ОСНОВНІ ОКСИДИ: УТВОРЕННЯ, НОМЕНКЛАТУРА, ВЛАСТИВОСТІ - ХІМІЯ - 2025

Ці основні оксиди є ті , які утворюються в результаті об'єднання катіона металу з діаніоном кисню (O ² ); вони зазвичай реагують з водою, утворюючи основи, або з кислотами утворюючи солі. Через свою сильну електронегативність кисень може утворювати стійкі хімічні зв’язки майже з усіма елементами, внаслідок чого утворюються різні типи сполук.

Однією з найпоширеніших сполук, яку може утворювати діаніон кисню, є оксид. Оксиди - це хімічні сполуки, які містять принаймні один атом кисню разом з іншим елементом у своїй формулі; Вони можуть утворюватися з металами або неметалами і в трьох станах агрегації речовини (тверда, рідка і газоподібна).

З цієї причини вони мають велику кількість властивих властивостей, які можуть змінюватись навіть між двома оксидами, утвореними одним і тим же металом і киснем (наприклад, оксидом заліза (II) та заліза (III), або чорним і залізним відповідно). Коли кисень приєднується до металу з утворенням оксиду металу, то, як кажуть, утворився основний оксид.

Це тому, що вони утворюють основу, розчиняючись у воді, або реагують як основи в певних процесах. Прикладом цього є те, коли такі сполуки, як СаО і Na ₂ O, реагують з водою і призводять до гідроксидів Са (OH) ₂ і 2NaOH відповідно.

Основні оксиди мають, як правило, іонний характер, стаючи більш ковалентними, коли говорять про елементи праворуч від періодичної таблиці. Існують також кислотні оксиди (утворені з неметалів) та амфотерні оксиди (утворені з амфотерних елементів).

Навчання

Лужні та лужноземельні метали утворюють з кисню три різні типи бінарних сполук. Крім оксидів, можуть бути також пероксиди (які містять іони пероксиду, O ₂ ^2- ) та супероксиди (у яких є супероксидні іони O ₂ ^- ).

Всі оксиди, що утворюються з лужних металів, можна отримати, нагріваючи відповідний нітрат металу його елементарним металом, як, наприклад, що показано нижче, де літера М являє собою метал:

2MNO ₃ + 10M + нагрівання → 6M ₂ O + N ₂

З іншого боку, для отримання основних оксидів з лужноземельних металів їх відповідні карбонати нагріваються, як у наступній реакції:

OLS ₃ + Тепло → MO + CO ₂

Утворення основних оксидів також може відбуватися завдяки обробці киснем, як і у випадку з сульфідами:

2MS + 3O ₂ + тепло → 2MO + 2SO ₂

Нарешті, це може статися шляхом окислення деяких металів азотною кислотою, як це відбувається в таких реакціях:

2Cu + 8HNO ₃ + Тепло → 2CuO + 8NO ₂ + 4H ₂ O + O ₂

Sn + 4HNO ₃ + тепло - → SnO ₂ + 4NO ₂ + 2H ₂ O

Номенклатура

Номенклатура основних оксидів змінюється залежно від їх стехіометрії та відповідно до можливих номерів окислення, які має металевий елемент.

Тут можна використовувати загальну формулу, яка є метал + кисень, але є також стехіометрична номенклатура (або стара номенклатура запасів), в якій сполуки називаються, вводячи слово "оксид", а далі - назва металу та його окислювальний стан у римських цифрах.

Якщо мова йде про систематичну номенклатуру з префіксами, загальні правила застосовуються зі словом "оксид", але до кожного елемента додається префікси з кількістю атомів у формулі, як у випадку з "триоксидом заліза" .

У традиційній номенклатурі суфікси «–осо» та «–іко» використовуються для ідентифікації супутніх металів нижчої або вищої валентності в оксиді, крім того, що основні оксиди відомі як «основні ангідриди» завдяки їх здатності утворюватися основні гідроксиди, коли до них додається вода.

Крім того, ця номенклатура використовує правила, так що коли у металу є стани окислення до +3, його називають правилами оксидів, а коли в ньому окислювальні стану більше або дорівнюють +4, він називається символом правила ангідридів.

Підсумкові правила найменування основних оксидів

Завжди слід дотримуватися окислювальних станів (або валентності) кожного елемента. Ці правила зведені нижче:

1- Коли елемент має єдиний окислювальний номер, як, наприклад, алюміній (Al ₂ O ₃ ), оксид називається:

Традиційна номенклатура

Оксид алюмінію.

