Casos especiales de sales: tiosales, sulfosales, peroxosales y halogenosales
En casa limpias el baño con lavandina, y en el laboratorio del colegio hay un frasco de «hiposulfito» que se usa en fotografía. Sus fórmulas, $\mathrm{NaClO}$ y $\mathrm{Na_2S_2O_3}$, parecen raras al lado del sulfato de sodio, $\mathrm{Na_2SO_4}$. ¿Son sales «distintas» o parientes de las que ya conoces? Al final de la página lo sabrás.
Idea general: un anión conocido, modificado
Ya sabes formular una oxisal: catión metálico + oxanión, como en el sulfato de calcio $\mathrm{CaSO_4}$. Las sales de esta página usan el mismo método. Lo único nuevo es el anión, que se obtiene modificando un oxanión común.
| Tipo de sal | Modificación del oxanión | Ejemplo |
|---|---|---|
| Tiosal | un O se cambia por un S | $\mathrm{SO_4^{2-}} \to \mathrm{S_2O_3^{2-}}$ |
| Sulfosal | todos los O se cambian por S | $\mathrm{AsO_4^{3-}} \to \mathrm{AsS_4^{3-}}$ |
| Peroxosal | se añade un O (grupo peroxo) | $\mathrm{SO_4^{2-}} \to \mathrm{SO_5^{2-}}$ |
| Halogenosal | oxisal de un halógeno (Cl, Br, I) con distinto número de O | $\mathrm{ClO^-},\ \mathrm{ClO_2^-},\ \mathrm{ClO_3^-},\ \mathrm{ClO_4^-}$ |
La regla de siempre sigue valiendo: la suma de cargas de la sal es cero. Primero obtienes el anión y su carga; después cruzas las cargas con el catión.
Tiosales
El ion tiosulfato sale del sulfato cuando un átomo de oxígeno se sustituye por uno de azufre. El prefijo «tio-» indica azufre en lugar de oxígeno.
$$\mathrm{SO_4^{2-}} \;\longrightarrow\; \mathrm{S_2O_3^{2-}}$$Fíjate en qué cambia y qué no. El número total de átomos sigue siendo 5. El oxígeno baja de 4 a 3 y el azufre sube de 1 a 2. La carga sigue siendo $2-$, porque el azufre y el oxígeno se comportan igual en este anión. Por eso el ácido de origen, el ácido tiosulfúrico $\mathrm{H_2S_2O_3}$, tiene dos hidrógenos, como el sulfúrico.
Naranja = oxígeno (O) y verde = azufre (S). Al pasar de sulfato a tiosulfato, un círculo naranja se vuelve verde.
Con el anión ya construido, la sal se formula como cualquier otra. El nombre es «tiosulfato de…» más el metal, en tradicional o en Stock.
Con sodio y potasio, que tienen carga $1+$, no hacen falta paréntesis: $\mathrm{Na_2S_2O_3}$ (tiosulfato de sodio) y $\mathrm{K_2S_2O_3}$ (tiosulfato de potasio). Con calcio, $\mathrm{Ca^{2+}}$, las cargas se compensan una a una: $\mathrm{CaS_2O_3}$.
El ion tiosulfato se obtiene del ion sulfato $\mathrm{SO_4^{2-}}$ al sustituir un átomo de oxígeno por uno de azufre. Escribe la fórmula del ion tiosulfato y las…
El ion tiosulfato se obtiene del ion sulfato $\mathrm{SO_4^{2-}}$ al sustituir un átomo de oxígeno por uno de azufre. Escribe la fórmula del ion tiosulfato y las fórmulas del tiosulfato de sodio y del tiosulfato de potasio. Indica cuál es la carga del ion.
Partiendo del ion sulfato $\mathrm{SO_4^{2-}}$, construye el ion tiosulfato sustituyendo un oxígeno por azufre. Luego escribe las fórmulas del tiosulfato de sodio, del…
Partiendo del ion sulfato $\mathrm{SO_4^{2-}}$, construye el ion tiosulfato sustituyendo un oxígeno por azufre. Luego escribe las fórmulas del tiosulfato de sodio, del tiosulfato de calcio y del tiosulfato de hierro(III), y verifica la neutralidad eléctrica de cada una. Explica en qué cambia la composición de un tiosulfato respecto de un sulfato.
Sulfosales
Una sulfosal viene de una oxisal en la que todos los oxígenos del anión se cambian por azufre. Es la misma idea de la tiosal, pero llevada hasta el final. Se nombran con el prefijo «sulfo-» (en algunos textos «tio-»).
| Oxanión | Se cambian todos los O por S | Nombre del anión |
|---|---|---|
| $\mathrm{CO_3^{2-}}$ carbonato | $\mathrm{CS_3^{2-}}$ | sulfocarbonato |
| $\mathrm{AsO_4^{3-}}$ arseniato | $\mathrm{AsS_4^{3-}}$ | sulfoarseniato |
El número de átomos no cambia: de 3 oxígenos pasas a 3 azufres, de 4 a 4. La carga del anión tampoco cambia. Eso te permite escribir la sal sin pensar más: $\mathrm{Na_2CS_3}$ (sulfocarbonato de sodio) y $\mathrm{Na_3AsS_4}$ (sulfoarseniato de sodio).
