QUÍMICA · COMPUESTOS INORGÁNICOS
Compara óxidos de sodio, calcio, hierro, cobre y otros metales. Aprende a nombrarlos, calcular estados de oxidación y reconocer qué cambia entre sus reacciones y aplicaciones.
| Fórmula | Nombre | Metal: oxidación | Familia o posición |
|---|---|---|---|
| Na₂O | Óxido de sodio | +1 | Alcalino |
| K₂O | Óxido de potasio | +1 | Alcalino |
| MgO | Óxido de magnesio | +2 | Alcalinotérreo |
| CaO | Óxido de calcio o cal viva | +2 | Alcalinotérreo |
| FeO | Óxido de hierro(II), ferroso | +2 | Bloque d |
| Fe₂O₃ | Óxido de hierro(III), férrico | +3 | Bloque d |
| CuO | Óxido de cobre(II), cúprico | +2 | Bloque d |
| Cu₂O | Óxido de cobre(I), cuproso | +1 | Bloque d |
| ZnO | Óxido de zinc | +2 | Bloque d, grupo 12 |
| Cr₂O₃ | Óxido de cromo(III), crómico | +3 | Bloque d |
| MnO₂ | Óxido de manganeso(IV), dióxido de manganeso | +4 | Bloque d |
| TiO₂ | Óxido de titanio(IV), dióxido de titanio | +4 | Bloque d |
| SnO | Óxido de estaño(II), estannoso | +2 | Grupo 14 |
| SnO₂ | Óxido de estaño(IV), estánnico | +4 | Grupo 14 |
| U₃O₈ | Octaóxido de triuranio | Promedio +16/3 | Actínido |
| CeO₂ | Óxido de cerio(IV), dióxido de cerio | +4 | Lantánido |
En estos óxidos el oxígeno tiene estado de oxidación −2. La familia del metal orienta, pero no determina por sí sola todas las propiedades. Zinc se sitúa en el bloque d, grupo 12; no todos los elementos de ese bloque se clasifican estrictamente como metales de transición.
Cada caso relaciona fórmula, nombre y una propiedad o transformación. (s) significa sólido, (l) líquido, (g) gas y (aq) disuelto en agua. Las ecuaciones térmicas requieren calentamiento y las condiciones descritas; son balances explicativos.
EJEMPLO 1
Na₂O · metal: +1 · oxígeno: −2
Dos Na con estado de oxidación +1 compensan un O con −2. Es un óxido básico.
Na₂O no debe confundirse con Na₂O₂. Al arder sodio en oxígeno puede formarse peróxido; la combustión no garantiza obtener Na₂O puro.
Purdue University · Reacciones de metales alcalinos con oxígeno · OpenStax · Óxidos, peróxidos e hidróxidos
EJEMPLO 2
K₂O · metal: +1 · oxígeno: −2
La fórmula contiene dos K por cada O. Se diferencia tanto del peróxido K₂O₂ como del superóxido KO₂.
La combustión del potasio en exceso de oxígeno favorece el superóxido KO₂. No es correcto presentar K₂O como el único producto de quemar potasio al aire.
Purdue University · Reacciones de metales alcalinos con oxígeno · OpenStax · Óxidos, peróxidos e hidróxidos
EJEMPLO 3
MgO · metal: +2 · oxígeno: −2
MgO, también llamado magnesia, es un óxido básico empleado en materiales refractarios para hornos. Puede obtenerse por calcinación de carbonato de magnesio.
MgCO₃(s) → MgO(s) + CO₂(g)
La ecuación representa descomposición por calentamiento, no un procedimiento doméstico. Con ácido, el óxido forma una sal de magnesio y agua.
National Lime Association · Magnesia refractaria y usos industriales · OpenStax · Óxidos, peróxidos e hidróxidos
EJEMPLO 4
CaO · metal: +2 · oxígeno: −2
La calcinación de CaCO₃ produce CaO y desprende CO₂. La cal viva se transforma en hidróxido de calcio al reaccionar con agua, liberando calor.
CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g)
CaO(s) + H₂O(l) → Ca(OH)₂(s)
Cal viva, cal apagada y caliza son materiales distintos: CaO, Ca(OH)₂ y CaCO₃, respectivamente. El ciclo de la cal aparece en construcción y en tratamientos industriales.
