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Química inorgânica CLASSIFICAÇÃO DOS ÓXIDOS 1 Sumário Introdução .................................................................................................................................... 2 Objetivos ....................................................................................................................................... 2 1. Classificação dos Óxidos .......................................................................................................... 2 Exercícios ...................................................................................................................................... 4 Gabarito ........................................................................................................................................ 5 Resumo ......................................................................................................................................... 6 2 Introdução Nesta apostila falaremos sobre a classificação dos óxidos, que são compostos binários nos quais o oxigênio é o elemento mais eletronegativo. O oxigênio reage com diversos elementos, e, assim, podem ser gerados vários tipos de óxidos. Eles podem ser classificados como: óxidos básicos, óxidos ácidos, óxidos anfóteros, óxidos neutros ou indiferentes, óxidos duplos ou mistos, peróxidos e superóxidos. O cromo possui três óxidos, cada um com características diferentes. O oxido de cromo II, CrO (óxido básico); oxido de cromo III, Cr2O3 (óxido anfótero); oxido de cromo VI, CrO3 (óxido ácido). Nesse compostos , à medida que aumenta o número de oxidação do cromo, aumento o caráter ácido do óxido. Cada óxido possui uma coloração característica, o oxido de cromo II, preto; óxido de cromo III, verde; óxido de cromo VI, marrom avermelhado. O peróxido mais conhecido é o de hidrogênio, que é um líquido incolor muito instável, que se decompõe rápida e espontaneamente, podendo ocorrer reações explosivas. Esse peróxido muito utilizado tanto na área médica como em cosméticos. Esse composto é popularmente conhecido como água oxigenada. A água oxigenada é comercializada em concentrações por volume, exemplo: água oxigenada (H2O2)a 10 volume, libera 10 litros de oxigênio (O2) por litro de solução aquosa, conforme a reação seguinte. H2O2→ 1 2 O2 + 1 H2O Objetivos • Discutir a reação do oxigênio com os demais elementos; • Apresentar a classificação dos óxidos; 1. Classificação dos Óxidos O oxigênio pode reagir com diversos elementos e gerar vários tipos de óxidos que apresentam propriedades diferentes de reatividade e podem ser classificados como: óxidos básicos, óxidos ácidos, óxidos anfóteros, óxidos neutros ou indiferentes, óxidos duplos ou mistos, peróxidos e superóxidos. Os óxidos básicos são geralmente formados pela reação entre o oxigênio e metais com número de oxidação baixo. Exemplos: Na2O, CaO. Reagem da seguinte forma: com água formando base: Na2O + H2O → 2 NaOH 3 E reagem com ácidos formando sal e água: Na2O + 2HCl → 2 NaCl + H2O Os óxidos ácidos são geralmente formados por não metais e por metais com o número de oxidação elevado. Exemplos: SO3, CrO3, MnO3. Reagem da seguinte forma: com água formando ácidos: SO3 + H2O → H2SO4 CrO3 + H2O → H2CrO4 E reagem com bases formando sal e água: SO3 + 2 NaOH → Na2SO4 + H2O CrO3 + 2 NaOH → Na2CrO4 + H2O FIQUE ATENTO! Outro tipo de óxidos que podem ser formados são os anfóteros. Estes óxidos se comportam ora como ácidos, ora como básicos. Outra característica é que eles não reagem com água e só reagem com ácidos e bases fortes, formando sal e água. São formados por: Metais: ZnO, Cr2O3, PbO, SnO2, Al2O3, SnO, MnO2. E por semimetais: SiO2, As2O3, As2O5, Sb2O3, Sb2O5. Exemplo de reação de um óxido com caráter básico: ZnO + 2 HCl → ZnCl2 + H2O Exemplo de reação do mesmo óxido com caráter ácido: ZnO + 2 NaOH → Na2ZnO2 + H2O Metais com número de oxidação baixo (+1, +2 e +3) tendem a formar óxidos básicos. Já metais com número de oxidação elevado (+6, +7) tendem a formar óxidos ácidos. 