sábado, 20 de agosto de 2011

COMPOSTOS INORGÂNICOS-2 ÓXIDOS

1. Definição Os óxidos são compostos binários, eles são formados por dois elementos, um desses elementos, onde o oxigênio é considerado o mais eletronegativo nessa composição.

O flúor é um elemento em que não se pode obter um óxido, pois ele é mais eletronegativo que o oxigênio, é importante saber que OF2 não é um óxido, mas é um difluoreto de oxigênio.

Por exemplo: 
CO2, CO, SO2, SO3, NO, N2O, Cl2O7, Na2O, K2O, BaO, BaO2.

2. Nome dos óxidos

1) Existe uma regra geral para óxidos ExOy

mono                                       mono
di               + ÓXIDO DE           di             + NOME DE E
tri                                                 tri
ect.                                              etc.

Os valores de x e y na fórmula do óxido são indicados pelos prefixos da 1ª coluna (mono, di, tri, etc.), os prefixos da 2ª coluna em geral não é omitido.

Observe os exemplos:

SO3 – trióxido de monoenxofre ou trióxido de enxofre.
N2O3 – trióxido de dinitrogênio
Fe3O4 – tetróxido de triferro (magnetita)
CO2 – dióxido de monocarbono ou monóxido de carbono
Cl2O7 – heptóxido de dicloro

2) Esta regra diz respeito a óxidos de metais que possuem um Nox, e o oxigênio possui Nox = -2.

Para essa regra utiliza-se:



3) Esta regra diz respeito a óxidos de metais que possuem mais de um Nox, e o oxigênio possui Nox = -2. 
Para essa regra utiliza-se a nomenclatura de Stock:



É permitida também, a utilização das terminações OSO, no caso de óxidos de menor Nox, e ICO para o óxido de maior Nox, isso nesta situação: 
2+
FeO – óxido ferroso

3+
Fe2O3 – óxido ferroso


4) Esta regra diz respeito a óxidos no qual o oxigênio possui Nox = -1.

Os peróxidos estão presentes nesses óxidos, que contêm a ligação (– O – O –)

Para essa regra utiliza-se:



Óxidos covalentes ou moleculares

Ligações covalentes – elementos que estão ligados ao oxigênio com muita eletronegatividade; os óxidos moleculares os não-metais e semimetais.

Por exemplo: 



4. Classificação dos óxidos

Abaixo temos a classificação dos óxidos, no que diz respeito ao comportamento das reações:

- básicos

- ácidos

- neutros

- anfóteros

- duplos ou salinos ou mistos

- superiores: perióxidos, superóxidos, bióxidos.


5. Óxidos básicos

Para que um óxido seja considerado básico, ao reagir com um ácido, ele deve resultar em água e sal.

ÓXIDO BÁSICO + ÁCIDO → SAL + ÁGUA

São baixos os números de oxidação dos metais (alcalinos, alcalinoterrosos e os outros metais) que constituem os ácidos básicos.

Por exemplo:

Na2O, K2O, CaO, CuC, Cu2O, Ag2O e MnO

CaO + H2SO4 → CaSO4 + H2O

Surgi base, quando ocorre uma reação entre os óxidos dos metais alcalinoterrosos e alcalinos terrosos com a água.


K2O + HOH → 2 KOH (solúvel)

Se tratando dos outros óxidos, podemos dizer que ele não reage com a água, pelo fato do hidróxido correspondente ser insolúvel, criando certa película que não deixa a reação acontecer.

Para dissociar os metais muito nobres: Ag, Au, Hg, é preciso aquecê-los.

Por exemplo:

2 HgO → 2Hg + O2


Abaixo, observe alguns nomes particulares.

CaO – cal virgem ou cal viva

Solução de Cal (OH)2 – água de sal

Suspensão de Mg (OH)2 – leite de magnésia

6. Óxidos ácidos

Para que um óxido seja considerado ácido, ao reagir com uma base, ele deve resultar em água e sal.

ÓXIDO ÁCIDO + BASE → SAL + ÁGUA

Os números de oxidação dos não-metais e alguns outros metais que formam os óxidos ácidos são bem altos.

