Dê exemplos e justifique as seguintes propriedades químicas dos metais de transição:
o óxido com o metal no estado de oxidação mais baixo é básico, enquanto que o óxido com o metal no seu estado de oxidação máximo é ácido.

Passo 1

O enunciado pede que a gente dê exemplos de óxidos de metais de transição nos seus estados de oxidação mais baixo e mais alto, mostrando que o primeiro é básico e o segundo é ácido. O conteúdo envolve ácido–base de óxidos e como o número de oxidação afeta a natureza iônica ou covalente do óxido.

Passo 2

Óxidos básicos reagem com água formando hidróxidos. Em geral, óxidos de metais com baixo número de oxidação são mais iônicos, têm caráter metálico pronunciado e, ao se dissolverem em água, produzem espécies básicas:
\text{MO} + \text{H}_2\text{O} \longrightarrow \text{M(OH)}_2.

Passo 3

Óxidos ácidos reagem com água formando ácidos oxigenados. Metais em seu número de oxidação máximo geram óxidos mais covalentes e, ao entrarem em contato com água, produzem ácidos:
\text{M}_2\text{O}_n + \text{H}_2\text{O} \longrightarrow 2\,\text{H}_m\text{M}\text{O}_p,
onde m e p dependem da estequiometria do óxido ácido.

Passo 4

Exemplo prático com manganês:
– Estado de oxidação mais baixo +2: óxido básico
\text{MnO} + \text{H}_2\text{O} \longrightarrow \text{Mn(OH)}_2\quad(\text{hidróxido básico}).óá
– Estado de oxidação mais alto +7: óxido ácido
\text{Mn}_2\text{O}_7 + 2\,\text{H}_2\text{O} \longrightarrow 2\,\text{HMnO}_4\quad(\text{ácido permangânico}).áâ

Passo 5

A justificativa vem das regras de Fajans e da eletronegatividade efetiva:
  1. Metais em oxidações baixas têm carga menor e raio iônico maior, então o óxido é bem iônico e, ao hidrolisar, produz íons \text{OH}^-.
  2. Metais em oxidações altas têm carga grande e raio efetivo pequeno, polarizam fortemente o oxigênio, tornam o óxido mais covalente e facilitam a formação de íons oxiânions ácidos na água.

Resposta

Um exemplo clássico é o manganês:
MnO (Mn ^{2+}, óxido básico) e
Mn _2O _7 (Mn ^{7+}, óxido ácido),
justificado pelas regras de polarização de Fajans: baixos estados de oxidação geram óxidos iônicos e básicos; altos estados geram óxidos covalentes e ácidos.

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