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Física y Química 3.º ESO · Óxidos metálicos: nomenclatura con prefijos y de Stock

Óxidos de metales con varios números de oxidación: prefijos y Stock

Objetivo: Al terminar, sabrás formular y nombrar los óxidos de metales que tienen más de un número de oxidación, como el FeO y el Fe₂O₃, con las dos nomenclaturas que piden los libros: con prefijos (trióxido de dihierro) y con número de oxidación o de Stock (óxido de hierro(III)).

Explicación

Un nombre que no basta

El hierro puede actuar con $+2$ y con $+3$ , así que forma dos óxidos: $\text{FeO}$ (negro) y $\text{Fe}_2\text{O}_3$ (rojo, el de la herrumbre). Si decimos «óxido de hierro», no sabemos de cuál hablamos. Hay dos formas de distinguirlos, y en los ejercicios te pedirán las dos.

1. Nomenclatura con prefijos

Se cuentan los átomos, como ya sabes:

$\text{FeO}$ : monóxido de hierro (aquí se mantiene el mono- para distinguirlo del otro).
$\text{Fe}_2\text{O}_3$ : trióxido de dihierro.

Del nombre a la fórmula: los prefijos son los subíndices y no se simplifica.

2. Nomenclatura de Stock (con número de oxidación)

óxido de + metal + (número de oxidación en números romanos)

$\text{FeO}$ : óxido de hierro(II).
$\text{Fe}_2\text{O}_3$ : óxido de hierro(III).

El paréntesis va pegado al nombre, sin espacio, y solo se pone si el metal tiene más de un número de oxidación (óxido de sodio, no «óxido de sodio(I)»).

De Stock a fórmula

El número romano te da el número de oxidación: cruza y simplifica. Óxido de estaño(IV): Sn $+4$ , O $-2$ → $\text{Sn}_2\text{O}_4$ → simplificando entre 2 → $\text{SnO}_2$ .

De fórmula a Stock

Calcula el número de oxidación del metal con la regla de la suma cero (O: $-2$ ). $\text{Cu}_2\text{O}$ : $2x + (-2) = 0 \Rightarrow x = +1$ → óxido de cobre(I).

¡Cuidado! El número romano es el número de oxidación, no el subíndice. Como las fórmulas se simplifican, hay que calcularlo siempre: en $\text{Fe}_2\text{O}_3$ el hierro tiene $+3$ (no $+2$ ) y en $\text{PbO}_2$ el plomo tiene $+4$ .

Metales con dos números de oxidación

Número de oxidación	Metales
$+1$ y $+2$	cobre (Cu), mercurio (Hg)
$+1$ y $+3$	oro (Au)
$+2$ y $+3$	hierro (Fe), cobalto (Co), níquel (Ni)
$+2$ y $+4$	estaño (Sn), plomo (Pb), platino (Pt)

Resumen con ejemplos

Fórmula	Prefijos	Stock
$\text{FeO}$	monóxido de hierro	óxido de hierro(II)
$\text{Fe}_2\text{O}_3$	trióxido de dihierro	óxido de hierro(III)
$\text{Cu}_2\text{O}$	monóxido de dicobre	óxido de cobre(I)
$\text{CuO}$	monóxido de cobre	óxido de cobre(II)
$\text{PbO}_2$	dióxido de plomo	óxido de plomo(IV)

Puntos clave

Si el metal tiene varios números de oxidación, el nombre debe distinguir cuál usa.
Con prefijos: se cuentan los átomos (trióxido de dihierro) y no se simplifica.
Stock: óxido de + metal + (número de oxidación en romanos), pegado: óxido de hierro(III).
De Stock a fórmula: cruza los números de oxidación y simplifica.
De fórmula a Stock: calcula el número de oxidación del metal con la suma cero (O: $-2$ ).
El número romano es el número de oxidación, no el subíndice.

