Composti dell’ossigeno

Il quarzo è un comune minerale cristallino fatto di silice, o biossido di silicio (SiO
2)

Il resto della crosta terrestre è formato anche da composti dell’ossigeno, soprattutto carbonato di calcio (nel calcare) e silicati (nei feldspati). I silicati solubili in acqua sotto forma di Na
4SiO
4, Na
2SiO
3, e Na
2Si
2O
5 sono usati come detergenti e adesivi. Il perossido di sodio bianco o giallo chiaro (Na
2O
2) si forma quando il sodio metallico viene bruciato in ossigeno. Ogni atomo di ossigeno nel suo ione perossido può avere un ottetto completo di 4 coppie di elettroni. I superossidi sono una classe di composti molto simili ai perossidi, ma con un solo elettrone spaiato per ogni coppia di atomi di ossigeno (O-
2). Questi composti si formano per ossidazione di metalli alcalini con raggi ionici più grandi (K, Rb, Cs). Per esempio, il superossido di potassio (KO
2) è un solido giallo-arancione formato quando il potassio reagisce con l’ossigeno.

Il perossido di idrogeno (H
2O
2) può essere prodotto facendo passare un volume di 96% – 98% di idrogeno e 2 – 4% di ossigeno attraverso una scarica elettrica. Un metodo commercialmente più valido è quello di permettere l’autossidazione di un intermedio organico, il 2-etilantraidrochinone sciolto in un solvente organico, per ossidarsi a H
2O
2 e 2-etilantrachinone. Il 2-etilantrachinone viene poi ridotto e riciclato nuovamente nel processo.

Quando disciolti in acqua, molti ossidi metallici formano soluzioni alcaline, mentre molti ossidi di non metalli formano soluzioni acide. Per esempio, l’ossido di sodio in soluzione forma l’idrossido di sodio a base forte, mentre il pentossido di fosforo in soluzione forma l’acido fosforico.

Anioni ossigenati come clorati (ClO-
3), perclorati (ClO-
4), cromati (CrO2-
4), dicromati (Cr
2O2-
7), permanganati (MnO-
4), e nitrati (NO-
3) sono forti agenti ossidanti. L’ossigeno forma acidi eteropolici e ioni poliossometalati con tungsteno, molibdeno e alcuni altri metalli di transizione, come l’acido fosfotungstico (H
3PW
12O
40) e l’acido ottadecamolibdophosphoric (H
6P
2Mo
18O
62).

Un composto inaspettato dell’ossigeno è l’esafluoroplatinato diossigenico, O+
2PtF-
6, scoperto studiando le proprietà dell’esafluoruro di platino (PtF
6). Un cambiamento di colore quando questo composto veniva esposto all’aria atmosferica suggeriva che il diossigeno veniva ossidato (a sua volta la difficoltà di ossidare l’ossigeno portò all’ipotesi che lo xeno potesse essere ossidato dal PtF
6, portando alla scoperta del primo composto xeno esafluoroplatinato Xe+
PtF-
6). I cationi dell’ossigeno si formano solo in presenza di ossidanti più forti dell’ossigeno, il che li limita all’azione del fluoro e di certi composti del fluoro. Si conoscono semplici fluoruri di ossigeno.

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