ÒXIDS BÀSICS: FORMACIÓ, NOMENCLATURA, PROPIETATS - QUIMICA - 2026

Els òxids bàsics són aquells formats per la unió d'un catió metàl·lic amb un Dianion d'oxigen (O ^2-); solen reaccionar amb aigua per formar bases, o amb àcids per formar sals. Per la seva forta electronegativitat, l'oxigen pot formar enllaços químics estables amb gairebé tots els elements, resultant en diferents tipus de compost.

Un dels compostos més comuns que pot formar un Dianion d'oxigen és l'òxid. Els òxids són compostos químics que contenen al menys un àtom d'oxigen costat d'un altre element en la seva fórmula; poden generar-se amb metalls o no-metalls i en els tres estats d'agregació de la matèria (sòlid, líquid i gasós).

Per això, presenten una gran quantitat de propietats intrínseques que poden variar, fins i tot entre dos òxids formats amb el mateix metall i oxigen (com òxid de ferro (II) i òxid de ferro (III), o ferrós i fèrric, respectivament). Quan un oxigen s'uneix a un metall per formar un òxid metàl·lic, es diu que s'ha format un òxid bàsic.

Això és perquè formen una base a l'dissoldre en aigua o reaccionen com a bases en certs processos. Un exemple d'això és quan compostos com el CaO i el Na ₂ O reaccionen amb l'aigua i resulten en els hidròxids Ca (OH) ₂ i 2NaOH, respectivament.

Els òxids bàsics normalment són de caràcters iònics, tornant-se més covalents mentre es parla d'elements cap a la dreta de la taula periòdica. També hi òxids àcids (formats a partir de no-metalls) i òxids amfòters (formats a partir d'elements amfòters).

formació

Els metalls alcalins i alcalins terris formen tres tipus diferents de compostos binaris a partir de l'oxigen. A part dels òxids, també poden donar-se els peròxids (els quals contenen ions peròxid, O ₂ ^2-) i els superòxids (que posseeixen ions superòxid O ₂ ^-).

Tots els òxids que es formen a partir de metalls alcalins poden ser preparats a partir de l'escalfament d'el nitrat corresponent de l'metall amb el seu metall elemental, com per exemple el que es mostra a continuació, on la lletra M representa un metall:

2MNO ₃ + 10M + Calor → 6 M ₂ O + N ₂

En canvi, per preparar els òxids bàsics a partir dels metalls alcalins terris es realitza un escalfament dels seus carbonats corresponents, com en la reacció següent:

MCO ₃ + Calor → MO + CO ₂

També pot ocórrer la formació d'òxids bàsics pel tractament amb oxigen, com en el cas dels sulfurs:

2MS + 3O ₂ + Calor → 2MO + 2SO ₂

Finalment, pot ocórrer per oxidació d'alguns metalls amb àcid nítric, com passa en les següents reaccions:

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

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

Nomenclatura

La nomenclatura dels òxids bàsics varia segons la seva estequiometria i segons els possibles nombres d'oxidació que posseeixi l'element metàl·lic involucrat.

És possible utilitzar aquí la fórmula general, la qual és metall + oxigen, però també hi ha una nomenclatura estequiomètrica (o nomenclatura antiga de Stock) en la qual els compostos es nomenen col·locant la paraula «òxid», seguida pel nom de l'metall i la seva estat d'oxidació en nombres romans.

Quan es tracta de la nomenclatura sistemàtica amb prefixos, s'utilitzen les regles generals amb la paraula «òxid», però se li afegeixen els prefixos a cada element amb el nombre d'àtoms en la fórmula, com en el cas de «triòxid de diferro».

En la nomenclatura tradicional s'utilitzen els sufixos «-ós» i «-ic» per identificar els metalls acompanyants de menor o major valència en un òxid, a més que es coneix als òxids bàsics com «anhídrids bàsics» per la seva capacitat de formar hidròxids bàsics quan a aquests se'ls afegeix aigua.

A més, en aquesta nomenclatura s'utilitzen les regles, de manera que quan un metall posseeix estats d'oxidació fins al +3 es nomena amb les regles dels òxids, i quan tingui estats d'oxidació majors o iguals a +4, es nomena amb les regles dels anhídrids.

Regles resumides per nomenar els òxids bàsics

Sempre han d'observar-els estats d'oxidació (o valència) de cada element. Aquestes regles es resumeixen a continuació:

1- Quan l'element posseeix un sol número d'oxidació, com per exemple en el cas de l'alumini (A l' ₂ O ₃), l'òxid es nomena:

Nomenclatura tradicional

Òxid d'alumini.

