Oxidok nómenklatúrája, típusai, tulajdonságai és példái

az oxidok azok a bináris vegyületek családja, ahol kölcsönhatás van az elem és az oxigén között. Tehát egy oxidnak nagyon általános képlete van az EO típusnak, ahol E bármely elem.

Számos tényezőtől függően, mint például az E elektronikus jellege, ionos sugara és valenciái különböző típusú oxidok képződhetnek. Néhány nagyon egyszerű, és mások, mint a Pb₃O₄, (minium, arcazón vagy vörös ólom) keverednek; azaz egynél több egyszerű oxid kombinációjából erednek.

Az oxidok összetettsége azonban tovább megy. Vannak olyan keverékek vagy szerkezetek, amelyekben egynél több fém beavatkozhat, és ahol az arányok nem sztöchiometrikusak. Pb esetében₃O₄, a Pb / O arány 3/4, amelyből mind a számláló, mind a nevező egész szám.

Nem sztöchiometrikus oxidokban az arányok decimális számok. Az E_0.75O_1,78, példa egy hipotetikus nem sztöchiometrikus oxidra. Ez a jelenség az úgynevezett fém-oxidokkal, különösen az átmeneti fémekkel (Fe, Au, Ti, Mn, Zn stb.) Fordul elő..

Vannak azonban olyan oxidok, amelyek jellemzői sokkal egyszerűbbek és differenciálhatóak, mint az ionos vagy kovalens karakter. Azokban az oxidokban, ahol az ionos karakter dominál, ezek az E-kationokból állnak⁺ és O-anionok^2-; és a tisztán kovalens, az egyszerű (E-O) vagy a kettős (E = O) linkek.

Ami az oxid ion jellegét határozza meg, az E és O közötti elektronegativitás különbsége. Amikor E egy nagyon elektropozitív fém, akkor az EO-nak nagy ionos jellege lesz. Míg ha E elektronegatív, nevezetesen nemfém, EO-oxidja kovalens lesz.

Ez a tulajdonság sok más oxidok által jelzett tulajdonságot határoz meg, valamint a bázisok vagy savak vizes oldatban való képződésének képességét. Innen az ún. Bázikus és savas oxidok keletkeznek. Azok, akik nem úgy viselkednek, mint sem, vagy akik mindkét jellemzőt mutatják, semleges vagy amfoter oxidok.

index

• 1 Nómenklatúra
  • 1.1. Rendszeres nómenklatúra
  • 1.2. Készletek nómenklatúrája
  • 1.3 Hagyományos nómenklatúra
• 2 Az oxidok típusai
  • 2.1 Alap oxidok
  • 2.2 Savas oxidok
  • 2.3 Semleges oxidok
  • 2.4 Amfoter oxidok
  • 2.5 Vegyes oxidok
• 3 Tulajdonságok
• 4 Hogyan alakulnak ki?
• 5 Példák az oxidokra
  • 5.1 Átmenetifém-oxidok
  • 5.2 További példák
• 6 Referenciák

nómenklatúra

Az oxidokat három módon is meg lehet említeni (amelyek sok más vegyületre is vonatkoznak). Ezek helyesek, függetlenül az EO-oxid ionos jellegétől, így a nevük nem mond semmit a tulajdonságairól vagy szerkezeteiről.

Szisztematikus nómenklatúra

Az EO, E oxidok miatt₂O, E₂O₃ és EO₂, Első pillantásra nem tudhatja, hogy mi van a kémiai képlete mögött. A számok azonban a sztöchiometrikus arányokat vagy az E / O arányt jelzik. Ezekből a számokból még akkor is nevet adhat, ha nincs megadva, hogy milyen valencia "működik" E.

Az E és O atomok számát a görög szám előtagok jelzik. Ily módon a mono- azt jelenti, hogy csak egy atom van; di-, két atom; három, három atom, stb.

Tehát a szisztematikus nómenklatúra szerinti előző oxidok neve:

-ez kontyE (EO) -oxid.

-ez kontyoxid diE (E₂O).

-trioxid oxidja diE (E₂O₃).

-diE-oxid (EO)₂).