OpenStax · Óxidos, peróxidos e hidróxidos · National Lime Association · Magnesia refractaria y usos industriales
EJEMPLO 5
FeO · metal: +2 · oxígeno: −2
La fórmula ideal FeO corresponde a Fe en +2. Permite contrastarlo con Fe₂O₃, donde el hierro está en +3.
La wüstita suele tener composición Fe₁₋ₓO por defectos y deficiencia de hierro. FeO no es una descripción suficiente de la herrumbre rojiza de una herramienta.
Liang y colaboradores · Wüstita no estequiométrica · OpenStax · Corrosión del hierro
EJEMPLO 6
Fe₂O₃ · metal: +3 · oxígeno: −2
Tres O suman −6; los dos Fe deben sumar +6. Así se obtiene el estado de oxidación +3 del hierro.
La herrumbre es un conjunto variable de productos de corrosión, entre ellos óxidos hidratados y oxihidróxidos. No equivale siempre a Fe₂O₃ puro ni se obtiene una conversión universal a hidróxidos con solo sumergir cualquier óxido en agua.
OpenStax · Nomenclatura química · OpenStax · Corrosión del hierro
EJEMPLO 7
CuO · metal: +2 · oxígeno: −2
CuO es un sólido negro. La oxidación del cobre con oxígeno, en condiciones apropiadas de calentamiento, puede producir este óxido.
2 Cu(s) + O₂(g) → 2 CuO(s)
Cu(OH)₂(s) → CuO(s) + H₂O(g)
También puede formarse por descomposición térmica de Cu(OH)₂. CuO y Cu₂O son sustancias diferentes, no dos maneras de escribir la misma fórmula.
OpenStax · Óxidos, peróxidos e hidróxidos · OpenStax · Nomenclatura química
EJEMPLO 8
Cu₂O · metal: +1 · oxígeno: −2
Dos átomos de cobre en +1 compensan un oxígeno en −2. Cu₂O aparece en la cuprita, que puede mostrar tonos rojizos.
En el ensayo de Fehling, sustancias reductoras pueden generar un precipitado de Cu₂O. El cambio no es exclusivo de la glucosa y no debe interpretarse por sí solo como diagnóstico de diabetes.
Handbook of Mineralogy · Cuprita, Cu₂O · Universidad de Diyala · Ensayos de carbohidratos
EJEMPLO 9
ZnO · metal: +2 · oxígeno: −2
ZnO es un óxido anfótero: puede reaccionar con ácidos y con bases fuertes en condiciones adecuadas. Se ha utilizado como pigmento blanco.
Que un óxido contenga metal no obliga a que sea exclusivamente básico. El comportamiento químico depende también del medio; véanse las dos reacciones del apartado de ácido y base.
OpenStax · Óxidos, peróxidos e hidróxidos · OpenStax · Reacciones de especies anfóteras
EJEMPLO 10
Cr₂O₃ · metal: +3 · oxígeno: −2
Cr₂O₃ contiene cromo en +3 y se emplea como pigmento verde. No es el mismo compuesto que CrO₃, donde el cromo está en +6.
Su resistencia al calentamiento o a determinados reactivos no significa que sea imposible fundirlo o que sea inerte en cualquier condición. La reactividad de un sólido depende del medio y de su preparación.
Royal Society of Chemistry · Cromo y sus pigmentos · OpenStax · Óxidos, peróxidos e hidróxidos
EJEMPLO 11
MnO₂ · metal: +4 · oxígeno: −2
MnO₂ es la composición ideal de la pirolusita. Participa en procesos de oxidación-reducción y se utiliza en pilas y en el tratamiento del color del vidrio.
El nombre dióxido cuenta dos oxígenos; IV indica el estado de oxidación del manganeso. Su empleo histórico en la obtención de cloro es una aplicación redox, no una prueba de que todos los óxidos reaccionen igual con un ácido.
Royal Society of Chemistry · Manganeso y MnO₂ · OpenStax · Pilas y baterías
EJEMPLO 12
TiO₂ · metal: +4 · oxígeno: −2
TiO₂ es un importante pigmento blanco. Aparece en formas cristalinas como el rutilo y la anatasa.
