Оксидна номенклатура, видове, свойства и примери

на оксиди те са семейство бинарни съединения, където има взаимодействия между елемента и кислорода. Така че един оксид има много обща формула от типа EO, където Е е всеки елемент.

В зависимост от много фактори, като електронната природа на Е, неговия йонни радиус и неговите валенции, могат да се образуват различни видове оксиди. Някои са много прости, а други, като Pb₃О₄, (наричан minium, arcazón или червен олово) са смесени; те са резултат от комбинацията на повече от един прост оксид.

Но сложността на оксидите може да отиде по-далеч. Съществуват смеси или структури, в които може да се намеси повече от един метал, а освен това пропорциите не са стехиометрични. В случая на Pb₃О₄, съотношението Pb / O е равно на 3/4, от които и числителят и знаменателят са цели числа.

При нестехиометричните оксиди пропорциите са десетични числа. Е._0.75О_1.78, е пример за хипотетичен нестехиометричен оксид. Това явление се случва с така наречените метални оксиди, особено с преходните метали (Fe, Au, Ti, Mn, Zn и др.).

Въпреки това, съществуват оксиди, чиито характеристики са много по-прости и диференцируеми, както и йонният или ковалентен характер. В оксидите, където преобладава йонният характер, те ще бъдат съставени от катиони Е⁺ и аниони О^2-; и тези, които са чисто ковалентни, простите (E-O) или двойни (Е = О) връзки.

Това, което диктува йонния характер на оксида, е разликата между електронегативността между Е и О. Когато Е е много електропозитивен метал, тогава ЕО ще има висок йонен характер. Докато, ако Е е електроотрицателен, а именно неметален, неговият ЕО оксид ще бъде ковалентен.

Това свойство определя много други, проявени от оксиди, както и тяхната способност да образуват бази или киселини във воден разтвор. От тук възникват така наречените основни и киселинни оксиди. Онези, които не се държат подобно, или които показват и двете характеристики, са неутрални или амфотерни оксиди.

индекс

• 1 Номенклатура
  • 1.1 Систематична номенклатура
  • 1.2 Номенклатура на запасите
  • 1.3 Традиционна номенклатура
• 2 Видове оксиди
  • 2.1 Основни оксиди
  • 2.2 Киселинни оксиди
  • 2.3 Неутрални оксиди
  • 2.4 Амфотерни оксиди
  • 2.5 Смесени оксиди
• 3 Свойства
• 4 Как се формират?
• 5 Примери на оксиди
  • 5.1 Преходни метални оксиди
  • 5.2 Допълнителни примери
• 6 Препратки

номенклатура

Има три начина да се споменат оксидите (които се прилагат и за много други съединения). Те са правилни, независимо от йонния характер на ОЕ оксида, така че техните имена не казват нищо за техните свойства или структури.

Систематична номенклатура

Като се имат предвид оксидите EO, E₂О, Е₂О₃ и ЕО₂, На пръв поглед не можеш да знаеш какво стои зад твоите химически формули. Но цифрите показват стехиометричните пропорции или съотношението E / O. От тези числа могат да бъдат дадени имена, дори ако не е уточнено с какво работи "Е".

Броят на атомите и за E, и за O се обозначава с гръцките номера. По този начин моно- означава, че има само един атом; ди-, два атома; три-, три атома и т.н..

И така, имената на предишните оксиди съгласно систематичната номенклатура са:

-Тя кокЕ (ЕО) оксид.

-Тя кококис диE (E₂О).

-Triоксид на диE (E₂О₃).

-диE оксид (EO₂).

Прилагайки тогава тази номенклатура за Pb₃О₄, червения оксид на първия образ, имаме:

Pb₃О₄: тетраоксид на TRIводя.

За много смесени оксиди, или с високи стехиометрични съотношения, е много полезно да се прибегне до систематичната номенклатура, за да ги назовем.

Номенклатура на запасите

Валенсия

Въпреки че не е известно кой елемент е Е, достатъчно е с E / O съотношението да знае каква валентност използва в своя оксид. Как? Чрез принципа на електронейтралността. Това изисква сумата от зарядите на йони в съединението да бъде равна на нула.

Това се прави чрез приемане на висок йонен характер за всеки оксид. Следователно, О има заряд -2, защото е О^2-, и Е трябва да осигури n +, така че да неутрализира отрицателните заряди на оксидния анион.

Например, в EO атома E работи с валентност +2. Защо? Защото в противен случай не може да неутрализира натоварването -2 на единственото О. За Е₂Или, Е има валентност +1, тъй като зарядът +2 трябва да бъде разделен между двата атома на Е.

И в Е₂О₃, първо трябва да се изчислят отрицателните заряди, нанесени от О. Тъй като има три от тях, тогава: 3 (-2) = -6. За неутрализиране на натоварването -6 се изисква Е да осигури +6, но тъй като има две от тях, +6 се разделя на две, оставяйки Е с валентност от +3.