Ezután ezt a nómenklatúrát alkalmazzuk a Pb számára₃O₄, az első kép vörös oxidja:

Pb₃O₄: tetraoxid oxidja trivezet.

Számos vegyes oxid esetében, vagy magas sztöchiometrikus arányokkal, nagyon hasznos a szisztematikus nómenklatúra igénybevétele..

Készletek nómenklatúrája

Valencia

Bár nem ismert, hogy melyik elem az E, elegendő az E / O aránygal tudni, hogy milyen oxidációt használ az oxidjában. Hogyan? Az elektroneutrális elv alapján. Ez megköveteli, hogy a vegyületben lévő ionok töltésének összege legyen nulla.

Ez úgy történik, hogy minden oxidhoz magas ionos karaktert feltételezünk. Így az O töltés -2, mert O^2-, és E-nek n + -t kell biztosítania, hogy semlegesítse az oxid anion negatív töltéseit.

Például az EO-ban az atom E a valencia +2-vel működik. Miért? Máskülönben nem tudta semlegesíteni az egyetlen O. -2 terhelését₂Vagy az E-nek valenciája +1, mivel a +2 töltést az E két atomja között kell megosztani.

És az E-ben₂O₃, az O által előidézett negatív terheket először ki kell számítani, mivel három közülük: 3 (-2) = -6. A -6 terhelés semlegesítéséhez szükséges, hogy az E +6 legyen, de mivel kettő közül kettő van, a +6 kettővel van osztva, az E-t pedig +3 értékkel hagyjuk..

Mnemonikus szabály

Az oxidokban mindig O-valenciája van (kivéve, ha peroxid vagy szuperoxid). Tehát az E valenciájának meghatározására szolgáló mnemonikus szabály egyszerűen az O. E-vel járó számok figyelembevétele, másrészt a 2. számú kísérőnk lesz, és ha nem, akkor az egyszerűsítést jelent..

Például az EO-ban az E valenciája +1, mert még ha nem is írják, csak egy O.₂, egy 2 kísérő E hiányában egyszerűsítés történt, és úgy tűnik, hogy meg kell szaporodnia 2-vel. Így a képlet E marad.₂O₄ és az E valenciája ekkor +4.

Ez a szabály azonban bizonyos oxidokra, például a Pb-re sikertelen₃O₄. Ezért mindig szükséges a semlegesség számítása.

Mit tartalmaz ez?

Miután az E névértéket a kézben tartotta, az állománynómenklatúra zárójelben és római számokkal való megadásából áll. A nómenklatúrák közül ez a legegyszerűbb és legpontosabb az oxidok elektronikus tulajdonságai tekintetében.

Ha viszont E-nek csak egy valenciája van (ami megtalálható a periódusos táblázatban), akkor nincs megadva.

Így az EO-oxid esetében, ha E-nek valenciája +2 és +3, akkor az: (E) név oxidja (II). De ha E csak valenciája +2, akkor az oxidja: oxid (E neve).

Hagyományos nómenklatúra

Az oxidok nevének megemlítésére a -ico vagy -oso utótagokat a nagyobb vagy kisebb valenciákhoz hozzá kell adni latin nevükhöz. Ha több mint kettő van, akkor az előtagok a "legkisebb" és a "legnagyobb", az összes legnagyobb.

Például az ólom a +2 és a +4 értékekkel működik. A PbO-ban valenciája +2, így úgynevezett: plumbous oxide. Míg a PbO₂ Ezt nevezik: Plúmbico oxide.

És a Pb₃O₄, Hogyan hívják a két korábbi nomenklatúra szerint? Nincs neve. Miért? Mert a Pb₃O₄ valójában egy 2 [PbO] [PbO₂]; azaz a vörös szilárd anyag kettős koncentrációja PbO.

Ezért helytelen lenne megnevezni a Pb-t₃O₄ amely nem szisztematikus nómenklatúrából vagy népszerű szlengből áll.

Az oxidok típusai

Attól függően, hogy a periódusos táblázat melyik része E, és ezért elektronikus jellege, egyfajta oxid vagy más típusú alakítható ki. Innen több kritérium létezik, hogy hozzárendeljék őket egy típushoz, de a legfontosabbak azok, amelyek a savasságukhoz vagy az alaposságukhoz kapcsolódnak.

