Cómo decidir la naturaleza ácida o básica de los óxidos

En general, el carácter electropositivo del átomo central del óxido determinará si el óxido será ácido o básico. Cuanto más electropositivo sea el átomo central, más básico será el óxido. Cuanto más electronegativo sea el átomo central, más ácido será el óxido. El carácter electropositivo aumenta de derecha a izquierda a lo largo de la tabla periódica y aumenta hacia abajo en la columna. La tendencia del comportamiento ácido-base es de óxidos fuertemente básicos en el lado izquierdo a fuertemente ácidos en el lado derecho, a través de un óxido anfótero (óxido de aluminio ) en el medio. Un óxido anfótero es aquel que muestra propiedades ácidas y básicas. Esta tendencia se aplica solo a los óxidos de los elementos individuales en la o más alta. estados de oxidación para esos elementos. El patrón es menos claro para otros óxidos.

Definimos la acidez de óxido no metálico en términos de las soluciones ácidas formadas en reacciones con el agua. Por ejemplo, el trióxido de azufre reacciona con el agua para formar ácido sulfúrico.
En resumen, los óxidos ácidos son óxidos de no metales y los óxidos básicos son óxidos de metales.

Hay tres óxidos no metálicos de la parte superior derecha de la tabla periódica, $ \ ce {CO} $ , $ \ ce {NO} $ y $ \ ce {N2O} $ , que tienen números de oxidación tan bajos para el átomo central que dan soluciones acuosas neutras.

Dado que la acidez de un catión aumenta rápidamente con la carga, los elementos del bloque d que exhiben una amplia variedad de números de oxidación pueden tener uno o más óxidos que exhiben solo propiedades básicas y uno o más óxidos que exhiben solo propiedades ácidas. Cuanto mayor sea el número de oxidación, más ácido será el óxido correspondiente. El cromo es un ejemplo de tal elemento. $ \ ce {CrO} $ es básico, $ \ ce {Cr2O3} $ es anfótero y $ \ ce {CrO3} $ es ácido.

Considere el óxido de un átomo electropositivo y el de uno electronegativo. Y también considérelos hidrolizados (es decir, $ \ ce {E = O + H2O – > E- (OH) 2} $ o $ \ ce {EOE + H2O – > E-OH + HO-E} $).

El oxígeno es muy electronegativo, por lo que siempre debería ser $ \ delta – $. Pero el átomo electronegativo permitirá que el oxígeno extraiga menos densidad de electrones, por lo que habrá menos carga negativa en el oxígeno. Esto significa que desplazar el protón para dar al oxígeno una carga más negativa se vuelve más favorable. Por lo tanto, el óxido es ácido .

Ahora, para el átomo electropositivo, el oxígeno ahora casi obtiene la densidad de electrones completa de ese átomo. Esto significa que el oxígeno es demasiado negativo para sentirse bien, por lo que extraerá protones de la solución circundante para protonarse. Por lo tanto, el óxido es básico .

Comentarios

• Depende de lo que quieras decir con ácido o básico. Mire la teoría Lux-Flood;)
• @Shadock Br ø nsted-Lowry definición de ácido / base.
• Nunca pensé en ácidos y bases bajo esta luz, realmente me gustó esta respuesta.

Hay una teoría desarrollada por Hermann Lux y Håkon Flood, llamado Teoría Lux-Flood para explicar el carácter básico o ácido de un óxido.

Las reglas son muy simples.

Un ácido de Lux-Flood acepta $ \ ce {O ^ {2 -}} $

Una base de Lux-Flood es un donante de $ \ ce {O ^ {2 -}} $

Ejemplos

$ \ ce {CaO} $ es una base de LF porque $ \ ce {CaO} = \ ce {Ca ^ {2 +}} + \ ce {O ^ {2 -}} $

$ \ ce {SiO2} $ es un ácido de LF porque e $ \ ce {Si} $ tiene un orbital d desocupado, entonces puede tener una valencia superior a dos y luego acepta $ \ ce {O ^ {2 -}} $ iones.

Entonces pueden reaccionar para darle $ \ ce {CaSiO3} $

EDIT

Si usa las reglas de Fajans, encontrará que $ \ ce {CaO} $ es más iónico que $ \ ce {SiO2} $ por eso este razonamiento es correcto.

Para medir la fuerza de ellos es común usar la escala de $ \ ce {pO ^ {2 -}} = – \ log (\ ce {O ^ {2 -}}) $ como lo hacemos para $ \ ce {pH} $ .

Puede que exista un compuesto anfótero Lux-Flood, pero no tengo ejemplos en este momento.

Comentarios

• Sus ejemplos realmente no hacen sentido. $ \ ce {SiO2} $ también es $ \ ce {Si ^ 4 + + O ^ 2 -} $. Además, mientras que el silicio tiene orbitales d en algún lugar del cielo, también los tiene el calcio. En ninguno de los dos participan en la vinculación de forma significativa. Creo que entiendo a dónde quieres ir, pero está mal redactado.
• @Jan Tengo una mejor explicación: editaré mi publicación.
• Punto de vista muy interesante. Me gustaría que añadiera ejemplos con óxidos anfóteros. Además, se desaconsejan las explicaciones que incluyen la participación de los orbitales 3d en la química de los elementos de la 3ª fila.
• @Marko para el compuesto anfótero, es la respuesta de Yomen que acabo de ver. 🙂
• Lo sé, pero quiero que amplíe su respuesta y amenace a los óxidos anfóteros con la teoría Lux-Flood.