Compuestos de oxígeno

El cuarzo es un mineral cristalino común hecho de sílice, o dióxido de silicio (SiO
2)

El resto de la corteza terrestre está formado también por compuestos de oxígeno, sobre todo carbonato de calcio (en la caliza) y silicatos (en los feldespatos). Los silicatos solubles en agua en forma de Na
4SiO
4, Na
2SiO
3 y Na
2Si
2O
5 se utilizan como detergentes y adhesivos.

Los peróxidos conservan parte de la estructura molecular original del oxígeno ((-O-O-). El peróxido de sodio blanco o amarillo claro (Na
2O
2) se forma cuando el sodio metálico se quema en oxígeno. Cada átomo de oxígeno en su ion peróxido puede tener un octeto completo de 4 pares de electrones. Los superóxidos son una clase de compuestos muy similares a los peróxidos, pero con un solo electrón no apareado por cada par de átomos de oxígeno (O-
2). Estos compuestos se forman por oxidación de metales alcalinos con radios iónicos mayores (K, Rb, Cs). Por ejemplo, el superóxido de potasio (KO
2) es un sólido de color amarillo anaranjado que se forma cuando el potasio reacciona con el oxígeno.

El peróxido de hidrógeno (H
2O
2) puede producirse haciendo pasar un volumen de 96% a 98% de hidrógeno y 2 a 4% de oxígeno a través de una descarga eléctrica. Un método más comercialmente viable es permitir la autoxidación de un intermediario orgánico, la 2-etilantrahidroquinona disuelta en un disolvente orgánico, para que se oxide a H
2O
2 y a la 2-etilantraquinona. La 2-etilantraquinona se reduce entonces y se recicla de nuevo en el proceso.

Cuando se disuelven en agua, muchos óxidos metálicos forman soluciones alcalinas, mientras que muchos óxidos de no metales forman soluciones ácidas. Por ejemplo, el óxido de sodio en solución forma la base fuerte hidróxido de sodio, mientras que el pentóxido de fósforo en solución forma ácido fosfórico.

Aniones oxigenados como los cloratos (ClO-
3), los percloratos (ClO-
4), los cromatos (CrO2-
4), los dicromatos (Cr
2O2-
7), los permanganatos (MnO-
4) y los nitratos (NO-
3) son fuertes agentes oxidantes. El oxígeno forma heteropoliácidos e iones polioxometalato con el wolframio, el molibdeno y algunos otros metales de transición, como el ácido fosfotúngstico (H
3PW
12O
40) y el ácido octadecamolibdofosfórico (H
6P
2Mo
18O
62).

Un compuesto de oxígeno inesperado es el hexafluoroplatinato de dioxilo, O+
2PtF-
6, descubierto al estudiar las propiedades del hexafluoruro de platino (PtF
6). Un cambio de color cuando este compuesto se exponía al aire atmosférico sugería que se estaba oxidando el dioxígeno (a su vez, la dificultad de oxidar el oxígeno condujo a la hipótesis de que el xenón podría ser oxidado por el PtF
6, lo que dio lugar al descubrimiento del primer compuesto de xenón hexafluoroplatinato Xe+
PtF-
6). Los cationes de oxígeno se forman sólo en presencia de oxidantes más fuertes que el oxígeno, lo que los limita a la acción del flúor y de ciertos compuestos de flúor. Se conocen los fluoruros de oxígeno simples.

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