Formulación
Un óxido metálico se forma cuando un metal reacciona con oxígeno
molecular (O₂). En estos compuestos, el oxígeno actúa como un anión óxido (O²⁻).
La fórmula de los óxidos metálicos sigue el orden catión-anión, donde el catión es el metal y
el anión es el oxígeno.
Dado que el ion óxido tiene una carga de -2, el subíndice del metal se determina aplicando la regla de recíprocos, que establece que el subíndice del
catión será igual al
valor absoluto de la carga del anión.
Así, si el metal tiene una carga de +1, el subíndice del
oxígeno será 2, como en el caso del óxido de sodio, Na₂O. Si el metal tiene una
carga de +2, el subíndice del oxígeno será 1, como en el óxido de calcio, CaO.
Para metales de estados de oxidación variables, como el hierro, se pueden
formar varios óxidos diferentes: el FeO (óxido de hierro(II)) y el Fe₂O₃ (óxido
de hierro(III)) son ejemplos de cómo cambia la fórmula según el estado de
oxidación del metal.
Nomenclatura y propiedades
Los óxidos metálicos son compuestos iónicos típicos, formados por la
interacción electrostática entre el catión metálico y el anión óxido (O²⁻).
Son sólidos a temperatura ambiente, y se
caracterizan por sus elevadas temperaturas de fusión y
ebullición. Debido a su estructura iónica, son malos conductores de electricidad en estado sólido, pero conducen en estado fundido o disuelto, debido a la
movilidad de los iones.
En cuanto a su nomenclatura, los óxidos metálicos se nombran
siguiendo la nomenclatura de Stock, comenzando por la palabra
"óxido", seguida del nombre del metal y, si es necesario, el número
de oxidación del metal en números romanos entre paréntesis. Por ejemplo, Fe₂O₃
se nombra como óxido de hierro(III), indicando que el hierro está actuando con
estado de oxidación +3. Para metales que solo tienen un estado de oxidación
posible, como el sodio o el calcio, no se requiere especificar el número romano,
por ejemplo, óxido de sodio (Na₂O) u óxido de calcio (CaO).
Muchos óxidos metálicos son básicos, ya que
reaccionan con el agua para formar hidróxidos metálicos. Por ejemplo, el óxido
de sodio reacciona con agua para formar hidróxido de sodio: Na₂O + H₂O → 2NaOH.
Esta propiedad se debe a la fuerte tendencia de los óxidos metálicos a aceptar
protones, neutralizando ácidos. Por esta razón, los óxidos básicos tienen
aplicaciones industriales importantes en la neutralización de residuos ácidos y
en la producción de materiales básicos para la industria química.
Síntesis
La formación de óxidos metálicos ocurre mediante la reacción directa de un
metal con oxígeno molecular: Metal + O₂ → Óxido metálico. Por ejemplo: 4Na + O₂
→ 2Na₂O; 2Ca + O₂ → 2CaO. Estas
reacciones son generalmente exotérmicas, liberando una cantidad considerable de
calor, y en algunos casos pueden ser muy violentas, especialmente con metales
muy reactivos como el sodio o el potasio.
También pueden formarse óxidos metálicos por descomposición
térmica de compuestos, como los hidróxidos o carbonatos metálicos: CaCO₃ → CaO
+ CO₂ (por calentamiento) Este tipo de síntesis es fundamental en procesos
industriales como la obtención de la cal viva (CaO) a partir de la caliza
(CaCO₃) en la industria de la construcción.
Referencias
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