O óxidos básicos são aqueles formados pela união de um cátion metálico com um diânion de oxigênio (Odois-); geralmente reagem com água para formar bases ou com ácidos para formar sais. Devido à sua forte eletronegatividade, o oxigênio pode formar ligações químicas estáveis com quase todos os elementos, resultando em diferentes tipos de compostos..
Um dos compostos mais comuns que um diânion de oxigênio pode formar é o óxido. Óxidos são compostos químicos que contêm pelo menos um átomo de oxigênio junto com outro elemento em sua fórmula; Podem ser gerados com metais ou não metais e nos três estados de agregação da matéria (sólido, líquido e gasoso).
Portanto, possuem um grande número de propriedades intrínsecas que podem variar, mesmo entre dois óxidos formados com o mesmo metal e oxigênio (como óxido de ferro (II) e ferro (III), ou ferroso e férrico, respectivamente). Quando um oxigênio se junta a um metal para formar um óxido de metal, diz-se que um óxido básico se formou.
Isso ocorre porque eles formam uma base ao se dissolverem em água ou reagem como bases em certos processos. Um exemplo disso é quando compostos como CaO e NadoisOu eles reagem com água e resultam nos hidróxidos Ca (OH)dois e 2NaOH, respectivamente.
Os óxidos básicos são normalmente de caráter iônico, tornando-se mais covalentes ao falar sobre os elementos à direita da tabela periódica. Existem também óxidos ácidos (formados a partir de não metais) e óxidos anfotéricos (formados a partir de elementos anfotéricos).
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Os metais alcalinos e alcalino-terrosos formam três tipos diferentes de compostos binários de oxigênio. Além de óxidos, peróxidos (que contêm íons peróxidos, Odoisdois-) e superóxidos (que têm íons superóxido Odois-).
Todos os óxidos que são formados de metais alcalinos podem ser preparados aquecendo o nitrato correspondente do metal com seu metal elementar, como o que é mostrado abaixo, onde a letra M representa um metal:
2MNO3 + 10M + Calor → 6MdoisO + Ndois
Por outro lado, para preparar os óxidos básicos a partir dos metais alcalino-terrosos, seus carbonatos correspondentes são aquecidos, como na seguinte reação:
MCO3 + Calor → MO + COdois
A formação de óxidos básicos também pode ocorrer devido ao tratamento com oxigênio, como no caso dos sulfetos:
2MS + 3Odois + Calor → 2MO + 2SOdois
Por fim, pode ocorrer por oxidação de alguns metais com ácido nítrico, como ocorre nas seguintes reações:
2Cu + 8HNO3 + Calor → 2CuO + 8NOdois + 4hdoisO + Odois
Sn + 4HNO3 + Calor → SnOdois + 4NOdois + 2hdoisOU
A nomenclatura dos óxidos básicos varia de acordo com sua estequiometria e de acordo com os possíveis números de oxidação do elemento metálico envolvido..
É possível usar a fórmula geral aqui, que é metal + oxigênio, mas também existe uma nomenclatura estequiométrica (ou antiga nomenclatura Stock) na qual os compostos são nomeados colocando-se a palavra "óxido", seguida do nome do metal e seu estado de oxidação em algarismos romanos.
Quando se trata de nomenclatura sistemática com prefixos, as regras gerais são usadas com a palavra “óxido”, mas os prefixos são adicionados a cada elemento com o número de átomos da fórmula, como no caso do “di-trióxido de ferro”.
Na nomenclatura tradicional, os sufixos "-oso" e "-ico" são usados para identificar os metais acompanhantes de menor ou maior valência em um óxido, além do fato de que os óxidos básicos são conhecidos como "anidridos básicos" devido à sua capacidade para formar hidróxidos básicos quando a água é adicionada a estes.
Além disso, nesta nomenclatura são utilizadas as regras, de forma que quando um metal possui estados de oxidação até +3 ele é denominado com as regras dos óxidos, e quando possui estados de oxidação maiores ou iguais a +4, é denominado com as regras do anidrido.
