Oksider

Rød bly, krystallinsk forbindelse som inneholder blyoksyd

Hva er oksider?

De oksider De er en familie av binære forbindelser der det er interaksjoner mellom elementet og oksygen. Slik at et oksid har en veldig generell formel av EO -typen, der E er noe element.

Avhengig av mange faktorer, for eksempel den elektroniske naturen til E, dens ioniske radius og dens valenser, kan forskjellige typer oksider dannes. Noen er veldig enkle, og andre, for eksempel PB₃ENTEN₄ (kalt Minio, Arcazón eller rød bly), er blandet; det vil si at de følger av kombinasjonen av mer enn ett enkelt oksid.

Men kompleksiteten til oksider kan gå videre. Det er blandinger eller strukturer der mer enn ett metall kan gripe inn, og hvor proporsjonene ikke er støkiometriske. I tilfelle av PB₃ENTEN₄, PB/O -forholdet er lik 3/4, hvorav både telleren og nevneren er hele tall.

I ikke -støkiometriske oksider er proporsjoner desimaltall. E_0.75ENTEN_1.78, Det er et eksempel på en ikke -støkiometrisk hypotetisk oksid. Dette fenomenet skjer med de så -kallede metalloksydene, spesielt med overgangsmetaller (tro, Au, Ti, Mn, Zn, etc.).

Imidlertid er det oksider hvis egenskaper er mye enklere og mer differensierbare, for eksempel ionisk eller kovalent karakter. I de oksydene der den ioniske karakteren dominerer, kationer og⁺ og anioner eller^2-; og de rent kovalente, de enkle koblingene (e-o) eller dobler (e = o).

Det som dikterer den ioniske karakteren til et oksid er forskjellen i elektronegativitet mellom E og O. Når E er et veldig elektropositivt metall, vil EO ha en høy ionisk karakter. Mens det er elektronegativt, nemlig et ikke -metall, vil EO -oksid være kovalent.

Denne egenskapen definerer mange andre som er utstilt av oksider, for eksempel dens evne til å danne baser eller syrer i vandig løsning. Herfra oppstår de så -kallede grunnleggende oksider og syrer. De som ikke oppfører seg som ingen av dem, eller at tvert imot manifesterer begge egenskapene, er nøytrale eller amfotorøse oksider.

Nomenklatur av oksider

Det er tre måter å navngi oksider på (som også gjelder mange andre forbindelser). Disse er riktige, uavhengig av den ioniske karakteren til EO -oksid, så navnene deres sier ingenting angående deres egenskaper eller strukturer.

Systematisk nomenklatur

Gitt EO -oksydene, og₂Eller, e₂ENTEN₃ og eo₂, Ved første øyekast kan du ikke vite hva som ligger bak dens kjemiske formler. Tallene indikerer imidlertid støkiometriske proporsjoner eller E/eller forholdet. Fra disse tallene kan de få navn selv om det ikke er spesifisert som Valencia "fungerer" og.

Atomnumre for både E og O, er indikert med greske nummereringsprefikser. På denne måten betyr mono at det bare er ett atom; di-, to atomer; tri-, tre atomer, og så videre.

Deretter er navnene på de tidligere oksydene, i henhold til den systematiske nomenklaturen,:

-BolleE (eo) xido.

-BolleXido av gaE (e₂ENTEN).

-Trioksid gaE (e₂ENTEN₃).

-GaE eo (eo₂).

Bruker deretter denne nomenklaturen for PB₃ENTEN₄, Det røde oksydet til det første bildet er:

Pb₃ENTEN₄: Tetraoksid Trilede.

For mange blandede oksider, eller med høye støkiometriske proporsjoner, er det veldig nyttig å ty til den systematiske nomenklaturen for å navngi dem.

Lager nomenklatur

Valencia

Selv om det ikke er kjent hvilket element som er e, er forholdet nok til å vite hvilket Valencia som bruker i oksydet. Som? Gjennom elektroneutralitetsprinsippet. Dette krever at summen av ionbelastningen i en forbindelse må være lik null.

