO2
ClO2
Clorito
Acido clórico
HClO3
ClO3
Clorato
Acido perclórico
HClO4
ClO4
Perclorato
Acido fluórico
HFO
FO 
Fluorato
Acido hipoyodoso
HIO
IO 
Hipoyodito
Acido yodoso
HIO2
IO2
Yodito
Acido yódico
HIO3
IO3
Yodato
Acido peryódico
HIO4
IO4
Peryodato
Acido permangánico
HMnO4
MnO4
Permanganato
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Acido nitroso
HNO2
NO2
Nitrito
Acido nítrico
HNO3
NO3
Nitrato
NOMENCLATURA DE OXISALES .
Las sales ternarias suelen llamarse oxisales. Son sustancias inorgánicas formadas
por tres elementos. Se obtiene por sustitución del hidrógeno de los ácidos por un
metal. No obstante, no es el procedimiento químico más habitual. Se obtienen por
neutralización de un hidróxido de un metal y un oxoácido.
Ejemplo:
NaOH +
Hidróxido de sodio
HNO3
→ NaNO3
ácido nítrico
+
nitrato de sodio
H2O
agua
Por supuesto se pueden nombrar sales por la sistemática aunque se recomienda la
tradicional dado que en los laboratorios de química es más habitual utilizar los
nombres tradicionales para los productos.
A) Nomenclatura sistemática de sales.
Se utiliza un prefijo, mono, di, tri, tetra, etc para indicar el número de oxígenos y
la palabra OXO, seguido del nombre del no metal terminado en ATO, indicando su
valencia en nº romanos y se termina añadiendo el nombre del metal indicando
su valencia en nº romanos si fuese necesario.
NaNO3
TRI OXO NITRATO (?) DE SODIO
La valencia del sodio es +1, la del oxígeno es -2 y la del nitrógeno x. Se cumple que:
1(+1) + x +3(-2)=0 →x=5. Luego el símbolo ? se sustituye por el nº romano V
EJEMPLO. Nombra las siguientes sales: KNO2; K2SO4; Pb SO3; AuClO4
KNO2 = diooxonitrato(III) de potasio
K2SO4=tetraoxosulfato(VI) de potasio
PbSO3= trioxosulfato(IV) de plomo(II)
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AuClO4= tetraoxoclorato(VII) de oro(I)
Si el anión tuviera subíndices, se emplean unos prefijos ligeramente diferentes a
los ya conocidos:
2 = bis
5 = pentakis
3 = tris
6 = hexakis
4 = tetrakis
7= heptakis etc.
EJEMPLO. Nombra sistemáticamente.
Pb(ClO4)2
Bis[tetraoxoclorato(VII)] de plomo (IV)
Au2(SO3)3
Tris[trioxosulfato(IV)] de oro(III)
Pt(NO2)4
tetrakis[dioxonitrato(III)] de platino(IV)
b)Nomenclatura de sales ternarias por tradicional.
A estas alturas de la formulación, al lector le deberían de resultar ya sumamente
conocidos algunos aniones de los ácidos. Por ejemplo, el anión derivado del ácido
sulfúrico es el anión sulfato. Formulemos sales derivadas de este ácido.
b1) SULFATOS
Son sales del ácido sulfúrico, H2SO4; luego se forman con el anión sulfato SO42-. Así,
si tenemos que formular el sulfato de sodio haríamos:
Na+
SO42-
El catión sodio actúa con estado de oxidación +1 o valencia 1
El sulfato tiene estado de oxidación -2, o valencia 2.
INTERCAMBIA VALENCIAS: Na2SO4
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Si tenemos que formular el sulfato de plomo(IV) haríamos:
Pb4+
SO42-
El catión plomo actúa con estado de oxidación +4 o valencia 4
El sulfato tiene estado de oxidación -2, o valencia 2.
INTERCAMBIA VALENCIAS: Pb2(SO4)4 → Pb(SO4)2
Un último ejemplo, el sulfato de aluminio.
Al3+
SO42-
El catión aluminio actúa con estado de oxidación +3 o valencia 3
El sulfato tiene estado de oxidación -2, o valencia 2.
INTERCAMBIA VALENCIAS: Al2(SO4)3
b2) Nitratos. Son sales del ácido nítrico.
Dado que el ácido nítrico es HNO3, las sales de nitrato son sales del anión NO3-.
Si deseamos formular el nitrato de oro (III), la mecánica es parecida a los sulfatos.
Au3+
NO3-
El catión oro actúa con estado de oxidación +3 o valencia 3
El nitrato tiene estado de oxidación -1, o valencia 1.
