Óxidos básicos: formação, nomenclatura, propriedades

Os óxidos básicos são aqueles formados pela união de um catião de metal com um dianião de oxigénio (O 2- ); eles geralmente reagem com a água para formar bases ou com ácidos para formar sais. Devido à sua forte eletronegatividade, o oxigênio pode formar ligações químicas estáveis ​​com quase todos os elementos, resultando em diferentes tipos de compostos.

Um dos compostos mais comuns que podem formar um dianião de oxigênio é o óxido. Os óxidos são compostos químicos que contêm pelo menos um átomo de oxigênio junto com outro elemento em sua fórmula; eles podem ser gerados com metais ou não metais e nos três estados de agregação de matéria (sólido, líquido e gás).

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Portanto, eles têm um grande número de propriedades intrínsecas que podem variar, mesmo entre dois óxidos formados com o mesmo metal e oxigênio (como óxido de ferro (II) e óxido de ferro (III) ou ferroso e férrico, respectivamente). Quando um oxigênio se liga a um metal para formar um óxido de metal, diz-se que um óxido básico se formou.

Isso ocorre porque eles formam uma base quando dissolvidos em água ou reagem como bases em certos processos. Um exemplo desta situação é quando compostos como o CaO e Na 2 S reagem com a água e são em Ca (OH) hidróxidos 2 e 2NaOH respectivamente.

Os óxidos básicos são geralmente de caráter iônico, tornando-se mais covalentes ao falar sobre elementos à direita da tabela periódica. Também existem óxidos ácidos (formados a partir de não-metais) e óxidos anfotéricos (formados a partir de elementos anfotéricos).

Treinamento

Metais alcalinos e alcalino-terrosos formam três tipos diferentes de compostos binários a partir do oxigênio. Além dos óxidos, também podem ser fornecidos peróxidos (que contêm íons peróxido, O 2 2- ) e superóxidos (que possuem íons superóxido O 2 ).

Todos os óxidos formados a partir de metais alcalinos podem ser preparados aquecendo o nitrato correspondente do metal com seu metal elementar, como o que é mostrado abaixo, onde a letra M representa um metal:

2MNO 3 + 10M + Calor → 6M 2 O + N 2

Por outro lado, para preparar os óxidos básicos dos metais alcalino-terrosos, é realizado um aquecimento de seus carbonatos correspondentes, como na seguinte reação:

MCO 3 + Calor → MO + CO 2

A formação de óxidos básicos também pode ocorrer devido ao tratamento com oxigênio, como no caso de sulfetos:

2MS + 3O 2 + Calor → 2MO + 2SO 2

Finalmente, pode ocorrer pela oxidação de alguns metais com ácido nítrico, como nas seguintes reações:

2Cu + 8HNO 3 + Calor → 2CuO + 8NO 2 + 4H 2 O + O 2

Sn + 4HNO 3 + Calor → SnO 2 + 4NO 2 + 2H 2 O

Nomenclatura

A nomenclatura dos óxidos básicos varia de acordo com sua estequiometria e de acordo com os possíveis números de oxidação que o elemento metálico envolvido possui.

É possível usar a fórmula geral aqui, que é metal + oxigênio, mas também existe uma nomenclatura estequiométrica (ou nomenclatura de estoque antigo) na qual os compostos são nomeados colocando a palavra “óxido”, seguida pelo nome do metal e sua estado de oxidação em algarismos romanos.

Quando se trata de nomenclatura sistemática com prefixos, são usadas as regras gerais com a palavra “óxido”, mas são adicionados prefixos a cada elemento com o número de átomos na fórmula, como no caso de “trióxido diidro” .

Na nomenclatura tradicional, os sufixos «–oso» e «–ico» são utilizados para identificar os metais acompanhantes de menor ou maior valência em um óxido, além do fato de que os óxidos básicos são conhecidos como «anidridos básicos» devido à sua capacidade de formar hidróxidos básicos quando a água é adicionada a eles.

Além disso, nesta nomenclatura, as regras são usadas, de modo que quando um metal possui estados de oxidação até +3, ele é nomeado com as regras de óxidos e quando possui estados de oxidação iguais ou superiores a +4, é nomeado com o regras de anidridos.

Regras de resumo para nomear óxidos básicos

Os estados de oxidação (ou valência) de cada elemento devem sempre ser observados. Essas regras estão resumidas abaixo:

1- Quando o elemento possui um único número de oxidação, como no caso do alumínio (Al 2 O 3 ), o óxido é denominado:

Nomenclatura tradicional

Óxido de alumínio.