Por exemplo:

N2O5, N2O3, SO3, P4O10, CO2, Cl2O7, MnO7 e CrO3.

CO2 + Ca(OH)4 → CaCO3 + H2O

Essa denominação de anidrido de ácido para óxido de ácido é conseqüência do fato de que quase todos os óxidos ácidos conseguem reagir com água, fazendo surgir o ácido correspondente.

Observe abaixo os exemplos:


 6+                                             6+
SO3 + H2O            →           H2SO4
Anidrido sulfúrico       ácido sulfúrico


Só é possível que SiO2 (sílica) reaja com base, pois não a reação não ocorrerá em água.


SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3 + H2O
                            ∆     metassilicato de sódio


Os anidridos mistos ou duplos surgem do resultado da mistura de dois ácidos possíveis de reagir com a água, porém não são todos eles, são apenas: NO2, ClO2, Cl2O6.

4+                                              3+          5+
2NO2 + H2O      →              HNO2 + HNO3
Anidrido nitroso-nítrico


6+                                                   5+       7+
Cl2O6 + H2O            →        HClO3 + HClO4
Anidrido clórico-perclórico


O grau de hidratação é responsável pelo surgimento de mais de um ácido, resultado da reação de alguns anidridos com água.

      5+                                    5+
P4O10 + 6H2O → 4H3PO4 (ácido ortofosfórico)



                                        5+
4O10 + 2H2O → 4HPO3 (ácido metafosfórico)
Anidrido fosfórico


É possível que ocorra uma reação entre os óxidos ácidos com os óxidos básicos, o resultado é a formação do sal.

ÓXIDO ÁCIDO + ÓXIDO BÁSICO → SAL

CO2 + CaO → CaCO3
                        carbonato de cálcio

7. Óxidos neutros ou indiferentes

Não é possível que ocorra a reação, nem com base, água, ácido ou base, isso ocorre nos ácidos neutros.

Exemplo:
CO, NO e N2O (gás hilário)


8. Óxidos anfóteros

Ocorre que os óxidos anfóteros variam seu comportamento com a presença de bases, ácido forte.

Quando próximo de base forte, se comporta como óxido de ácido.

Quando próximo de ácido forte, se comporta como óxido base.

ÓXIDO ANFÓTERO + ÁCIDO → SAL + ÁGUA

ÓXIDO ANFÓTERO + BASE → SAL COMPLEXO

Exemplos:

ZnO, Al2O3, PbO, SnO, SnO2, As2O3 e As2O5

- caso o número de oxidação seja baixo, o óxido anfótero será mais básico do que ácido.
Por exemplo: SnO

- caso o número de oxidação seja alto, o óxido anfótero será mais ácido do que básico.
Por exemplo: SnO2

Observe agora outros exemplos:

a) Com ácido


ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O


b) Com base forte 
ZnO + 2NaOH → Na2[Zn(OH)4]

Tetraidroxizincato de sódio
Ocorre perda de água no sal complexo, pelo aquecimento.

Na2[Zn (OH)4] → Na2ZnO2 + 2H2O

Sincato de sódio

Ocorre liberação de hidrogênio nos metais zinco e alumínio, isso acontece quando eles reagem com solução de base forte.

Zn + 2NaOH + 2H2O → Na2[Zn(OH)4] + H


9. Óxidos duplos ou salinos ou mistos

Óxido no qual o metal possui dois números de oxidação, por isso são denominados óxidos duplos.

Por exemplo:

Óxidos superiores Esses óxidos a partir de uma reação com oxoácidos geram sal e oxigênio, e/ou H2O2.

Observe agora como são classificados os óxidos superiores.

Peróxidos

A reação com o ácido resulta em sal e H2O2.

A ligação [– O – O–] está presente nos peróxidos, neste caso o oxigênio aparece com o número de oxidação igual a -1.

H2O2 (H – O – O – H), é um peróxido que possui extrema importância, a formação de metais alcalinos e alcalinoterrosos é a dos demais peróxidos.