Las sulfosales se obtienen cuando los átomos de oxígeno de una oxisal son reemplazados por azufre. Parte de los iones carbonato $\mathrm{CO_3^{2-}}$ y arseniato…
Las sulfosales se obtienen cuando los átomos de oxígeno de una oxisal son reemplazados por azufre. Parte de los iones carbonato $\mathrm{CO_3^{2-}}$ y arseniato $\mathrm{AsO_4^{3-}}$, sustituye todo el oxígeno por azufre y escribe las fórmulas de los iones resultantes. Después escribe las fórmulas de las sales de sodio correspondientes y nómbralas como sulfocarbonato y sulfoarseniato de sodio.
Peroxosales
En las peroxosales el anión tiene un oxígeno más que la oxisal común. Ese oxígeno extra forma con otro un enlace O–O, llamado grupo peroxo. El nombre usa «peroxo-» delante del oxanión.
Parte del sulfato y añade un O:
$$\mathrm{SO_4^{2-}} \;\longrightarrow\; \mathrm{SO_5^{2-}}$$El ácido de origen es el ácido peroxosulfúrico, $\mathrm{H_2SO_5}$, con dos H, igual que el sulfúrico. Por eso la carga del anión sigue siendo $2-$. Las sales se formulan igual que antes: $\mathrm{Na_2SO_5}$ (peroxosulfato de sodio), $\mathrm{K_2SO_5}$ y $\mathrm{CaSO_5}$ (peroxosulfato de calcio).
El ácido peroxosulfúrico tiene fórmula $\mathrm{H_2SO_5}$. Escribe las fórmulas del peroxosulfato de sodio y del peroxosulfato de calcio. Compara en una frase la…
El ácido peroxosulfúrico tiene fórmula $\mathrm{H_2SO_5}$. Escribe las fórmulas del peroxosulfato de sodio y del peroxosulfato de calcio. Compara en una frase la cantidad de oxígeno de estas sales con las del sulfato correspondiente.
Halogenosales
Los halógenos (cloro, bromo, yodo) forman varios oxácidos y, en consecuencia, varias oxisales. El cloro actúa con valencias 1, 3, 5 y 7. Cada valencia da un anión con más oxígeno que el anterior, y la nomenclatura tradicional lo refleja con prefijos y sufijos (hipo-, -ito, -ato, per-).
| Valencia del Cl | Ácido de origen | Anión | Nombre del anión | Ejemplo |
|---|---|---|---|---|
| 1 | $\mathrm{HClO}$ ácido hipocloroso | $\mathrm{ClO^-}$ | hipoclorito | $\mathrm{NaClO}$ |
| 3 | $\mathrm{HClO_2}$ ácido cloroso | $\mathrm{ClO_2^-}$ | clorito | $\mathrm{KClO_2}$ |
| 5 | $\mathrm{HClO_3}$ ácido clórico | $\mathrm{ClO_3^-}$ | clorato | $\mathrm{KClO_3}$ |
| 7 | $\mathrm{HClO_4}$ ácido perclórico | $\mathrm{ClO_4^-}$ | perclorato | $\mathrm{NaClO_4}$ |
El porqué de los prefijos y sufijos es esta regla: el sufijo del ácido «-oso» se vuelve «-ito» en la sal, y «-ico» se vuelve «-ato». Los prefijos marcan los extremos: hipo- es la valencia más baja y per- la más alta.
Para calcular la valencia del cloro dentro del anión, la suma de cargas debe dar la carga del ion. En $\mathrm{ClO_4^-}$: $x + 4 \cdot (-2) = -1$, luego $x = +7$.
Los demás halógenos siguen el mismo modelo con el mismo número de oxígenos. Por ejemplo, el bromato de sodio es $\mathrm{NaBrO_3}$ y el yodato de potasio es $\mathrm{KIO_3}$. El hipoclorito de calcio, con anión $\mathrm{ClO^-}$ y catión $\mathrm{Ca^{2+}}$, se escribe $\mathrm{Ca(ClO)_2}$.
Nombra, en la nomenclatura tradicional, las siguientes sales derivadas de halogenoácidos: $\mathrm{NaClO}$, $\mathrm{KClO_2}$, $\mathrm{KClO_3}$ y $\mathrm{NaClO_4}$.…
Nombra, en la nomenclatura tradicional, las siguientes sales derivadas de halogenoácidos: $\mathrm{NaClO}$, $\mathrm{KClO_2}$, $\mathrm{KClO_3}$ y $\mathrm{NaClO_4}$. Escribe el prefijo o sufijo que usaste en cada nombre.