Dos sólidos pueden compartir composición y tener estructuras distintas. El poder cubriente de un pigmento depende también de sus partículas; el color no determina por sí solo la identidad química.
EJEMPLO 13
SnO · metal: +2 · oxígeno: −2
SnO contiene estaño en +2. La romarchita es una forma mineral negra de SnO con estructura tetragonal.
SnC₂O₄(s) → SnO(s) + CO(g) + CO₂(g)
La descomposición térmica de oxalato de estaño(II), con atmósfera controlada, puede representarse por el balance indicado. El producto depende de las condiciones; en presencia de oxígeno pueden ocurrir oxidaciones adicionales.
Handbook of Mineralogy · Romarchita, SnO · RSC Advances · Descomposición del oxalato de estaño(II)
EJEMPLO 14
SnO₂ · metal: +4 · oxígeno: −2
SnO₂ contiene estaño en +4 y puede producirse por oxidación del metal con oxígeno. La proporción Sn:O es 1:2.
Sn(s) + O₂(g) → SnO₂(s)
Cambiar SnO por SnO₂ cambia el estado de oxidación y las propiedades del compuesto. No se debe decidir cuál está presente únicamente por el color de una muestra.
EJEMPLO 15
U₃O₈ · metal: Promedio +16/3 · oxígeno: −2
Los ocho oxígenos aportan −16; los tres uranios suman +16. El valor +16/3 es un promedio formal de oxidación, no la carga de un ion individual.
El uranio es un actínido, no una tierra rara. Tampoco debe identificarse toda pechblenda con U₃O₈ puro: la uraninita se describe a partir de UO₂ y puede presentar oxidación, impurezas y composición variable.
Royal Society of Chemistry · Uranio e historia de su aislamiento · Handbook of Mineralogy · Uraninita
EJEMPLO 16
CeO₂ · metal: +4 · oxígeno: −2
CeO₂, llamado ceria, contiene cerio en +4 en su fórmula estequiométrica. Es conocido por su uso en el pulido de vidrio.
El cerio sí pertenece a los lantánidos incluidos entre las tierras raras. El CeO₂ puede presentar defectos de oxígeno; ni su tono blanco o amarillento ni una fórmula ideal describen todas las características de una muestra real.
Un óxido metálico binario combina un metal y oxígeno. Para interpretar MₐOᵦ con oxígeno en −2, la neutralidad exige a × estado del metal − 2b = 0. Es una cuenta formal de oxidación, no una medida directa de cargas en un cristal.
| Fórmula | Nombre con estado de oxidación | Nombre con prefijos | Nombre tradicional |
|---|---|---|---|
| FeO | Óxido de hierro(II) | Monóxido de hierro | Óxido ferroso |
| Fe₂O₃ | Óxido de hierro(III) | Trióxido de dihierro | Óxido férrico |
| Cu₂O | Óxido de cobre(I) | Monóxido de dicobre | Óxido cuproso |
| CuO | Óxido de cobre(II) | Monóxido de cobre | Óxido cúprico |
| SnO₂ | Óxido de estaño(IV) | Dióxido de estaño | Óxido estánnico |
Los números romanos indican oxidación; los prefijos cuentan átomos. En MnO₂, «dióxido» indica dos oxígenos y «manganeso(IV)» indica +4. No se escribe manganeso(II) por ver un subíndice 2.
No todo compuesto que contiene metal y oxígeno pertenece a la misma familia. Estas tres fórmulas de potasio tienen composición y comportamiento diferentes:
| Fórmula | Familia | Grupo de oxígeno | Estado del O |
|---|---|---|---|
| K₂O | Óxido | O²⁻ | −2 |
| K₂O₂ | Peróxido | O₂²⁻ | −1 por O |
| KO₂ | Superóxido | O₂⁻ | Promedio −1/2 por O |
La fórmula K₂O₂ no se simplifica a KO: se perdería la identidad del grupo peróxido. Ca(OH)₂ es un hidróxido y CaCO₃ es un carbonato; ambos contienen calcio y oxígeno, pero no son óxidos binarios.
