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Índice
• Os óxidos são substâncias presentes no nosso dia-a-dia. Um bom exemplo de óxido é o dióxido de carbono (gás carbônico), expelido na respiração, principal responsável pelo efeito estufa.
Introdução
3
4
Óxido é todo composto binário oxigenado, no qual o oxigênio é o elemento mais eletronegativo.
F ; O ; N ; Cl ; Br ; I ; S ; C ; .............
eletronegatividade decrescente
Óxidos
Definição e nomenclatura
Apesar de existir, composto binário com flúor e oxigênio NÃO É considerado óxido! Exemplos:
OF2 - Difluoreto de oxigênio.
O2F2 - Difluoreto de dioxigênio.
5
Óxidos
Fórmula Geral
Óxido de sódio: NaÓxido de sódio: Na+1+1 O O-2 -2
Na2O
Óxido de cálcio: Óxido de cálcio: CaCa+2+2 O O-2-2 CaO
Nos óxidos o oxigênio usa carga elétrica = -2 e o outro elemento, carga positiva E
x+
O2-
E2OX
6
Óxidos
Formulação dos Óxidos
Dióxido de CarbonoDióxido de Carbono
CO2
Trióxido de Trióxido de enxofre enxofre
SO3
7
CO2: Dióxido de (mono)carbono.
CO: Monóxido de (mono)carbono.
P2O5: Pentóxido de difósforo.
Cl 2O7: Heptóxido de dicloro.
Óxidos Moleculares
Nomenclatura
Não metal + oxigênio = óxido molecular
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É bastante parecida com a nomenclatura das bases: Óxidos de metais com carga elétrica fixa:
ÓXIDO denome
do element
oNa2O :
Óxido de sódio
CaO :
Óxido de cálcio
Óxidos Iônicos
metal + oxigênio = óxido iônico
Elementos de carga elétrica fixa: metais alcalinos(G1), Alcalino – terrosos(G2),Alumínio(Al), Prata (Ag) e Zinco(Zn)
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Para metais com carga elétrica variável:
ÓXIDO de
nome do
elemento
nox do element
o
FeO : Óxido de ferro (II)Fe2O3 : Óxido de ferro (III)
(2) A maioria dos elementos formam mais de um óxido.
(1) Podem ser usados os sufixos: OSO (menor Nox) e ICO (maior).
Óxidos
Nomenclatura
óxido ferroso
óxido férrico
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A I.U.P.A.C. (International Union of Pure and Applied Chemistry) recomenda a nomenclatura de prefixos:
Fe 2 O 3 :
Óxido de ferro (III).
Óxido férrico.
Trióxido de diferro. (recomendada)
Óxidos
Nomenclatura
Concorda que a de
prefixos é a mais fácil?
1812 13 14 15 16 17
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Óxidos
Básicos
Óxidos
Ácidos
(anidridos)
Nox ≥+4
ÓXIDO BÁSICO + H2O → BASEÓXDO BÁSICO + ÁCIDO → SAL + ÁGUA
ClassificaçãoClassificação
ÓXIDO ÁCIDO + H2O → ÁCIDOÓXIDO ÁCIDO + BASE → SAL + ÁGUA
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Classificação dos Óxidos
Óxidos Básicos
Formados por metais dos grupos 1 A e 2 A, além de outros metais com Nox baixo ( ≤ 2 ) , têm comportamento químico semelhante ao das bases.
Na2O ; K2O ; CaO ; MgO ; FeO
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Comportamento Químico
Óxidos Básicos
ÓXIDO BÁSICO + ÁGUA → BASE
Na2O
CaO + H2O → Ca(OH)2
cal viva (virgem) cal extinta (apagada)
+
H2O → OH -Na+2
Na2O + H2O → 2NaOH
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ÓXIDO BÁSICO + ÁCIDO → SAL + ÁGUA
Na2O + HCl
Comportamento Químico
Óxidos Básicos
→
NaOH ( Base correspondente)
Na+ Cl - + H2O22
Na2O + 2 HCl → 2 NaCl + H2O
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ÓXIDO BÁSICO + ÁCIDO → SAL + ÁGUA
CaO + H2SO4
Comportamento Químico
Óxidos Básicos
→
Ca(OH)2 ( Base correspondente)
Ca2+ (SO4)2- + H2O
CaO + H2SO4 → CaSO4 + H2O
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Óxidos Ácidos :
Formados por ametais e por alguns metais com Nox alto (+4 ou maior), têm caráter semelhante ao dos ácidos.
Exemplos : SO3 ; CO2 ; N2O5 ; Mn2O7 ; Cl2O5
Óxidos
Óxidos Ácidos ou Anidridos
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ÓXIDO ÁCIDO + ÁGUA → ÁCIDO
SO3 + H2O → H2SO4anidrido sulfúrico
CO2 + H2O → H2CO3anidrido carbônico
Graças à essa reação, os óxidos ácidos podem ser chamados de anidridos (sem água) dos ácidos correspondentes.
