Tema 4_IQ

Tema 4. Oxígeno y azufre. Propiedades del oxígeno diatómico. Óxidos y
peróxidos. El ozono. Formas alotrópicas y métodos de obtención del azufre.
Ácido sulfúrico. Sulfatos y sulfitos.
Estructura electrónica y estados de oxidación de los elementos del grupo 16
Elemento
O
S
Se
Te
Po

Configuración Electrónica
[He] 2s22p4
[Ne] 3s23p4
[Ar] 3d104s24p4
[Kr] 4d105s25p4
[Xe] 4f144d105s25p4

Estados deOxidación(*)
-II (-I)
No metal
-II (II) IV VI
“
(-II) II IV VI
Semi-metal
II IV VI
“
II IV
Metal

(*) los estados de oxidación más estables están en negrita y los menos estables se ponen entre paréntesis.

Oxígeno

Azufre

Selenio

Tema 4. Oxígeno y azufre

Teluro

Polonio
1

Oxígeno
•El oxígeno es con mucho el elemento más abundante de la corteza terrestre.
• Constituye casi el 46% de su masa. Laatmósfera contiene aproximadamente
21% de oxígeno molecular en volumen
(20% en masa).
•El oxígeno existe en estado libre
como una molécula diatómica
(O2).

•El oxígeno gaseoso es incoloro e inodoro. En estado
líquido es ligeramente azulado

Tema 4. Oxígeno y azufre

2

Obtención
•El oxígeno gaseoso se puede obtener en el
laboratorio por calentamiento de clorato de
potasio.
2KClO3(s)

2KCl(s) +3O2(g)

La reacción se cataliza con MnO2.

•En forma industrial, el oxígeno gaseoso
se prepara por destilación fraccionada del
aire líquido.

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3

•

El oxígeno elemental es una mezcla de tres isótopos
16O
17O
18O
~99.76%
~0.037%

~0.204%

• El oxígeno constituye casi una cuarta parte de todos los átomos de la
materia viviente, es el oxidante esencial en la ruptura metabólicade las
moléculas de alimento.
•

Sin él, un ser humano es incapaz de sobrevivir.

Propiedades del oxígeno diatómico.
El oxígeno tiene dos alótropos, O2 y O3.
Cuando se habla de oxígeno molecular,
se trata del O2. La molécula O3 se
denomina ozono.
La molécula O2 es paramagnética,
contiene dos electrones desapareados
Tema 4. Oxígeno y azufre

4

Diagramas de
Latimer de Oxígeno

“Obtención” deOxígeno

Tema 4. Oxígeno y azufre

5

Usos
•El oxígeno molecular es un agente oxidante fuerte y es una de las sustancias más
usadas en la industria.
Sus usos principales se encuentran en la industria del
acero y en el tratamiento de aguas residuales.

El oxígeno también se usa como
agente blanqueador de la pulpa y
del papel, en medicina para
superar dificultades respiratorias,
en los sopletes deoxiacetileno y
como agente oxidante en muchas
reacciones inorgánicas y orgánicas.

Tema 4. Oxígeno y azufre

6

Óxidos, peróxidos y superóxidos.
El oxígeno forma tres tipos de óxidos: el óxido normal (o simplemente óxido).
que contiene el ion O2-; el peróxido que contiene el ion O2-2 y el superóxido,
que contiene el ion O2•La reacción del O-2 con el agua es una reacción de hidrólisis y ocurreinmediatamente por lo que se puede decir que no existe en disolución acuosa.

O-2 + H2O

2OH-

Óxidos iónicos básicos

•Las sustancias que contienen a O2- y O2-2 reaccionan con agua
mediante procesos redox liberando O2 en la mayoría de los casos.

Tema 4. Oxígeno y azufre

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La naturaleza iónica/covalente del enlace en los óxidos cambia a lo largo de
cualquier periodo de la tabla periódica

•Los óxidosde los elementos del lado izquierdo de la tabla periódica, (metales
alcalinos y los de los metales alcalinotérreos), son sólidos iónicos y tienen altos
puntos de fusión.
•Los óxidos de los metaloides y de los metales hacia el centro de la tabla también
Tema 4.carácter
Oxígeno y azufre
8
son sólidos, pero tienen mucho menor
iónico.

Los óxidos de los no metales son compuestos covalentes quegeneralmente
existen como líquidos o gases a temperatura ambiente.
El carácter ácido de los óxidos aumenta de izquierda a derecha.

MgO,
básicos

Na2O,
Al2O3 SiO2
anfótero

SO3, Cl2O7
ácidos

El carácter básico de los óxidos aumenta a medida que se desciende en un
grupo
MgO no reacciona con agua pero reacciona con los ácidos de la siguiente
manera:
MgO(s) + 2H+(ac)

Mg2+(ac) + H2O(l)

•BaO, que es...