¿Qué son los óxidos?
Un óxido es un compuesto de oxígeno y otro elemento químico, como la herrumbre (óxido de hierro) o la bauxita (óxido de aluminio), producido normalmente mediante una reacción de oxidación. Los óxidos son extremadamente comunes en la corteza terrestre y también se encuentran en sólidos en todo el universo. Los óxidos pueden recibir nombres según la cantidad de átomos de oxígeno que hay en la molécula, como dioxígeno, trioxígeno, tetraoxígeno, etc. Los óxidos generalmente no conducen la electricidad. Esta propiedad suele verse favorecida por el óxido de silicio, y el silicio se puede oxidar fácilmente y el producto terminado se puede convertir en un transistor. Este es el componente más básico de la tecnología informática moderna.
Los óxidos se dividen principalmente en las siguientes categorías:
El oxígeno que muestra valencia -2 incluye: óxidos ácidos, óxidos alcalinos, óxidos anfóteros, óxidos que no forman sales, etc. Óxidos
El oxígeno con valencia -1 es: peróxido
Dos oxígenos con valencia -1 son: superóxido
Tres oxígenos Los que tienen valencia positiva - 1 son: ozónidos
Los que tienen valencia positiva del oxígeno son: óxidos similares
Óxidos ácidos:
Pueden reaccionar con álcalis para formar sales y óxidos de agua. En general, los óxidos de elementos no metálicos y los óxidos de alto precio de ciertos elementos de metales de transición (como CO2, SO3, Mn2O7, etc.) son óxidos ácidos.
Por ejemplo: SO2 2NaOH == Na2SO4 H2O
La mayoría de los óxidos ácidos pueden combinarse directamente con agua para formar el hidrato correspondiente, un ácido que contiene oxígeno. Por ejemplo:
SO3 H2O == H2SO4
Algunos óxidos ácidos (como el SiO2) no pueden reaccionar con el agua.
Los óxidos ácidos pueden combinarse con óxidos alcalinos para formar sales en determinadas condiciones. Por ejemplo:
SiO2 PbO = calor fuerte = PbSiO3
Los óxidos ácidos también se denominan "anhídridos ácidos". Los anhídridos son los productos de los ácidos que pierden agua. Por ejemplo, al SO2 se le llama "anhídrido sulfuroso" y al SO3 se le llama "anhídrido sulfúrico".
Óxidos alcalinos:
Pueden reaccionar con ácidos formando sales y óxidos de agua. Generalmente, son óxidos de elementos metálicos, incluidos óxidos de baja valencia de ciertos elementos de metales de transición, como el óxido de sodio (Na2O), el óxido de calcio (CaO), el óxido de cromo (CrO), etc. Por ejemplo:
CuO H2SO4 == CuSO4 H2O
Algunos óxidos alcalinos pueden combinarse con agua para formar álcali. Por ejemplo:
CaO H2O == Ca(OH)2
La mayoría de los óxidos alcalinos no se pueden combinar directamente con agua (como CuO, Fe2O3, etc.).
Los óxidos básicos pueden combinarse con óxidos ácidos para formar sales en determinadas condiciones.
Óxidos anfóteros:
Pueden reaccionar tanto con ácidos como con bases. Y ambos producen óxidos de sal y agua. Por ejemplo:
ZnO 2HCl == ZnCl2 H2O
ZnO 2NaOH == Na2ZnO2[zincato de sodio] H2O
Al2O3 6HCl == 2AlCl3 3H2O
Al2O3 2NaOH = 2NaAlO2[metaaluminato de sodio] H2O
Los óxidos anfóteros suelen ser óxidos de elementos anfóteros (como los óxidos de Zn, Al) y óxidos de estados de valencia intermedios de metales de valencia variable (como el óxido de cromo Cr2O3). Por ejemplo:
Cr2O3 3H2SO4 == Cr2(SO4)3 3H2O
Cr2O3 2NaOH == 2NaCrO2[cromito sódico] H2O
Oxoides:
Algunos compuestos binarios de elementos y oxígeno son óxidos en términos de composición molecular, pero en realidad no son óxidos y tienen una estructura complicada. A este tipo de óxido lo llamamos óxido.
Por ejemplo, el Pb3O4 es un compuesto de valencia mixta.