INTERCAMBIA VALENCIAS: Au(NO3)3
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b3) CASO GENERAL.
La sales tiene un protocolo de formulación parecido al de los aniones, si el ácido
del que provienen es un ácido -oso, la sal que se forma utilizará el sufijo -ito.
Si la sal proviene de un ácido -ico, la sal utilizará el sufijo -ato.
Por supuesto, los prefijos hipo- y per- se mantienen en los nombres de las sales.
Veamos algunos ejemplos.
SAL
ANIÓN
CATIÓN
NOMBRE
PROCEDENCIA
TRADICIONAL
NaClO
ClO-
Na+
hipoclorito de sodio
NaClO3
ClO3-
Na+
Clorato de sodio
NaClO4
ClO4-
Na+
Perclorato de sodio
K2SO3
SO32-
K+
Sulfito de potasio
K3PO4
PO43-
K+
(orto) fosfato de potasio
Dado que el anión sulfato es ya muy conocido, es fácil deducir la forma o aspecto
del ión sulfito. Así, si nos piden formular el sulfito de plomo(IV), bastaría con
pensar que si el sulfato es SO42-; el sulfito es SO32-, es decir, tiene un oxígeno menos
que el sulfato, pero su estado de oxidación o valencia es la misma.
catión plomo(IV); Pb4+
anión sulfito SO32-
INTERCAMBIA LA VALENCIA 4 DEL PLOMO
Y LA 2 DEL SULFITO.
Pb2(SO3)4 → Pb(SO3)2
El contenido de oxígenos es muy claro en el caso de los aniones de los halógenos,
perclorato es ClO4-; clorato es ClO3-, clorito es ClO2- y hipoclorito es ClO-. Puede ser
útil a la hora de formular sales de estos aniones, o los del bromo o los del yodo.
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COMPUESTOS CUATERNARIOS. SALES ÁCIDAS.
Los compuestos cuaternarios son las combinaciones de cuatro elementos distintos
que entran a formar parte de una molécula. De los más conocidos son las mal
denominadas sales ácidas.
Ya hemos visto que los aniones se forman a partir de los ácidos cuando se eliminan
todos los hidrógenos del ácido. Así, para el sulfato:
H2SO4
- 2 H+ →
Ácido sulfúrico
SO42anión sulfato
Los aniones provienen de los ácidos con pérdida de todos los protones. Sin
embargo, los ácidos con más de un hidrógeno no ceden todos los protones
con igual facilidad. Así el ácido sulfúrico forma dos aniones:
H2SO4
- 1H+ →
Ácido sulfúrico
HSO4-
→ SO42-
Se nombran anteponiendo
sulfato
la palabra hidrógeno:
hidrogenosulfato
Un ejemplo muy conocido de sal ácida es el NaHCO3, conocido hasta hace unos
años como bicarbonato de sodio (famoso antiácido). Hoy no se acepta el prefijo
"bi" y se nombraría según las reglas IUPAC como hidrogenocarbonato de sodio. El
ácido carbónico, H2CO3, al tener dos protones tiene dos posibles aniones:
CO32- Anión carbonato
H2CO3
HCO3- Anión hidrogenocarbonato
Las sales que forman estos aniones se llaman compuestos cuaternarios porque
como se puede apreciar tienen cuatro elementos. Se les llama habitualmente sales
ácidas, aunque no es el nombre más apropiado. Veamos ejemplos, por tradicional y
sistemática (recuerda que es similar a las sales pero anteponiendo la palabra
hidrógeno delante del anión correspondiente.
NaHSO3
Hidrogenosulfito de sodio
hidrogenotrioxosulfato(IV) de sodio
Fe(HSO4)2
hidrogenosulfatodehierro(II) bis[hidrogenotetraoxosulfato(IV)]de hierro(II)
Sc(HSO4)3
hidrogenosulfato de escandio
tris[trioxosulfato(IV)] de escandio
KH2PO4
dihidrogenofosfato de potasio
dihidrógenotetraoxofosfato(V) de potasio
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SALES DE CROMO Y MANGANESO
Por supuesto, si hay ácidos de cromo y manganeso tiene que existir las
correspondientes sales de éstos ácidos.
H2CrO4
→ CrO42-
→
ácido crómico
anión cromato
H2Cr2O7
→ Cr2O72-
ácido dicrómico
anión dicromato
HMnO4
→ MnO4-
Ácido permangánico
anión permanganato
K2CrO4
cromato de potasio
→
K2Cr2O7
dicromato de potasio
→
KMnO4
permanganato de potasio