Óxidos não metálicos: formação, nomenclatura, propriedades - Ciência - 2023

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o óxidos não metálicos Eles também são chamados de óxidos de ácido, pois reagem com a água para formar ácidos ou com bases para formar sais. Isso pode ser visto no caso de compostos como o dióxido de enxofre (SO₂) e óxido de cloro (I), que reagem com a água para produzir os ácidos fracos H₂SW₃ e HOCl, respectivamente.

Os óxidos não metálicos são do tipo covalente, ao contrário dos óxidos metálicos que representam óxidos iônicos. O oxigênio tem a capacidade de formar ligações com um grande número de elementos devido à sua capacidade eletronegativa, tornando-o uma excelente base para uma ampla variedade de compostos químicos.

Entre esses compostos, existe a possibilidade de que o diânion de oxigênio se ligue a um metal ou não metálico para formar um óxido. Os óxidos são compostos químicos comuns na natureza, que têm a característica de ter pelo menos um átomo de oxigênio ligado a outro elemento, metálico ou não metálico.

Este elemento ocorre em estado sólido, líquido ou gasoso de agregação, dependendo do elemento ao qual o oxigênio está ligado e do seu número de oxidação.

Entre um óxido e outro, mesmo quando o oxigênio está ligado ao mesmo elemento, pode haver grandes diferenças em suas propriedades; portanto, eles devem ser totalmente identificados para evitar confusão.

Como eles são formados?

Como explicado acima, os óxidos ácidos são formados após a união de um cátion não metálico com um dianion de oxigênio (O^2-).

Esse tipo de composto é observado nos elementos localizados à direita da tabela periódica (os metalóides geralmente geram óxidos anfotéricos) e nos metais de transição em altos estados de oxidação.

Uma forma muito comum de formar um óxido não metálico é por meio da decomposição de compostos ternários chamados oxácidos, que são constituídos por um óxido não metálico e água.

É por isso que os óxidos não metálicos também são chamados de anidridos, por serem compostos que se caracterizam por terem perdido uma molécula de água durante sua formação.

Por exemplo, na reação de decomposição de ácido sulfúrico em altas temperaturas (400 ºC), H₂SW₄ decompõe-se a ponto de se tornar totalmente vapor SO₃ e H₂Ou, dependendo da reação: H₂SW₄ + Calor → SO₃ + H₂OU

Outra forma de formar óxidos não metálicos é por meio da oxidação direta dos elementos, como no caso do dióxido de enxofre: S + O₂ → SO₂

Também ocorre na oxidação de carbono com ácido nítrico para formar dióxido de carbono: C + 4HNO₃ → CO₂ + 4NO₂ + 2H₂OU

Nomenclatura

Para nomear óxidos não metálicos, vários fatores devem ser levados em consideração, como os números de oxidação que o elemento não metálico envolvido pode ter e suas características estequiométricas.

Sua nomenclatura é semelhante à dos óxidos básicos. Além disso, dependendo do elemento com o qual o oxigênio se combina para formar o óxido, o oxigênio ou o elemento não metálico será escrito primeiro em sua fórmula molecular; no entanto, isso não afeta as regras de nomenclatura para esses compostos.

Nomenclatura sistemática com algarismos romanos

Para nomear óxidos desse tipo usando a antiga nomenclatura de estoque (sistemática com algarismos romanos), o elemento à direita da fórmula é nomeado primeiro.

Se for o elemento não metálico, acrescenta-se o sufixo “uro”, depois a preposição “de” e acaba nomeando o elemento à esquerda; se for oxigênio, comece com "óxido" e nomeie o elemento.

Finaliza colocando o estado de oxidação de cada átomo seguido do seu nome, sem espaços, em algarismos romanos e entre parênteses; no caso de haver apenas um número de valência, este é omitido. Só se aplica a elementos com números de oxidação positivos.

Nomenclatura sistemática com prefixos

Ao usar a nomenclatura sistemática com prefixos, o mesmo princípio é usado como na nomenclatura de tipo de estoque, mas nenhum algarismo romano é usado para indicar os estados de oxidação.

Em vez disso, o número de átomos de cada um deve ser indicado pelos prefixos "mono", "di", "tri" e assim por diante; Deve-se notar que se não houver possibilidade de confundir um monóxido com outro óxido, este prefixo é omitido. Por exemplo, para o oxigênio, "mono" é omitido de SeO (óxido de selênio).

Nomenclatura tradicional

Quando se utiliza a nomenclatura tradicional, o nome genérico é colocado em primeiro lugar - que neste caso é o termo "anidrido" - e é continuado de acordo com o número de estados de oxidação que o não-metal possui.

Quando tem apenas um estado de oxidação, é seguido da preposição "de" mais o nome do elemento não metálico.

Por outro lado, se este elemento tem dois estados de oxidação, a terminação "urso" ou "ico" é dada quando ele usa sua valência mais baixa ou mais alta, respectivamente.

Se o não metal tem três números de oxidação, o menor é nomeado com o prefixo "hipo" e o sufixo "urso", o intermediário com a terminação "urso" e o maior com o sufixo "ico".