Este compuesto se obtiene por la interacción entre PbO y aire en un horno de reverbero a 450-500°C. Su estructura está compuesta por cadenas de octaedro de Pb(IV)O6 (Pb-0, 214pm) con lados opuestos. conectados por átomos de Pb(II).
Otro ejemplo es el Fe3O4, que es un óxido de fórmula química. Según cristalografía de rayos X, su composición en realidad es Fe(II)[Fe(III)O2]. 2. También lo llamamos óxido.
Óxidos no formadores de sales:
No pueden reaccionar con ácidos o bases para formar sales y agua. Estos óxidos se denominan óxidos no formadores de sales. Por ejemplo, NO y CO son óxidos que no forman sales. El monóxido de carbono puede reaccionar con el hidróxido de sodio para formar formiato de sodio (CO NaOH -→ HCOONa), pero no se forma agua al formar una sal, por lo que el monóxido de carbono sigue siendo un óxido que no forma sal. El dióxido de nitrógeno también puede reaccionar con el hidróxido de sodio para producir nitrato de sodio, nitrito de sodio y agua (2NO2 2NaOH == NaNO3 NaNO2 H2O), pero esta es una reacción redox, por lo que el dióxido de nitrógeno también es un óxido no salino. diciendo que es un "anhídrido mixto" de ácido nítrico y ácido nitroso.
Peróxido:
Este tipo de óxido se deriva del grupo peroxi (-O–O-) o ion peróxido (O2 2-) contenido en el nombre de la molécula. Además, el peróxido de hidrógeno (H2O2) extremadamente débilmente ácido reacciona con el álcali para generar peróxido:
Ba(OH)2 H2O2 == BaO2 · 2H2O
Por lo tanto, también se puede pensar en peróxidos como óxidos. como sales de peróxido de hidrógeno.
Los metales que pueden generar peróxidos son principalmente los metales alcalinos y los metales alcalinotérreos. Por ejemplo Na2O2, etc.
La valencia y el número de oxidación del oxígeno en el peróxido son ambos -1.
Debido a que el oxígeno tiene valencia -1, el peróxido puede obtener fácilmente una estructura estable en la que un electrón cambia a valencia -2. Por lo tanto, los peróxidos suelen tener fuertes propiedades oxidantes. Por ejemplo:
4H2O2 PbS == PbSO4 4H2O
Na2O2 SO2 == Na2SO4
Superóxido:
Los metálicos son metales alcalinos particularmente activos y los metales alcalinotérreos, bajo ciertas condiciones, pueden formar óxidos con un mayor contenido de oxígeno que el peróxido cuando se queman en exceso de oxígeno. Por ejemplo, KO2, NaO2, etc., los llamamos superóxido. Además, el superóxido de hidrógeno o superoxiácido (HO2) también es un superóxido.
La valencia del oxígeno en el superóxido es -1 para dos oxígenos juntos, y el número de oxidación es -1/2.
El ion superóxido (O2 -) en el superóxido se forma después de que la molécula de O2 en su conjunto obtiene un electrón. Por lo tanto, tiene poca estabilidad y es un agente oxidante fuerte.
KO2 = Ignición = KO2
8HO2 3PbS == 3PbSO4 4H2O
Ozónidos:
La mayoría de los ozónidos comunes son relativamente activos Óxidos de metales alcalinos, como KO3, CsO3, etc. Reciben su nombre de la reacción del ozono (O3) con hidróxidos de metales alcalinos.
Por ejemplo:
4KOH O3 == 4KO3 O2 2H2O
El ion ozono (O3 -) es inestable y puede descomponerse lentamente a temperatura ambiente.
La valencia del oxígeno en el ozonuro es -1 para tres oxígenos juntos, y el número de oxidación es -1/3.
Óxidos similares:
Este tipo de compuestos, como el difluoruro de oxígeno (O2F2), el difluoruro de oxígeno (OF2), etc., son consistentes con los óxidos por su composición molecular. pero las valencias del elemento oxígeno en la molécula son 1 y 2 respectivamente, y es el donante de electrones en lugar del adquirente, por lo que sólo puede llamarse fluoruro y no óxido.
Para ilustrar el fenómeno que cumple con la definición de óxido pero no pertenece a óxido, llamamos a estos compuestos óxidos similares.