Considere os seguintes óxidos (I, II, III, IV e V):
I.
II.
III.
IV.
V.
Assinale a opção que apresenta os óxidos que, quando dissolvidos em água pura, tornam o meio ácido.
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Existem diversas maneiras de se analisar a basicidade de óxidos, no caso, irei usar dois conceitos: o correspondente do anidrido, assim como a variação na posição ácido-base com o estado de oxidação$^1$.
$• \ \text{Óxido I:}$ $\color{orangered}{\text{Básico}}$
Monóxido de cálcio é o anidrido do hidróxido de cálcio, este que é categoricamente básico. Além disso, o estado de oxidação o cálcio é muito baixo, ao menos baixo o suficiente para ser incapaz de despolarizar a ligação $\ce{Ca-O}$, o que facilita a dissociação em hidroxilas.\begin{matrix}\ce{CaO + H2O &<=>&Ca(OH)2 }
\end{matrix}$• \ \text{Óxido II:}$ $\color{#3368b8}{\text{Ácido}}$
O pentóxido de dinitrogênio é afamado por ser o anidrido do ácido nítrico, um dos reagentes e complexantes mais importantes que há. Por outro lado, observe os estados de oxidação, ambos os átomos são eletronegativos, assim como o nitrogênio apresenta expressiva carga parcial, isto é, a ligação $\ce{N-O}$ tende a ser covalente, assim como a interação $\ce{O-H}$ é propensa a polaridade. Nesse sentido, devido a polarização da ligação $\ce{O-H}$, torna-se mais fácil a protonação, isto é, liberar hídrons em solução, consequentemente, tornando a solução ácida.\begin{matrix}\ce{N2O5 + H2O &<=>& 2HNO3 }
\end{matrix}$• \ \text{Óxido III:}$ $\color{orangered}{\text{Básico}}$
Monóxido de sódio é o anidrido da soda caustica, vulgo hidróxido de sódio, este que é majoritariamente básico. Analogamente, sobre seu estado de oxidação, o raciocínio se assemelha ao que fizemos para o óxido de cálcio.\begin{matrix}\ce{Na2O + H2O &<=>& 2NaOH }
\end{matrix}$• \ \text{Óxido IV:}$ $\color{#3368b8}{\text{Ácido}}$
O pentóxido de difósforo é o anidrido do ácido fosfórico, outro reagente também muito importante. Novamente, o raciocínio acerca da posição ácido-base segue análoga ao que fizemos no pentóxido de dinitrogênio.\begin{matrix}\ce{P2O5 + 3H2O &<=>& 2H3PO4 }
\end{matrix}$• \ \text{Óxido V:}$ $\color{#3368b8}{\text{Ácido}}$
Dentre todos os óxidos apresentados, o trióxido de enxofre talvez seja o mais conhecido, devido sua insigne atuação na corriqueira "chuva ácida". No caso, este é o anidrido do notável ácido sulfúrico, talvez o reagente mais importante industrialmente após a água.\begin{matrix}\ce{SO3 + H2O &<=>& H2SO4 }
\end{matrix}\begin{matrix}Letra \ (D)
\end{matrix}
$1:$ Quando um óxido é adicionado à água, o hidróxido correspondente é formado. O resultado básico ou ácido acerca do comportamento em solução depende da rapidez relativa na quebra das ligações $\ce{X - O}$ e $\ce{O-H}$ serão quebradas. (Pondere que a estrutura em água seja $\ce{X-O-H}$). Com isso, para um átomo $\ce{X}$ com elevado estado de oxidação, a ligação $\ce{X - O}$ se torna menos polar, isto é, mais estável, enquanto a interação $\ce{O-H}$ apresenta maior polaridade, facilitando a protonação. Analogamente, para $\ce{X}$ com baixo estado de oxidação, a ligação $\ce{X - O}$ é mais polar, sendo mais estável a interação $\ce{O-H}$, facilitando a liberação de hidroxilas.