Óxidos – nomenclatura, clasificación y ejemplos

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En Química Inorgánica estudiamos cuatro funciones inorgánicas: ácidos, bases, sales y óxidos. Los óxidos son compuestos binarios, es decir, compuestos de solo dos elementos químicos, y el elemento más electronegativo presente es siempre el oxígeno.

Estos compuestos suelen estar en forma gaseosa y están muy presentes en nuestras vidas. Un ejemplo de esto es el gas producido por la respiración humana, dióxido de carbono, COdos. Además, este gas también es emitido por liberación en industrias que no utilizan filtros en sus chimeneas y también son responsables del efecto invernadero y la destrucción de la capa de ozono. Recordando siempre que hay varias variables involucradas en este proceso, no solo el dióxido de carbono.

podemos tener óxidos iónicos y óxidos moleculares y esto dependerá del tipo de enlace que exista entre el oxígeno y el otro elemento de la molécula (que puede variar). Cuando existe una gran diferencia de electronegatividad entre los elementos, como en el caso de la unión del oxígeno con elementos del grupo de los metales alcalinos y los metales alcalinotérreos, tenemos un óxido iónico. Esto se debe a la presencia de un enlace iónico (entre un metal y un no metal). Ejemplos de este caso son el óxido de sodio, NadosO. Esta sustancia se usa ampliamente en la producción de vidrio y cerámica, y también puede ser un precursor del hidróxido de sodio (sosa cáustica, NaOH) a través de una reacción de hidratación.

Los óxidos moleculares, por otro lado, son aquellos que tienen enlaces covalentes en su estructura y la diferencia de electronegatividad entre los átomos involucrados no es tan grande. Podemos inferir que el enlace será polar covalente ya que siempre habrá una mayor electronegatividad del oxígeno en relación con cualquier elemento involucrado. Un ejemplo de óxido molecular es el óxido de nitrógeno, NO. Esta sustancia es un contaminante considerable a la atmósfera, siendo liberada principalmente por la industria química y cerealera, siendo esta última debido a la descomposición de nitratos y nitritos presentes en los silos donde se encuentran los granos.

Nomenclatura de óxidos

La nomenclatura de los óxidos se realiza mediante la palabra óxido seguida del nombre del elemento más electropositivo presente. Recordando que cuando es necesario (generalmente en óxidos moleculares) la valencia del elemento se indica mediante prefijo (mono, di, tri) o números romanos. Por ejemplo:

SOLO3: trióxido de azufre

En este caso usamos el prefijo «tri» para indicar que se necesitan tres átomos de oxígeno para formar un óxido con azufre (S).

CrdosO3: trióxido de dicromo o trióxido de cromo II

En este caso usamos el prefijo «tri» para indicar los tres átomos de oxígeno presentes y el prefijo «di» o el número dos en romano después del nombre «II», para indicar los dos átomos de cromo.

Clasificación de óxidos

Los óxidos se pueden clasificar en:

  • óxidos de ácido: También se conocen como anhídridos y reaccionan con el agua produciendo un ácido y con una base formando sal y agua. Ejemplo: SO3.
  • óxidos básicos: Estos compuestos tienden a reaccionar con el agua formando una base y con el ácido produciendo sal y agua. Ejemplo: NadosO.
  • óxidos neutros: Estas sustancias no reaccionan con agua, ácidos o bases. Ejemplo: CO y NO.
  • óxidos anfóteros: Tienen este nombre porque tienen un carácter dual, es decir, reaccionan tanto con el ácido como con la base, originando la sal y el agua como producto. Ejemplo: ZnO.
  • Peróxidos: En esta clase, los compuestos reaccionan con el agua produciendo peróxido de hidrógeno o peróxido de hidrógeno. Como el peróxido de hidrógeno está muy presente en nuestro día a día, tanto para la limpieza de heridas como para productos blanqueadores. Ejemplo: NadosOdos.

