Óxidos | O Que São, Óxidos Ácidos e Básicos e Exemplos

Óxidos são compostos formados por dois elementos químicos diferentes (compostos binários), sendo o oxigênio o mais eletronegativo entre eles. Essas substâncias estão presentes no nosso dia a dia, e um exemplo é o gás carbônico, proveniente da nossa respiração.

A fórmula geral de um óxido é:

E_xO_y

O E pode ser qualquer elemento da tabela periódica, com exceção dos gases nobres, que não costumam formar compostos, e o flúor, que é mais eletronegativo que o oxigênio.

Exemplos: Na₂O, CaO, Al₂O₃, H₂O, CO, CO₂, SO₃, N₂O₅

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São óxidos formados por metais, que formam cátions, e o oxigênio, que forma ânion. Neles, o oxigênio apresenta carga -2.

Para formar óxidos iônicos, seguimos a seguinte regra:

E^y+ O^2- → (E^y+)₂ (O^2-)_y → E₂O_y

Neste caso, E pode ser um metal das famílias IA, IIA, IIIA e B.

Exemplos:

• Na¹⁺O^2- → Na₂O
• Ca²⁺O^2- → Ca₂O₂ → CaO (devemos simplificar os índices para os menores inteiros)
• Al³⁺O^2- → Al₂O₃
• Pb⁴⁺O^2- → Pb₂O₄ → PbO₂ (simplificamos novamente os índices)

Nomenclatura dos Óxidos Iônicos

Para nomear um óxido iônico, seguimos o seguinte esquema:

Óxido de + nome do elemento E

Exemplos:

• Na₂O: óxido de sódio
• CaO: óxido de cálcio
• Al₂O₃: óxido de alumínio
• ZnO: óxido de zinco

Quando o metal gera cátions com cargas diferentes, é possível formar mais de um óxido. Deve-se indicar, neste caso, a carga do metal em número romano.

Exemplos:

• Fe²⁺O^2- → FeO: óxido de ferro (II)
• Fe³⁺O^2- → Fe₂O₃: óxido de ferro (III)
• Pb²⁺O^2- → PbO: óxido de chumbo (II)
• Pb⁴⁺O^2- → PbO₂: óxido de chumbo (IV)

Caráter Ácido-Base dos Óxidos Iônicos

O caráter ácido-base dos óxidos iônicos dependerá do metal ao qual o oxigênio está ligado. Pode ser dos seguintes tipos:

Óxidos básicos

Ao reagir com água, os óxidos básicos geram sua respectiva base (hidróxido). Já quando reagem com ácidos, geram sal e água.

• Óxido básico + água → base
• Óxido básico + ácido → sal + água

Esses óxidos ocorrem quando o oxigênio está ligado a metais das famílias IA, IIA e alguns metais de transição, e apresentam propriedade alcalina, similar a uma base.

Exemplos:

• Na₂O (Óxido de sódio) + H₂O → 2 NaOH (Hidróxido de sódio)
• MgO (Óxido de magnésio) + H₂O → Mg(OH)₂ (Hidróxido de magnésio)
• K₂O (Óxido de potássio) + 2 HCl (Ácido clorídrico) → 2 KCl (Cloreto de potássio) + H₂O
• Fe₂O₃ (Óxido de ferro (III)) + 3 H₂SO₄ (Ácido sulfúrico ) → Fe₂(SO₄)₃ (Sulfato de ferro (III)) + 3 H₂O

Óxidos ácidos

Quando óxidos ácidos reagem com água, geram seu respectivo ácido. Já quando reagem com bases, geram sal e água.

• Óxido ácido + água → ácido
• Óxido ácido + base → sal + água

Esses ácidos ocorrem quando o oxigênio se liga a um metal que apresenta número de oxidação (Nox) elevado.

Exemplos:

• CrO₃ (Óxido de cromo (VI)) + H₂O → H₂CrO₄ (Ácido crômico)                                             
• Mn₂O₇ (Óxido de manganês (VII)) + H₂O → 2 HMnO₄ (Ácido permangânico)
• CrO₃ (Óxido de cromo (VI)) + 2 KOH (Hidróxido de potássio) → K₂CrO₄ (Cromato de potássio) + H₂O
• Mn₂O₇ (Óxido de manganês (VII)) + 2 NaOH (Hidróxido de sódio) → 2 NaMnO₄ (Permanganato de sódio) + H₂O

Óxidos Anfóteros

Os óxidos anfóteros comportam-se como óxidos básicos quando estão na presença de um ácido, e como óxidos ácidos quando estão na presença de uma base.

• Óxido anfótero + ácido → sal + água
• Óxido anfótero + base → sal + água

Em geral, são insolúveis em água. Reagem com ácidos e bases fortes, formando sal e água.

Exemplos:

• Al₂O₃ (Óxido básico) + 6 HCl (Ácido forte) → 2 AlCl₃ (Cloreto de alumínio) + 3 H₂O
• Al₂O₃ (Óxido ácido) + 2 KOH (Base forte) → 2 KAlO₂ (Aluminato de potássio) + H₂O
• ZnO (Óxido básico) + H₂SO₄ (Ácido forte) →ZnSO₄ (Sulfato de zinco) + H₂O
• ZnO (Óxido ácido) + 2 NaOH (Base forte) → Na₂ZnO₂ (Zincato de sódio) + H₂O

Existem outros óxidos anfóteros, como SnO, SnO₂, PbO, PbO­₂, As₂O₃, As₂O₅, Sb₂O₃, Sb₂O₅.

