Formação, Nomenclatura, Propriedades e Exemplos de Óxidos Básicos

O óxidos básicos são aqueles formados pela união de um cátion de metal com um dianion de oxigênio (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 um dianion de oxigênio pode formar é o óxido. Os óxidos são compostos químicos que contêm pelo menos um átomo de oxigênio ao lado de 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 gasoso).

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 óxido ferroso e férrico, respectivamente). Quando um oxigênio se liga a um metal para formar um óxido metálico, diz-se que um óxido básico foi formado.

Isso ocorre porque eles formam uma base dissolvendo-se em água ou reagindo como bases em certos processos. Um exemplo disso é quando compostos como CaO e Na₂O reage com a água e resulta em hidróxidos Ca (OH)₂ e 2NaOH, respectivamente.

Os óxidos básicos geralmente são caracteres iônicos, tornando-se mais covalentes ao falar sobre elementos à direita da tabela periódica. Existem também óxidos de ácido (formados a partir de não-metais) e óxidos anfotéricos (formados a partir de elementos anfotéricos).

Índice

• 1 treinamento
• 2 Nomenclatura
  • 2.1 Regras resumidas para nomear os óxidos básicos
• 3 Propriedades
• 4 exemplos
  • 4.1 óxido de ferro
  • 4.2 óxido de sódio
  • 4.3 óxido de magnésio
  • 4,4 óxido de cobre
• 5 referências

Treinamento

Os metais alcalinos e alcalino-terrosos formam três tipos diferentes de compostos binários do oxigênio. Além dos óxidos, os peróxidos (que contêm íons de peróxido, também podem ser dados)₂^2-) e superóxidos (que possuem íons superóxido O₂^-).

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

2MNO₃ + 10M + Calor → 6M₂O + N₂

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

MCO₃ + Calor → MO + CO₂

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

2MS + 3O₂ + Calor → 2MO + 2SO₂

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

2Cu + 8HNO₃ + Calor → 2CuO + 8NO₂ + 4H₂O + O₂

Sn + 4HNO₃ + Calor → SnO₂ + 4NO₂ + 2H₂O

Nomenclatura

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

É possível aqui utilizar a fórmula geral, que é de metal + oxigénio, mas também existe uma nomenclatura estequiométrica (ou nomenclatura antiga do da) em que os compostos são designados, colocando a palavra "óxido", seguido pelo nome do metal e estado de oxidação em algarismos romanos.

Quando se trata do prefixo nomenclatura sistemática, as regras gerais com a palavra "óxido" são usados, mas eles adicionar prefixos para cada elemento com o número de átomos na fórmula, como no caso de "trióxido diferro" .

Na nomenclatura tradicional "-OSO" e sufixos "-ic" que são usados ​​para identificar os metais anexas inferior ou óxido de valência mais elevado, em adição aos óxidos básicos conhecidos como "anidridos básicos" pela sua capacidade para formar hidróxidos básicos quando a água é adicionada a eles.

Além disso, estas regras de nomenclatura são utilizados de modo que, quando um metal tem o estado de oxidação 3 refere-se as regras de óxidos, e quando se tem estados de oxidação maior do que ou igual a 4, com nomeação regras de anidridos.

Regras resumidas para nomear os óxidos básicos

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

1- Quando o elemento tiver um único número de oxidação, como por exemplo no caso do alumínio (Al₂O₃), o óxido é nomeado:

Nomenclatura tradicional

Óxido de alumínio.

Sistemática com prefixos

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

Sistemática com algarismos romanos

Óxido de alumínio, onde o estado de oxidação não é escrito porque tem apenas um.

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

Nomenclatura tradicional

Sufixos "bear" e "ico" para menor e maior, respectivamente. Por exemplo: óxido sangüíneo para PbO e óxido de chumbo para PbO₂.

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 tiver mais de dois (até quatro) números de oxidação, ele é denominado:

Nomenclatura tradicional

Quando o elemento tem três valências, o prefixo "hipo-" e o sufixo "-oso" são adicionados à menor valência, como por exemplo em hipofosforoso; à valência intermediária, o sufixo "-oso" é adicionado, como no óxido fosforoso; e finalmente, na valência mais alta, "-ico" é adicionado, como no óxido fosfórico.

Quando o elemento tem quatro valências, como no caso do cloro, o procedimento anterior é aplicado para o menor e os dois seguintes, mas o óxido com o maior número de oxidação é adicionado o prefixo "por-" e o sufixo "-ico" . Isto resulta (por exemplo) em um óxido perclórico para o estado de oxidação +7 deste elemento.

Para os sistemas com prefixo ou algarismos romanos, as regras aplicadas a três números de oxidação são repetidas, permanecendo as mesmas.

Propriedades

- Eles são encontrados na natureza como sólidos cristalinos.

- Os óxidos básicos tendem a adotar estruturas poliméricas, ao contrário de outros óxidos que formam moléculas.

- Devido à considerável força das ligações M-O e da estrutura polimérica destes 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 tornam-se covalentes quanto mais avançadas 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 maior número de oxidação.

- Os óxidos básicos podem ser reduzidos com vários reagentes, mas outros podem até 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 é constituída por óxidos sólidos do tipo metálico.

- A oxidação é uma das formas que leva à corrosão de um material metálico.

Exemplos

Óxido de ferro

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

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

Óxido de sódio

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

Óxido de magnésio

Um mineral higroscópico sólido, este composto de alta condutividade térmica e baixa condutividade elétrica tem múltiplos usos no ramo de construção (como em paredes resistentes ao fogo) e na remediação de água e terra contaminada.

Óxido de cobre

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

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

Referências

1. Britannica, E. (s.f.). Óxido Obtido de britannica.com
2. Wikipédia. (s.f.) Óxido Obtido em en.wikipedia.org
3. Chang, R. (2007). México: McGraw-Hill.
4. LibreTexts. (s.f.) Óxidos Retirado de chem.libretexts.org
5. Escolas, N. P. (s.f.). Nomeando Óxidos e Peróxidos. Retirado de newton.k12.ma.us