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1) Óxidos de azufre (S):
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Química 05
2025
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QUÍMICA 05 CBC
CÁTEDRA DI RISIO
Unidad 5 - Enlaces y compuestos químicos, estructura tridimensional e interacciones intermoleculares
5.10.
La mayoría de los elementos de la Tabla Periódica forman compuestos binarios con el oxígeno. En los compuestos llamados óxidos el oxígeno tiene estado de oxidación -2.
a) Aplicando las reglas del estado de oxidación, escribir la fórmula y nombrar a los óxidos de los elementos siguientes: 1) azufre, con estados de oxidación +4 y +6; 2) nitrógeno, con estados de oxidación +3 y +5; 3) cloro, con estados de oxidación +1 y +7; 4) calcio; 5) sodio; 6) hierro, con estados de oxidación +2 y +3.
a) Aplicando las reglas del estado de oxidación, escribir la fórmula y nombrar a los óxidos de los elementos siguientes: 1) azufre, con estados de oxidación +4 y +6; 2) nitrógeno, con estados de oxidación +3 y +5; 3) cloro, con estados de oxidación +1 y +7; 4) calcio; 5) sodio; 6) hierro, con estados de oxidación +2 y +3.
Respuesta
💡Un detalle que no sé si notaste pero quiero que le prestes atención: en 1), 2) y 3) el elemento combinado con O es un no metal, por lo tanto se trata de óxidos ácidos/moleculares. Mientras que en 4), 5) y 6) el elemento combinado con O es un metal, así que éstos seran óxidos básicos/iónicos. Si tenés dudas sobre esto andá a la sección del curso donde hablamos de nomenclatura😊
En este ejercicio nos dan de dato el estado de oxidación tiene el elemento con el que se combina el oxígeno, por lo tanto, solo nos queda saber la atomicidad de los elementos que conforman el óxido.
El estado de oxidación del oxígeno al combinarse para formar óxidos es -2 (igual que en todos los compuestos excepto en los peróxidos o combinado con F).
Para resolver el ejercicio hay que recordar que en las especies poliatómicas, la suma de los estados de oxidación considerando sus atomicidades (el balance de estado de oxidación) es numéricamente igual a la carga de a especie. Los óxidos tienen carga neta cero (0), así que ese balance tiene que dar cero.
El óxido tendrá esta estructura:
$\mathrm{X_mO_n}$, donde $\mathrm{X}$ es el no metal y $\mathrm{m}$ su atomicidad; y donde $\mathrm{O}$ es el oxígeno y $\mathrm{n}$ su atomicidad.
En óxidos, conociendo los estados de oxidación de X y O, podemos cruzarlos (siempre como números positivos) para determinar las atomicidades:
$\overset{E_{ox}}{\mathrm{X}} \quad \overset{-2}{\mathrm{O}} \quad \rightarrow \quad \mathrm{X_2O_{E_{ox}}}$
⚠️Siempre al finalizar tenés que verificar si podés simplificar la expresión, y controlar que el balance de estados de oxidación te de cero⚠️
• Con estado de oxidación +4: Para que la carga total de la molécula sea 0, teniendo azufre con $E_{oxS} = +4$ y el oxígeno con estado de oxidación -2, vamos a necesitar calcular la atomicidad de éste último en el compuesto. Vamos a hacerlo con el método cruzado:
$\overset{+4}{\mathrm{S}} \quad \overset{-2}{\mathrm{O}} \quad \rightarrow \quad \mathrm{S_2O_4}$⚠️
⚠️Ahora hay que verificar dos cosas:
1. Simplificar, si es posible, los subíndices. En este caso ambos podemos dividirlos por dos. (Si no hacés esto te va a dar mal el resultado). Nos queda como resultado entonces: $\mathrm{SO}_{2}$
2. Verificar que el balance de estados de oxidación nos de cero (porque es una molécula, su carga neta es 0)
$\begin{matrix}
\scriptstyle +4 & \scriptstyle -2 \\
\underbrace{\mathrm{S}}_{\text{1(+4)}} & \underbrace{\mathrm{O}_{2}}_{\text{2.(-2)}}
\end{matrix}$
Planteamos la ecuación de balance de estados de oxidación:
$1(+4) + 2(-2) = 0$
$4 - 4 = 0$
Perfecto, hicimos bien el ejercicio!!
El compuesto es: $\mathrm{SO}_{2}$ (Óxido de azufre (IV) o dióxido de azufre).
• Con estado de oxidación +6: Para que la carga total de la molécula sea 0, teniendo azufre con $E_{oxS} = +6$ y el oxígeno con estado de oxidación -2, tenemos que calcular la atomicidad del oxígeno.