Óxidos Mistos (duplos ou salinos)

Os óxidos mistos, também chamados de duplos ou salinos, são aqueles formados por dois óxidos provenientes de um mesmo elemento - que é um metal - capaz de formar dois ou mais cátions. Quando reagem com ácido ou base, produzem dois sais e água.

Exemplo:

• Tetróxido de triferro ou magnetita: Fe₃O₄ → formado por dois óxidos: FeO + Fe₂O₃
• Tetróxido de trichumbo ou zarcão: Pb₃O₄ → formado por três óxidos: 2 PbO + PbO₂
• Reação: Fe₃O₄ + 4 H₂SO₄ → FeSO₄ + Fe₂(SO₄)₃ + 4 H₂O

Óxidos moleculares ou covalentes são aqueles formados por ametais ligados a oxigênio. Apresentam a seguinte fórmula geral, sendo E é um ametal (C, Si, N, P, S, Cl, Br, I):

E_xO_y

No caso do flúor, não se formam óxidos, mas fluoretos de oxigênio (OF₂, O₂F₂), pois o flúor é mais eletronegativo que o oxigênio.

Nomenclatura dos Óxidos Moleculares

Par nomear os óxidos moleculares, deve-se utilizar prefixos para indicar as quantidades de átomos do ametal (quando for dois átomos ou mais) e do oxigênio (quando for 1 átomo ou mais), da seguinte forma:

• 1 – mono
• 2 – di
• 3 – tri
• 4 – tetr
• 5 – pent
• 6 – hex
• 7 – hept

Exemplos:

• CO: monóxido de carbono
• CO₂: dióxido de carbono
• SO₃: trióxido de enxofre
• N₂O: monóxido de dinitrogênio
• N₂O₄: tetróxido de dinitrogênio
• P₂O₅: pentóxido de difósforo
• Cl₂O₇: heptóxido de dicloro

Caráter Ácido-Base dos Óxidos Moleculares

O caráter ácido-base dos óxidos moleculares poderá ser de três tipos:

Óxidos ácidos

Quando óxidos ácidos reagem com água, geram seu respectivo ácido. Já quando reagem com bases, geram sal e água.

Exemplos:

• SO_{3 (g)} (Trióxido de enxofre) + H₂O _(l) → H₂SO_{4 (aq)} (Ácido sulfúrico)
• P₂O_{5 (g)} (Pentóxido de difósforo) + 3 H₂O _(l) → 2 H₃PO_{4 (aq)} (Ácido fosfórico)
• CO_{2 (g)} (Dióxido de carbono) + 2 NaOH _(aq) (Hidróxido de sódio) →           Na₂CO_{3 (aq)} (Carbonato de sódio) + H₂O _(l)
• N₂O_{5 (g)} (Pentóxido de dinitrogênio) + Ba(OH)_2(aq) (Hidróxido de bário) → Ba(NO₃)_{2 (aq)} (Nitrato de bário) + H₂O _(l)

Óxidos anfóteros

Os óxidos anfóteros comportam-se como óxidos básicos quando estão na presença de um ácido, e como óxidos ácidos quando estão na presença de uma base. Alguns óxidos de semimetais possuem características anfóteras.

Exemplos:

• óxido de arsênio (As₂O₃);
• óxido de antimônio (Sb₂O₃).

Óxidos neutros

Os óxidos neutros, também chamados de indiferentes ou inertes, não reagem com água, nem com ácidos e nem com bases. Os óxidos neutros mais importantes são o monóxido de carbono (CO), monóxido de nitrogênio (NO) e monóxido de dinitrogênio (N₂O).

Os peróxidos apresentam em sua estrutura o ânion O₂^2- e têm o oxigênio em estado de oxidação ou carga de -1. Os mais comuns são formados por hidrogênio, metais alcalinos e metais alcalinoterrosos.

• Peróxido de hidrogênio (H₂O₂): é líquido e molecular, cuja solução aquosa origina a água oxigenada.
• Peróxido de metal alcalino (MA): MA¹⁺ (O₂)^2- → MA₂O₂.
   Exemplos: Na₂O₂, K₂O₂.
• Peróxido de metal alcalinoterroso (MAT): MAT²⁺ (O₂)^2- → MATO₂.
   Exemplos: CaO₂, BaO₂.

Em termos de reatividade, quando reagem com água, os peróxidos produzem uma base e água oxigenada, e quando reagem com ácidos diluídos, produzem um sal e água oxigenada (H₂O₂).

Exemplos:

• Na₂O_{2 (s)} (Peróxido de sódio) + 2 H₂O _(l)  → 2 NaOH _(aq) (Hidróxido de sódio) + H₂O_{2 (l)}
• K₂O_{2 (s)} (Peróxido de potássio) + 2 HCl _(l) → 2 KCl _(aq) (Cloreto de potássio) + H₂O_{2 (l)}