Формування основних оксидів, номенклатура, властивості та приклади

The основні оксиди є ті, що утворюються шляхом об'єднання катіона металу з киснем діаніону (OR^2-); вони зазвичай реагують з водою з утворенням підстав, або з кислотами для утворення солей. Завдяки своїй сильній електронегативності, кисень може утворювати стабільні хімічні зв'язки з майже всіма елементами, в результаті чого утворюються різні типи сполук.

Одним з найбільш поширених сполук, які можуть утворювати діаніон кисню, є оксид. Оксиди є хімічними сполуками, які містять принаймні один атом кисню поруч з іншим елементом у їх формулі; можуть бути отримані з металів або неметалів і в трьох станах агрегації речовини (тверда, рідка і газова).

Отже, вони мають велику кількість властивостей, які можуть змінюватися, навіть між двома оксидами, утвореними одним і тим же металом і киснем (наприклад, оксид заліза (II) і оксид заліза (III), або оксид заліза і заліза, відповідно). Коли кисень зв'язується з металом, утворюючи оксид металу, кажуть, що утворився основний оксид.

Це відбувається тому, що вони утворюють основу шляхом розчинення у воді або реагують як основи в певних процесах. Прикладом цього є з'єднання, такі як CaO і Na₂O реагує з водою і призводить до отримання гідроксидів Ca (OH)₂ і 2NaOH, відповідно.

Основні оксиди зазвичай є іонними символами, стають більш ковалентними при обговоренні елементів праворуч від періодичної таблиці. Є також оксиди кислот (утворені з неметалів) і амфотерні оксиди (утворені з амфотерних елементів).

Індекс

• 1 Навчання
• 2 Номенклатура
  • 2.1 Короткий порядок назви основних оксидів
• 3 Властивості
• 4 Приклади
  • 4.1 Оксид заліза
  • 4.2 Оксид натрію
  • 4.3 Оксид магнію
  • 4.4 Оксид міді
• 5 Посилання

Навчання

Лужні та лужноземельні метали утворюють три різні типи бінарних сполук від кисню. Крім оксидів, також можуть бути надані пероксиди (які містять пероксидні іони).₂^2-і супероксиди (які мають супероксидні іони O₂^-).

Всі оксиди, які утворюються з лужних металів, можуть бути приготовані з нагрівання відповідного нітрату металу з його елементарним металом, як, наприклад, те, що показано нижче, де буква М являє собою метал:

2MNO₃ + 10M + Heat → 6M₂O + N₂

З іншого боку, для приготування основних оксидів з лужноземельних металів проводять нагрівання їх відповідних карбонатів, як у наступній реакції:

MCO₃ + Тепло → MO + CO₂

Утворення основних оксидів також може відбуватися внаслідок обробки киснем, як у випадку сульфідів:

2MS + 3O₂ + Нагрівання → 2МО + 2SO₂

Нарешті, це може відбуватися шляхом окислення деяких металів азотною кислотою, як у наступних реакціях:

2Cu + 8HNO₃ + Тепло → 2CuO + 8NO₂ + 4H₂O + O₂

Sn + 4HNO₃ + Тепло → SnO₂ + 4NO₂ + 2H₂O

Номенклатура

Номенклатура основних оксидів змінюється залежно від їх стехіометрії і відповідно до можливих чисел окислення, які мають металеві елементи.

Тут можна використовувати загальну формулу, яка є метал + кисень, але є також стехіометрична номенклатура (або стара номенклатура акцій), в якій сполуки названі шляхом розміщення слова "оксид", за яким слідує назва металу і його Стан окислення в римських цифрах.

Коли йдеться про систематичну номенклатуру з префіксами, то використовуються загальні правила зі словом "оксид", але префікси додаються до кожного елемента з числом атомів у формулі, як у випадку "дієріро триоксиду".

У традиційній номенклатурі суфікси "-oso" і "-ico" використовуються для ідентифікації супутніх металів меншої або більшої валентності в оксиді, на додаток до яких основні оксиди відомі як "основні ангідриди" завдяки їх здатності формувати основні гідроксиди, коли до них додають воду.

Крім того, в цій номенклатурі застосовуються правила, так що, коли метал має стани окислення до +3, він називається правилами оксидів, а коли він має стани окислення більше або дорівнює +4, його називають правила ангідридів.