4 Os óxidos neutros ou indiferentes não reagem com água, nem com base nem com ácido. Os óxidos mais comuns deste tipo são: CO (monóxido de carbono), NO (oxido nítrico), N2O (óxido nitroso). Os óxidos duplos ou mistos são misturas de dois outros óxidos. Os mais comuns deste tipo são: Pb3O4 e Fe3O4: Pb3O4→ 2PbO + PbO2 Fe3O4→ FeO + Fe2O3 Os peróxidos são uma classe de óxidos na qual o oxigênio possui um número de oxidação igual a -1. Os peróxidos mais comuns são: Peróxido de hidrogênio: H2O2. Peróxidos de metais alcalinos: Na2O2, K2O2. E peróxidos de metais alcalinos terrosos: BaO2, CaO2. Suas principais reações são com água e com ácidos formando peróxido de hidrogênio: Na2O2 + 2 H2O →2 NaOH + H2O2 Na2O2 + 2 HCl →2 NaCl + H2O2 A última classe de óxidos que trataremos aqui será a de superóxido. O mais comum é o superóxido de potássio, KO2. Os superóxidos podem reagir da seguinte forma: com água formando uma base, peróxido de hidrogênio e oxigênio: 2 KO2 + 2 H2O → 2KOH + H2O2 + O2 E com ácidos diluídos formando um sal, peróxido de hidrogênio e oxigênio: 2KO2 + 2HCl → 2 KCl + H2O2 + O2 Exercícios 1. (Autor, 2019) Classifique os óxidos a seguir: a) SnO b) CO c) KO2 d) Pb3O4 5 e) PbO f) K2O2 g) Na2O h) CrO3 i) Cr2O3 j) N2O5 k) N2O3 l) CO2 2. (Autor, 2019) Apresente a equação balanceada do dióxido de estanho com ácido clorídrico. 3. (Autor, 2019) Apresente a equação balanceada do dióxido de silício com hidróxido de sódio. 4. (Autor, 2019) Qual o caráter dos óxidos das questões 2 e 3? Gabarito 1. Espaço para comentar as questões da seção de Exercícios. a) anfótero b) neutro c) superóxido d) duplo ou misto e) anfótero f) peróxido g) básico h) ácido i) anfótero j) ácido k) ácido l) ácido 2. SnO2 + 4 HCl → SnCl4 + 2 H2O 3. SiO2 + 2 NaOH → Na2SiO3 + H2O 4. SnO2– básico SiO2- ácido 6 Resumo Nesta apostila vimos que o oxigênio pode reagir com diversos elementos e gerar vários tipos de óxidos que apresentam propriedades diferentes de reatividade. Os óxidos podem ser classificados como: óxidos básicos, óxidos ácidos, óxidos anfóteros, óxidos neutros ou indiferentes, óxidos duplos ou mistos, peróxidos e superóxidos. Os óxidos básicos são formados pela reação entre o oxigênio e metais com número de oxidação baixo. Reagem com água formando base e reagem com ácidos formando sal e água. Os óxidos ácidos são formados por não metais e por metais com o número de oxidação elevado. Reagem com água formando ácidos e reagem com bases formando sal e água. Óxidos anfóteros se comportam ora como ácidos, ora como básicos, não reagem com água e só reagem com ácidos e bases fortes formando sal e água. São formados por metais e por semimetais. Os óxidos neutros, ou indiferentes, não reagem com água, nem com base nem com ácido. Os óxidos duplos ou mistos são misturas de dois outros óxidos. Nos peróxidos o oxigênio possui um número de oxidação igual a -1. Suas principais reações são com água e com ácidos formando peróxido de hidrogênio. Os superóxidos podem reagir com água formando uma base, peróxido de hidrogênio e oxigênio e com ácidos diluídos formandoum sal, peróxido de hidrogênio e oxigênio. 7 Referências bibliográficas ATKINS, P. Princípios de Química – Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente, tradução, Porto Alegre, 2001. COX, P. A. Inorganic Chemistry. 2ª edição. Oxford, 2004. FELTRE, R. Química. Vol 1, 6ª edição; São Paulo, 2004. Lee, J.D. Química Inorgânica não tão Concisa. Tradução da 5ª Edição Inglesa 1998. WELLS, A. F. Structural Inorganic Chemstry.4ª edição. Londres, 1975.