Errores frecuentes

ErrorLeer el subíndice como número de oxidación: $\text{Fe}_2\text{O}_3$ → «óxido de hierro(II)».
Cómo corregirloCalcula: $2x + 3 \cdot (-2) = 0 \Rightarrow x = +3$ . Es óxido de hierro(III).
ErrorOlvidar que la fórmula está simplificada: $\text{PbO}_2$ → «óxido de plomo(II)».
Cómo corregirlo $x + 2 \cdot (-2) = 0 \Rightarrow x = +4$ : óxido de plomo(IV). Viene de $\text{Pb}_2\text{O}_4$ simplificado.
ErrorSimplificar una fórmula que viene de un nombre con prefijos, o no simplificar la que viene de Stock.
Cómo corregirloPrefijos → subíndices exactos, sin simplificar. Stock → cruce y simplificación.
ErrorDecir solo «óxido de cobre» u «óxido de hierro».
Cómo corregirloCon metales de varios números de oxidación ese nombre es ambiguo: añade el número romano o usa prefijos.

Ejemplos resueltos

Ejemplo 1. Los óxidos de hierro: herrumbre y cascarilla situación real (fórmula → nombre)
La herrumbre de una verja oxidada contiene $\text{Fe}_2\text{O}_3$ , que también se usa como pigmento rojo en pinturas y tejas. La cascarilla negra que salta al forjar el hierro contiene $\text{FeO}$ . Nombra los dos óxidos con prefijos y con Stock.

Resolución
$\text{FeO}$ : 1 O y 1 Fe → con prefijos, monóxido de hierro. Número de oxidación: $x + (-2) = 0 \Rightarrow x = +2$ → Stock: óxido de hierro(II).

$\text{Fe}_2\text{O}_3$ : 3 O y 2 Fe → con prefijos, trióxido de dihierro. Número de oxidación: $2x + 3 \cdot (-2) = 0 \Rightarrow x = +3$ → Stock: óxido de hierro(III).

Los dos nombres de cada óxido son correctos: uno cuenta átomos y el otro indica el número de oxidación.
Ejemplo 2. El óxido de plomo(IV) de la batería del coche numérico (nombre de Stock → fórmula y vuelta)
Las baterías de plomo de los coches tienen placas recubiertas de óxido de plomo(IV). a) Escribe su fórmula. b) Nómbralo con prefijos. c) Un compañero dice que, como en la fórmula hay un 2, es «óxido de plomo(II)». ¿Tiene razón?

Resolución
a) Pb $+4$ , O $-2$ . Cruzamos: $\text{Pb}_2\text{O}_4$ . Simplificamos entre 2: $\text{PbO}_2$ . Comprobación: $+4 + 2 \cdot (-2) = 0$ ✔

b) 2 O y 1 Pb → dióxido de plomo.

c) No. El 2 es el subíndice del oxígeno después de simplificar. Calculando: $x + 2 \cdot (-2) = 0 \Rightarrow x = +4$ . Es óxido de plomo(IV). El óxido de plomo(II) es otro compuesto: $\text{PbO}$ .
Ejemplo 3. Un hilo de cobre en la llama experimental (laboratorio)
Si se calienta un hilo de cobre en la llama del mechero, se cubre de una capa negra de óxido de cobre(II). En cambio, el óxido de cobre(I) es rojo y se usa para dar color a vidrios y cerámicas. a) Escribe las fórmulas de los dos óxidos. b) Nómbralos con prefijos.

Resolución
a) Óxido de cobre(II): Cu $+2$ , O $-2$ → $\text{Cu}_2\text{O}_2$ → $\text{CuO}$ . Óxido de cobre(I): Cu $+1$ , O $-2$ → $\text{Cu}_2\text{O}$ (no se simplifica).

b) $\text{CuO}$ : monóxido de cobre. $\text{Cu}_2\text{O}$ : monóxido de dicobre.

Fíjate: el óxido con el número de oxidación más alto del cobre tiene la fórmula más «corta».

Ejercicios

De menos a más. Intenta cada uno antes de mirar la solución.

1. Fácil
Nombra con Stock (O: $-2$ ): a) $\text{FeO}$ ; b) $\text{Fe}_2\text{O}_3$ ; c) $\text{CuO}$ ; d) $\text{Cu}_2\text{O}$ ; e) $\text{SnO}_2$ ; f) $\text{PbO}$ .