Det kan tjene deg: lovet (PM): struktur, egenskaper, innhenting, bruk

Dette gjøres under forutsetning av en høy ionisk karakter for ethvert oksid. Dermed O -belastningen -2 fordi den er eller^2-, og E må bidra med n+ slik at nøytraliserer de negative belastningene med oksidanion.

For eksempel i EO atomet og jobber med Valencia +2. Ellers kunne det ikke nøytralisere belastningen -2 av den eneste eller. For e₂Eller, E har Valencia +1, siden belastningen +2 må deles med de to atomene i E.

Og i e₂ENTEN₃, De negative ladningene som er gitt av O må først beregnes. Som tre av dem, da: 3 (-2) = -6. For å nøytralisere belastningen -6 er det påkrevd at E gir +6, men fordi det er to av dem, er +6 delt med to, og er med Valencia på +3.

Mnemonisk regel

O har alltid Valencia -2 i oksider (med mindre det er et peroksid eller superoksyd). Så en mnemonisk regel for å bestemme valencia av og er ganske enkelt å ta hensyn til antallet som følger med OR. Og på den annen side vil det ha nummer 2 som følger ham, og hvis ikke, betyr det at det var en forenkling.

For eksempel, i Eo er Valencia of E +1, for selv om det ikke er skrevet, er det bare en eller. Og for eo₂, Å ikke ha en 2 medfølgende E, det var en forenkling, og for at den skulle vises, må den multipliseres med 2. Dermed forblir formelen som e₂ENTEN₄ Og Valencia de e er da +4.

Imidlertid mislykkes denne regelen for noen oksider, for eksempel PB₃ENTEN₄. Derfor er nøytralitetsberegninger alltid nødvendige.

Hva består den av

Når Valencia de e, består bestandsnomenklaturen av å spesifisere den innenfor noen parentes og med romertall. Av alle nomenklinger er dette det enkleste og mest presise med hensyn til de elektroniske egenskapene til oksider.

Hvis E, derimot, har den bare en Valencia (som kan konsulteres i det periodiske tabellen), er det ikke spesifisert.

For oksid EO hvis E har valens +2 og +3, kalles det således: oksid av (navn på e) (ii). Men hvis E bare har Valencia +2, kalles oksydet: Oxide of (Name of E).

Tradisjonell nomenklatur

For å nevne navnet på oksydene, må suffikser -o eller -ooso, for de største eller største valensene, legges til navnene sine på latin. I tilfelle at det er mer enn to, blir prefiksene benyttet til den minste og -peren, for det største av alle.

For eksempel fungerer bly med valenser +2 og +4. I PBO har den Valencia +2, så det kalles: Plumboso Oxide. Mens PBO₂ Det kalles: plúmbico oksid.

Og hva heter PB₃ENTEN₄, I følge de to foregående nomenklaturene? Det mangler navn, fordi PB₃ENTEN₄ Den består virkelig av en blanding 2 [PBO] [PBO₂]; det vil si at det røde faststoffet har dobbel konsentrasjon av PBO.

Av denne grunn ville det være feil å prøve å gi et navn til PB₃ENTEN₄ som ikke består av den systematiske nomenklaturen eller populære slang.

Typer oksider

Avhengig av hvilken del av den periodiske tabellen er og derfor dens elektroniske natur, kan en type oksid eller annen dannes. Herfra oppstår flere kriterier for å tildele dem en fyr, men det viktigste er de som er relatert til deres surhet eller grunnleggende.

Kan tjene deg: som designet det første moderne termometeret?

Grunnleggende oksider

Grunnleggende oksider er preget av å være ioniske, metalliske og viktigere, og generere en grunnleggende løsning når du løses opp i vann. For eksperimentelt bestemme om et oksid er grunnleggende, må det tilsettes en beholder med vann og universell indikator oppløst i den. Farget før tilsetning av oksydet må være grønt, nøytral pH.

