Oxigeno, componente activo del aire (portal)

SINTESIS

Reaccciones de oxígeno

El oxígeno es el elemento más abundante en el planeta Tierra, constituye aproximadamente el 50% en masa de la corteza terrestre y forma el 21% en volumen de la atmósfera; es componente activo del aire, se encuentra presente en el agua y como óxidos con otros elementos. Reacciona tanto con metales como con no metales y, entre los no metales es el segundo en reactividad química, después del flúor.

Existen dos alótropos del oxígeno, el más común es la molécula diatómica O₂, el otro es el ozono que es una molécula triatómica, O₃.

Todo fenómeno químico puede ser representado a través de una ecuación química 

Reacciones de óxido con agua

Después de la formación de los óxidos correspondientes tanto metálicos como no metálicos, es factible combinarlos con agua para formar nuevos compuestos. En el caso de los óxidos metálicos cuando interactúan con agua formanhidróxidos. Retomando el ejemplo del magnesio, se observa lo siguiente.

El óxido de magnesio en presencia de agua forma el hidróxido de magnesio.

Los óxidos no metálicos en presencia de agua forman ácidos del tipo oxiácido.

Reglas de nomenclatura 

La nomenclatura química es un conjunto de reglas que se aplican para nombrar y representar con símbolos y fórmulas a los elementos y compuestos químicos. Actualmente se aceptan tres sistemas de nomenclatura donde se agrupan y nombran a los compuestos inorgánicos:

·         Sistema de nomenclatura estequimétrico ó sistemático de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada, (IUPAC).

·         Sistema de nomenclatura funcional, clásico ó tradicional.

·         Sistema de nomenclatura Stock.

OXIDOS METALICOS

Resultan de la combinación del oxígeno con metales y al reaccionar con el agua producen bases.

Nomenclatura Stock

Se nombra con la palabra genérica óxido seguido de la preposición de enseguida el nombre del metal con el que se combinó, por ejemplo: óxido de calcio.

Nomenclatura clásica ó tradicional

Estos mismos compuestos se pueden nombrar con la palabra genérica óxido seguida del nombre del metal con el sufijo oso para el valor menor de la valencia y con el sufijo ico cuando el valor de su valencia es mayor.

Nomenclatura IUPAC

La IUPAC determina que estos compuestos se nombran a partir de la cantidad de elementos que los constituyen, por ejemplo:

NiO se nombra Monóxido de níquel y el Ni₂O₃ Trióxido de diníquel

OXIDOS ACIDOS

Son combinaciones del oxígeno con un no metal y al reaccionar con agua producen ácidos del tipo oxiácido.

 Nomenclatura Stock

Se nombra con la palabra óxido seguida de la preposición de, a continuación el nombre del no metal expresando con número romano el valor de la valencia con la que interactuó con el oxígeno.

Nomenclatura clásica ó tradicional

Este mismo tipo de compuestos, también se pueden nombrar con la palabra genérica anhídrido seguida del nombre del no metal con el sufijo oso para el valor de la menor valencia e ico para el valor de la mayor valencia.

Cuando el no metal presenta más de dos valencias como es el caso del cloro se conservan los sufijos de la regla anterior y se utilizan además: el prefijo hipo proveniente del griego "hypo" que significa inferior o debajo, y el prefijo hiper o per del griego "hyper" que significa mayor o superior.

Nomenclatura IUPAC

Este tipo de compuestos se nombran a partir de la cantidad de elementos que constituyan a su representación simbólica, empleando las raíces griegas de los números correspondientes.

Dependiendo del número de valencias que presente el no metal, por ejemplo el carbono tiene dos valencias positivas 2+ y 4+, cuando actúa con el número de valencia 2+ al combinarse con el oxígeno 2-, se forma el monóxido de carbono.

HIDROXIDOS

Una de las principales aplicaciones de las bases o hidróxidos es en la fabricación de los jabones que usamos a diario en casa.

Nomenclatura Stock

Cuando ya se tiene un óxido metálico, al combinarse con agua forma un hidróxido, también conocido como base.

Nomenclatura clásica ó tradicional

Se conserva la misma nomenclatura para nombrar a los compuestos derivados de los óxidos metálicos formando los hidróxidos correspondientes y también se conservan los sufijos “oso” para el valor menor de la valencia e “ico” para el valor mayor.

Nomenclatura IUPAC

Se conserva la misma nomenclatura, es decir, considerando la cantidad de elementos que constituyen el compuesto.

Para aprender a escribir los modelos o las fórmulas de los hidróxidos con facilidad, puedes acudir a un recurso didáctico sencillo: combinar directamente el metal en forma de ion positivo con el radical hidroxilo con valencia 1-  (OH)^1-.

ACIDOS

Cuando se tiene un óxido no metálico, al combinarse con agua forma un ácido de tipo oxiácido, se llaman oxiácidos porque en su composición está presente el oxígeno y la calidad ácida será determinada por la presencia del hidrógeno.
Estos tipos de compuestos son los que producen la lluvia ácida, ya que son productos de desecho de la industria y de vehículos de combustión interna (automotores), debido a que se combinan con la humedad y agua del ambiente.

 Nomenclatura Stock

Se nombra al no metal con el sufijo ato, seguida del valor de la valencia del no metal y por último se agrega de hidrógeno.

Nomenclatura clásica ó tradicional

Si observas, cuando los óxidos no metálicos se combinan con agua por síntesis o adición forman su ácido correspondiente, derivando su nombre del anhídrido del cual provenían, se pierde la palabra anhídrido, se cambia por ácido y conserva el nombre del anhídrido originario.

Nomenclatura IUPAC

Se conserva la misma nomenclatura, es decir, considerando la cantidad de elementos que constituyen el compuesto.

Nomenclatura Stock

Se nombran con el nombre del no metal con sufijo uro seguida de la preposición de y finalmente la palabra hidrógeno, en estado natural.  Por ejemplo:

Nomenclatura tradicional e IUAPAC

En este caso convergen la nomenclatura clásica o tradicional y la de IUPAC, en éstas se nombran con la palabra genérica ácido seguida del nombre del no metal con el que se combinó y con el sufijo hídrico,en disolución acuosa.

Balanceo

El balanceo consiste en igualar el número de átomos de cada elemento tanto en los reactivos como en los productos, y sirve para verificar la Ley de la Conservación de la Materia (La materia no se crea ni se destruye solo se transforma).

Para escribir y balancear una ecuación química de manera correcta, es necesario tener presente las siguientes recomendaciones:

·         Revisar que la ecuación química esté completa y correctamente escrita.

·         Observar si se encuentra balanceada.

·         Balancear primero los metales, los no metales y al final el oxígeno y el hidrógeno presentes en la ecuación química.

·         Escribir los números requeridos como coeficiente al inicio de cada compuesto.

·         Contar el número de átomos multiplicando el coeficiente con los respectivos subíndices de las fórmulas y sumar los átomos que estén de un mismo lado de la ecuación.

·         Verificar el balanceo final y reajustar si es necesario.

Balanceo de un fenómeno de neutralización

En este caso una que representa un fenómeno de neutralización, es decir, reacciona un ácido y una base, para formar una sal y agua.

·         Observar que la ecuación química esté completa y bien escrita.

·         Contar el número de elementos existentes en dicha ecuación del lado de los reactivos y después los correspondientes a los productos, empezando por: metales, no metales, dejando para el final al oxígeno e hidrógeno.

·         Al hacer el conteo de cada lado, se recomienda indicar con coeficientes la igualación de la cantidad de átomos de los elementos que intervienen en la representación de una reacción química.