Систематика з префіксами

За кількістю атомів, які має кожен елемент; тобто триоксид алюмінію.

Систематика з римськими цифрами

Оксид алюмінію, де стан окислення не записаний, оскільки він має лише один.

2- Коли елемент має два окислювальні числа, наприклад у випадку свинцю (+2 та +4, які дають оксиди PbO та PbO ₂ відповідно), він називається:

Традиційна номенклатура

Суфікси "ведмідь" та "ico" для мінорних та мажорних відповідно. Наприклад: оксид пліви для PbO та оксид свинцю для PbO ₂ .

Систематична номенклатура з префіксами

Оксид свинцю та діоксид свинцю.

Систематична номенклатура з римськими цифрами

Свинцевий (II) оксид та свинцевий (IV) оксид.

3- Коли елемент має більше двох (до чотирьох) окислювальних чисел, він називається:

Традиційна номенклатура

Коли елемент має три валентності, до найменшої валентності додається префікс «hypo-» та суфікс «–soso», як, наприклад, у гіпофосфорі; суфікс «–осо» додається до проміжної валентності, як у оксиду фосфору; і, нарешті, для більшої валентності додається "–ico", як у оксиді фосфору.

Коли елемент має чотири валентності, як у випадку хлору, попередня процедура застосовується для найнижчої та двох наступних, але до оксиду з найбільшим окислювальним числом додається префікс "per-" та суфікс "–ico". . Це призводить до (наприклад) перхлористого оксиду для +7 стану окислення цього елемента.

Для систем із префіксом або римськими цифрами правила, які застосовувались для трьох окислювальних чисел, повторюються, залишаючись однаковими.

Властивості

- Вони зустрічаються в природі як кристалічні тверді речовини.

- Основні оксиди, як правило, приймають полімерні структури, на відміну від інших оксидів, що утворюють молекули.

- Через значну міцність зв'язків МО та полімерну структуру цих сполук основні оксиди, як правило, нерозчинні, але на них можуть атакуватися кислоти та основи.

- Багато основних оксидів вважаються нестехіометричними сполуками.

- Зв язки цих сполук перестають бути іонними та набувають ковалентних значень і далі в періодичній таблиці.

- кислотна характеристика оксиду збільшується в міру його спуску через групу в періодичній таблиці.

- Це також підвищує кислотність оксиду в більшій кількості окислення.

- Основні оксиди можуть бути відновлені за допомогою різних реагентів, але інші навіть можна зменшити простим нагріванням (термічним розкладанням) або реакцією електролізу.

- Більшість дійсно основних (не амфотерних) оксидів розміщені зліва від періодичної таблиці.

- Більша частина земної кори складається з твердих оксидів металевого типу.

- Окислення є одним із шляхів, що призводить до корозії металевого матеріалу.

Приклади

Оксид заліза

Він міститься в залізних рудах у вигляді мінералів, таких як гематит і магнетит.

Крім того, оксид заліза утворює знамениту червону "іржу", складену з корозійних металевих мас, які зазнали впливу кисню та вологи.

Оксид натрію

Це сполука, яка використовується у виробництві кераміки та келихів, а також є попередником у виробництві гідроксиду натрію (каустична сода, потужний розчинник та чистячий продукт).

Оксид магнію

Цей гігроскопічний твердий мінерал з високою теплопровідністю та низькою електропровідністю має багаторазове використання в будівництві (наприклад, вогнестійких стінах), а також при очищенні забруднених вод та земель.

Оксид міді

Існує два варіанти оксиду міді. Оксид куприку - це чорне тверде речовина, яке отримують при видобутку, і яке може використовуватися як пігмент або для остаточного утилізації небезпечних матеріалів.

З іншого боку, оксид кумеру - це червоне напівпровідникове тверде речовина, яке додають до пігментів, фунгіцидів та морських фарб, щоб уникнути накопичення залишків на корпусах суден.

Список літератури

1. Britannica, E. (nd). Оксид. Отримано з britannica.com
2. Вікіпедія. (sf). Оксид. Отримано з en.wikipedia.org
3. Чанг, Р. (2007). Мексика: McGraw-Hill.
4. LibreTexts. (sf). Оксиди. Отримано з chem.libretexts.org
5. Школи, NP (sf). Назви оксиди та пероксиди. Отримано з newton.k12.ma.us