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

Óxidos de metales con un solo número de oxidación

Objetivo: Al terminar, sabrás escribir la fórmula y el nombre de los óxidos de los metales que tienen un solo número de oxidación, como el óxido de sodio (Na₂O), el óxido de calcio (CaO) o el óxido de aluminio (Al₂O₃).

Explicación

¿Qué es un óxido?

Un óxido es un compuesto binario (de dos elementos) formado por oxígeno y otro elemento. En los óxidos el oxígeno actúa con número de oxidación $-2$ y se escribe a la derecha. Muchos metales se combinan con el oxígeno del aire: así se forma la capa blanca sobre el aluminio o la cal viva al calentar piedra caliza.

Cómo escribir la fórmula (método del cruce)

Ejemplo: óxido de aluminio (Al: $+3$ ; O: $-2$ ).

Escribe los símbolos: el metal a la izquierda y el oxígeno a la derecha: Al O.
Escribe encima sus números de oxidación: $\overset{+3}{\text{Al}}\ \overset{-2}{\text{O}}$ .
Cruza los números, sin el signo, como subíndices: el 3 del aluminio pasa al oxígeno y el 2 del oxígeno pasa al aluminio → $\text{Al}_2\text{O}_3$ .
Simplifica si los dos subíndices se pueden dividir por el mismo número. El 1 no se escribe.
Comprueba que la suma da cero: $2 \cdot (+3) + 3 \cdot (-2) = 0$ ✔

Con el calcio ( $+2$ ): $\text{Ca}_2\text{O}_2$ → se simplifica dividiendo entre 2 → $\text{CaO}$ .

Cómo se nombran

Si el metal tiene un solo número de oxidación, el nombre es simplemente:

óxido de + nombre del metal

$\text{Na}_2\text{O}$ óxido de sodio · $\text{CaO}$ óxido de calcio · $\text{Al}_2\text{O}_3$ óxido de aluminio.

También se pueden nombrar con prefijos, contando los átomos: $\text{Na}_2\text{O}$ óxido de disodio; $\text{Al}_2\text{O}_3$ trióxido de dialuminio; $\text{CaO}$ óxido de calcio (el mono- se suele omitir; algunos libros escriben monóxido de calcio). Los dos nombres son correctos.

Metales con un solo número de oxidación

Número de oxidación	Metales	Fórmula del óxido
$+1$	Li, Na, K, Rb, Cs, Ag	$\text{M}_2\text{O}$ (por ejemplo, $\text{K}_2\text{O}$ )
$+2$	Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd	$\text{MO}$ (por ejemplo, $\text{MgO}$ )
$+3$	Al	$\text{Al}_2\text{O}_3$

(M representa el metal.)

Puntos clave

Óxido: compuesto de oxígeno ( $-2$ ) con otro elemento; el oxígeno va a la derecha.
Fórmula: números de oxidación cruzados como subíndices, sin signo; simplifica si se puede.
Comprueba siempre que la suma de números de oxidación da 0.
Metal con un solo número de oxidación: «óxido de + metal» (óxido de sodio).
Con prefijos: óxido de disodio, trióxido de dialuminio.

Errores frecuentes

ErrorNo simplificar: escribir $\text{Ca}_2\text{O}_2$ o $\text{Mg}_2\text{O}_2$ .
Cómo corregirloSi los dos subíndices son divisibles por el mismo número, se simplifica: $\text{CaO}$ , $\text{MgO}$ .
ErrorEscribir el oxígeno a la izquierda ( $\text{ONa}_2$ ) o poner signos en los subíndices.
Cómo corregirloEl metal va a la izquierda y el oxígeno a la derecha; los subíndices son números sin signo: $\text{Na}_2\text{O}$ .
ErrorPoner el número de oxidación en el nombre de un metal que solo tiene uno: «óxido de sodio(I)».
Cómo corregirloSi el metal solo tiene un número de oxidación, no se indica: óxido de sodio.

Ejemplos resueltos

Ejemplo 1. La cal viva de la obra situación real
La cal viva se obtiene calentando piedra caliza en hornos y se usa en construcción y para fabricar morteros. Es el óxido de calcio. Escribe su fórmula (Ca: $+2$ ; O: $-2$ ) y comprueba que es correcta.