Sistemático com prefixos

De acordo com a quantidade de átomos que cada elemento possui; isto é, trióxido de dialumínio.

Sistemática com algarismos romanos

Óxido de alumínio, onde o estado de oxidação não é escrito por ter apenas um.

2- Quando o elemento possui dois números de oxidação, por exemplo, no caso do chumbo (+2 e +4, que fornecem os óxidos PbO e PbO 2 , respectivamente), é chamado:

Nomenclatura tradicional

Sufixos “bear” e “ico” para menor e maior, respectivamente. Por exemplo: óxido de plumbose para PbO e óxido de prumo para PbO 2 .

Nomenclatura sistemática com prefixos

Óxido de chumbo e dióxido de chumbo.

Nomenclatura sistemática com algarismos romanos

Óxido de chumbo (II) e óxido de chumbo (IV).

3- Quando o elemento possui mais de dois (até quatro) números de oxidação, é denominado:

Nomenclatura tradicional

Quando o elemento possui três valências, o prefixo «hipo-» e o sufixo «–oso» são adicionados à valência menor, como por exemplo no hipofosforado; à valência intermediária é adicionado o sufixo “–oso”, como no óxido de fósforo; e finalmente, à valência maior é adicionado «–ico», como no óxido fosfórico.

Quando o elemento possui quatro valências, como no caso do cloro, o procedimento acima é aplicado para o menor e dois seguintes, mas o prefixo «per-» e o sufixo «–ico» são adicionados ao óxido de maior número de oxidação . Isso resulta (por exemplo) em óxido perclórico para o estado de oxidação +7 deste elemento.

Para sistemas com prefixos ou algarismos romanos, as regras que foram aplicadas para três números de oxidação são repetidas, permanecendo as mesmas.

Propriedades

– Eles são encontrados na natureza como sólidos cristalinos.

– Os óxidos básicos geralmente adotam estruturas poliméricas, ao contrário de outros óxidos que formam moléculas.

– Devido à força considerável das ligações MO e à estrutura polimérica desses compostos, os óxidos básicos são geralmente insolúveis, mas podem ser atacados por ácidos e bases.

– Muitos dos óxidos básicos são considerados compostos não estequiométricos.

– As ligações desses compostos deixam de ser iônicas e se tornam do tipo covalente, à medida que mais progresso é feito por período na tabela periódica.

– A característica ácida de um óxido aumenta à medida que desce através de um grupo na tabela periódica.

– Também aumenta a acidez de um óxido em maiores números de oxidação.

– Os óxidos básicos podem ser reduzidos com vários reagentes, mas outros podem ser reduzidos por simples aquecimento (decomposição térmica) ou por uma reação de eletrólise.

– A maioria dos óxidos realmente básicos (não anfotéricos) está localizada no lado esquerdo da tabela periódica.

– A maior parte da crosta terrestre consiste em óxidos sólidos do tipo metálico.

– A oxidação é um dos caminhos que leva à corrosão de um material metálico.

Exemplos

Óxido de ferro

É encontrado em minérios de ferro na forma de minerais, como hematita e magnetita.

Além disso, o óxido de ferro compõe o famoso “óxido” vermelho que compõe as massas metálicas corroídas que foram expostas ao oxigênio e à umidade.

Óxido de sódio

É um composto utilizado na fabricação de cerâmica e vidro, além de precursor na fabricação de hidróxido de sódio (soda cáustica, um poderoso solvente e produto de limpeza).

Óxido de magnésio

Um mineral sólido higroscópico, este composto com alta condutividade térmica e baixo em condutividade elétrica tem vários usos no ramo da construção (como em paredes resistentes ao fogo) e na remediação de água e terra contaminadas.

Óxido de cobre

Existem duas variantes de óxido de cobre. O óxido cúprico é um sólido preto obtido da mineração e pode ser usado como pigmento ou para o descarte final de materiais perigosos.

Por outro lado, o óxido cuproso é um sólido semicondutor vermelho que é adicionado aos pigmentos, fungicidas e tintas marinhas para evitar o acúmulo de detritos nos cascos dos navios.

Referências

  1. Britannica, E. (sf). Óxido Obtido em britannica.com
  2. Wikipedia (sf). Óxido Obtido em en.wikipedia.org
  3. Chang, R. (2007). México: McGraw-Hill.
  4. LibreTexts. (sf). Óxidos Obtido em chem.libretexts.org
  5. Escolas, NP (sf). Nomeação de óxidos e peróxidos. Obtido em newton.k12.ma.us

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