Formula las siguientes halogenosales: hipoclorito de calcio, clorato de potasio, perclorato de aluminio, bromato de sodio y yodato de potasio. En las que contienen…
Formula las siguientes halogenosales: hipoclorito de calcio, clorato de potasio, perclorato de aluminio, bromato de sodio y yodato de potasio. En las que contienen cloro, determina además el estado de oxidación del cloro. Recuerda que el hipoclorito de sodio se usa en la lavandina doméstica.
Reconocer y comparar
Ante una fórmula desconocida, sigue este procedimiento: mira el anión, cuenta sus átomos y compáralo con la oxisal común.
| Pista en la fórmula | Tipo | Cambio respecto a la oxisal común |
|---|---|---|
| tiene S y O, con un S extra respecto al oxanión de origen | tiosal | un O por S |
| todos los O son S | sulfosal | todos los O por S |
| un O más que la oxisal común | peroxosal | grupo peroxo, un O extra |
| halógeno con 1, 2, 3 o 4 O | halogenosal | cambia el número de O y la valencia del halógeno |
| el anión es el oxanión común | oxisal común | ninguno |
La halogenosal $\mathrm{NaClO}$ es hipoclorito de sodio, y $\mathrm{CaSO_4}$ es sulfato de calcio, una oxisal común.
La única de las cinco que tiene más oxígeno que su oxisal de origen es la peroxosal. La tiosal y la sulfosal tienen menos oxígeno. La halogenosal depende de la valencia: el hipoclorito tiene menos oxígeno que el clorato, mientras que el perclorato tiene más.
Compara dos pasos que se parecen en que cambia una sola cosa:
| Paso | Qué cambia | Número de átomos | Valencia del átomo central |
|---|---|---|---|
| sulfato → tiosulfato | un O se sustituye por un S | igual (5) | el criterio de nombre es «tio-», no hay prefijo de valencia |
| clorato → perclorato | se añade un O | uno más (de 4 a 5) | sube de 5 a 7 |
Vuelve al principio: el $\mathrm{NaClO}$ de la lavandina es un hipoclorito, una halogenosal del cloro con valencia 1. El $\mathrm{Na_2S_2O_3}$ es un tiosulfato, un sulfato con un O cambiado por S. Los dos son parientes del sulfato de sodio, con el mismo método de formulación y un anión modificado.
En el depósito de un laboratorio de una unidad educativa aparecen frascos con estas sales: $\mathrm{Na_2S_2O_3}$, $\mathrm{K_2SO_5}$, $\mathrm{NaClO}$,…
En el depósito de un laboratorio de una unidad educativa aparecen frascos con estas sales: $\mathrm{Na_2S_2O_3}$, $\mathrm{K_2SO_5}$, $\mathrm{NaClO}$, $\mathrm{Na_3AsS_4}$ y $\mathrm{CaSO_4}$. Identifica el tipo de cada una (tiosal, peroxosal, halogenosal, sulfosal u oxisal común) y nómbrala. Para las cuatro sales especiales, indica de qué oxisal común derivan y qué modificación sufrió el anión. Argumenta con las fórmulas cuál contiene más átomos de oxígeno que su oxisal de origen.
Compara las sales de sodio $\mathrm{NaClO}$, $\mathrm{NaClO_2}$, $\mathrm{NaClO_3}$ y $\mathrm{NaClO_4}$. Escribe el nombre tradicional de cada una, el estado de…
Compara las sales de sodio $\mathrm{NaClO}$, $\mathrm{NaClO_2}$, $\mathrm{NaClO_3}$ y $\mathrm{NaClO_4}$. Escribe el nombre tradicional de cada una, el estado de oxidación del cloro y el ácido de origen. Luego explica qué criterio sigue la nomenclatura para asignar los prefijos hipo y per y los sufijos oso e ico. Por último, argumenta en qué se parece y en qué se diferencia el paso de sulfato a tiosulfato del paso de clorato a perclorato.
Resumen
-
Las sales especiales se forman con un anión modificado a partir de una oxisal común; se formulan cruzando cargas y comprobando que la suma sea cero.
-
Tiosales: un O se cambia por S ($\mathrm{SO_4^{2-}} \to \mathrm{S_2O_3^{2-}}$, tiosulfato). La carga se mantiene.
-
Sulfosales: todos los O se cambian por S ($\mathrm{AsO_4^{3-}} \to \mathrm{AsS_4^{3-}}$, sulfoarseniato).
-
Peroxosales: un O más, con grupo peroxo O–O ($\mathrm{SO_5^{2-}}$, peroxosulfato).
-
Halogenosales: el cloro con valencias 1, 3, 5 y 7 da hipoclorito, clorito, clorato y perclorato; el bromo y el yodo siguen el mismo modelo.
-
Para identificar una sal, cuenta los átomos del anión y compáralos con los de la oxisal común.