Por exemplo:

K2O2, K11+[O – O]2- K1+ – peróxido de potássio

Na2O2 – peróxido de sódio

BaO2 – peróxido de bário

CaO2 – peróxido de cálcio

BaO2 + H2SO4 → BaSO4↓ + H2O2

Superóxido (hiperóxido)

Os superóxidos ou hiperóxidos quando reagem com ácido fazem surgir sal, H2O2 e O2, o oxigênio presente no ânion O1-2, que compõe os superóxidos, apresentam número de oxidação médio igual a -1/2. Os metais alcalinos e alcalinoterrosos fazem parte da composição dos peróxidos.

Por exemplo:

K2O2 – peróxido de potássio

NaO2 – peróxido de sódio

Ba(O2)2 – peróxido de bário


Ba(O2)2 + H2SO4 → BaSO4↓ + H2O2 + O2

Bióxidos

Os bióxidos formam sal, água e oxigênio quando reage com oxoácido, o número de oxidação do oxigênio nos bióxidos é igual a -2.

Por exemplo:

4+ 2-
MnO2 – bióxido de manganês
PbO2 – bióxido de chumbo


2MnO2 + 2H2SO4 → 2MnSO4 + 2H2O + O2

11. Compostos binários hidrogenados Os compostos binários hidrogenados possuem em sua composição apenas dois elementos, no qual um desses elementos é o hidrogênio.

Por exemplo:

NaH, CaH2, HCl, H2S

Os compostos podem tanto ser iônicos quanto moleculares.

- compostos binários hidrogenados iônicos

Hidretos metálicos

+ –
K H – hidretos de potássio
2+ –
Ca H2 – hidretos de cálcio

Liberam gás hidrogênio quando reagem com água.

NaH + HOH → NaOH + H2

Os hidretos metálicos são utilizados para inflar botes salva-vidas e balões, por essa reação que ocorre e faz com eles sejam fontes de H2.

- compostos binários hidrogenados moleculares

Os compostos são de hidrogênios junto com não metais.

HF – fluoreto de hidrogênio
H2S – sulfato de hidrogênio
NH3 – nitreto de hidrogênio (amônio)

12. Poluição e chuva ácida

Sem a poluição a chuva já tem seu grau de acidez

Nitrogênio (N2): 78%, oxigênio (O2): 21%, argônio (Ar), 0,9%, gás carbônico ou dióxido, (CO2), 0,03%, esta é a composição do ar atmosférico, quando não está poluído e seco.

A chuva de uma área em que o ar não está poluído e que não ocorrem relâmpagos é pouco ácida, pois o carbono está presente na composição do ar.

Ocorre que, quando o dióxido de carbono reage com a água da chuva, resultando na formação do ácido carbônico (H2CO3), que é ionizado, de forma bem fraca.

H2O + CO2 → H2CO3 → H+ + HCO-3

A chuva com poluição é fortemente ácida
O monóxido de carbono (CO) é produzido por queima de combustível fóssil, e também o gás carbônico (CO2), porém, o monóxido de carbono no sangue pega o lugar do oxigênio na hemoglobina.

C + O2 → CO2
C + 1/2O2 → CO


O dióxido de enxofre (SO2) produzido quando o combustível é queimado se torna extremamente venenoso. A chuva se torna muito ácida quando em um espaço de tempo o dióxido de enxofre reage com mais oxigênio, resultando no que chamamos de trióxido de enxofre, é constituído com a água da chuva o ácido sulfúrico, que é ionizado.

S + O2 → SO2
SO2 + 1/2O2 → SO3
SO3 + H2O → H2SO4

13. Efeito estufa O efeito estufa pé considerado um fenômeno, que foi diretamente causado pela concentração do dióxido de carbono, óxido nitroso, metano e clorofluorcabonos.

Cria-se uma camada na atmosfera que faz com que os raios solares passe e absorva muito calor da superfície terrestre.

São muitos os fatores que atualmente está contribuindo com a concentração de CO2 na atmosfera, por exemplo, o desmatamento por queimadas, o consumo excessivo de combustíveis etc.

O resultado desse aumento de CO2 por esses fatores é o aumento de aquecimento global, que está acelerado nos últimos anos.

http://www.colegioweb.com.br/quimica/efeito-estufa.html

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