Óxidos e hidróxidos: formulación y nomenclatura

Camila está repasando para su lección de Química. Escribe la fórmula de los siguientes óxidos y nómbralos según la nomenclatura de stock: el óxido que forma el calcio (número de oxidación $+2$) con el oxígeno y el óxido que forma el sodio (número de oxidación $+1$) con el oxígeno.

El hierro puede actuar con números de oxidación $+2$ y $+3$. Santiago necesita escribir las fórmulas de los dos óxidos que forma con el oxígeno (número de oxidación $-2$).

1. a) Escribe la fórmula de cada óxido.
2. b) Nombra cada uno con la nomenclatura de stock y con la sistemática.
3. c) Explica por qué el nombre de stock necesita indicar el número de oxidación en números romanos.

Ariana analiza un óxido de cobre desconocido. Sabe que contiene cobre y oxígeno, que el óxido se forma al calentar cobre en el aire, y que en el compuesto la relación de átomos es de 2 átomos de cobre por cada átomo de oxígeno. El oxígeno actúa con número de oxidación $-2$.

1. a) Determina el número de oxidación del cobre en este óxido y escribe la fórmula.
2. b) Nombra el compuesto con las nomenclaturas de stock y sistemática.
3. c) Escribe la ecuación balanceada de su obtención a partir de cobre y oxígeno.
4. d) El cobre también forma otro óxido con número de oxidación $+2$. Escribe su fórmula y nombre, y explica por qué ambos compuestos, aun siendo de los mismos elementos, tienen propiedades distintas.

Nombra con la nomenclatura sistemática (prefijos mono-, di-, tri-, etc.) los siguientes óxidos: $\mathrm{CO_2}$, $\mathrm{SO_3}$ y $\mathrm{N_2O_5}$. Indica además cuáles de ellos son óxidos no metálicos (también llamados óxidos ácidos).

Escribe la fórmula de los siguientes hidróxidos: hidróxido de potasio, hidróxido de calcio e hidróxido de aluminio. Recuerda que el grupo hidroxilo (OH) actúa con carga $-1$ y que el aluminio actúa con número de oxidación $+3$.

En el laboratorio del colegio, Valentina quema una cinta de magnesio en presencia de oxígeno del aire y obtiene un polvo blanco. Luego disuelve ese polvo en agua y observa que la disolución cambia de color un indicador de pH, mostrando carácter básico.

1. a) Escribe y ajusta la ecuación de la reacción de obtención del óxido (el magnesio actúa con $+2$).
2. b) Escribe y ajusta la ecuación de la reacción del óxido con agua para formar el hidróxido.
3. c) Nombra el óxido y el hidróxido obtenidos.

Joel lee que el dióxido de azufre, $\mathrm{SO_2}$, se libera en las erupciones de volcanes como el Tungurahua y el Cotopaxi. Al reaccionar con el agua de lluvia contribuye a formar lluvia ácida.

1. a) Clasifica el $\mathrm{SO_2}$ como óxido metálico o no metálico y nómbralo con la nomenclatura sistemática.
2. b) Escribe la ecuación balanceada de la reacción del $\mathrm{SO_2}$ con agua para formar el oxácido correspondiente (ácido sulfuroso).
3. c) Explica por qué un óxido no metálico, al reaccionar con agua, produce una disolución ácida y no básica.

Un hidróxido de fórmula $\mathrm{M(OH)_2}$ se disuelve en agua y libera iones $\mathrm{OH^-}$. Según la teoría de Brönsted-Lowry, una base es una especie capaz de aceptar protones.

1. a) Explica por qué el ion hidróxido, $\mathrm{OH^-}$, se considera una base de Brönsted-Lowry y escribe la ecuación de su reacción con un ácido $\mathrm{HA}$ cualquiera.
2. b) Identifica el par ácido-base conjugado que se forma en esa reacción.
3. c) Un compañero afirma: «El $\mathrm{Ca(OH)_2}$ es base de Brönsted-Lowry porque tiene OH en su fórmula». Evalúa esta afirmación: ¿qué es lo que realmente determina el carácter básico según esta teoría? Argumenta tu respuesta.