Quando o não metal tem quatro estados de oxidação, o mais baixo de todos é nomeado com o prefixo "hipo" e o sufixo "urso", o intermediário menor com a terminação "urso", o intermediário maior com o sufixo "ico" e o o mais alto de todos com o prefixo “per” e o sufixo “ico”.

Regras resumidas para nomear óxidos não metálicos

Independentemente da nomenclatura utilizada, os estados de oxidação (ou valência) de cada elemento presente no óxido devem ser sempre observados. As regras para nomeá-los estão resumidas a seguir:

Primeira regra

Se o não-metal tem um único estado de oxidação, como é o caso do boro (B₂OU₃), este composto é denominado assim:

Nomenclatura tradicional

Anidrido de boro.

Sistemática com prefixos

De acordo com o número de átomos de cada elemento; neste caso, trióxido de diboro.

Sistemática com algarismos romanos

Óxido de boro (como tem apenas um estado de oxidação, isso é ignorado).

Segunda regra

Se o não metálico possui dois estados de oxidação, como é o caso do carbono (+2 e +4, que dão origem aos óxidos CO e CO₂, respectivamente), passamos a nomeá-los assim:

Nomenclatura tradicional

Terminações "urso" e "ico" para indicar valência inferior e superior, respectivamente (anidrido carbonáceo para CO e dióxido de carbono para CO₂).

Nomenclatura sistemática com prefixos

Monóxido de carbono e dióxido de carbono.

Nomenclatura sistemática com algarismos romanos

Óxido de carbono (II) e óxido de carbono (IV).

Terceira regra

Se o não metal tem três ou quatro estados de oxidação, ele é denominado assim:

Nomenclatura tradicional

Se o não metal tiver três valências, proceda conforme explicado anteriormente. No caso do enxofre, seriam o anidrido hipossulfúrico, o anidrido sulfuroso e o anidrido sulfúrico, respectivamente.

Se o não-metal tem três estados de oxidação, é denominado da mesma maneira: anidrido hipocloroso, anidrido cloroso, anidrido clórico e anidrido perclórico, respectivamente.

Nomenclatura sistemática com prefixos ou algarismos romanos

Aplicam-se as mesmas regras usadas para compostos nos quais seu não-metal tem dois estados de oxidação, obtendo nomes muito semelhantes a esses.

Propriedades

– Eles podem ser encontrados em vários estados de agregação.

– Os não metais que compõem esses compostos apresentam altos índices de oxidação.

– Os óxidos não metálicos de fase sólida são geralmente frágeis na estrutura.

– Eles são principalmente compostos moleculares, de natureza covalente.

– Eles são ácidos por natureza e formam compostos oxácidos.

– Seu caráter ácido aumenta da esquerda para a direita na tabela periódica.

– Eles não têm boa condutividade elétrica ou térmica.

– Esses óxidos têm pontos de fusão e ebulição relativamente mais baixos do que seus equivalentes básicos.

– Eles têm reações com água para dar origem a compostos ácidos ou com espécies alcalinas para dar origem a sais.

– Quando reagem com óxidos básicos, dão origem a sais de oxoanions.

– Alguns desses compostos, como óxidos de enxofre ou nitrogênio, são considerados poluentes ambientais.

Formulários

Os óxidos não metálicos têm uma ampla gama de aplicações, tanto no campo industrial como em laboratórios e em diversos campos da ciência.

Seus usos incluem a criação de produtos cosméticos, como blushes ou esmaltes, e a fabricação de cerâmicas.

Também são usados no aprimoramento de tintas, na produção de catalisadores, na formulação do líquido em extintores ou do gás propelente em produtos alimentícios em aerossol, e até mesmo como anestésico em pequenas operações.

Exemplos

Óxido de cloro

Existem dois tipos de óxido de cloro. O óxido de cloro (III) é uma substância sólida acastanhada de aparência escura, que possui propriedades altamente explosivas, mesmo em temperaturas abaixo do ponto de fusão da água (0 ° K).

Por outro lado, o óxido de cloro (VII) é um composto gasoso com propriedades corrosivas e inflamáveis, obtido pela combinação do ácido sulfúrico com alguns dos percloratos.

Óxido de silício

É um sólido também conhecido como sílica e utilizado na fabricação de cimento, cerâmica e vidro.

Além disso, pode formar diferentes substâncias dependendo de seu arranjo molecular, originando quartzo quando se constitui em cristais ordenados e opala quando seu arranjo é amorfo.

Óxido de enxofre

O dióxido de enxofre é um gás precursor incolor para o trióxido de enxofre, enquanto o trióxido de enxofre é um composto primário quando a sulfonação é realizada, o que leva à fabricação de produtos farmacêuticos, corantes e detergentes.

Além disso, é um poluente muito importante, pois está presente na chuva ácida.

Referências

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Britannica, E. (s.f.). Óxidos não metálicos. Obtido em britannica.com
Roebuck, C. M. (2003). Excel HSC Chemistry. Recuperado de books.google.co.ve
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Chang, R. (2007). Química, nona edição. México: McGraw-Hill.