Bázikus oxidok

A bázikus oxidokat ionos, fémes, és még fontosabb, hogy vízben oldva bázikus oldatot állítunk elő. A kísérleti vizsgálathoz, ha egy oxid bázikus, akkor azt egy vízzel és egy univerzális indikátorban feloldott tartályba kell hozzáadni. Az oxid hozzáadásának színe zöldnek, semleges pH-nak kell lennie.

Ha az oxidot hozzáadjuk a vízhez, ha a színe zöldről kékre változik, azt jelenti, hogy a pH-érték alapvető. Ez azért van, mert egyensúlyt teremt a képződött hidroxid és a víz oldhatósága között:

EO (s) + H₂O (l) => E (OH)₂(S) <=> E²⁺(ac) + OH^-(AQ)

Annak ellenére, hogy az oxid vízben nem oldódik, elegendő, ha egy kis rész feloldódik, hogy módosítsa a pH-t. Egyes bázikus oxidok olyan oldódnak, hogy őrölt hidroxidokat, például NaOH-t és KOH-ot termelnek. Azaz a nátrium- és kálium-oxidok, Na₂O és K₂Vagy nagyon alaposak. Mindkét fém esetében vegye figyelembe a +1 értékét.

Savas oxidok

A sav-oxidokat nem-fém elem jellemzi, kovalensek, és savas oldatokat hoznak létre vízzel. Ismét a savasságát az univerzális indikátor segítségével lehet ellenőrizni. Ha ezúttal az oxidot a vízhez hozzáadjuk, a zöld színe vöröses lesz, akkor ez egy savas oxid.

Mi a reakció? A következők:

EO₂(s) + H₂O (l) => H₂EO₃(AQ)

Példa a savas oxidra, amely nem szilárd, hanem gáz₂. Amikor vízben oldódik, karbonsavat képez:

CO₂(g) + H₂O (l) <=> H₂CO₃(AQ)

A CO₂ Nem anionok OR^2- és C kationok⁴⁺, de kovalens kötések által képzett molekulában: O = C = O. Ez talán az egyik legnagyobb különbség az alapoxidok és a savak között.

Semleges oxidok

Ezek az oxidok nem változtatják meg a víz zöld színét semleges pH-n; azaz nem képeznek hidroxidokat, sem savakat vizes oldatban. Némelyikük: N₂O, NO és CO. A CO-hoz hasonlóan kovalens kötésük van, amely Lewis-struktúrákkal vagy bármely kapcsolati elmélettel illusztrálható.

Amfoter-oxidok

Az oxidok osztályozásának másik módja attól függ, hogy egy savval reagált-e vagy sem. A víz nagyon gyenge sav (és bázis is), így az amfoter oxidok nem rendelkeznek "mindkét oldalon". Ezeket az oxidokat savakkal és bázisokkal reagáltatják.

Az alumínium-oxid például egy amfoter-oxid. A következő két kémiai egyenlet a savakkal vagy bázisokkal való reakciójukat jelenti:

az₂O₃(s) + 3H₂SW₄(ac) => Al₂(SO₄)₃(ac) + 3H₂O (l)

az₂O₃(s) + 2NaOH (ac) + 3H₂O (l) => 2NaAl (OH)₄(AQ)

Az Al₂(SO₄)₃ az alumínium-szulfát-só és a NaAl (OH)₄ komplex só, amit nátrium-tetrahidroxin-aluminátnak nevezünk.

Hidrogén-oxid, H₂Vagy (víz) is amfoter, és ezt bizonyítja ionizációs egyensúlya:

H₂O (l) <=> H₃O⁺(ac) + OH^-(AQ)

Vegyes oxidok

Vegyes oxidok azok, amelyek egy vagy több azonos szilárd anyag oxidjából állnak. A Pb₃O₄ Példa erre. A magnetit, a hit₃O₄, ez egy másik példája a vegyes oxidnak. A hit₃O₄ FeO és Fe keveréke₂O₃ 1: 1 arányban (ellentétben a Pb-vel)₃O₄).

