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Óxidos

Óxidos - O que é

Óxidos são compostos binários de oxigênio com um outro elemento, por exemplo, CO2, SO2, CaO, CO, ZnO, BaO2, H2O, etc.

Estes são denominados como óxidos, porque aqui, o oxigênio é, em combinação com um único elemento.

Com base nas suas características ácido-base óxidos são classificados como ácidos, básicos, anfotérico ou neural:

Um óxido que se combina com água para dar um ácido é denominado como um óxido acídico.
O óxido que dá uma base em água é conhecido como um óxido básico.
Uma solução anfotérico é uma substância que pode reagir quimicamente como qualquer ácido ou base.
No entanto, também é possível para um óxido de ser nem acídico nem básico, mas é um óxido de neutro.

Existem diferentes propriedades que ajudam a distinguir entre os três tipos de óxidos.

O termo anidrido ("sem água") refere-se a compostos que assimilam H2O para formar um ácido ou uma base com a adição de água.

Os óxidos são também muito freqüentes em nosso dia-a-dia.

É fora de dúvida que, de todos, o mais importante é a água; sem ela não existiria a vida como conhecemos na Terra.

Em segundo lugar vem o gás carbônico (CO2), que possibilita a fotossíntese pelos vegetais, que também garante a vida de todas as plantas e animais sobre a Terra.

Muito comum, também, e a areia (SiO2, silício ou óxido de silício); aliás, a sílica forma também muitas pedras semipreciosas, como o quartzo, a ágata, a opala, a ametista, etc.

Vários minerais são também óxidos, como por exemplo: a hematita (Fe2O3, minério de ferro); a pirolusita (MnO2, minério de manganês) e assim por diante.

Óxido - Definição

ÓXIDOS são compostos binários nos quais o oxigênio é o elemento mais eletronegativo.

Óxidos são compostos químicos com um ou mais átomos de oxigênio combinado com outro elemento (por exemplo, Li2O).

Os óxidos constituem um grupo muito numeroso, pois praticamente todos os elementos químicos formam óxidos (até mesmo gases nobres, como, por exemplo, o XeO3).

Apenas os compostos oxigenados do flúor (como, por exemplo, OF2 e O2F2) não são considerados óxidos, mas sim fluoretos de oxigênio, pois, como já vimos, o flúor é mais eletronegativo que o oxigênio (contrariando a definição dada acima).

A oxidação é um termo geral para os óxidos de ferro.

Fórmula Geral dos Óxidos

Considerando um elemento químico E, de número de oxidação +z, e lembrando que o oxigênio tem número de oxidação -2 (com exceção dos peróxidos), temos:

Óxidos ou seja: E2O2

Por exemplo:

Óxidosou melhor: Na2O

Óxidos ou melhor: Al2O3

Sendo possível, devemos simplificar os índices:

Óxidos ou melhor: CaO

Óxidosou melhor: Al2O3

ÓXIDOS BÁSICOS

Óxidos básicos são óxidos que reagem com a água produzindo uma base, ou reagem com um ácido produzindo sal e água.

Exemplos:

Na2O + H2O Óxidos 2NaOH

Na2O + 2 HCl Óxidos 2NaCl + H2O

Os óxidos básicos são formados por metais com números de oxidação baixos (+1, +2 ou +3).

São compostos sólidos, iônicos, que encerram o ânion oxigênio (O2-), e apresentam pontos de fusão e de ebulição elevados. Os óxidos dos metais alcalinos e alcalino-terrosos reagem com a água; os demais óxidos básicos são pouco solúveis em água.

Nomenclatura dos Óxidos Básicos

Quando o elemento forma apenas um óxido, dizemos:

Óxido de ________________________________

                   (nome do elemento)

 

Ex.:     Na2O  -  óxido de sódio

                                   CaO   -   óxido de cálcio

                                   Al2O3  -  óxido de alumínio

Quando o elemento forma dois óxidos, dizemos:

Óxidos

Ex.:

Fe2O3 - Óxido Férrico (Nox do ferro = +3)
FeO - Óxido Ferroso (Nox do Ferro = +2)

CuO - Óxido Cúprico (Nox do cobre = +2)
Cu2O - Óxido Cuproso (Nox do cobre = +1)

Concluímos então, que os nomes dos óxidos básicos acompanham os nomes das bases correspondentes.