$\overset{+6}{\mathrm{S}} \quad \overset{-2}{\mathrm{O}} \quad \rightarrow \quad \mathrm{S_2O_6}$⚠️
⚠️Ahora hay que verificar dos cosas:
1. Simplifica los subíndices. En este caso ambos podemos dividirlos por dos. Nos queda como resultado entonces: $\mathrm{SO}_{3}$
2. Verificar que el balance de estados de oxidación nos de cero (porque es una molécula, su carga neta es 0)
$\begin{matrix}
\scriptstyle +6 & \scriptstyle -2 \\
\underbrace{\mathrm{S}}_{\text{1(+6)}} & \underbrace{\mathrm{O}_{3}}_{\text{3.(-2)}}
\end{matrix}$
Planteamos la ecuación de balance de estados de oxidación:
$1(+6) + 3(-2) = 0$
$6 - 6 = 0$
Perfecto, hicimos bien el ejercicio!!
El compuesto es: $\mathrm{SO}_{3}$ (Óxido de azufre (VI) o trióxido de azufre).
2) Óxidos de nitrógeno (N):
• Con estado de oxidación +3:
$\mathrm{N}^{+3} \quad \mathrm{O}^{-2} \quad \rightarrow \quad \mathrm{N_2O_3}$⚠️
⚠️Ahora hay que verificar dos cosas:
1. Simplifica los subíndices. En este caso no podemos simplificarlos más. La molécula queda así :)
2. Verificar que el balance de estados de oxidación nos de cero (porque es una molécula, su carga neta es 0)
$\begin{matrix}
\scriptstyle +3 & \scriptstyle -2 \\
\underbrace{\mathrm{N_2}}_{\text{2(+3)}} & \underbrace{\mathrm{O}_{3}}_{\text{3.(-2)}}
\end{matrix}$
Planteamos la ecuación de balance de estados de oxidación:
$2(+3) + 3(-2) = 0$
$6 - 6 = 0$
Perfecto, hicimos bien el ejercicio!!
El compuesto es: $\mathrm{N}_{2}\mathrm{O}_{3}$ (Óxido de nitrógeno (III) o trióxido de dinitrógeno).
• Con estado de oxidación +5:
$\mathrm{N}^{+5} \quad \mathrm{O}^{-2} \quad \rightarrow \quad \mathrm{N_2O_5}$⚠️
⚠️Ahora hay que verificar dos cosas:
1. Simplifica los subíndices. En este caso no podemos simplificarlos más. La molécula queda así :)
2. Verificar que el balance de estados de oxidación nos de cero (porque es una molécula, su carga neta es 0)
$\begin{matrix}
\scriptstyle +5 & \scriptstyle -2 \\
\underbrace{\mathrm{N_2}}_{\text{2(+5)}} & \underbrace{\mathrm{O}_{5}}_{\text{5.(-2)}}
\end{matrix}$
Planteamos la ecuación de balance de estados de oxidación:
$2(+5) + 5(-2) = 0$
$10 - 10 = 0$
Perfecto, hicimos bien el ejercicio!!
El compuesto es: $\mathrm{N}_{2}\mathrm{O}_{5}$ ((Óxido de nitrógeno (V) o pentóxido de dinitrógeno).
3) Óxidos de cloro (Cl):
• Con estado de oxidación +1:
$\mathrm{Cl}^{+1} \quad \mathrm{O}^{-2} \quad \rightarrow \quad \mathrm{Cl_2O}$⚠️
⚠️Ahora hay que verificar dos cosas:
1. Simplifica los subíndices. En este caso no podemos simplificarlos más. La molécula queda así :)
2. Verificar que el balance de estados de oxidación nos de cero (porque es una molécula, su carga neta es 0)
$\begin{matrix}
\scriptstyle +5 & \scriptstyle -2 \\
\underbrace{\mathrm{Cl_1}}_{\text{1(+1)}} & \underbrace{\mathrm{O}_{1}}_{\text{1.(-2)}}
\end{matrix}$
Planteamos la ecuación de balance de estados de oxidación:
$2(+1) + 1(-2) = 0$
$2 - 2 = 0$
Perfecto, hicimos bien el ejercicio!!
El compuesto es: $\mathrm{Cl}_{2}\mathrm{O}$ (Óxido de cloro (I) o monóxido de dicloro).