Resolución
1. Símbolos: Ca O.
2. Números de oxidación: Ca $+2$ , O $-2$ .
3. Cruzamos: $\text{Ca}_2\text{O}_2$ .
4. Simplificamos (los dos subíndices entre 2): $\text{CaO}$ .
5. Comprobación: $(+2) + (-2) = 0$ ✔
Nombre: óxido de calcio (el calcio solo tiene $+2$ , así que no hace falta indicar nada más).
Ejemplo 2. El óxido de aluminio de las lijas numérico (fórmula que no se simplifica)
El corindón, que se usa en papeles de lija y discos de corte, es óxido de aluminio. Los rubíes y los zafiros también son óxido de aluminio con pequeñas impurezas. Escribe su fórmula (Al: $+3$ ; O: $-2$ ) y nómbralo también con prefijos.

Resolución
Cruzamos: el 3 pasa al O y el 2 pasa al Al → $\text{Al}_2\text{O}_3$ . Los subíndices 2 y 3 no tienen divisor común: no se simplifica. Comprobación: $2 \cdot (+3) + 3 \cdot (-2) = 6 - 6 = 0$ ✔

Nombres: óxido de aluminio; con prefijos, trióxido de dialuminio (3 O y 2 Al).
Ejemplo 3. Quemar una cinta de magnesio experimental (laboratorio)
En el laboratorio se sujeta con pinzas una cinta de magnesio y se acerca a la llama del mechero. Arde con una luz blanca muy intensa y queda un polvo blanco: el óxido de magnesio. La reacción es $2\,\text{Mg} + \text{O}_2 \rightarrow 2\,\text{MgO}$ . a) ¿Qué número de oxidación tienen el magnesio y el oxígeno antes y después de la reacción? b) Comprueba la fórmula del óxido.

Resolución
a) Antes, el magnesio ( $\text{Mg}$ ) y el oxígeno ( $\text{O}_2$ ) son sustancias simples: número de oxidación 0. Después, en el óxido, el magnesio tiene $+2$ (pierde 2 electrones) y el oxígeno $-2$ (los gana).

b) Cruzando: $\text{Mg}_2\text{O}_2$ → simplificado, $\text{MgO}$ . Suma: $+2 - 2 = 0$ ✔. Se llama óxido de magnesio.

Ejercicios

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

1. Fácil
Escribe la fórmula de: a) óxido de potasio; b) óxido de bario; c) óxido de cinc; d) óxido de plata; e) óxido de litio. Datos: K $+1$ ; Ba $+2$ ; Zn $+2$ ; Ag $+1$ ; Li $+1$ ; O $-2$ .

Ver solución
a) K₂O. b) BaO. c) ZnO. d) Ag₂O. e) Li₂O.
a) Cruce: $\text{K}_2\text{O}$ (no se simplifica). b) $\text{Ba}_2\text{O}_2$ → $\text{BaO}$ . c) $\text{Zn}_2\text{O}_2$ → $\text{ZnO}$ . d) $\text{Ag}_2\text{O}$ . e) $\text{Li}_2\text{O}$ .
2. Fácil
Nombra: a) $\text{Na}_2\text{O}$ ; b) $\text{MgO}$ ; c) $\text{Al}_2\text{O}_3$ ; d) $\text{ZnO}$ ; e) $\text{SrO}$ . Después nombra a) y c) también con prefijos.

Ver solución
a) Óxido de sodio (óxido de disodio). b) Óxido de magnesio. c) Óxido de aluminio (trióxido de dialuminio). d) Óxido de cinc. e) Óxido de estroncio.
Todos son metales con un solo número de oxidación: «óxido de + metal». a) óxido de sodio; b) óxido de magnesio; c) óxido de aluminio; d) óxido de cinc; e) óxido de estroncio. Con prefijos: a) 1 O y 2 Na → óxido de disodio; c) 3 O y 2 Al → trióxido de dialuminio.
3. Media
Las cremas protectoras para el culito de los bebés y algunos protectores solares minerales llevan óxido de cinc (Zn: $+2$ ). Las pilas de botón de algunos relojes llevan óxido de plata (Ag: $+1$ ). Escribe las dos fórmulas y comprueba con la suma de números de oxidación que son correctas.
Ver solución
ZnO y Ag₂O.
- Óxido de cinc: $\text{Zn}_2\text{O}_2$ → $\text{ZnO}$ . Suma: $+2 - 2 = 0$ ✔
- Óxido de plata: $\text{Ag}_2\text{O}$ . Suma: $2 \cdot (+1) - 2 = 0$ ✔
4. Media
Encuentra los errores y corrígelos. Datos: Na $+1$ ; Ca $+2$ ; Al $+3$ ; K $+1$ ; O $-2$ . a) Óxido de sodio: $\text{NaO}$ . b) Óxido de calcio: $\text{Ca}_2\text{O}_2$ . c) Óxido de aluminio: $\text{AlO}_3$ . d) $\text{K}_2\text{O}$ : óxido de potasio(I).