Peróxidos

Los peróxidos tienen el anión O en su estructura.dosdos- y el estado de oxidación del oxígeno -1. Entre los peróxidos, el más conocido es el peróxido de hidrógeno (HdosOdos). En nuestra vida diaria, por ejemplo, encontramos soluciones con concentraciones de HdosOdos menos del 8% (m / v), incluida pasta de dientes (0,5% (m / v)), detergentes para lentes de contacto (2% (m / v)), productos blanqueadores (5% (m) / v)) y aclarado del cabello lociones (7,5% (m / v)). En el sector industrial se utilizan soluciones con concentraciones entre 8 y 27,5% (m / v) para aligerar tejidos, papel, fabricación de espuma de caucho sintético y poliuretano. Además, actúa como oxidante de materia orgánica y metales en el proceso de tratamiento de efluentes.

superóxidos

Los superóxidos son compuestos iónicos que tienen el anión O en su estructura.dos y el estado de oxidación del oxígeno es -½. Se consideran una de las especies de oxígeno más reactivas, ya que se producen a partir de la reducción del oxígeno molecular.

Odos + y → Eldos• –

El superóxido más importante es KOdos, que se utiliza en generadores químicos de oxígeno que se utilizan para regenerar el aire interior, como submarinos, naves espaciales, minas subterráneas y eliminación de COdos y agua en el aparato respiratorio de acuerdo con la siguiente reacción:

CO2 (g) + 4 KO2 (s) → KdosCO3 (s) +302 (g)

Óxido de calcio

Óxido de calcio (CaO), perteneciente a la clase de óxidos básicos, también conocido como cal viva o cal viva. Una de las principales aplicaciones del CaO es la obtención de cal hidratada (Ca (OH)dos), utilizado en la construcción civil. La siguiente reacción es lo que sucede cuando vemos a un albañil vertiendo agua sobre el cemento en un sitio de construcción.

Perro(s) + HdosO(1) → Ca (OH)2 (aq)

Al añadir agua se produce una reacción de hidratación formando la cal hidratada que se utiliza en morteros para mampostería. Su proceso de endurecimiento se produce por la absorción de dióxido de carbono del aire, que transforma la cal hidratada en carbonato cálcico.

Ca (OH)2 (s) + CO2 (g) → CaCO3 (s) + HdosO(1)

Otras aplicaciones del óxido de calcio se encuentran en la industria siderúrgica, en las industrias del aluminio y papel y celulosa, en la regeneración de sosa usada, en la fabricación de pinturas, en la metalurgia del cobre, refractarios, cerámica y cuero, entre otras. En la industria alimentaria, se puede utilizar en el blanqueamiento del azúcar y la eliminación de fosfatos y orgánicos, y en el área de la salud, en el tratamiento de quemaduras y en la fabricación de materiales dentales utilizados en restauraciones y tratamientos de conducto.

dióxido de azufre

Dióxido de azufre (SOdos), un óxido de ácido, tiene su mayor aplicación en la producción de ácido sulfúrico (HdosSOLO4). el sistema operativodos también se utiliza como conservante de alimentos (frutos secos), como gas refrigerante en la industria de bebidas y en la fabricación de papel bond. En la industria vitivinícola, está presente en forma de HdosSOLO3 (SOLOdos disuelto en agua) y se utiliza para inhibir o detener la acción de levaduras y bacterias.

el sistema operativodos está presente como una impureza en los combustibles fósiles, y se forma principalmente (alrededor del 80%) por la quema incompleta de diesel en vehículos pesados, carbón y petróleo en centrales eléctricas o fundición de cobre. Es uno de los principales responsables de la lluvia ácida, ya que interactúa con las moléculas de agua presentes en forma de gotitas en la atmósfera y forma ácido sulfuroso (HdosSOLO3):

2 ASÍ2 (g) + 2 HdosO(1) → HdosSOLO3 (aq)

Este ácido, a su vez, se oxida en la atmósfera, produciendo ácido sulfúrico (HdosSOLO4), lo que hace que el agua de lluvia tenga un pH ácido. Debido a los problemas ambientales y de salud causados ​​por el sistema operativodos existen límites en el contenido de azufre en los combustibles. Está presente en la lista de indicadores de calidad del aire del Consejo Nacional del Medio Ambiente (CONAMA).

trióxido de azufre

Trióxido de azufre (SO3) pertenece a la clase de óxidos de ácido y reacciona con el agua para formar ácido sulfúrico (HdosSOLO4).

SOLO3 (g) + HdosO(1) → HdosSOLO4 (1)

Esta reacción explica por qué el sistema operativo3 es uno de los gases que contribuye al problema de la lluvia ácida, ya que la presencia de HdosSOLO4 Disminuye el pH del agua de lluvia. Debido a los problemas de salud y ambientales ocasionados, está presente en la lista de indicadores de calidad del aire del Consejo Nacional del Ambiente (CONAMA).