Når vannoksidet ble tilsatt, hvis fargen endres fra grønt til blått, betyr det at pH ble grunnleggende. Dette er fordi det etablerer en balanse mellom løselighet mellom den dannede hydroksyd og vann:

EO (S) + H₂Eller (l) => e (OH)₂(HAN²⁺(AC) + OH^-(AC)

Selv om oksydet er uoppløselig i vannet, er det nok for en liten porsjon å oppløse å modifisere pH. Noen grunnleggende oksider er like oppløselige som genererer kaustiske hydroksider som NaOH og KOH. Det vil si natrium og kaliumoksider, NA₂Eller og k₂Eller, de er veldig grunnleggende. Legg merke til Valencia på +1 for begge metaller.

Syreoksider

Syreoksider er preget av å ha et ikke -metallisk element, de er kovalente og genererer også syreoppløsninger med vann. Igjen kan surheten din bekreftes med den universelle indikatoren. Hvis denne gangen ved å tilsette oksydet til vannet, blir den grønne fargen rødlig, så er det et syreoksyd.

Reaksjonen som finner sted er som følger:

Eo₂(S) + H₂Eller (l) => h₂Eo₃(AC)

Et eksempel på et syreoksid, som ikke er et fast stoff, men en gass, er CO₂. Når den løses opp i vann, danner det kullsyre:

Co₂(g) + h₂Eller (l) h₂Co₃(AC)

Også CO₂ Den består ikke av anioner eller^2- og kationer c⁴⁺, men i et molekyl dannet av kovalente bindinger: o = c = o. Dette er kanskje en av de største forskjellene mellom grunnleggende oksider og syrer.

Nøytrale oksider

Disse oksydene endrer ikke den grønne fargen på vannet til nøytral pH; det vil si at de ikke danner hydroksider, eller syrer i vandig løsning. Noen av dem er: n₂Eller, nei og co. I likhet med Co, har de kovalente koblinger som kan illustreres av Lewis Structures eller hvilken som helst koblingsteori.

Amfoterosoksider

En annen måte å klassifisere oksider avhenger av om de reagerer med en syre eller ikke. Vann er en veldig svak syre (og en base også), så amfoterosoksider viser ikke "sine to ansikter". Disse oksydene er preget av å reagere med både syrer og baser.

Aluminiumoksyd er for eksempel et amfotero -oksid. Følgende to kjemiske ligninger representerer deres reaksjon med syrer eller baser:

Til₂ENTEN₃(S) + 3H₂SW₄(ac) => til₂(SW₄)₃(AC) + 3H₂Eller (l)

Til₂ENTEN₃(S) + 2Naoh (AC) + 3H₂Eller (l) => 2naal (OH)₄(AC)

Al₂(SW₄)₃ Det er aluminiumsulfatsalt, og naal (OH)₄ Et komplekst salt kalt tetrahydrox natriumaluminat.

Hydrogenoksid, h₂Eller (vann), det er også amfoterisk, og dette er bevist i dens ioniseringsbalanse:

H₂Eller (l) h₃ENTEN⁺(AC) + OH^-(AC)

Blandede oksider

Blandede oksider er de som består av blandingen av ett eller flere oksider i det samme faste stoffet. Pb₃ENTEN₄ Det er et eksempel på dem. Magnetitt, tro₃ENTEN₄, Det er også et annet eksempel på et blandet oksid. Tro₃ENTEN₄ Det er en blanding av stygg og tro₂ENTEN₃ I proporsjoner 1: 1 (i motsetning til PB₃ENTEN₄).

Kan tjene deg: estere

Blandingene kan være mer komplekse, og dermed forårsake et rikt utvalg av oksydmineraler.

Oksideregenskaper

Egenskapene til oksider er avhengig av deres type. Oksider kan være ioniske (eⁿ⁺ENTEN^2-), som CAO (CA²⁺ENTEN^2-), eller kovalent, som SO₂, O = s = o.