Muchos óxidos metálicos son básicos; otros, como ZnO y Al₂O₃, son anfóteros. También existen óxidos metálicos de carácter ácido, como CrO₃. «Metálico» describe la composición, no una regla universal de reacción con agua.
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MgO(s) + 2 HCl(aq) → MgCl₂(aq) + H₂O(l)
Un mol de MgO consume dos moles de HCl en el balance completo.
ZnO(s) + 2 H⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + H₂O(l)
El óxido consume protones.
ZnO(s) + 2 OH⁻(aq) + H₂O(l) → [Zn(OH)₄]²⁻(aq)
Se representa la formación de un complejo soluble; depende de las condiciones del medio.
2 SnO(s) + O₂(g) → 2 SnO₂(s)
Sn pasa de +2 a +4. La ecuación conserva dos Sn y cuatro O.
CaO reacciona con agua para dar Ca(OH)₂; de ello no se deduce que todos los óxidos metálicos se conviertan en hidróxidos al mojarlos. Solubilidad, equilibrio y rapidez de reacción son cuestiones distintas.
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Un uso industrial no describe por sí solo el grado de pureza, la formulación o las condiciones apropiadas. El nombre de un óxido tampoco convierte una muestra mineral en una sustancia pura.
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Klaproth identificó el uranio en 1789 al estudiar un mineral. Lo que obtuvo era un compuesto del elemento, no el metal libre; Péligot aisló uranio metálico en 1841. El nombre alude al planeta Urano.
Separar estos hechos evita confundir descubrimiento, aislamiento y fórmula de un mineral. La pechblenda es una variedad masiva de uraninita; no es sinónimo de una muestra pura de U₃O₈. El uranio pertenece a los actínidos; el cerio es un lantánido incluido entre las tierras raras.
Royal Society of Chemistry · Uranio e historia de su aislamiento · Handbook of Mineralogy · Uraninita · Royal Society of Chemistry · Cerio y ceria
El aspecto permite describir una muestra o una superficie. Para asignarle una fórmula concreta hacen falta datos de composición o estructura.
1. ¿Qué estado de oxidación tiene el metal en Na₂O y en Cr₂O₃?
En Na₂O: 2x − 2 = 0, luego Na = +1. En Cr₂O₃: 2x − 6 = 0, luego Cr = +3.
2. Escribe las fórmulas de los óxidos de cobre(I) y cobre(II).
Cu₂O y CuO, respectivamente. Con O en −2, hacen falta dos Cu(I) o un Cu(II).
3. ¿Por qué K₂O, K₂O₂ y KO₂ no son intercambiables?
Son óxido, peróxido y superóxido. El oxígeno tiene estado −2, −1 y promedio −1/2, respectivamente; K permanece en +1.
4. ¿Cuántos átomos expresa U₃O₈ y qué promedio formal tiene U?
La proporción es 3 U por 8 O. 3x − 16 = 0 da x = +16/3. Es un promedio, no un ion con carga fraccionaria.
5. Al calcinar 10,0 g de CaCO₃ puro, ¿qué masa teórica de CaO se forma? Usa M(CaCO₃) = 100,09 g/mol y M(CaO) = 56,08 g/mol.
10,0 g ÷ 100,09 g/mol × 56,08 g/mol = 5,60 g de CaO, con conversión completa y sin pérdidas. La masa restante sale principalmente como CO₂ en este modelo.
6. ¿Cuántos moles de HCl neutralizan por completo 0,0250 mol de MgO?
0,0500 mol de HCl. El balance es MgO(s) + 2 HCl(aq) → MgCl₂(aq) + H₂O(l).
7. Balancea la oxidación de SnO a SnO₂ con oxígeno.
2 SnO(s) + O₂(g) → 2 SnO₂(s). El estaño pasa de +2 a +4; cada Sn pierde formalmente dos electrones.
8. Una herramienta tiene una capa rojiza. ¿Puedes asegurar que es Fe₂O₃ puro?
No. El aspecto orienta, pero la herrumbre puede contener varias fases, agua y otros componentes. La identificación exige más evidencia que una fotografía.
Consultadas el 8 de octubre de 2026. Desarrollo de ejemplos y ejercicios: Editorial Ejemplode.