Ver solución
a) Óxido de hierro(II). b) Óxido de hierro(III). c) Óxido de cobre(II). d) Óxido de cobre(I). e) Óxido de estaño(IV). f) Óxido de plomo(II).
Número de oxidación del metal con la suma cero: a) $x - 2 = 0 \Rightarrow +2$ → óxido de hierro(II). b) $2x - 6 = 0 \Rightarrow +3$ → óxido de hierro(III). c) $x - 2 = 0 \Rightarrow +2$ → óxido de cobre(II). d) $2x - 2 = 0 \Rightarrow +1$ → óxido de cobre(I). e) $x - 4 = 0 \Rightarrow +4$ → óxido de estaño(IV). f) $x - 2 = 0 \Rightarrow +2$ → óxido de plomo(II).
2. Media
Escribe la fórmula (O: $-2$ ): a) óxido de cobalto(II); b) óxido de níquel(III); c) óxido de oro(I); d) óxido de oro(III); e) óxido de estaño(IV); f) óxido de mercurio(II).

Ver solución
a) CoO. b) Ni₂O₃. c) Au₂O. d) Au₂O₃. e) SnO₂. f) HgO.
Cruzamos y simplificamos: a) $\text{Co}_2\text{O}_2$ → $\text{CoO}$ . b) $\text{Ni}_2\text{O}_3$ . c) $\text{Au}_2\text{O}$ . d) $\text{Au}_2\text{O}_3$ . e) $\text{Sn}_2\text{O}_4$ → $\text{SnO}_2$ . f) $\text{Hg}_2\text{O}_2$ → $\text{HgO}$ .
3. Media
Escribe la fórmula y el nombre de Stock de: a) dióxido de plomo; b) trióxido de dicobalto; c) monóxido de níquel; d) monóxido de dicobre.

Ver solución
a) PbO₂, óxido de plomo(IV). b) Co₂O₃, óxido de cobalto(III). c) NiO, óxido de níquel(II). d) Cu₂O, óxido de cobre(I).
Los prefijos dan los subíndices; después calculamos el número de oxidación: a) $\text{PbO}_2$ : $x - 4 = 0 \Rightarrow +4$ → óxido de plomo(IV). b) $\text{Co}_2\text{O}_3$ : $2x - 6 = 0 \Rightarrow +3$ → óxido de cobalto(III). c) $\text{NiO}$ : $+2$ → óxido de níquel(II). d) $\text{Cu}_2\text{O}$ : $2x - 2 = 0 \Rightarrow +1$ → óxido de cobre(I).
4. Media
Completa la tabla (O: $-2$ ):

Fórmula Prefijos Stock

$\text{SnO}$

trióxido de diníquel

óxido de platino(IV)

$\text{Au}_2\text{O}_3$
Ver solución
SnO: monóxido de estaño, óxido de estaño(II). Ni₂O₃: óxido de níquel(III). PtO₂: dióxido de platino. Au₂O₃: trióxido de dioro, óxido de oro(III).
- $\text{SnO}$ : monóxido de estaño; $x - 2 = 0 \Rightarrow +2$ → óxido de estaño(II).
- Trióxido de diníquel → $\text{Ni}_2\text{O}_3$ ; $2x - 6 = 0 \Rightarrow +3$ → óxido de níquel(III).
- Óxido de platino(IV): $\text{Pt}_2\text{O}_4$ → $\text{PtO}_2$ → dióxido de platino.
- $\text{Au}_2\text{O}_3$ : trióxido de dioro; $+3$ → óxido de oro(III).
5. Difícil
Las pilas alcalinas contienen dióxido de manganeso y el pigmento «verde de cromo» es óxido de cromo(III). Datos: el manganeso puede actuar con $+2$ , $+3$ , $+4$ , $+6$ y $+7$ ; el cromo, con $+2$ , $+3$ y $+6$ ; O $-2$ . a) Escribe la fórmula y el nombre de Stock del primero. b) Escribe la fórmula y el nombre con prefijos del segundo.

Ver solución
a) MnO₂, óxido de manganeso(IV). b) Cr₂O₃, trióxido de dicromo.
a) Dióxido → 2 O, 1 Mn: $\text{MnO}_2$ . $x + 2 \cdot (-2) = 0 \Rightarrow x = +4$ → óxido de manganeso(IV). b) Cr $+3$ , O $-2$ → cruzamos: $\text{Cr}_2\text{O}_3$ (no se simplifica) → trióxido de dicromo.

Para practicar más

1. Fácil
Nombra con Stock (O: $-2$ ): a) $\text{CoO}$ ; b) $\text{Co}_2\text{O}_3$ ; c) $\text{HgO}$ ; d) $\text{PbO}_2$ ; e) $\text{Au}_2\text{O}$ .