Os estados de oxidação (ou valência) de cada elemento devem ser sempre observados. Essas regras estão resumidas a seguir:
1- Quando o elemento possui um único número de oxidação, como por exemplo no caso do alumínio (AldoisOU3), o óxido é denominado:
Óxido de aluminio.
De acordo com a quantidade de átomos que cada elemento possui; ou seja, trióxido de dialumínio.
Óxido de alumínio, onde o estado de oxidação não está escrito porque tem apenas um.
2- Quando o elemento possui dois números de oxidação, por exemplo no caso do chumbo (+2 e +4, que dão os óxidos PbO e PbOdois, respectivamente), é denominado:
Sufixos "urso" e "ico" para menor e maior, respectivamente. Por exemplo: óxido de prumo para PbO e óxido de chumbo para PbOdois.
Óxido de chumbo e dióxido de chumbo.
Óxido de chumbo (II) e óxido de chumbo (IV).
3- Quando o elemento tem mais de dois (até quatro) números de oxidação, ele é denominado:
Quando o elemento tem três valências, o prefixo "hipo-" e o sufixo "-oso" são adicionados à menor valência, como por exemplo no hipofósforo; à valência intermediária o sufixo "-oso" é adicionado, como no óxido de fósforo; e, finalmente, "-ico" é adicionado à valência superior, como no óxido fosfórico.
Quando o elemento tem quatro valências, como no caso do cloro, o procedimento anterior é aplicado para o menor e dois seguintes, mas para o óxido com maior número de oxidação o prefixo "per-" e o sufixo "-ico" são adicionado. Isso resulta em (por exemplo) um óxido perclórico para o estado de oxidação +7 deste elemento.
Para sistemas com prefixo ou algarismos romanos, as regras que foram aplicadas para três números de oxidação são repetidas, permanecendo iguais a estes.
- Encontrado na natureza como sólidos cristalinos.
- Óxidos básicos tendem a adotar estruturas poliméricas, ao contrário de outros óxidos que formam moléculas.
- Devido à força considerável das ligações M-O e à estrutura polimérica desses compostos, os óxidos básicos são geralmente insolúveis, mas podem ser atacados por ácidos e bases..
- Muitos dos óxidos básicos são considerados compostos não estequiométricos..
- As ligações desses compostos deixam de ser iônicas e se tornam covalentes à medida que se avança por período na tabela periódica..
- A característica ácida de um óxido aumenta à medida que ele desce através de um grupo na tabela periódica..
- Também aumenta a acidez de um óxido em números de oxidação mais elevados.
- Os óxidos básicos podem ser reduzidos com vários reagentes, mas outros podem até ser reduzidos com um simples aquecimento (decomposição térmica) ou por uma reação de eletrólise..
- A maioria dos óxidos realmente básicos (não anfotéricos) estão localizados no lado esquerdo da tabela periódica.
- A maior parte da crosta terrestre é composta de óxidos sólidos do tipo metálico.
- A oxidação é um dos caminhos que leva à corrosão de um material metálico.
É encontrado em minérios de ferro na forma de minerais, como hematita e magnetita.
Além disso, o óxido de ferro constitui a famosa "ferrugem" vermelha que compõe as massas de metal corroídas que foram expostas ao oxigênio e à umidade.
É um composto utilizado na fabricação de cerâmicas e vidros, além de ser um precursor na fabricação de hidróxido de sódio (soda cáustica, poderoso solvente e produto de limpeza).
Um mineral sólido higroscópico, este composto de alta condutividade térmica e baixa condutividade elétrica tem múltiplos usos na construção (como paredes resistentes ao fogo) e na remediação de água e solo contaminados..
Existem duas variantes de óxido de cobre. O óxido cúprico é um sólido preto obtido na mineração e que pode ser utilizado como pigmento ou para destinação final de materiais perigosos..
Já o óxido cuproso é um sólido semicondutor vermelho adicionado a pigmentos, fungicidas e tintas marinhas para evitar o acúmulo de resíduos no casco dos navios..
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