Óxidos
Óxidos Ácidos ou Anidridos
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N2O5 + H2O → H2N2O6 2 HNO3
anidrido nítrico
Óxidos
Óxidos Ácidos ou Anidridos
→
N2O5 + H2O → 2 HNO3
Ácido nítrico
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BASE + ÓXIDO ÁCIDO → SAL + ÁGUA
NaOH + CO2 →
Óxidos
Óxidos Ácidos ou Anidridos
CO2 + H2O → H2CO3
Primeiro reage o anidrido com água para achar o ânion do ácido, que é o ânion do sal.
Ânion do ácido = CO32-
Sal Na+ CO3-2 Na2CO3
2 Na2CO3+ H2O
Ca(OH)2 + SO3 → CaSO4 + H2O
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Óxidos
Óxidos Ácidos – nomenclatura especial
Os elementos apresentam uma carga elétrica máxima, que corresponde ao número da família.
Quando o elemento usa a carga elétrica máxima o sufixo do nome
do óxido é sempre ICO.
Exemplo: S O
+6 -2
S2O6 SO3
Anidrido SulfúricoEnxofre (S) é da família VIA
Carga elétrica é +6
simplificando
21
Os elementos de Famílias ímpares formam óxidos com cargas elétricas ímpares e das famílias pares com
cargas pares.
Família VIIA
+7 PER _______________ICO
+5 _____________ ICO
+3 ______________ OSO
+1 HIPO _______________ OSO
Nome do elemento
Nome do elemento
Nome do elemento
Nome do elemento
Cl2O7: anidrido perclórico
Cl2O5: anidrido clórico
Cl2O3: anidrido cloroso
Cl2O: anidrido Hipocloroso
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Usando o mesmo raciocínio para as outras famílias
Família Cargas elétricas possíveis na formação de anidridos
VI A +6, +4
VA +5, +3, +1
IVA +4
IIIA +3
Exemplo: Qual a fórmula anidrido sulfuroso?
S(VIA) S
+4
O
-2
S2O4SO2
REAÇÕES QUÍMICAS DA CHUVA ÁCIDA
Chuva naturalmente ácida:
CO2(g) + H2O(l) → H2CO3(aq)
REAÇÕES QUÍMICAS DA CHUVA ÁCIDA
I - Queima do enxofre: S + O2 → SO2
II - Transformação do SO2 em SO3: SO2 + ½ O2 → SO3
Chuva ácida causada pela queima de combustíveis que contém enxofre como impureza (gasolina e óleo diesel):
REAÇÕES QUÍMICAS DA CHUVA ÁCIDA
III - Reações dos óxidos com água:
SO2 + H2O → H2SO3
SO3 + H2O → H2SO4
Chuva ácida causada pelos óxidos de nitrogênio (NOx):
I - Reação entre N2 e O2 nos motores dos automóveis (devido à temperatura elevada): N2 + 2O2 → 2NO2
II - Reação do óxido nitroso - nítrico com água: 2NO2 + H2O → HNO2 + HNO3
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É POSSÍVEL IDENTIFICAR QUE O GÁS CARBÔNICO FAZ PARTE DA COMPOSIÇÃO DO AR EXPIRADO?
A reação química do gás carbônico( óxido ácido) com água de cal ( hidróxido de cálcio) produz um sal carbonato de cálcio e água. O carbonato de cálcio é insolúvel em água, forma um precipitado branco provocando turvação na solução.
VEJA A REAÇÃO
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
CaCO3: Precipitado branco leitoso que se deposita no
fundo do recipiente.
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O produto obtido é o CO2
Pode ser identificado através reação com água de cal: Ca(OH)2
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
Água de cal
Sólido insolúvel em água
CaCO3 : Precipitado branco leitoso
De olho no vestibular
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Na respiração animal o ar expirado contém gás carbônico, que é um óxido ácido. Utiliza-se como critério a reação deste óxido com uma base, no caso hidróxido de bário, que origina um sal insolúvel em água. Podendo-se assim diferenciar este gás do oxigênio que faz parte do ar inspirado.
REAÇÃO: CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O
H2CO3
BaCO3 Precipitado branco leitoso
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Também chamados indiferentes, não reagem com ácidos, nem com bases nem com água.Exemplos :
CO ; NO ; N2O
Óxidos
Óxidos Neutros
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Comparação entre os tipos de óxidos
Óxido Formado por Composto Exemplos
Ácido Ametal e oxigênio MolecularCO2, SO3, P2O5, Cl2O7, SO2, N2O5
Neutro Ametal e oxigênio Molecular CO, NO, N2O
Básico Metal alcalino ou alcalino – terroso e oxigênio
Iônico Na2O, Li2O, K2O, MgO, CaO, BaO
1812 13 14 15 16 17
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Óxidos
Básicos
Óxidos
Ácidos
(anidridos)
Nox ≥+4
Óxidos Anfóteros
ClassificaçãoClassificação
Óxidos anfóteros
Dos metais: ZnO e Al2O3, PbO, PbO2, SnO, SnO2, Fe2O3
Dos semi – metais: As2O3, As2O5, Sb2O3 e Sb2O5
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Possuem duplo caráter, ou seja, reagem com ácidos e com bases fortes e não reagem com água. Para elementos com ampla gama de Nox, os mais baixos são básicos, os mais altos são ácidos, e os intermediários, anfóteros.