Мнемонично правило

О винаги има валентност -2 в оксидите (освен ако не е пероксид или супероксид). Така че мнемоничното правило за определяне на валентността на Е е просто да се вземе под внимание числото, което придружава О. Е, от друга страна, ще има номер 2, който го придружава, и ако не, това означава, че е имало опростяване..

Например, в EO валентността на E е +1, защото дори и да не е написана, има само една O. А за EO₂, при отсъствието на 2, придружаващ Е, имаше опростяване, и да се появи той трябва да се умножи по 2. Така, формулата остава като Е₂О₄ и валентността на Е е тогава +4.

Въпреки това, това правило не успява за някои оксиди, като Pb₃О₄. Следователно винаги е необходимо да се извършват изчисленията за неутралност.

От какво се състои?

Веднъж след като разполагате с валентността на Е, номенклатурата на запасите се състои от уточняване в скоби и с римски цифри. От всички номенклатури това е най-простият и най-прецизен по отношение на електронните свойства на оксидите.

Ако E, от друга страна, има само една валентност (която може да бъде намерена в периодичната таблица), тогава не е посочена.

Така за оксида ЕО, ако Е има валентност +2 и +3, той се нарича: оксид на (име на Е) (II). Но ако Е има само валентност +2, тогава неговият оксид се нарича: оксид (име на Е).

Традиционна номенклатура

За да споменем името на оксидите, суфиксите -ico или -oso, за по-големите или по-малките валенции, трябва да се добавят към техните латински имена. Ако има повече от две, то тогава префиксите -ype, за най-малките и -per, за най-голямото от всички.

Например, олово работи с валенции +2 и +4. В PbO има валентност +2, така че се нарича: plumbous оксид. Докато PbO₂ Нарича се: Plúmbico oxide.

И Pb₃О₄, Как се нарича според предходните две номенклатури? Няма име. Защо? Защото Pb₃О₄ всъщност се състои от смес 2 [PbO] [PbO₂]; червеното твърдо вещество има двойна концентрация на PbO.

Поради тази причина би било погрешно да се опитваме да дадем име на Pb₃О₄ която не се състои от систематична номенклатура или популярен жаргон.

Видове оксиди

В зависимост от това коя част от периодичната таблица е E и следователно нейната електронна природа може да се образува един вид оксид или друг. Оттук възникват множество критерии, за да им се придаде вид, но най-важните са тези, свързани с тяхната киселинност или основност.

Основни оксиди

Основните оксиди се характеризират с това, че са йонни, метални и по-важното е, че при разтваряне във вода се получава основен разтвор. За да се определи експериментално, ако един оксид е основен, той трябва да се добави към контейнер с вода и универсален индикатор, разтворен в него. Неговото оцветяване преди добавяне на оксида трябва да бъде зелено, неутрално рН.

След като оксида се добави към водата, ако цветът му се промени от зелен на син, това означава, че рН е станало основно. Това е така, защото установява баланс на разтворимостта между образувания хидроксид и водата:

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

Въпреки че оксидът е неразтворим във вода, достатъчно е малка част да се разтвори, за да се промени рН. Някои основни оксиди са толкова разтворими, че генерират разяждащи хидроксиди като NaOH и КОН. Тоест, оксидите на натрия и калия, Na₂О и К₂Или те са много основни. Отбележете валентността на +1 за двата метала.

Киселинни оксиди

Киселинните оксиди се характеризират с неметален елемент, са ковалентни и също така образуват кисели разтвори с вода. Отново, неговата киселинност може да се провери с универсалния индикатор. Ако този път чрез добавяне на оксида към водата, зеленият му цвят стане червеникав, тогава той е киселинен оксид.

Каква реакция се случва? Следното:

EO₂(s) + H₂О (1) => Н₂EO₃(Воден)

Пример за киселинен оксид, който не е твърд, а газ, е СО₂. Когато се разтваря във вода, образува въглеродна киселина:

CO₂(g) + Н₂O (l) <=> Н₂CO₃(Воден)

Също така, CO₂ Той не се състои от аниони OR^2- и С катиони⁴⁺, но в молекула, образувана от ковалентни връзки: O = C = O. Това е може би една от най-големите разлики между основните оксиди и киселини.

Неутрални оксиди

Тези оксиди не променят зеления цвят на водата при неутрално рН; те не образуват хидроксиди, нито киселини във воден разтвор. Някои от тях са: N₂О, NO и СО. Подобно на СО, те имат ковалентни връзки, които могат да бъдат илюстрирани чрез структурите на Люис или всяка теория на връзката.

Амфотерни оксиди

Друг начин за класифициране на оксидите зависи от това дали те реагират с киселина или не. Водата е много слаба киселина (и база също), така че амфотерните оксиди не показват "двете страни". Тези оксиди се характеризират чрез взаимодействие както с киселини, така и с основи.