Sistemàtica amb prefixos

Segons la quantitat d'àtoms que tingui cada element; és a dir, triòxid de dialumini.

Sistemàtica amb nombres romans

Òxid d'alumini, on no s'escriu l'estat d'oxidació per posseir un de sol.

2- Quan l'element posseeix dos nombres d'oxidació, per exemple en el cas de el plom (+2 i +4, que donen els òxids PbO i PbO ₂, respectivament), es nomena:

Nomenclatura tradicional

Sufixos «ós» i «ico» per menor i major, respectivament. Per exemple: òxid plumboso per al PbO i òxid plúmbico per al PbO ₂.

Nomenclatura sistemàtica amb prefixos

Òxid de plom i diòxid de plom.

Nomenclatura sistemàtica amb nombres romans

Òxid de plom (II) i òxid de plom (IV).

3- Quan l'element té més de dos (fins a quatre) números d'oxidació, es nomena:

Nomenclatura tradicional

Quan l'element té tres valències, s'afegeix el prefix «hipo-» i el sufix «-ós» a la valència més petita, com per exemple en hipofosforós; a la valència intermèdia s'afegeix el sufix «-ós», com en òxid fosforós; i finalment, a la valència major se li afegeix «-ic», com en òxid fosfòric.

Quan l'element té quatre valències, com en el cas de el clor, s'aplica el procediment anterior per al menor i dos següents, però a l'òxid de major nombre d'oxidació se li afegeix el prefix «per-» i el sufix «-ic». Això dóna com a resultat (per exemple) un òxid perclòric per l'estat d'oxidació +7 d'aquest element.

Per als sistemes amb prefix o nombres romans, es repeteixen les regles que es van aplicar per a tres nombres d'oxidació, quedant igual a aquests.

propietats

- Es troben en la natura com a sòlids cristal·lins.

- Els òxids bàsics solen adoptar estructures polimèriques, a diferència d'altres òxids que formen molècules.

- Per la força considerable dels enllaços MO i l'estructura polimèrica d'aquests compostos, els òxids bàsics solen ser insolubles, però poden ser atacats per àcids i bases.

- Molts dels òxids bàsics es consideren compostos no-estequiomètrics.

- Els enllaços d'aquests compostos van deixant de ser iònics i es van tornant de l'tipus covalent com més s'avança per període en la taula periòdica.

- La característica àcida d'un òxid va incrementant segons es descendeix a través d'un grup a la taula periòdica.

- També incrementa l'acidesa d'un òxid en nombres majors d'oxidació.

- Els òxids bàsics poden ser reduïts amb reactius variats, però altres fins i tot poden reduir-se amb simple escalfament (descomposició tèrmica) o per una reacció d'electròlisi.

- La majoria dels òxids realment bàsics (no amfòters) se situen a la banda esquerra de la taula periòdica.

- La major part de l'escorça de la Terra està constituïda per òxids sòlids de l'tipus metàl·lic.

- L'oxidació és un dels camins que porta a la corrosió d'un material metàl·lic.

exemples

Òxid de ferro

Es troba en les menes de ferro en forma de minerals, com per exemple en l'hematita i en la magnetita.

A més, l'òxid de ferro compon el famós «òxid» vermell que componen les masses de metall corroït que han estat exposades a l'oxigen i la humitat.

Òxid de sodi

És un compost utilitzat en la fabricació de ceràmiques i vidres, a més de ser precursor en la fabricació d'hidròxid de sodi (sosa càustica, un poderós solvent i producte de neteja).

Òxid de magnesi

Un mineral sòlid higroscòpic, aquest compost alt en conductivitat tèrmica i baix en conductivitat elèctrica té múltiples usos en la branca de la construcció (com en les parets resistents als incendis), i en la remediació d'aigües i terres contaminades.

Òxid de coure

Existeixen dues variants d'òxid de coure. L'òxid cúpric és un sòlid negre que és obtingut de la mineria i que pot ser utilitzat com a pigment, o per a la disposició final de materials perillosos.

D'altra banda, l'òxid cuprós és un sòlid vermell semiconductor que és afegit als pigments, a fungicides ja pintures marines per evitar acumulació de residus en els cascos de vaixells.

referències

1. Britannica, I. (sf). S'oxidi. Obtingut de britannica.com
2. Wikipedia. (Sf). S'oxidi. Obtingut de en.wikipedia.org
3. Chang, R. (2007). Mèxic: McGraw-Hill.
4. LibreTexts. (Sf). Oxides. Obtingut de chem.libretexts.org
5. Schools, NP (sf). Naming Oxides and Peroxides. Obtingut de newton.k12.ma.us