Ver solución
a) Na₂O. b) CaO. c) Al₂O₃. d) Óxido de potasio.
a) $+1 - 2 \neq 0$ . Cruzando: $\text{Na}_2\text{O}$ . b) Hay que simplificar: $\text{CaO}$ . c) $+3 - 6 \neq 0$ . Cruzando: $\text{Al}_2\text{O}_3$ . d) El potasio solo tiene $+1$ : no se indica. Óxido de potasio.

Para practicar más

1. Fácil
Escribe la fórmula de: a) óxido de sodio; b) óxido de magnesio; c) óxido de cesio; d) óxido de berilio; e) óxido de aluminio. Datos: Na $+1$ ; Mg $+2$ ; Cs $+1$ ; Be $+2$ ; Al $+3$ ; O $-2$ .

Ver solución
a) Na₂O. b) MgO. c) Cs₂O. d) BeO. e) Al₂O₃.
a) $\text{Na}_2\text{O}$ . b) $\text{Mg}_2\text{O}_2$ → $\text{MgO}$ . c) $\text{Cs}_2\text{O}$ . d) $\text{Be}_2\text{O}_2$ → $\text{BeO}$ . e) $\text{Al}_2\text{O}_3$ .
2. Media
Nombra de dos formas (con «óxido de + metal» y con prefijos): a) $\text{Li}_2\text{O}$ ; b) $\text{BaO}$ ; c) $\text{Ag}_2\text{O}$ ; d) $\text{Al}_2\text{O}_3$ .

Ver solución
a) Óxido de litio; óxido de dilitio. b) Óxido de bario; óxido de bario (monóxido de bario). c) Óxido de plata; óxido de diplata. d) Óxido de aluminio; trióxido de dialuminio.
a) óxido de litio; con prefijos, 1 O y 2 Li → óxido de dilitio. b) óxido de bario; con prefijos, 1 O y 1 Ba → óxido de bario (o monóxido de bario). c) óxido de plata; con prefijos → óxido de diplata. d) óxido de aluminio; con prefijos → trióxido de dialuminio.
3. Media
Cuando un trozo de sodio recién cortado se deja al aire, su superficie brillante se vuelve gris enseguida porque se forma una capa de óxido. a) Escribe la fórmula y el nombre de ese óxido (Na: $+1$ ; O: $-2$ ). b) ¿Qué número de oxidación tiene el sodio antes y después?

Ver solución
a) Na₂O, óxido de sodio. b) 0 antes (sustancia simple) y +1 en el óxido.
a) Cruzando: $\text{Na}_2\text{O}$ . Suma: $2 \cdot (+1) - 2 = 0$ ✔. Óxido de sodio (u óxido de disodio). b) En el metal ( $\text{Na}$ ) es una sustancia simple: 0. En el óxido: $+1$ .
4. Difícil
Un metal M forma un óxido de fórmula $\text{M}_2\text{O}_3$ . a) ¿Qué número de oxidación tiene M? b) ¿Cuál de estos metales puede ser: sodio ( $+1$ ), magnesio ( $+2$ ) o aluminio ( $+3$ )? c) Escribe la fórmula del óxido de cada uno de los otros dos.

Ver solución
a) +3. b) Aluminio. c) Na₂O y MgO.
a) $2x + 3 \cdot (-2) = 0 \Rightarrow 2x = 6 \Rightarrow x = +3$ . b) El único con $+3$ es el aluminio: $\text{Al}_2\text{O}_3$ . c) Sodio: $\text{Na}_2\text{O}$ ; magnesio: $\text{MgO}$ .