Ver solución
a) Óxido de cobalto(II). b) Óxido de cobalto(III). c) Óxido de mercurio(II). d) Óxido de plomo(IV). e) Óxido de oro(I).
a) $x - 2 = 0 \Rightarrow +2$ → óxido de cobalto(II). b) $2x - 6 = 0 \Rightarrow +3$ → óxido de cobalto(III). c) $+2$ → óxido de mercurio(II). d) $x - 4 = 0 \Rightarrow +4$ → óxido de plomo(IV). e) $2x - 2 = 0 \Rightarrow +1$ → óxido de oro(I).
2. Fácil
Escribe la fórmula (O: $-2$ ): a) óxido de hierro(III); b) óxido de cobre(I); c) óxido de estaño(II); d) óxido de níquel(II); e) óxido de plomo(IV).

Ver solución
a) Fe₂O₃. b) Cu₂O. c) SnO. d) NiO. e) PbO₂.
a) $\text{Fe}_2\text{O}_3$ . b) $\text{Cu}_2\text{O}$ . c) $\text{Sn}_2\text{O}_2$ → $\text{SnO}$ . d) $\text{Ni}_2\text{O}_2$ → $\text{NiO}$ . e) $\text{Pb}_2\text{O}_4$ → $\text{PbO}_2$ .
3. Media
Nombra cada óxido de las dos formas (prefijos y Stock): a) $\text{CuO}$ ; b) $\text{Fe}_2\text{O}_3$ ; c) $\text{SnO}_2$ ; d) $\text{Ni}_2\text{O}_3$ .

Ver solución
a) Monóxido de cobre; óxido de cobre(II). b) Trióxido de dihierro; óxido de hierro(III). c) Dióxido de estaño; óxido de estaño(IV). d) Trióxido de diníquel; óxido de níquel(III).
a) 1 O, 1 Cu → monóxido de cobre; Cu $+2$ → óxido de cobre(II). b) 3 O, 2 Fe → trióxido de dihierro; Fe $+3$ → óxido de hierro(III). c) 2 O, 1 Sn → dióxido de estaño; Sn $+4$ → óxido de estaño(IV). d) 3 O, 2 Ni → trióxido de diníquel; Ni $+3$ → óxido de níquel(III).
4. Media
Revisa estos nombres y corrige los que estén mal: a) $\text{Fe}_2\text{O}_3$ : óxido de hierro(II); b) $\text{PbO}_2$ : óxido de plomo(II); c) $\text{Na}_2\text{O}$ : óxido de sodio(I); d) $\text{CuO}$ : óxido de cobre; e) $\text{SnO}_2$ : dióxido de estaño.

Ver solución
a) Óxido de hierro(III). b) Óxido de plomo(IV). c) Óxido de sodio. d) Óxido de cobre(II) o monóxido de cobre. e) Correcto.
a) $2x - 6 = 0 \Rightarrow +3$ : óxido de hierro(III) (el 2 es el subíndice, no el número de oxidación). b) $x - 4 = 0 \Rightarrow +4$ : óxido de plomo(IV). c) El sodio solo tiene $+1$ : óxido de sodio. d) Es ambiguo (el cobre tiene $+1$ y $+2$ ): óxido de cobre(II) o monóxido de cobre. e) Correcto.
5. Difícil
El dióxido de titanio es el pigmento blanco de muchas pinturas y de algunas cremas solares. a) Escribe su fórmula. b) Sabiendo que el titanio puede actuar con $+2$ , $+3$ y $+4$ (O $-2$ ), escribe su nombre de Stock. c) Escribe la fórmula y el nombre con prefijos del óxido de titanio(III).

Ver solución
a) TiO₂. b) Óxido de titanio(IV). c) Ti₂O₃, trióxido de dititanio.
a) 2 O y 1 Ti: $\text{TiO}_2$ . b) $x + 2 \cdot (-2) = 0 \Rightarrow x = +4$ → óxido de titanio(IV). c) Ti $+3$ , O $-2$ → $\text{Ti}_2\text{O}_3$ → trióxido de dititanio.

Fórmula	Prefijos	Stock
$\text{SnO}$
	trióxido de diníquel
		óxido de platino(IV)
$\text{Au}_2\text{O}_3$