Óxidos metálicos

Te explicamos qué son los óxidos metálicos, cómo se obtienen, se nombran y para qué se usan. Además, qué son los óxidos no metálicos.

¿Qué son los óxidos metálicos?

En química, se llama óxidos básicos u óxidos metálicos a un tipo de compuestos moleculares que resulta al combinar un metal con el oxígeno. En estos compuestos el átomo de oxígeno tiene estado de oxidación -2. Su fórmula general puede expresarse de la siguiente manera:

X₂O_n

Donde X es el elemento metálico y n es la valencia de dicho metal.

Estos compuestos también se llaman óxidos básicos porque reaccionan con el agua formando hidróxidos, por lo que además son conocidos como bases. Este tipo de compuestos son bastante comunes en la vida cotidiana ya que los elementos químicos más abundantes en la tabla periódica son, justamente, los metálicos.

Los óxidos metálicos retienen algunas de las propiedades del elemento metálico, como la buena conductividad de la electricidad y el calor, o sus elevados puntos de fusión. Además, se presentan en los tres estados de agregación de la materia.

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¿Cómo se obtienen los óxidos metálicos?

Los óxidos metálicos, como hemos dicho antes, se obtienen cuando se hace reaccionar un metal cualquiera con el oxígeno. Un ejemplo de esto lo vemos cuando un metal se oxida por estar en continuo contacto con el oxígeno presente en el aire o en el agua. Dicha relación suele expresarse en la siguiente fórmula:

Oxígeno (O) + Elemento metálico (X) = Óxido básico o metálico.

Nomenclatura de los óxidos metálicos

Existen diferentes sistemas de nomenclatura química. Para nombrar los óxidos metálicos emplearemos el sistema estequiométrico o sistemático (recomendado por la IUPAC ) y el sistema STOCK. También existe un sistema de nomenclatura llamado “tradicional”, pero actualmente se utiliza poco.

Para nombrar los óxidos metálicos según estos sistemas, primero se deben tener en cuenta algunas cuestiones:

• Cuando el elemento metálico tiene un único número de oxidación (por ejemplo, el galio (Ga) tiene solo 3+):
  • Tradicional. Se agregan sufijos y prefijos según el estado de oxidación de los elementos metálicos. Por ejemplo: óxido de galio (Ga₂O₃).
  • Sistemático. Se nombran según la cantidad de átomos de cada tipo que tiene la molécula. Por ejemplo: trióxido de digalio (Ga₂O₃).
  • STOCK. Se añade al final del nombre el estado de oxidación del metal en ese compuesto, en números romanos y entre paréntesis. Muchas veces, si el metal tiene un solo estado de oxidación, se omite el número romano. Por ejemplo: óxido de galio (III) u óxido de galio (Ga₂O₃).
• Cuando el elemento metálico tiene dos números de oxidación (por ejemplo, el plomo (Pb) tiene 2+ y 4+):
  • Tradicional. Se agregan sufijos y prefijos según el estado de oxidación de los elementos metálicos. Cuando el elemento tiene el mayor estado de oxidación se utiliza el sufijo -ico y cuando tiene el menor se utiliza el sufijo -oso. Por ejemplo: óxido plúmbico (PbO₂) cuando el estado de oxidación es el mayor (4+) y óxido plumboso (PbO) cuando el estado de oxidación es el menor (2+).
  • Sistemático. Se mantienen las reglas. Por ejemplo: dióxido de plomo (PbO₂), cuando tiene estado de oxidación (4+) y monóxido de plomo (PbO) cuando tiene estado de oxidación (2+).
  • STOCK. Se añade al final del nombre el estado de oxidación del metal en ese compuesto según corresponda, en números romanos y entre paréntesis. Por ejemplo: óxido de plomo (IV) (PbO₂) y óxido de plomo (II) (PbO).
    Aclaración. A veces los subíndices se pueden simplificar. Este es el caso del óxido de plomo (IV), que se podría representar como Pb₂O₄, pero se simplifican los subíndices y queda PbO₂.