• Con estado de oxidación +7:
$\mathrm{Cl}^{+7} \quad \mathrm{O}^{-2} \quad \rightarrow \quad \mathrm{Cl_2O_7}$⚠️
⚠️Ahora hay que verificar dos cosas:
1. Simplifica los subíndices. En este caso no podemos simplificarlos más. La molécula queda así :)
2. Verificar que el balance de estados de oxidación nos de cero (porque es una molécula, su carga neta es 0)
$\begin{matrix}
\scriptstyle +5 & \scriptstyle -2 \\
\underbrace{\mathrm{Cl_2}}_{\text{2(+7)}} & \underbrace{\mathrm{O}_{7}}_{\text{7.(-2)}}
\end{matrix}$
Planteamos la ecuación de balance de estados de oxidación:
$2(+7) + 7(-2) = 0$
$14 - 14 = 0$
Perfecto, hicimos bien el ejercicio!!
El compuesto es: $\mathrm{Cl}_{2}\mathrm{O}_{7}$ (Óxido de cloro (VII) o heptóxido de dicloro).
4) Óxido de calcio (Ca):
$\mathrm{Ca}^{+2} \quad \mathrm{O}^{-2} \quad \rightarrow \quad \mathrm{CaO}$⚠️
⚠️Ahora hay que verificar dos cosas:
1. Simplifica los subíndices. En este caso no podemos simplificarlos más. La unidad fórmula queda así :)
2. Verificar que el balance de estados de oxidación nos de cero (porque es un óxido, su carga neta es 0)
$\begin{matrix}
\scriptstyle +2 & \scriptstyle -2 \\
\underbrace{\mathrm{Ca}}_{\text{1(+2)}} & \underbrace{\mathrm{O}}_{\text{1.(-2)}}
\end{matrix}$
Planteamos la ecuación de balance de estados de oxidación:
$1(+2) + 1(-2) = 0$
$2 - 2 = 0$
Perfecto, hicimos bien el ejercicio!!
El compuesto es: $\mathrm{CaO}$ (Óxido de calcio).
5) Óxido de sodio (Na):
$\mathrm{Na}^{+1} \quad \mathrm{O}^{-2} \quad \rightarrow \quad \mathrm{Na_2O}$⚠️
⚠️Ahora hay que verificar dos cosas:
1. Simplifica los subíndices. En este caso no podemos simplificarlos más. La unidad fórmula queda así :)
2. Verificar que el balance de estados de oxidación nos de cero (porque es un óxido, su carga neta es 0)
$\begin{matrix}
\scriptstyle +1 & \scriptstyle -2 \\
\underbrace{\mathrm{Na}}_{\text{2.(+1)}} & \underbrace{\mathrm{O}}_{\text{1.(-2)}}
\end{matrix}$
Planteamos la ecuación de balance de estados de oxidación:
$2(+1) + 1(-2) = 0$
$2 - 2 = 0$
Perfecto, hicimos bien el ejercicio!!
El compuesto es: $\mathrm{Na_2O}$ (Óxido de sodio).
6) Óxidos de hierro (Fe):
• Con estado de oxidación +2:
$\mathrm{Fe}^{+2} \quad \mathrm{O}^{-2} \quad \rightarrow \quad \mathrm{Fe_2O_2}$⚠️
⚠️Ahora hay que verificar dos cosas:
1. Simplifica los subíndices. En este caso podemos simplificarlos por 2. La unidad fórmula es $\mathrm{FeO}$
2. Verificar que el balance de estados de oxidación nos de cero (porque es un óxido, su carga neta es 0)
$\begin{matrix}
\scriptstyle +2 & \scriptstyle -2 \\
\underbrace{\mathrm{Fe}}_{\text{1.(+2)}} & \underbrace{\mathrm{O}}_{\text{1.(-2)}}
\end{matrix}$
Planteamos la ecuación de balance de estados de oxidación:
$1(+1) + 1(-2) = 0$
$2 - 2 = 0$
Perfecto, hicimos bien el ejercicio!!
El compuesto es: $\mathrm{FeO}$(Óxido de hierro (II) u óxido ferroso).
• Con estado de oxidación +3:
$\mathrm{Fe}^{+3} \quad \mathrm{O}^{-2} \quad \rightarrow \quad \mathrm{Fe_2O_3}$⚠️
⚠️Ahora hay que verificar dos cosas:
1. Simplifica los subíndices. En este caso no podemos simplificar. La unidad fórmula queda como está :)
2. Verificar que el balance de estados de oxidación nos de cero (porque es un óxido, su carga neta es 0)
$\begin{matrix}
\scriptstyle +3 & \scriptstyle -2 \\
\underbrace{\mathrm{Fe}}_{\text{2.(+3)}} & \underbrace{\mathrm{O}}_{\text{3.(-2)}}
\end{matrix}$
Planteamos la ecuación de balance de estados de oxidación:
$2(+3) + 3(-2) = 0$
$6 - 6 = 0$
Perfecto, hicimos bien el ejercicio!!
El compuesto es: $\mathrm{Fe}_{2}\mathrm{O}_{3}$ (Óxido de hierro (III) u óxido férrico).