Reaccion quimica de los oxidos

4 tipos de óxidos

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El tercer periodo de la tabla periódica presenta una interesante química en forma de elementos y sus óxidos, que experimentan diversas reacciones. Conozcamos más sobre las reacciones de los elementos del período 3 y sus óxidos.

La electronegatividad es una propiedad química, una medida cuantitativa de la fuerza con la que un átomo retiene sus electrones. El tipo de enlace en los óxidos puede determinarse evaluando la diferencia de electronegatividades entre el oxígeno y el elemento. La electronegatividad del oxígeno es 3,5. En la Tabla 1 se muestran las electronegatividades de los elementos del Periodo 3 (utilizando la escala de Pauling de electronegatividad de los átomos) y las diferencias en electronegatividad de cada elemento y el oxígeno.

Óxidos no metálicos

A diferencia del resto de elementos del Grupo 1A, que existen como metales, el hidrógeno elemental existe como moléculas gaseosas de H2. Los compuestos formados entre el hidrógeno y los no metales son moleculares y no iónicos. (es decir, el hidrógeno forma enlaces covalentes con los no metales). Por ejemplo, el hidrógeno reacciona con los halógenos (Grupo VIIA) según:

donde X puede ser cualquier halógeno, como F, Cl, Br o I. El hidrógeno en estos compuestos tiene un estado de oxidación de +1 mientras que los halógenos son -1. De forma similar, el hidrógeno reacciona con otros no metales elementales de forma predecible:

Como los metales alcalinos son tan activos, el producto de su reacción con el oxígeno gaseoso no es el que cabría esperar. Mientras que el litio metálico reacciona con el oxígeno gas para formar óxido de litio, como cabría esperar:

Cuando el oxígeno se combina con no metales en su forma elemental, el producto es un óxido no metálico. Por ejemplo, el oxígeno reacciona con el carbono sólido para formar monóxido de carbono o dióxido de carbono, respectivamente, como se muestra a continuación (reacción no equilibrada):

Generalmente, cuanto más metálico sea un elemento, más básico será su óxido. Del mismo modo, cuanto más no metálico sea un elemento, más ácido será su óxido. El carácter metálico de un elemento puede determinarse por su posición en la tabla periódica:

Óxido de sodio

En un artículo publicado recientemente en la revista Nature Communications, Manos Mavrikakis, catedrático de Ingeniería Química y Biológica de la Universidad de Wisconsin-Madison, y sus colaboradores informan de descubrimientos fundamentales sobre cómo reacciona el agua con los óxidos metálicos. El trabajo abre las puertas a una mayor comprensión y control de las reacciones químicas en campos que van desde la catálisis a la geoquímica y la química atmosférica.

"Estos materiales de óxido metálico están por todas partes, y el agua también", afirma Mavrikakis. "Estaría bien ver cómo algo tan abundante como el agua interactúa con materiales que aceleran las reacciones químicas".

Estas reacciones desempeñan un papel enorme en la creación impulsada por catálisis de plataformas químicas comunes como el metanol, que se produce del orden de 10 millones de toneladas al año como materia prima para la producción de productos químicos y para usos como combustible. "El 90% de todos los procesos catalíticos utilizan óxidos metálicos como soporte", afirma Mavrikakis. "Por tanto, todas las reacciones que incluyan agua como impureza o reactivo o producto se verían afectadas por las percepciones desarrolladas".

Hexóxido de tetrafosforo

"Estos materiales de óxido metálico están por todas partes, y el agua también", afirma Mavrikakis. "Estaría bien ver cómo algo tan abundante como el agua interactúa con materiales que aceleran las reacciones químicas".

Estas reacciones desempeñan un papel enorme en la creación impulsada por catálisis de plataformas químicas comunes como el metanol, que se produce del orden de 10 millones de toneladas al año como materia prima para la producción de productos químicos y para usos como combustible. "El 90% de todos los procesos catalíticos utilizan óxidos metálicos como soporte", afirma Mavrikakis. "Por tanto, todas las reacciones que incluyan agua como impureza o reactivo o producto se verían afectadas por los conocimientos desarrollados".

Los químicos saben cómo interactúa el agua con muchos metales no oxidados, que son muy homogéneos. Los óxidos metálicos son más complicados: de vez en cuando falta un átomo de oxígeno, lo que Mavrikakis denomina "defectos de oxígeno". Cuando el agua se encuentra con uno de esos defectos, forma dos hidroxilos adyacentes, un compuesto estable formado por un átomo de oxígeno y otro de hidrógeno.