• Cuando el elemento metálico tiene tres números de oxidación (por ejemplo, el cromo (Cr) tiene principalmente 2+, 3+, 6+):
  • Tradicional. Se agregan sufijos y prefijos según el estado de oxidación de los elementos metálicos. Cuando el elemento tiene el mayor estado de oxidación se añade el sufijo -ico, para el estado de oxidación intermedio se añade el sufijo -oso y para el menor se añade el prefijo -hipo, seguido del nombre del metal, seguido del sufijo -oso. Por ejemplo: óxido crómico (CrO₃) cuando tiene estado de oxidación (6+), óxido cromoso (Cr₂O₃) cuando tiene estado de oxidación (3+) y óxido hipocromoso (CrO) cuando tiene estado de oxidación (2+).
  • Sistemático. Se mantienen las reglas. Por ejemplo: monóxido de cromo (CrO) cuando tiene estado de oxidación (2+), trióxido de dicromo (Cr₂O₃) cuando tiene estado de oxidación (3+) y trióxido de cromo (CrO₃) cuando tiene estado de oxidación (6+).
  • STOCK. Se añade al final del nombre el estado de oxidación del metal en ese compuesto según corresponda, en número romanos y entre paréntesis. Por ejemplo: óxido de cromo (II) (CrO), óxido de cromo (III) (Cr₂O₃) y óxido de cromo (VI) (CrO₃).
• Cuando el elemento tiene cuatro números de oxidación (el manganeso (Mn) tiene principalmente 2+, 3+, 4+, 7+)
  • Tradicional. Cuando el elemento tiene el mayor estado de oxidación se añade el prefijo per- y el sufijo -ico, para el estado de oxidación que le sigue se añade el sufijo -ico,  para el estado de oxidación siguiente se añade el sufijo -oso y para el menor estado de oxidación se añade el prefijo hipo- y el sufijo -oso. Por ejemplo: óxido permangánico (Mn₂O₇) cuando tiene estado de oxidación (7+), óxido mangánico (MnO₂) cuando tiene estado de oxidación (4+), óxido manganoso (Mn₂O₃)  cuando tiene estado de oxidación (3+) y óxido hipomanganoso (MnO) cuando tiene estado de oxidación (2+).
  • Sistemático. Se mantienen las reglas. Por ejemplo: heptaóxido de dimanganeso (Mn₂O₇)  cuando tiene estado de oxidación (7+), dióxido de manganeso (MnO₂) cuando tiene estado de oxidación (4+), trióxido de dimanganeso (Mn₂O₃) cuando tiene estado de oxidación (3+) y monóxido de manganeso (MnO)  cuando tiene estado de oxidación (2+).
  • STOCK. Se añade al final del nombre el estado de oxidación del metal en ese compuesto según corresponda, en número romanos y entre paréntesis. Por ejemplo: óxido de manganeso (VII) (Mn₂O₇), óxido de manganeso (IV) (MnO₂), óxido de manganeso (III) (Mn₂O₃) y óxido de manganeso (II) (MnO).

Usos de los óxidos metálicos

Los óxidos metálicos tienen una gigantesca aplicación en la vida cotidiana, sobre todo en la fabricación de diversas sustancias químicas. Algunos ejemplos son:

• Óxido de magnesio. Se utiliza para la preparación de medicamentos destinados al estómago, y en la fabricación de antídotos para intoxicaciones.
• Óxido de zinc. Se utiliza para la fabricación de pinturas, colorantes y pigmentos de teñido.
• Óxido de aluminio. Se utiliza para aleaciones de enorme dureza y otros metales de uso industrial.
• Óxido de plomo. Se utiliza en la fabricación del vidrio.

Importancia de los óxidos metálicos

Los óxidos metálicos son sumamente importantes para el ser humano y para las industrias contemporáneas, ya que sirven de aditamento en muchos compuestos de aplicación cotidiana.

Además, son la materia prima en laboratorios químicos para la obtención de bases y otros compuestos, ya que su abundancia los hace mucho más fáciles de obtener y manipular.

Ejemplos de óxidos metálicos

Algunos ejemplos adicionales de óxidos metálicos son:

• Óxido de sodio (Na₂O)
• Óxido de potasio (K₂O)
• Óxido de calcio (CaO)
• Óxido cúprico (CuO)
• Óxido ferroso (FeO)
• Óxido de plomo (PbO)
• Óxido de aluminio (AlO₃)

Óxidos no metálicos

Los óxidos no metálicos son aquellos en que el oxígeno se combina con un elemento no metálico, y se conocen como anhídridos. El más común de ellos es el dióxido de carbono (CO₂) que expulsamos en la respiración y que las plantas consumen para realizar la fotosíntesis.

Estos compuestos son muy importantes en la bioquímica. A diferencia de los metálicos, no son buenos conductores de la electricidad y el calor. Cuando se los hace reaccionar con el agua se obtienen ácidos, también llamados oxácidos.

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Referencias

• “Óxido básico” en Wikipedia.
• “Óxidos básicos” en Aula en Red.
• “Química. Formación de óxidos metálicos, no metálicos y haluros de oxígeno” (video) en Amigos de la química.
• “Nomenclatura de los óxidos metálicos” (video) en Patria Educación.
• “Óxidos básicos ejemplos” en Ciencias Naturales.