Fra dette faktum, og trenden som elementene i å reagere med syrer eller baser har, samles en rekke egenskaper for hvert oksid.

På samme måte gjenspeiles ovennevnte i fysiske egenskaper som fusjon og kokepunkter. Ioniske oksider har en tendens til å danne krystallinske strukturer som er veldig motstandsdyktige mot varme, så smeltepunktene deres er høye (høyere enn 1.000 ºC), mens den kovalente smelter ved lave temperaturer, eller er til og med gasser eller væsker.

Hvordan dannes oksider?

Oksider dannes når elementene reagerer med oksygen. Denne reaksjonen kan oppstå med enkel kontakt med oksygen -rike atmosfærer, eller krever varme (for eksempel flammen til en lighter).

Det vil si når forbrenning et objekt reagerer det med oksygen (så lenge det er til stede i luften).

Hvis et stykke fosfor blir for eksempel tatt og plassert i flammen, vil det brenne og danne det tilsvarende oksydet:

4p (s) + 5o₂(g) => P₄ENTEN₁₀(S)

I løpet av denne prosessen kan noen faste stoffer, for eksempel kalsium, brenne med en lys og fargerik flamme.

Et annet eksempel oppnås ved å brenne tre eller ethvert organisk stoff, som har karbon:

C (S) + O₂(g) => co₂(g)

Men hvis det er en oksygeninsuffisiens, dannes det CO i stedet for CO₂:

C (S) +1/2O₂(g) => co (g)

Legg merke til hvordan forholdet c/o tjener til å beskrive forskjellige oksider.

Eksempler på oksider

Kovalent oksidstruktur i₂ENTEN₅. Kilde: Wikimedia Commons

Det øvre bildet tilsvarer strukturen til det kovalente oksid I₂ENTEN₅, Den mest stabile enn jodform. Legg merke til dine enkle og dobbeltbindinger, så vel som de formelle belastningene til I og oksygenet til sidene.

Halogenoksider er preget av å være kovalente og veldig reaktive, som sådan er tilfellene av OR₂F₂ (F-o-o-f) og av₂ (F-O-F). Klordioksid, CLO₂, For eksempel er det det eneste kloroksydet som er syntetisert på industrielle skalaer.

Fordi halogener danner kovalente oksider, beregnes deres "hypotetiske" valenser på samme måte gjennom elektroneutralitetsprinsippet.

Overgangsmetalloksider

I tillegg til halogenoksider, tas oksydene av overgangsmetaller:

• COO: koboltoksyd (II); kobberende oksid; U koboltmonoksid.
• HGO: kvikksølvoksid (II); Mercuric Oxide; U Merkur Monoxide.
• AG₂Eller: sølvoksid; Argisk oksid; o Dipaine Monoxide.
• Au₂ENTEN₃: gulloksyd (III); Auric oksid; o dioro trioxide.

Ytterligere eksempler

• B₂ENTEN₃: boroksid; borisk oksid; o Diboro -trioksid.
• Cl₂ENTEN₇: kloroksyd (vii); perklorisk oksid; Dicloro heptoxide.
• Nei: nitrogenoksid (II); Nitrogenoksid; Nitrogenmonoksid.

Referanser

1. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kjemi. (Fjerde utgave). Mc Graw Hill.
2. Metall- og ikke -metalloksider. Hentet fra: Chem.Uiuc.Edu
3. Gratis kjemi online. (2018). Oksider og ozon. Hentet fra: FreechemaryOnline.com
4. Toppr. (2018). Enkle oksider. Hentet fra: toppr.com
5. Steven s. Zumdahl. (7. mai 2018). Oksid. Encyclopediae Britannica. Hentet fra: Britannica.com
6. Kjemi librettexts. (24. april 2018). Oksider. Hentet fra: Chem.Librettexts.org
7. Kjemikk.Net (2018). Eksempler på oksider. Gjenopprettet fra: Kjemikk.nett