A keverékek bonyolultabbak lehetnek, így sokféle ásványi anyagot kaphatnak.

tulajdonságok

Az oxidok tulajdonságai típusuktól függenek. Az oxidok ionosak lehetnek (Eⁿ⁺O^2-), például CaO (Ca²⁺O^2-) vagy kovalens, mint SO₂, O = S = O.

Ebből a tényből és az elemek savakkal vagy bázisokkal való reakciójának hajlamáról számos tulajdonságot gyűjtöttünk össze minden egyes oxidra.

A fentiek is tükröződnek olyan fizikai tulajdonságokban, mint az olvadási és forráspontok. Az ionos oxidok kristályos szerkezeteket képeznek, amelyek nagyon ellenállnak a hőnek, így olvadáspontjuk magas (1000 ° C felett), míg a kovalens olvadék alacsony hőmérsékleten, vagy akár gázokban vagy folyadékokban..

Hogyan alakulnak ki?

Oxidok keletkeznek, amikor az elemek oxigénnel reagálnak. Ez a reakció is előfordulhat egyszerű kontaktus oxigénben gazdag atmoszféra, vagy igényel hőt (például egy égő lángjával). Azaz, hogy éget egy tárgy reakcióba lép az oxigénnel (feltéve, hogy jelen van a levegőben).

Ha például egy foszfor darabot veszünk, és a lángba helyezzük, akkor ég, és a megfelelő oxidot képezi:

4P (s) + 5O₂(g) => P₄O₁₀(S)

E folyamat során néhány szilárd anyag, mint például a kalcium, fényes és színes lánggal éghet.

Egy másik példa a fa vagy bármely szerves anyag égetésével nyerhető, amely szénatom:

C (s) + O₂(g) => CO₂(G)

De ha oxigénhiány van, akkor CO képződik₂:

C (s) + 1 / 2O₂(g) => CO (g)

Figyeljük meg, hogy a C / O arányt használjuk a különböző oxidok leírására.

Az oxidok példái

A felső kép megfelel az I kovalens oxid szerkezetnek₂O₅, a jód legstabilabb formája. Jegyezzük meg az egyszerű és kettős kötéseket, valamint az I és az oxigének formális vádjait az oldalaira.

A halogén-oxidokat úgy jellemezzük, hogy kovalensek és nagyon reaktívak, mint az O₂F₂ (F-O-O-F) és OF₂ (F-O-F). Klór-dioxid, ClO₂, például ez az egyetlen klór-oxid, amelyet ipari méretekben szintetizálnak.

Mivel a halogének kovalens oxidokat képeznek, a "hipotetikus" szelekciókat ugyanúgy számítják ki az elektroneutrális elv alapján..

Átmenetifém-oxidok

A halogén-oxidok mellett az átmeneti fémek oxidjai is vannak:

-CoO: kobalt-oxid (II); kobalt-oxid; u kobalt-monoxid.

-HgO: higany-oxid (II); higany-oxid; u higany monoxid.

-Ag₂O: ezüst-oxid; ezüst-oxid; vagy diploma monoxid.

-Au₂O₃: arany-oxid (III); aureus-oxid; vagy dioro-trioxid.

További példák

-B₂O₃: bór-oxid; bór-oxid; vagy diboro-trioxid.

-Cl₂O₇: klór-oxid (VII); perklór-oxid; diklór-heptoxid.

-NO: nitrogén-oxid (II); nitrogén-oxid; nitrogén-monoxid.

referenciák

1. Shiver & Atkins. (2008). Szervetlen kémia (negyedik kiadás). Mc Graw-hegy.
2. Fém és nonmetál oxidok. Szedve: chem.uiuc.edu
3. Ingyenes kémia Online. (2018). Oxidok és ózon. Készült: freechemistryonline.com
4. Toppr. (2018). Egyszerű oxidok. Szedve: toppr.com
5. Steven S. Zumdahl. (2018. május 7.). Oxidálódik. Encyclopediae Britannica. Készült: britannica.com
6. Kémia LibreTexts. (2018. április 24.). Oxidokat. Letöltve: chem.libretexts.org
7. Quimicas.net (2018). Az oxidok példái. A lap eredeti címe: quimicas.net