Dióxido de carbono

dióxido de carbono (COdos) juega un papel importante en la transferencia de carbono entre diferentes compartimentos, atmósfera, océanos, rocas sedimentarias. Esta transferencia de carbono a menudo se realiza en forma de CO2, como es el caso de la fotosíntesis.

6 CO2 (g) + 6 Hdos0(1) + calor → C6H12O6 (aq) + 6 O2 (g)

El codos puede ser producido por la reacción de combustión completa de compuestos orgánicos (carbón, hidrocarburos, madera, etc.) y la fermentación de compuestos orgánicos. Se utiliza en la industria alimentaria, especialmente en la industria de bebidas, donde se utiliza en la fabricación de refrescos, agua con gas, cerveza y vinos espumosos. En fase sólida se utiliza en la producción de hielo seco y en extintores de clases B (en inflamables) y C (materiales energizados). Además, tiene aplicación en medicina para la conservación de órganos que se transportan para trasplante.

El codos Se encarga de mantener la temperatura de la tierra en niveles que permitan la supervivencia de los seres vivos, ya que sus moléculas absorben parte de la radiación solar, provocando el llamado efecto invernadero. Sin embargo, en los últimos años su concentración ha aumentado considerablemente y esto, unido a la deforestación, ha contribuido a que se retenga más calor del habitual en la tierra, lo que da lugar al problema del calentamiento global. Además, la presencia de COdos Contribuye a la lluvia ácida, debido al aumento de la concentración de ácido carbónico.

Monóxido de carbono

El monóxido de carbono (CO) pertenece al grupo de los óxidos ácidos. La molécula de CO forma la molécula de carboxihemoglobina (HbC) al hacer un enlace químico muy estable con la hemoglobina, lo que hace imposible el transporte de oxígeno en el proceso respiratorio. Además, la molécula de CO inhibe la enzima citocromo C oxidasa mitocondrial, y tiene efectos inflamatorios, además de incrementar el estrés oxidativo perivascular, por lo que su inhalación independientemente del nivel de concentración es bastante perjudicial para el organismo. En presencia de luz o calor, reacciona con el cloro (Cldos), formando fosgeno (COCldos), un gas extremadamente tóxico que a menudo se forma cuando los plásticos y otros materiales sintéticos se queman en un lugar con baja concentración de O.dos.

Las mayores concentraciones de CO se liberan por la quema de combustibles fósiles y los incendios forestales. El CO está en la lista del Consejo Nacional del Ambiente (CONAMA) con uno de los parámetros evaluados para el estándar de calidad del aire (PQAr), es considerado un contaminante y responsable del efecto invernadero.

Como agente reductor, es responsable de producir COdos, ya que elimina el oxígeno de varios compuestos en los procesos industriales para la producción de varios metales, como el hierro y el níquel, de sus minerales e hidrógeno del agua. Además, se aplica a la síntesis de ácido acético, metanol e hidrocarburos.

Óxido nitroso

Óxido nitroso (NdosO), perteneciente a la clase de óxidos neutros. Actualmente se utiliza como inhalador en el campo médico y odontológico, siendo administrado junto con el oxígeno, teniendo un efecto analgésico y sedante. Además, en la industria se ha utilizado principalmente en la fabricación de automóviles y Chantilly. También se utiliza en motores de combustión para aumentar la potencia y se conoce como nitro. Es un gas importante para el equilibrio climático y forma parte del ciclo del nitrógeno. Puede ser producido por procesos de desnitrificación biogénica, los cuales son llevados a cabo por diferentes géneros de bacterias (principalmente pseudomonas) que utilizan carbono de materia orgánica como fuente reductora, en medio anaeróbico, y óxidos de nitrógeno con receptores de electrones, produciendo además NdosO, NO y Ndos. Se producen industrialmente como productos de la reacción de producción de HNO.3 y ácido adípico (C6H10O4).

ENdosSe considera que es uno de los gases de efecto invernadero, y su capacidad para retener el calor en la atmósfera es unas 300 veces mayor que la del CO.dos, además de ser uno de los responsables de la destrucción de la capa de ozono.

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