Un óxido ( / ˈ ɒ k s aɪ d / ) es un compuesto químico que contiene al menos un átomo de oxígeno y otro elemento [1] en su fórmula química . El "óxido" en sí mismo es el dianión del oxígeno, un ion O 2– (molecular). Por lo tanto, los óxidos metálicos contienen típicamente un anión de oxígeno en el estado de oxidación de -2. La mayor parte de la corteza terrestre está formada por óxidos sólidos, resultado de la oxidación de los elementos.por el oxígeno en el aire o en el agua . Incluso los materiales considerados elementos puros a menudo desarrollan una capa de óxido. Por ejemplo, el papel de aluminio desarrolla una capa delgada de Al 2 O 3 (llamada capa de pasivación ) que protege el papel de una mayor corrosión . [2] Ciertos elementos pueden formar múltiples óxidos, que difieren en las cantidades del elemento que se combina con el oxígeno. Los ejemplos son carbono , hierro , nitrógeno (ver óxido de nitrógeno ), silicio , titanio , litio yaluminio _ En tales casos, los óxidos se distinguen especificando el número de átomos involucrados, como en el monóxido de carbono y el dióxido de carbono , o especificando el número de oxidación del elemento , como en el óxido de hierro (II) y el óxido de hierro (III) .
Debido a su electronegatividad , el oxígeno forma enlaces químicos estables con casi todos los elementos para dar los óxidos correspondientes. Los metales nobles (como el oro o el platino ) son apreciados porque resisten la combinación química directa con el oxígeno, y las sustancias como el óxido de oro (III) deben generarse por rutas indirectas.
Dos vías independientes para la corrosión de los elementos son la hidrólisis y la oxidación por oxígeno. La combinación de agua y oxígeno es aún más corrosiva. Prácticamente todos los elementos se queman en una atmósfera de oxígeno o en un ambiente rico en oxígeno. En presencia de agua y oxígeno (o simplemente aire), algunos elementos, el sodio , reaccionan rápidamente para dar los hidróxidos. En parte, por esta razón, los metales alcalinos y alcalinotérreos no se encuentran en la naturaleza en su forma metálica, es decir, nativa. El cesio es tan reactivo con el oxígeno que se usa como captador en tubos de vacío y soluciones de potasio y sodio, las llamadas NaK .se utilizan para desoxigenar y deshidratar algunos disolventes orgánicos. La superficie de la mayoría de los metales consiste en óxidos e hidróxidos en presencia de aire. Un ejemplo bien conocido es el papel de aluminio , que está recubierto con una película delgada de óxido de aluminio que pasiva el metal, lo que ralentiza la corrosión . La capa de óxido de aluminio se puede construir a mayor espesor mediante el proceso de anodizado electrolítico . Aunque el magnesio y el aluminio sólidos reaccionan lentamente con el oxígeno en STP , como la mayoría de los metales, se queman en el aire y generan temperaturas muy altas. Los polvos de grano fino de la mayoría de los metales pueden ser peligrosamente explosivos en el aire. En consecuencia, a menudo se utilizan encohetes de combustible sólido .
En oxígeno seco, el hierro forma fácilmente óxido de hierro (II) , pero la formación de los óxidos férricos hidratados, Fe 2 O 3− x (OH) 2 x , que comprenden principalmente óxido, generalmente requiere oxígeno y agua. La producción de oxígeno libre por bacterias fotosintéticas hace unos 3.500 millones de años precipitó el hierro de la solución en los océanos como Fe 2 O 3 en el mineral de hierro económicamente importante hematita .
Los óxidos tienen una variedad de estructuras diferentes, desde moléculas individuales hasta estructuras poliméricas y cristalinas . En condiciones estándar, los óxidos pueden variar de sólidos a gases.
Los óxidos de la mayoría de los metales adoptan estructuras poliméricas . [3] El óxido generalmente une tres átomos de metal (p. ej., estructura de rutilo) o seis átomos de metal ( estructuras de carborundo o sal de roca ). Debido a que los enlaces MO son típicamente fuertes y estos compuestos son polímeros reticulados , los sólidos tienden a ser insolubles en solventes, aunque son atacados por ácidos y bases. Las fórmulas son a menudo engañosamente simples donde muchas son compuestos no estequiométricos . [2]