Gli ossidi sono il ponte chimico tra l'ossigeno e il resto della tavola periodica, ma le loro personalità divergono nettamente a seconda del partner. Mentre gli ossidi metallici formano tipicamente strutture solide e basiche che reagiscono con gli acidi, gli ossidi non metallici sono spesso composti acidi gassosi o liquidi che definiscono gran parte della nostra chimica atmosferica.
Solidi cristallini formati dalla reazione dei metalli con l'ossigeno, caratterizzati da legami ionici e proprietà chimiche di base.
Composti covalenti formati da non metalli e ossigeno, spesso presenti come gas o liquidi con proprietà acide.
| Funzionalità | ossido di metallo | Ossido non metallico |
|---|---|---|
| Legame chimico | Ionico | Covalent |
| Stato fisico (RT) | Solido | Gas o liquido |
| La natura nell'acqua | Basico / Alcalino | Acido |
| Punti di fusione/ebollizione | Alto | Basso |
| Conduttività elettrica | Conduttivo quando fuso | Cattivi conduttori / isolanti |
| Struttura atomica | Reticolo ionico gigante | Semplice molecolare |
La differenza fondamentale inizia a livello atomico. Gli ossidi metallici si basano su legami ionici, creando un "reticolo gigante" rigido che richiede un calore immenso per rompersi, motivo per cui sono quasi sempre solidi. Gli ossidi non metallici utilizzano legami covalenti per formare molecole discrete e indipendenti che si muovono liberamente, dando origine ai gas e ai liquidi che incontriamo nell'atmosfera.
Se li si testa con la cartina tornasole, si nota una netta distinzione. Gli ossidi metallici sono gli "antiacidi" del mondo chimico, naturalmente basici e in grado di neutralizzare le fuoriuscite acide. Gli ossidi non metallici sono i principali artefici dell'acidità; quando si disperdono nell'acqua – come la CO2 nell'oceano o la SO2 nelle nubi cariche di pioggia – abbassano il pH e creano ambienti acidi.
Gli ossidi metallici sono spesso ostinati; molti, come l'ossido di ferro (ruggine), non si sciolgono affatto in acqua. Quelli che lo fanno, come l'ossido di sodio, reagiscono vigorosamente formando alcali forti. Gli ossidi non metallici sono generalmente più "sociali" con l'acqua, sciogliendosi facilmente per formare vari ossiacidi, un meccanismo chiave sia alla base della carbonatazione nelle bibite gassate che della formazione di piogge acide.
Grazie al loro reticolo ionico, gli ossidi metallici sono incredibilmente resistenti al calore e vengono spesso utilizzati per rivestire i forni industriali. Gli ossidi non metallici hanno forze intermolecolari molto più deboli. Ciò significa che possono essere facilmente convertiti tra stati della materia o decomposti con molta meno energia rispetto alle loro controparti metalliche.
Tutti gli ossidi metallici sono basici.
Sebbene la maggior parte siano basici, alcuni metalli con stati di ossidazione elevati o quelli situati vicino alla "scala" della tavola periodica (come l'alluminio o lo zinco) sono anfoteri, ovvero possono reagire sia con acidi che con basi.
Gli ossidi non metallici sono sempre inquinanti pericolosi.
L'acqua (H₂O) è tecnicamente un ossido di idrogeno non metallico. Mentre alcuni, come il monossido di carbonio, sono tossici, altri sono fondamentali per l'esistenza della vita e l'idratazione del pianeta.
Gli ossidi metallici possono essere facilmente trasformati in gas.
A causa dei loro intensi legami ionici, gli ossidi metallici hanno punti di ebollizione estremamente elevati, spesso superiori a 2000 °C, il che li rende molto difficili da vaporizzare rispetto agli ossidi non metallici.
Solo gli ossidi non metallici si sciolgono in acqua.
Gli ossidi metallici del gruppo 1 e 2 (come l'ossido di potassio o di bario) si sciolgono abbastanza bene in acqua, formando soluzioni trasparenti e fortemente alcaline note come idrossidi.
Scegliete gli ossidi metallici quando avete bisogno di materiali refrattari stabili e ad alta temperatura o di agenti neutralizzanti basici. Rivolgetevi agli ossidi non metallici quando avete a che fare con la chimica atmosferica, le reazioni gassose o la creazione di soluzioni acide.
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