🧪 Ácidos oxoácidos: formulación y nomenclatura

Introducción

Si alguna vez has visto fórmulas como H₂SO₄ o HNO₃ y te has preguntado de dónde salen esos subíndices, este artículo es para ti. Los oxoácidos son uno de los grupos de compuestos más importantes de la química inorgánica: aparecen en la lluvia ácida, en las baterías de los coches, en los fertilizantes e incluso en el ácido de tu propio estómago.

Formularlos y nombrarlos parece complicado al principio, pero en realidad se reduce a seguir siempre el mismo procedimiento. Aquí vas a aprender a reconocer su estructura, a calcular el número de oxidación del elemento central, a pasar de un nombre a una fórmula (y al revés) y a evitar los errores más habituales con la nomenclatura tradicional.

1. ¿Qué son los oxoácidos?

Un oxoácido (u oxiácido) es un ácido formado por tres tipos de átomos:

• Hidrógeno (H), que es el que aporta el carácter ácido.
• Un elemento central (E), casi siempre un no metal: azufre, nitrógeno, cloro, fósforo…
• Oxígeno (O), que acompaña al elemento central.

Su fórmula general se representa así:

H_xEO_y

donde x e y son los subíndices que indican cuántos átomos de hidrógeno y de oxígeno tiene la molécula. Esos subíndices no son arbitrarios: dependen del número de oxidación del elemento central, como veremos enseguida.

Algunos ejemplos de oxoácidos habituales:

2. El número de oxidación: la clave para formular

Antes de formular ningún oxoácido necesitas entender qué es el número de oxidación. De forma sencilla, el número de oxidación indica la carga que tendría cada átomo si el compuesto estuviera formado por iones.

Para lo que nos interesa aquí solo necesitas recordar tres cosas:

• El hidrógeno casi siempre tiene número de oxidación +1.
• El oxígeno casi siempre tiene número de oxidación −2.
• En un compuesto neutro (sin carga), la suma de todos los números de oxidación debe ser 0.

Esta última regla es la que usaremos todo el rato, tanto para comprobar fórmulas como para deducir el número de oxidación del elemento central. Veámoslo con el ácido sulfúrico (H₂SO₄):

$2(+1) + x + 4(-2) = 0$

$x = +6$

El azufre tiene número de oxidación +6 en el ácido sulfúrico. Guárdate este ejemplo: lo volveremos a usar más adelante.

3. Nomenclatura tradicional: hipo-, -oso, -ico, per-

La nomenclatura tradicional nombra los oxoácidos según el número de oxidación del elemento central, usando prefijos y sufijos. Cuantos más átomos de oxígeno tiene el ácido, mayor es el número de oxidación del elemento central:

• hipo-…-oso (número de oxidación más bajo)
• …-oso
• …-ico
• per-…-ico (número de oxidación más alto)

El cloro es un buen ejemplo porque es uno de los pocos elementos que puede presentar los cuatro casos:

Fíjate en que, a medida que aumenta el número de oxidación del cloro, también aumenta el número de átomos de oxígeno de la fórmula.

4. Principales familias de oxoácidos

Repasemos los oxoácidos más habituales en la ESO y el Bachillerato, agrupados por elemento central.

Halógenos (cloro)

Ya has visto el caso completo del cloro en la sección anterior. Es el ejemplo de referencia porque presenta los cuatro números de oxidación posibles:

Azufre

El azufre forma, en la práctica, dos oxoácidos con nomenclatura tradicional bien establecida:

Nitrógeno

El nitrógeno también forma dos oxoácidos principales:

Fósforo

El fósforo tiene también dos oxoácidos principales:

Casos especiales: los ácidos meta- del fósforo

Si a los ácidos fosforoso y fosfórico les quitas una molécula de agua, obtienes sus formas «meta», menos frecuentes pero que a veces aparecen en libros y exámenes:

No los necesitas para los ejercicios básicos de formulación: basta con que sepas que existen si te los encuentras.

Carbono

El H₂CO₃ (ácido carbónico, con el carbono en +4) es el oxoácido habitual del carbono. Es el mismo ácido que se forma cuando el CO₂ se disuelve en agua, por ejemplo en un refresco con gas.

5. Cómo formular un oxoácido a partir de su nombre

Para formular un oxoácido a partir de su nombre solo necesitas seguir cuatro pasos siempre en el mismo orden. Vamos a aplicarlos a tres ejemplos.