Алуминиевият оксид, например, е амфотен оксид. Следните две химически уравнения представляват тяхната реакция с киселини или основи:

към₂О₃(s) + 3H₂SW₄(ac) => Al₂(SO₄)₃(ac) + 3H₂O (l)

към₂О₃(s) + 2NaOH (ac) + 3H₂О (1) => 2NaAl (OH)₄(Воден)

Ал₂(SO₄)₃ е сол на алуминиевия сулфат и NaAl (OH)₄ сложна сол, наречена натриев тетрахидроксин алуминат.

Водороден оксид, Н₂Или (вода), тя също е амфотерна, и това се доказва в нейното йонизиращо равновесие:

Н₂O (l) <=> Н₃О⁺(ac) + OH^-(Воден)

Смесени оксиди

Смесени оксиди са тези, които се състоят от смес от един или повече оксиди в едно и също твърдо вещество. Pb₃О₄ Това е пример за тях. Магнетитът, Вярата₃О₄, той е също друг пример за смесен оксид. Вярата₃О₄ Той е смес от FeO и Fe₂О₃ в пропорции 1: 1 (за разлика от Pb)₃О₄).

Смесите могат да бъдат по-сложни, като по този начин произвеждат богато разнообразие от оксидни минерали.

свойства

Свойствата на оксидите зависят от техния тип. Оксидите могат да бъдат йонни (Е^п+О^2-), като например CaO (Ca²⁺О^2-), или ковалентно, като SO₂, О = S = О.

От този факт и от склонността на елементите да реагират с киселини или основи, се събират редица свойства за всеки оксид.

Също така, горното се отразява във физични свойства като точки на топене и кипене. Йонните оксиди са склонни да образуват кристални структури, които са много устойчиви на топлина, така че техните точки на топене са високи (по-високи от 1000 ° С), докато ковалентните се топи при ниски температури, или дори газове или течности..

Как се формират?

Оксидите се образуват, когато елементите реагират с кислорода. Тази реакция може да се осъществи с обикновен контакт с атмосферата, богата на кислород, или изисква топлина (като пламъка на запалката). Тоест, когато обектът се изгори, той реагира с кислород (докато е във въздуха).

Ако например се вземе парче фосфор и се постави в пламъка, той ще изгори и ще образува съответния оксид:

4P (s) + 5O₂(g) => P₄О₁₀(S)

По време на този процес някои твърди вещества, като калций, могат да изгорят с ярък и колоритен пламък.

Друг пример се получава чрез изгаряне на дървесина или органично вещество, което притежава въглерод:

C (s) + O₂(g) => CO₂(G)

Но ако има кислородна недостатъчност, се образува СО вместо СО₂:

C (s) + 1/20₂(g) => CO (g)

Забележете как се използва съотношението C / O, за да се опишат различни оксиди.

Примери за оксиди

Горното изображение съответства на структурата на ковалентния оксид I₂О₅, най-стабилната форма на йод. Отбележете неговите прости и двойни връзки, както и формалните заряди на I и оксигените към неговите странични.

Халогенните оксиди се характеризират с това, че са ковалентни и много реактивни, като такива са случаите на О₂F₂ (F-O-O-F) и OF₂ (F-О-Е). Хлорен диоксид, ClO₂, например, той е единственият хлорен оксид, който се синтезира в промишлени везни.

Тъй като халогените образуват ковалентни оксиди, техните "хипотетични" валенции се изчисляват по същия начин чрез принципа на електронейтралност..

Преходни метални оксиди

В допълнение към халогенните оксиди имаме оксиди на преходните метали:

-CoO: кобалтов оксид (II); кобалтов оксид; u кобалтов монооксид.

-HgO: живачен оксид (II); живачен оксид; u живачен монооксид.

-Ag₂О: сребърен оксид; сребърен оксид; или дипломатичен монооксид.

-Au₂О₃златен оксид (III); оксид на ауреус; или диоротриоксид.

Допълнителни примери

-B₂О₃борен оксид; борен оксид; или дибороксид.

-Cl₂О₇хлор оксид (VII); перхлорен оксид; дихлоро хептоксид.

-NO: азотен оксид (II); азотен оксид; азотен монооксид.

препратки

1. Shiver & Atkins. (2008 г.). Неорганична химия (четвърто издание). Mc Graw Hill.
2. Метални и неметални оксиди. Взето от: chem.uiuc.edu
3. Безплатна химия онлайн. (2018). Оксиди и озон. Взето от: freechemistryonline.com
4. Toppr. (2018). Прости оксиди. Взети от: toppr.com
5. Стивън С. Зумдал. (7 май, 2018 г.). Окислява. Енциклопедия Британика. Взето от: britannica.com
6. Химия LibreTexts. (24 април 2018 г.). Окиси. Взето от: chem.libretexts.org
7. Quimicas.net (2018). Примери за оксиди. Изтеглено от: quimicas.net