Quando o elemento forma dois ou mais óxidos, podemos indicar o número de oxidação do elemento por um algarismo romano:

 

Óxido de___________________   ___________________

                   (nome do elemento)         (algarismo romano)

Ex.:

Fe2O3 - Óxido de Ferro III
FeO - Óxido de Ferro II

CuO - Óxido de Cobre II
Cu2O - Óxido de Cobre I

Quando o elemento forma dois ou mais óxidos, podemos ainda indicar o número de átomos de oxigênio e o número de átomos do elemento com o auxílio dos prefixos mono, di, tri, etc. Freqüentemente, o prefixo mono é omitido.

Óxidos

Ex.:

Fe2O3 - Trióxido de diferro
FeO - (mono)óxido de (mono)ferro

CuO - (mono)óxido de (mono)cobre
Cu2O - (mono)óxido de dicobre

Essas duas últimas nomenclaturas - com algarismo romano final e com prefixos mono, di, tri, etc. - são de caráter geral, servindo não só para os óxidos básicos, mas também para as demais classes de óxidos que virão a seguir.

ÓXIDOS ÁCIDOS OU ANIDRIDOS

Óxidos ácidos ou anidridos são óxidos que reagem com a água produzindo um ácido, ou reagem com uma base produzindo sal e água.

Exemplos:

SO3 + H2O       à  H2SO4

SO3 + 2NaOH  à  Na2SO4 + H2O

Os óxidos ácidos ou são formados por não-metais (e, nesse caso, são compostos geralmente gasosos) ou por metais com números de oxidação elevados, como, por exemplo, CrO3, MnO3, Mn2O7, etc.

CrO3  +  H2O      à    H2CrO4

CrO3  + 2NaOH  à    Na2CrO4 + H2O

Os óxidos ácidos são compostos moleculares e, em geral, solúveis em água.

Considerando a reação:

Óxido ácido + Água  à  Ácido

É interessante imaginar a reação inversa, isto é, a subtração de água do ácido dando o óxido ácido:

Óxidos

Desse modo, podemos considerar um óxido ácido como sendo um "ácido sem água". Daí o nome anidrido dado a esses óxidos (anidro = "sem água").

Nomenclatura dos Óxidos Ácidos

Óxidos

Ex.:

SO3 - anidrido sulfúrico (Nox do enxofre = +6)
SO2 - anidrido sulfuroso (Nox do enxofre = +4)

N2O5 - anidrido nítrico (Nox do nitrogênio = +5)
N2O3 - anidrido nitroso (Nox do nitrogênio = +3)

Quando o elemento forma apenas um anidrido, usa-se a terminação ico:

                                   CO2  – anidrido carbônico

                                   B2O3 – anidrido bórico

Observe que os nomes dos anidridos acompanham os nomes dos ácidos correspondentes:

Óxidos

No caso dos anidridos, podemos também usar as nomenclaturas gerais, citadas anteriormente:

SO3 - óxido de enxofre VI ou trióxido de (mono)enxofre

SO2 - óxido de enxofre IV ou dióxido de (mono)enxofre

Observações:

1. Alguns anidridos podem reagir com quantidades crescentes de água (hidratação crescente), produzindo ácidos diferentes.

É o caso do anidrido fosfórico (P2O5):

Óxidos

2. Alguns anidridos reagem com água, produzindo dois ácidos diferentes; por esse motivo, são chamados anidridos duplos ou mistos.

É o caso do anidrido nitroso-nítrico (NO2):

2NO2  +   H2O   à   HNO2  +  HNO3

ÓXIDOS ANFÓTEROS

Óxidos anfóteros são os óxidos que podem se comportar ora como óxido básico, ora como óxido ácido.

Sendo "indecisos" entre o caráter básico e o caráter ácido, os óxidos anfóteros só irão reagir com outra substância de caráter químico pronunciado: ou ácido forte ou base forte.

É, por exemplo, o que acontece com o óxido de zinco (ZnO), nas duas equações abaixo:

Óxidos

Óxidos

Os óxidos anfóteros são, em geral, sólidos, moleculares, insolúveis na água e formados:

Ou por metais: ZnO; AI2O3; SnO e SnO2; PbO e PbO2;

Ou por semi-metais: As2O3 e As2O5; Sb2O3 e Sb2O5.

A nomenclatura é idêntica à dos óxidos básicos:

ZnO  –  óxido de zinco

SnO2 óxido estânico ou óxido de estanho IV, ou dióxido de (mono)estanho

SnO   – óxido estanoso ou óxido de estanho II, ou (mono)óxido de (mono)estanho

Quando um metal forma vários óxidos, é interessante notar que o caráter do óxido passa, gradativamente, de básico para anfótero e depois para ácido, à medida que o Nox do metal vai crescendo:

Óxidos

ÓXIDOS INDIFERENTES OU NEUTROS

Óxidos indiferentes ou neutros são óxidos que não reagem nem com água, nem com ácido, nem com bases.