Ejemplo 1: ácido sulfúrico

Paso 1. Identifica el elemento central. El nombre «sulfúrico» viene de azufre, así que el elemento central es S.

Paso 2. Determina su número de oxidación. La terminación «-ico» indica el número de oxidación más alto posible para ese elemento. El azufre solo tiene dos (+4 para «-oso» y +6 para «-ico»), así que:

$S = +6$

Paso 3. Escribe el hidrógeno y el oxígeno con sus valencias habituales. Recuerda: H = +1 y O = −2. Como el número de oxidación del azufre es par, se usan 2 átomos de hidrógeno (con número de oxidación impar se usa 1, salvo excepciones como el fósforo, que verás más adelante).

Paso 4. Plantea la ecuación y calcula los átomos de oxígeno que faltan.

$2(+1) + (+6) + y(-2) = 0$

$y = 4$

Ejemplo 2: ácido nítrico

Paso 1. Elemento central: N (nitrógeno).

Paso 2. La terminación «-ico» indica el número de oxidación más alto de sus dos posibles (+3 y +5): N = +5.

Paso 3. El número de oxidación del nitrógeno es impar, así que se usa 1 átomo de hidrógeno.

$1(+1) + (+5) + y(-2) = 0$

$y = 3$

Ejemplo 3: ácido perclórico

Paso 1. Elemento central: Cl (cloro).

Paso 2. El prefijo «per-» junto con la terminación «-ico» indica el número de oxidación más alto de los cuatro posibles del cloro: Cl = +7.

Paso 3. El número de oxidación es impar, así que se usa 1 átomo de hidrógeno.

$1(+1) + (+7) + y(-2) = 0$

$y = 4$

6. Cómo nombrar un oxoácido a partir de su fórmula

El proceso inverso sigue siempre el mismo patrón: calcula el número de oxidación del elemento central y relaciona ese valor con el nombre.

Ejemplo 1: H₂SO₃

Paso 1. Identificamos el elemento central: S.

Paso 2. Planteamos la ecuación:

$2(+1) + x + 3(-2) = 0$

$x = +4$

Paso 3. El azufre con número de oxidación +4 corresponde a la terminación «-oso» (revisa la tabla de la sección de azufre).

Ejemplo 2: H₃PO₄

Paso 1. Identificamos el elemento central: P.

Paso 2. Planteamos la ecuación:

$3(+1) + x + 4(-2) = 0$

$x = +5$

Paso 3. El fósforo con número de oxidación +5 corresponde a la terminación «-ico».

7. Truco para recordar los oxoácidos

8. Errores frecuentes

• ⚠️ Confundir -oso con -ico. «-oso» es siempre el número de oxidación más bajo de los dos, y «-ico» el más alto.
• ⚠️ Confundir HClO₂ con HClO₃. Un solo átomo de oxígeno de diferencia cambia completamente el nombre (cloroso frente a clórico): revisa siempre el subíndice antes de nombrar o formular.
• ⚠️ Olvidar los subíndices. H₂SO₄ no es lo mismo que HSO₄: comprueba siempre que la suma de números de oxidación da 0.
• ⚠️ Confundir la letra O (oxígeno) con el número 0 (cero). Por ejemplo, escribir «HCl0₄» en lugar de «HClO₄» es un error tipográfico muy habitual que cambia por completo la fórmula.
• ⚠️ No comprobar el número de oxidación al terminar. Es la mejor forma de detectar un error antes de dar un ejercicio por bueno.
• ⚠️ Confundir oxoácidos con oxisales. Un oxoácido tiene hidrógeno unido a la molécula (H₂SO₄, ácido sulfúrico); en una oxisal, ese hidrógeno se sustituye por un metal (Na₂SO₄, sulfato de sodio).

9. 📌 En 30 segundos

1. Identifica el elemento central.
2. Averigua su número de oxidación a partir de la terminación del nombre (o calcúlalo si partes de la fórmula).
3. Usa H = +1 y O = −2.
4. Plantea la ecuación de la suma de números de oxidación igual a 0 y despeja el subíndice que falta.
5. Comprueba que la suma final da 0.
6. Revisa el nombre con la tabla hipo-/-oso/-ico/per- del elemento correspondiente.