Quando usar -ate e -ite para nomear oxiânions?

“Mais comum” significa as formas mais frequentemente encontradas em todo o escopo da química, que tenho certeza que corresponde vagamente ao estado de oxidação mais termodinamicamente estável. Nem sempre é o caso de o íon “-ato” ser o mais estável, entretanto, como um exemplo, consulte os links para cloro abaixo).

Uma resposta detalhada precisa observar que a nomenclatura se estende além de apenas “-ate” e “-ite”. A maioria dos elementos do bloco p que formam oxo-ânions se formam uma série inteira deles, cada um com o átomo central em um estado de oxidação a dois de cada vizinho. Para todos os elementos, exceto o mais leve ($ \ ce {C} $ e $ \ ce {N} $) e o mais pesado ($ \ ce {As} $, $ \ ce {Se} $, $ \ ce {Te} $, etc.), normalmente a série é considerada como contendo quatro membros , embora não seja garantido que todos sejam estáveis ou possam ser caracterizados (por exemplo, “ bromite ” e “ hipossulfito “).

Conforme observado nos comentários a outra resposta, além dos sufixos” -ite “e” -ate “, também existem os” hipos- ” e “per-” prefixos , onde “hypo-” apenas é usado com “-ite” e “per-” é usado apenas com “-ate”. Essas quatro combinações são usadas para abranger a série de oxo-ânions para cada elemento:

• Fósforo: perfosfato ($ \ ce {PO5 ^ {3 -}} $), fosfato ($ \ ce {PO4 ^ {3 -}} $), fosfito ($ \ ce {PO3 ^ {3 -}} $), hipofosfito ($ \ ce {H2PO2 ^ { -}} $)
• Enxofre: persulfato ($ \ ce {SO5 ^ {2 -}} $), sulfato ($ \ ce {SO4 ^ {2 -}} $), sulfito ($ \ ce { SO3 ^ {2 -}} $), hipossulfito (“$ \ ce {SO2 ^ {2 -}} $”)
• Cloro: perclorato ($ \ ce {ClO4 ^ {-}} $), clorato ($ \ ce {ClO3 ^ {-}} $), clorito ($ \ ce {ClO2 ^ {-}} $), hipoclorito ($ \ ce {ClO ^ {-}} $)
• Bromo: perbromato ($ \ ce {BrO4 ^ {-}} $), bromato ($ \ ce {BrO 3 ^ {-}} $), bromito (“$ \ ce {BrO2 ^ {-}} $”), hipobromito ($ \ ce {BrO ^ {-}} $)
• Iodo: periodato ($ \ ce {IO4 ^ {-}} $), iodato ($ \ ce {IO3 ^ {-}} $), iodito ($ \ ce {IO2 ^ {-}} $), hipoiodito ($ \ ce {IO ^ {- }} $)

Para carbono, “ carbonato ” teve preferência, de acordo com a rubrica “mais comum”, como o único oxo-ânion conhecido. Para o nitrogênio, o uso de prefixos foi evitado, pelo que presumo ser por uma questão de simplicidade. (Eu diria que nitrato e nitrito são comuns o suficiente no mundo natural que sem tal fator decisivo teria havido forte competição pelo sufixo “-ate”.)

Possíveis irregularidades na estrutura dentro de uma série incluem peroxo-ânions em altos números de oxigênios ligados (por exemplo, Acredito que persulfato e “ perfosfato ” são espécies peroxo) e números variáveis de ligação oxigênios para um determinado estado de oxidação em ânions de elementos mais pesados (por exemplo, metaperiodato, $ \ ce {IO4 -} $, versus ortoperiodato, $ \ ce {IO6 ^ {5 -}} $, ambos contendo iodo heptavalente). Da mesma forma, existe a possibilidade de outros compostos não oxo-ânions dos átomos centrais com oxigênio, como dióxido de cloro , $ \ ce {ClO2} $ ; dióxido de nitrogênio , $ \ ce {NO2} $; enxofre dióxido , $ \ ce {SO2} $ e trióxido , $ \ ce { SO3} $; e (é claro) dióxido de carbono , $ \ ce {CO2} $.

Você pode encontrar referências a oxo-ânions de arsênico , selênio , antimônio e telúrio também (os links são para “-atos”), mas, na minha opinião, eles tendem a se inclinar mais para o comportamento do oxo-ânion formando metais, que têm apenas um único oxo-ânion apreciável ( cromato , molibdato , tungstate , etc.) ou quebre esse paradigma (hypo -) – ite / (per -) – ate muito mal (consulte, por exemplo, permanganato , $ \ ce {MnO4 -} $, versus manganato , $ \ ce {MnO4 ^ { 2 -}} $).

Se você realmente quer explodir sua mente, dê uma olhada nos poliméricos oxo-ânions como polifosfato ; ou no presente teórico apenas ortocarbonato ; ou no ferro, para o qual, aparentemente, todos os três oxo-ânions conhecidos são referidos como “ ferrato “.

As convenções de nomenclatura históricas determinam que o sufixo “-ate” se refere ao grupo que contém o cátion com um estado de oxidação superior ao do grupo correspondente designado com “- ite “sufixo.

No caso do nitrato, o nitrogênio carrega uma carga +5; no nitrito, o nitrogênio é +3. Para o clorato, o cloro é +5; na clorita, é “+3. E assim por diante.

Comentários

• No entanto, há também o prefixo per- que denota um estado de oxidação superior a apenas um -ate.
• E também ' hypo- ', o que denota um estado de oxidação inferior a ' -ite '. Por exemplo, hipoclorito, $ \ ce {ClO -} $.
• @bon I foi ensinado que " por- " é uma forma abreviada de " hiper- ", que combina perfeitamente com " hypo- ".
• @ JasonPatterson Isso parece bastante provável.
• O prefixo " per- " é devido a Thomas Thompson (e não é uma abreviatura para " hyper- ", mas denota o óxido mais alto). Consulte MP Crosland ' s excelle nt text Estudos históricos na linguagem da química .