El óxido (sinónimos: óxido , óxido ) es un compuesto binario de un elemento químico con oxígeno en el estado de oxidación −2, en el que el oxígeno mismo está asociado solo con un elemento menos electronegativo . El elemento químico oxígeno es el segundo en electronegatividad después del flúor , por lo tanto, casi todos los compuestos de elementos químicos con oxígeno pertenecen a los óxidos. Las excepciones incluyen, por ejemplo, difluoruro de oxígeno OF2 .
Los óxidos son un tipo muy común de compuestos que se encuentran en la corteza terrestre y en el universo en general. Ejemplos de tales compuestos son el óxido , el agua , la arena , el dióxido de carbono y varios tintes. Los óxidos también son una clase de minerales , que son compuestos de un metal con oxígeno (ver óxidos ).
Los compuestos que contienen átomos de oxígeno interconectados se denominan peróxidos o peróxidos (contienen la cadena -O-O-), superóxidos (contienen el grupo O−
2) y ozónidos (que contienen el grupo O−
3). En sentido estricto, no pertenecen a la categoría de los óxidos.
Dependiendo de las propiedades químicas, hay:
Hay óxidos complejos , que incluyen átomos de dos o más elementos en la molécula, excepto el oxígeno, por ejemplo, óxido de litio-cobalto (III) Li 2 O Co 2 O 3 , y óxidos dobles , en los que los átomos del mismo elemento son incluido en dos o más estados de oxidación, por ejemplo, óxido de manganeso (II, IV) Mn 5 O 8 . En muchos casos, tales óxidos pueden considerarse como sales de ácidos que contienen oxígeno. Así, el óxido de litio-cobalto(III) puede considerarse como cobaltita de litio Li 2 Co 2 O 4 , y el óxido de manganeso(II,IV) como ortomanganita de manganeso Mn 3 (MnO 4 ) 2 .
De acuerdo con la nomenclatura de la IUPAC , los óxidos se denominan con la palabra "óxido", seguida del nombre del elemento químico en caso genitivo, por ejemplo: Na 2 O - óxido de sodio , Al 2 O 3 - óxido de aluminio . Si el elemento tiene un estado de oxidación variable, entonces su estado de oxidación se indica en el nombre del óxido con un número romano entre paréntesis inmediatamente después del nombre (sin espacio ). Por ejemplo, Cu 2 O es óxido de cobre (I) , CuO es óxido de cobre (II) , FeO es óxido de hierro (II) , Fe 2 O 3 es óxido de hierro (III) , Cl 2 O 7 es óxido de cloro (VII) .
Otros nombres de óxidos se usan a menudo de acuerdo con la cantidad de átomos de oxígeno: si el óxido contiene solo un átomo de oxígeno, entonces se llama monóxido o monóxido , si hay dos, dióxido o dióxido , si hay tres, entonces trióxido o trióxido , etc. ejemplo: monóxido de carbono CO , dióxido de carbono CO 2 , trióxido de azufre SO 3 .
Los nombres históricamente establecidos (triviales) de óxidos también son comunes, por ejemplo, monóxido de carbono CO, anhídrido sulfúrico SO 3 , etc.
A principios del siglo XIX y antes, los químicos llamaban “tierras” a los óxidos refractarios, prácticamente insolubles en agua.
Los óxidos con estados de oxidación más bajos (subóxidos) a veces se denominan óxido y subóxido (por ejemplo, monóxido de carbono (II) , CO - monóxido de carbono; dióxido de tricarbono , C 3 O 2 - subóxido de carbono [1] ; óxido de nitrógeno (I) , N 2 O - óxido nitroso, óxido de cobre (I) , Cu 2 O - óxido de cobre ).
Los óxidos con estados de oxidación más altos (por ejemplo, óxido de hierro (III) , Fe 2 O 3 ) se denominan óxido de acuerdo con esta nomenclatura , y óxidos dobles (es decir, con diferentes estados de oxidación) - óxido-óxido (Fe 3 O 4 \u003d FeO ) Fe 2 O 3 - óxido de hierro , óxido de uranio (VI)-diuranio (V) , U 3 O 8 - óxido de uranio ).
Si cualquier metal da un óxido básico, este último se llama óxido, por ejemplo, óxido de calcio, óxido de magnesio, etc.; si hay dos de ellos, entonces el óxido con un contenido de oxígeno más bajo se llama óxido, por ejemplo, óxido ferroso FeO y óxido Fe 2 O 3 . El óxido con menos oxígeno que el nitroso se llama subóxido.
- Vukolov S.P. , Mendeleev D.I. Oxides // Diccionario enciclopédico de Brockhaus y Efron : en 86 volúmenes (82 volúmenes y 4 adicionales). - San Petersburgo. , 1890-1907.Esta nomenclatura, sin embargo, no es consistente, por lo que dichos nombres deben considerarse más tradicionales.
En condiciones normales, los óxidos pueden estar en tres estados de agregación: sólido, líquido y gaseoso.
1. Óxido básico + ácido fuerte → sal + agua
2. Base fuerte óxido + agua → hidróxido
3. Óxido de base fuerte + óxido de ácido → sal
4. Óxido básico + hidrógeno → metal + agua
Nota: la reducción de hidrógeno es posible para metales menos activos que el aluminio .
1. Óxido de ácido + agua → ácido
Algunos óxidos, como el SiO 2 , no reaccionan con el agua, por lo que sus ácidos se obtienen indirectamente.
2. Óxido ácido + óxido básico → sal
3. Óxido de ácido + base → sal + agua
Si el óxido de ácido es un anhídrido de un ácido polibásico, es posible la formación de sales ácidas o medias:
4. Óxido no volátil + sal1 → sal2 + óxido volátil
5. Anhídrido de ácido 1 + ácido oxigenado anhidro 2 → Anhídrido de ácido 2 + ácido oxigenado anhidro 1
Cuando interactúan con un ácido fuerte o con un óxido de ácido, exhiben las principales propiedades :
Cuando interactúan con una base fuerte o un óxido básico, exhiben propiedades ácidas :
(en solución acuosa) (cuando se fusiona)1. Interacción de sustancias simples (a excepción de los gases inertes , el oro y el platino ) con el oxígeno :
Esto también incluye la combustión en oxígeno de metales alcalinos (excepto litio ), así como estroncio y bario , en los que se forman peróxidos y superóxidos :2. Tostación o combustión de compuestos binarios en oxígeno :
3. Descomposición térmica de las sales :
4. Descomposición térmica de bases o ácidos :
5. Oxidación de óxidos inferiores a superiores y reducción de superiores a inferiores:
6. Interacción de algunos metales con agua a alta temperatura:
7. Interacción de sales con óxidos ácidos durante la combustión de coque con liberación de óxido volátil:
8. Interacción de metales con ácidos - agentes oxidantes :
9. Bajo la acción de sustancias hidrofugantes sobre ácidos y sales :
10. Interacción de sales de ácidos débiles inestables con ácidos más fuertes :