ÓXIDOS BÁSICOS: FORMAÇÃO, NOMENCLATURA, PROPRIEDADES - QUÍMICA - 2025

Os óxidos básicos são aqueles formados pela união de um cátion metálico com um diânion de oxigênio (O ^2-); geralmente reagem com 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 diânion de oxigênio pode formar é o óxido. Os óxidos são compostos químicos que contêm pelo menos um átomo de oxigênio junto com outro elemento em sua fórmula; Podem ser gerados com metais ou não metais e nos três estados de agregação da matéria (sólido, líquido e gasoso).

Por esse motivo, apresentam 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 ferro (III), ou ferroso e férrico, respectivamente). Quando um oxigênio se junta a um metal para formar um óxido metálico, diz-se que um óxido básico se formou.

Isso ocorre porque eles formam uma base ao se dissolverem em água ou reagem como bases em certos processos. Um exemplo disso é quando compostos como CaO e Na ₂ O reagem com água e resultam nos hidróxidos Ca (OH) ₂ e 2NaOH, respectivamente.

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

Treinamento

Os metais alcalinos e alcalino-terrosos formam três tipos diferentes de compostos binários do oxigênio. Além dos óxidos, também podem haver peróxidos (que contêm íons peróxidos, O ₂ ^2-) e superóxidos (que contêm íons superóxidos 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 por exemplo 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 a partir dos metais alcalino-terrosos, seus carbonatos correspondentes são aquecidos, como na seguinte reação:

OLS ₃ + Calor → MO + CO ₂

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

2MS + 3O ₂ + Calor → 2MO + 2SO ₂

Por fim, pode ocorrer por oxidação de alguns metais com ácido nítrico, como ocorre 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 antiga nomenclatura Stock) na qual os compostos são nomeados colocando a palavra "óxido", seguida do nome do metal e seu estado de oxidação em algarismos romanos.

Quando se trata de nomenclatura sistemática com prefixos, as regras gerais são utilizadas com a palavra "óxido", mas os prefixos são adicionados a cada elemento com o número de átomos da fórmula, como no caso do "dióxido de di-ferro".

Na nomenclatura tradicional, os sufixos «–oso» e «–ico» são usados ​​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 se formar hidróxidos básicos quando a água é adicionada a eles.

Além disso, esta nomenclatura usa as regras, de modo que quando um metal tem estados de oxidação até +3 ele é nomeado com as regras dos óxidos, e quando tem estados de oxidação maiores ou iguais a +4, é nomeado com o regras de anidridos.

Regras resumidas para nomear óxidos básicos

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

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

Nomenclatura tradicional

Óxido de aluminio.

Sistemática 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 está escrito porque tem apenas um.

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

Nomenclatura tradicional

Sufixos "urso" e "ico" para menor e maior, respectivamente. Por exemplo: óxido de prumo para PbO e óxido de chumbo 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 tem 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 no hipofósforo; o sufixo «–oso» é adicionado à valência intermediária, como no óxido de fósforo; e, finalmente, à valência maior "-ico" é adicionado, como no óxido fosfórico.

Quando o elemento tem quatro valências, como no caso do cloro, o procedimento anterior é aplicado para a menor e duas seguintes, mas ao óxido com maior número de oxidação adiciona-se o prefixo "per-" e o sufixo "–ico".. Isso resulta em (por exemplo) um óxido perclórico para o estado de oxidação +7 deste elemento.

Para sistemas com prefixo 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 tendem a adotar estruturas poliméricas, ao contrário de outros óxidos que formam moléculas.

- Devido à considerável força 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 covalentes à medida que se avança por período na tabela periódica.

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

- Também aumenta a acidez de um óxido em números de oxidação mais elevados.

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

- A maioria dos óxidos realmente básicos (não anfotéricos) estão localizados no lado esquerdo da tabela periódica.

- A maior parte da crosta terrestre é composta de óxidos de metal sólido.

- 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 constitui a famosa "ferrugem" vermelha composta por massas de metal 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 do hidróxido de sódio (soda cáustica, poderoso solvente e produto de limpeza).

Óxido de magnésio

Um mineral sólido higroscópico, este composto de alta condutividade térmica e baixa condutividade elétrica tem múltiplos usos na construção (como paredes resistentes ao fogo) e na remediação de água e solo contaminados.

Óxido de cobre

Existem duas variantes de óxido de cobre. O óxido cúprico é um sólido preto obtido na mineração e que pode ser utilizado como pigmento ou para destinação final de materiais perigosos.

Já o óxido cuproso é um sólido semicondutor vermelho adicionado a pigmentos, fungicidas e tintas marítimas para evitar o acúmulo de resíduos no casco dos navios.

Referências

1. Britannica, E. (nd). 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). Nomeando Óxidos e Peróxidos. Obtido em newton.k12.ma.us