Узагальнені правила назви основних оксидів

Слід завжди дотримуватися станів окислення (або валентності) кожного елемента. Ці правила узагальнено нижче:

1- Коли елемент має одне число окислення, як, наприклад, у випадку алюмінію (Al₂O₃), оксид називається:

Традиційна номенклатура

Оксид алюмінію.

Систематика з префіксами

За кількістю атомів, якими володіє кожен елемент; тріоксид ділюмінію.

Систематика з римськими цифрами

Оксид алюмінію, де ступінь окислення не записується, оскільки має лише один.

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

Традиційна номенклатура

Суфікси "несуть" і "ico" для дрібних і великих відповідно. Наприклад: оксид свинцю для PbO і оксид свинцю для PbO₂.

Систематична номенклатура з префіксами

Оксид свинцю і діоксид свинцю.

Систематична номенклатура з римськими цифрами

Оксид свинцю (II) та оксид свинцю (IV).

3 - Коли елемент має більше двох (до чотирьох) номерів окислення, він називається:

Традиційна номенклатура

Коли елемент має три валентності, префікс "hipo-" і суфікс "-oso" додаються до найменшої валентності, як, наприклад, в гипофосфори; до проміжної валентності додають суфікс "-oso", як у оксиді фосфору; і, нарешті, до валентної мажору додають "-ік", як в оксиді фосфорної кислоти.

Коли елемент має чотири валентності, як у випадку хлору, попередню процедуру застосовують для другорядних і двох наступних, але до оксиду з більшою кількістю окислення додають префікс "per-" і суфікс "-ico" , Це призводить (наприклад) до хлорного оксиду для ступеня окислення +7 цього елемента.

Для систем з префіксом або римськими цифрами повторюються правила, що застосовувалися для трьох номерів окислення, які дорівнюють цим.

Властивості

- Вони зустрічаються в природі як кристалічні тверді речовини.

- Основні оксиди схильні приймати полімерні структури, на відміну від інших оксидів, які утворюють молекули.

- Через значну міцність M-O-зв'язків і полімерну структуру цих сполук основні оксиди зазвичай нерозчинні, але можуть піддаватися впливу кислот і основ.

- Багато основних оксидів вважаються нестехіометричними сполуками.

- Зв'язки цих сполук перестають бути іонними і стають ковалентними, як більш просунуті за період в періодичній таблиці.

- Кислотна характеристика оксиду зростає, коли вона опускається через групу в періодичній таблиці.

- Це також підвищує кислотність оксиду в більшій кількості окислення.

- Основні оксиди можуть бути зменшені різними реагентами, але інші можуть бути зменшені шляхом простого нагрівання (термічного розкладання) або реакції електролізу.

- Більшість справді основних (неамфотерних) оксидів розташовані з лівого боку періодичної таблиці.

- Більшу частину земної кори складають тверді оксиди металевого типу.

- Окислення є одним із способів, 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 складає знаменитий червоний "оксид", що складається з корозійних металевих мас, які піддавалися впливу кисню і вологи.

Оксид натрію

Це з'єднання, яке використовується у виробництві кераміки та скла, крім того, що є попередником у виробництві гідроксиду натрію (каустична сода, потужний розчинник і чистячий засіб).

Оксид магнію

Твердий гігроскопічний мінерал, це з'єднання з високою теплопровідністю і низькою електропровідністю має багаторазове застосування в будівельній гілці (наприклад, у стінах, стійких до вогню), і в рекультивації забрудненої води і землі..

Оксид міді

Існує два варіанти оксиду міді. Оксид міді - це тверда речовина чорного кольору, що отримується при видобутку і може використовуватися як пігмент, або для остаточного видалення небезпечних матеріалів.

З іншого боку, оксид міді є червоним твердим напівпровідником, який додається до пігментів, фунгіцидів і морських фарб, щоб запобігти накопиченню відходів у корпусах суден.

Список літератури

1. Britannica, E. (s.f.). Оксид. Отримано з britannica.com
2. Вікіпедія. (s.f.). Оксид. Отримано з en.wikipedia.org
3. Chang, R. (2007). Мексика: McGraw-Hill.
4. LibreTexts. (s.f.). Оксиди Отримано з chem.libretexts.org
5. Школи, Н.P. (s.f.). Призначення оксидів і пероксидів. Отримано з newton.k12.ma.us