¿Puede existir un ion de oxígeno en el agua? ¿Existen los iones O 2?

Comenzando con la segunda pregunta, la única aparición de iones (O) -2 es en óxidos sólidos de un número limitado de metales como sodio (Na), potasio (K), calcio (Ca), etc., es decir, como ( Na) 2O, (K) 2O, CaO, etc. En estos casos, el “ion” de óxido no flota realmente libremente como lo hacen los iones en solución. Forman parte de la estructura cristalina de óxido. En agua, algunos de estos óxidos son solubles para formar NaOH, KOH, Ca (OH) 2. Estos están ionizados, pero no como (O) -2 sino como (OH) -. Esto se debe a que en el agua siempre hay algunos iones de hidrógeno H + alrededor y (O) -2 prefiere fuertemente formar enlaces covalentes con ellos para formar iones hidroxilo. Otros óxidos no son solubles, pero en agua se convierten en hidróxidos insolubles como LiOH, Mg (OH) 2, etc. En estos sólidos no hay iones (O) -2. Por lo tanto, el único lugar donde hay iones (O) -2 es en un número limitado de óxidos metálicos. Nunca existen en el agua; solo existen iones hidroxilo (OH).

El dioxígeno [matemático] (O_2) [/ matemático] siempre tiene la forma de un gas, y no formará un anión con una carga -2 en solución con ningún solvente.

Sin embargo, el anión [math] O_2 ^ – [/ math] (que es una especie de dioxígeno que tiene una carga menos uno ) se conoce como “superóxido”. Esta es una molécula de dioxígeno que tiene un electrón extra que ocupa una de sus capas externas. Es una especie “radical”. Los radicales son generalmente bastante reactivos.

Las sales de metal alcalino de superóxido ([math] NaO_2 [/ math] por ejemplo) son estables en forma sólida, pero en presencia de agua (en solución o humedad ambiental en el aire), o cualquier otro solvente prótico (como un alcohol ), el ion superóxido formará rápidamente gas dioxígeno [matemático] (O_2) [/ matemático], a través de una reacción de desproporción con el protón extraído de una molécula de disolvente. Los superóxidos de metales alcalinos se pueden disolver en dimetilsulfóxido seco, formando soluciones de cationes de metales alcalinos y aniones de superóxido (“[matemática] O_2 ^ – [/ matemática]”).

A2A. Supongo que te refieres a (O) 2- ion, es decir, un ion O con una carga -2.

Generalmente no consideramos que el ión (O) 2- exista en el agua. En cambio, el ion OH existe en el agua.

Esto se debe a que el ion (O) 2- será una base muy fuerte y robará el protón de una molécula de agua para formar OH-:

(O) 2- + H2O → 2 OH-

El ion de óxido normal (O 2) existe en los óxidos de metales alcalinos y alcalinotérreos como Na, K, Mg, Ca, etc.

Pero los óxidos de Na, K y Ca se disuelven en agua para formar álcalis: NaOH, KOH, Ca (OH) 2, en los que el ion óxido se transforma en ion OH.

Y, los óxidos menos básicos como Li2O, MgO, Al2O3, etc. forman hidróxidos insolubles con agua. Por lo tanto, las posibilidades de existencia de ión óxido libre en el agua son muy remotas.

El agua pura también contiene solo iones H + y OH- en cantidades muy pequeñas.