Ejercicios: Casos especiales de oxácidos: meta, orto y piro

Nombra los siguientes oxácidos del fósforo con el prefijo que corresponde (meta, piro u orto): $\mathrm{HPO_3}$, $\mathrm{H_4P_2O_7}$ y $\mathrm{H_3PO_4}$. Indica qué ácido tiene más hidrógenos en su fórmula.

Escribe las fórmulas de estos oxácidos: ácido metasilícico, ácido ortosilícico, ácido metabórico y ácido ortobórico. Recuerda que en el silicio actúa con $4+$ y en el boro con $3+$.

Explica con tus palabras qué significan los prefijos meta, piro y orto en un oxácido: cuántas moléculas de agua se combinan, en cada caso, con el anhídrido de fósforo $\mathrm{P_2O_5}$. Escribe además la fórmula del ácido ortoarsénico.

A partir del anhídrido fosfórico $\mathrm{P_2O_5}$ se pueden obtener tres ácidos al reaccionar con distinta cantidad de agua. Escribe y balancea las tres ecuaciones que producen el ácido metafosfórico, el ácido pirofosfórico y el ácido ortofosfórico. Indica cuántas moléculas de agua participan en cada una.

Los tioácidos se forman al sustituir átomos de oxígeno de un oxácido por átomos de azufre. Partiendo de $\mathrm{H_2SO_4}$, escribe la fórmula del ácido tiosulfúrico (un oxígeno sustituido). Partiendo de $\mathrm{H_3PO_4}$, escribe la fórmula del ácido ortotiofosfórico con un oxígeno sustituido. Explica qué parte de la molécula cambia y qué parte permanece igual.

Los peroxoácidos tienen un átomo de oxígeno más que el oxácido de origen. Escribe las fórmulas del ácido peroxonítrico (de $\mathrm{HNO_3}$), del ácido peroxosulfúrico (de $\mathrm{H_2SO_4}$) y del ácido peroxocarbónico (de $\mathrm{H_2CO_3}$). Explica en qué se diferencia, en la fórmula, un ácido de su peroxoácido y qué relación tiene esto con el agua oxigenada $\mathrm{H_2O_2}$.

El arsénico con $5+$ forma tres oxácidos a partir de $\mathrm{As_2O_5}$ y agua. Escribe las fórmulas del ácido metaarsénico, del ácido piroarsénico y del ácido ortoarsénico. Comprueba en cada una que el arsénico tiene estado de oxidación $+5$ y plantea las ecuaciones de su formación. Explica por qué el ácido metasilícico $\mathrm{H_2SiO_3}$ sigue la misma lógica que el metafosfórico.

Un estudiante afirma: «El ácido pirofosfórico $\mathrm{H_4P_2O_7}$ se obtiene simplemente sumando dos moléculas de ácido ortofosfórico». Analiza la afirmación: escribe la ecuación balanceada que relaciona dos moléculas de $\mathrm{H_3PO_4}$ con una de $\mathrm{H_4P_2O_7}$ y explica qué se pierde. Luego argumenta cómo derivarías, a partir del ácido ortofosfórico, un tioácido y un peroxoácido, y escribe sus fórmulas.