São principais Exemplos : ZnO ; Al2O3
ÓX. ANFÓTERO + ÁCIDO → SAL + ÁGUA
ZnO HCl → ZnCl 2 + H2O+
Óxidos
Óxidos Anfóteros
2
Zn +2 Cl-1 ZnCl2
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EXERCÍCIOS DO LIVRO
104. Átomos neutros de um certo elemento representativo M apresentam dois elétrons em sua camada de valência. As fórmulas corretas para o seu óxido normal e brometo são, respectivamente:
M ( 2 elétrons na camada de valência )
M2+
Íon óxido: O2-M2+ O2- MO
Íon brometo Ácido Bromídrico HBr
Br -
M2+
Br -
MBr2
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Óxidos
Óxidos duplos, mistos ou salinos
Óxidos Duplos, mistos ou salinos :Óxidos Duplos, mistos ou salinos :
São considerados como resultantes da união de dois outros óxidos. Também chamados de salinos ou mistos, tem o elemento ligado ao oxigênio com um “Nox não-inteiro”.
Exemplos : Fe3O4 ; Mn3O4 ; Pb3O4
FeO + Fe2O3 = Fe3O4
Fórmula geral: M3O4
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Água oxigenada - Solução aquosa de Peróxido de hidrogênio: H2O2
H2O2 → H2O + O2 2
2
Fotólise
H - O - O - H - O – O -
Presença do ânion: O2-2 - ânion peróxido
-1 -1
Peróxido de hidrogênio – O mais importante
peróxidos
-1 -1 +1+1
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Óxidos
Formulação Peróxidos
Peróxidos da família IA ( E2O2 )
Peróxido de sódio: Na+1 O2-2 Na2O2
Outros exemplos: K2O2, Li2O2, H2O2
Peróxidos da família IIA ( EO2 )
Peróxido de cálcio: Ca+2 O2-2
CaO2
Outros exemplos: MgO2, BaO2
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Formados principalmente por elementos dos grupos 1 A e 2 A, têm caráter básico. Devido a uma ligação especial [ - O - O - ], o oxigênio tem Nox = - 1.
Exemplos : H2O2 ; Na2O2 ; K2O2 ; CaO2
Óxidos
Peróxidos
Comportamento em água
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Óxidos
Peróxidos
Peróxido + água → Base + H2O2
Na2O2 + H2O → NaOH + H2O22
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CO : Resultante da combustão incompleta de combustíveis fósseis...
... o monóxido de carbono é um perigoso poluente...
... causando a morte por asfixia, se inalado em quantidade!
CO2 : Necessário em pequenas concentrações, o gás carbônico é o principal responsável pelo “efeito estufa”...
... pela acidez natural da água da chuva...
pH < 7
...e é chamado de “gelo seco”, quando sólido.
Principais óxidos e suas aplicações
42
Principais óxidos e suas aplicações
A água mineral e os refrigerantes gaseificados contêm gás carbônico, que reage com a água, produzindo um meio ácido. Observe a equação desta reação:
Como o CO2 é um óxido ácido e reage com bases, produzindo sal e água, podemos identificar sua presença no ar expirado, borbulhando-o numa solução aquosa de Ca(OH)2 (água de cal):
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Principais óxidos e suas aplicações
Na preparação da argamassa, a cal viva ou virgem (CaO) é misturada à água, ocorrendo uma reação que libera grande quantidade de calor:
A cal virgem é obtida pelo aquecimento do CaCO3, que é encontrado na natureza como constituinte do mármore, do calcário e da calcita:
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Principais óxidos e suas aplicações
O peróxido de hidrogênio, ou água oxigenada, é um líquido incolor, com viscosidade semelhante à de um xarope, que explode violentamente quando aquecido. As soluções aquosas diluídas de peróxido de hidrogênio são de uso comum. A solução aquosa a 3% de peróxido de hidrogênio é vendida em drogarias e utilizada como anti-séptico e alvejante. Os frascos de água oxigenada normalmente são escuros ou opacos, pois a luz provoca sua decomposição:
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SO2 e SO3 :
Na gasolina e, principalmente, no óleo Diesel existem compostos de enxofre...
... que produzem dióxido e trióxido de enxofre ao serem queimados!
A alta concentração desses poluentes no ar...
... é a grande responsável pelas “chuvas ácidas”.
SO3 + H2O H→ 2SO4
SO2 + H2O H→ 2SO3
Principais óxidos e suas aplicações
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N2O :Conhecido como gás hilariante...
... o monóxido de dinitrogênio foi uma das primeiras substâncias anestésicas descobertas.
N2O5 : Juntamente com outros óxidos de nitrogênio, também é responsável por chuvas ácidas.
N2
O2
no ar atmosférico
N2O4N2O3 N2O5
HNO3
HNO2
descarga elétrica
Principais óxidos e suas aplicações
Os óxidos e os fenômenos naturais
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Créditos
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Prof. Augusto SérgioQuímico – UFBA
Prof. Nelson VirgilioEngenheiro Químico – UFBA