Isso equivale a dizer que eles não apresentem nem caráter ácido nem caráter básico. São poucos os óxidos dessa classe.

Os mais comuns são:

CO  – monóxido de carbono

N2O – óxido nitroso

NO  – óxido nítrico

São compostos gasosos, moleculares, formados por não metais. Mas o fato de serem “indiferentes” ou “neutros” não significa que esses óxidos não possam participar de outras reações.

O CO, por exemplo, queima com muita facilidade:

2 CO  +  O2   à  2CO2        (reação de oxi-redução)

ÓXIDOS DUPLOS, MISTOS OU SALINOS

Óxidos duplos são óxidos que se comportam como se fossem formados por dois outros óxidos, do mesmo elemento químico.

Por exemplo:

Fe3O4 = FeO    +   Fe2O3

Pb3O4 = 2PbO  +   PbO2

Eles reagem como se fossem mistura de dois óxidos:

Óxidos

São sempre óxidos metálicos, sólidos e de estrutura iônica.

A nomenclatura preferida, nesse caso, é:

Fe3O4  - tetróxido de triferro

PERÓXIDOS

Peróxidos são óxidos que reagem com a água ou com ácidos diluídos produzindo água oxigenada (H2O2).

Na2O2   +   2H2O   à   2NaOH   +  H2O2

Na2O2   +   H2SO4  à   Na2SO4  +  H2O2

A nomenclatura é feita com a própria palavra peróxido.

Por exemplo:

Na2O2 – peróxido de sódio

Os peróxidos mais comuns são:

Peróxido de hidrogênio: H2O2 (quando em solução aquosa se chama água oxigenada);

Peróxidos dos metais alcalinos: Na2O2, K2O2, etc.;

Peróxidos dos metais alcalino-terrosos: BaO2, etc.

O H2O2 é líquido e molecular. Os demais peróxidos são sólidos iônicos, nos quais encontramos o ânion O2  de estrutura – O – O –. O Nox do oxigênio nos peróxidos é –1.

A água oxigenada se decompõe, com o passar do tempo, e principalmente sob a ação da luz (daí a necessidade de guardá-la em frascos escuros), segundo a equação: 2H2O2  à  2H2O  +  O2. Isso também ocorre quando colocamos água oxigenada sobre um ferimento; ela parece ferver, devido à liberação do O2.

SUPEROXIDOS

Superóxidos são óxidos que reagem com a água ou com ácidos diluídos produzindo água oxigenada (H2O2) e oxigênio.

Por exemplo:

KO2 – superóxido de potássio

Óxidos

Os superóxidos são sólidos iônicos, formados pelos cátions alcalinos ou alcalino-terrosos e pelo ânion superóxido (O2), O Nox do oxigênio nos polióxidos é -1/2,

Observação :

Considerando que:

Existe uma quantidade enorme de óxidos;
Eles se enquadram em tipos muito diferentes (óxidos básicos, óxidos ácidos, óxidos anfóteros, etc.);
Variam desde óxidos fortemente iônicos (por exemplo, Na2O) até covalentes apolares (por exemplo, CO2);
Variam desde sólidos de alto ponto de fusão (o CaO funde a 2.580°C), passando pelos líquidos (H2O) e chegando aos gasosos (SO2);
É fácil concluir que não é possível atribuir propriedades funcionais típicas e únicas a todas estas famílias de óxidos

O esquema a seguir resume as fórmulas dos principais compostos ao longo da Tabela Periódica:

Óxidos

Observações:

1. As fórmulas são mais regulares nas colunas A da Tabela Periódica. Nas colunas B, isto é, nos metais de transição, a regularidade é menor.

2. Relembramos que: o número de oxidação máximo de um elemento coincide com o número da coluna onde ele se encontra; e o número de oxidação mínimo é igual ao número dessa coluna subtraído de 8. Isso decorre da variação da estrutura eletrônica ao longo do período da Tabela Periódica e da tendência dos elementos de completarem o octeto eletrônico. Considerando esse fato, podemos entender melhor as fórmulas dos ácidos, bases e óxidos, que são dadas no quadro anterior.

3. O caráter ácido é próprio dos não metais. Sendo assim, os ácidos aparecem do lado direito e superior da tabela. O caráter básico é próprio dos metais. Desse modo, as bases aparecem do lado esquerdo e inferior da Tabela Periódica. Intermediariamente, aparece o caráter anfótero.

Óxidos

4. Os óxidos também acompanham a variação do caráter básico-ácido, ao longo da Tabela Periódica.

Óxidos

Fonte: chemwiki.ucdavis.edu/www.gensa.com.br

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