ОСНОВНЫЕ ОКСИДЫ: ОБРАЗОВАНИЕ, НОМЕНКЛАТУРА, СВОЙСТВА. - ХИМИЯ - 2025

Эти основные оксиды являются те , которые образуются в результате объединения катиона металла с дианионом кислорода (O ² ); они обычно реагируют с водой с образованием оснований или с кислотами с образованием солей. Из-за своей сильной электроотрицательности кислород может образовывать прочные химические связи практически со всеми элементами, в результате чего образуются различные типы соединений.

Одним из наиболее распространенных соединений, которые может образовывать дианион кислорода, является оксид. Оксиды - это химические соединения, которые содержат по крайней мере один атом кислорода вместе с другим элементом в своей формуле; Они могут образовываться с металлами или неметаллами и в трех агрегатных состояниях вещества (твердое, жидкое и газообразное).

По этой причине они обладают большим количеством внутренних свойств, которые могут варьироваться даже между двумя оксидами, образованными одним и тем же металлом и кислородом (например, оксид железа (II) и оксид железа (III) или двухвалентное и трехвалентное железо, соответственно). Когда кислород присоединяется к металлу с образованием оксида металла, говорят, что образовался основной оксид.

Это потому, что они образуют основу, растворяясь в воде, или они реагируют как основы в определенных процессах. Примером этого является ситуация, когда соединения, такие как CaO и Na ₂ O, реагируют с водой и приводят к гидроксидам Ca (OH) ₂ и 2NaOH соответственно.

Основные оксиды обычно имеют ионный характер, становясь более ковалентными, если говорить об элементах справа от таблицы Менделеева. Есть также кислые оксиды (образованные из неметаллов) и амфотерные оксиды (образованные из амфотерных элементов).

Повышение квалификации

Щелочные и щелочноземельные металлы образуют из кислорода три различных типа бинарных соединений. Помимо оксидов, также могут быть пероксиды (содержащие ионы пероксида O ₂ ^2- ) и супероксиды (содержащие ионы супероксида O ₂ ^- ).

Все оксиды, которые образуются из щелочных металлов, могут быть получены нагреванием соответствующего нитрата металла с его элементарным металлом, как, например, то, что показано ниже, где буква M представляет металл:

2MNO ₃ + 10M + Тепло → 6M ₂ O + N ₂

С другой стороны, для получения основных оксидов из щелочноземельных металлов их соответствующие карбонаты нагревают, как в следующей реакции:

OLS ₃ + тепло → MO + CO ₂

Образование основных оксидов также может происходить из-за обработки кислородом, как в случае с сульфидами:

2МС + 3O ₂ + нагрев → 2MO + 2SO ₂

Наконец, это может происходить при окислении некоторых металлов азотной кислотой, как это происходит в следующих реакциях:

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 основных оксидов варьируется в зависимости от их стехиометрии и в зависимости от возможных степеней окисления металлического элемента.

Здесь можно использовать общую формулу, которая представляет собой металл + кислород, но существует также стехиометрическая номенклатура (или старая номенклатура акций), в которой соединения обозначаются путем размещения слова «оксид», за которым следует название металла и его степень окисления римскими цифрами.

Когда дело доходит до систематической номенклатуры с префиксами, общие правила используются со словом «оксид», но префиксы добавляются к каждому элементу с количеством атомов в формуле, как в случае с «триоксидом дихелеза». .

В традиционной номенклатуре суффиксы «–oso» и «–ico» используются для обозначения сопутствующих металлов с более низкой или более высокой валентностью в оксиде, в дополнение к тому факту, что основные оксиды известны как «основные ангидриды» из-за их способности образовывать основные гидроксиды при добавлении к ним воды.

Кроме того, в этой номенклатуре используются правила, так что, когда металл имеет степень окисления до +3, он называется по правилам оксидов, а когда он имеет степень окисления больше или равную +4, он называется с правила ангидридов.

Краткие правила наименования основных оксидов

Всегда следует соблюдать степень окисления (или валентность) каждого элемента. Эти правила кратко изложены ниже:

1- Когда элемент имеет единственную степень окисления, как, например, в случае алюминия (Al ₂ O ₃ ), оксид называют:

Традиционная номенклатура

Оксид алюминия.

Систематика с приставками

По количеству атомов в каждом элементе; то есть триоксид диалюминия.

Систематика с римскими цифрами

Оксид алюминия, где степень окисления не написана, потому что она всего одна.

2- Когда элемент имеет две степени окисления, например, в случае свинца (+2 и +4, что дает оксиды PbO и PbO ₂ соответственно), он называется:

Традиционная номенклатура

Суффиксы «медведь» и «ico» обозначают минор и мажор соответственно. Например: оксид свинца для PbO и оксид свинца для PbO ₂ .

Систематическая номенклатура с приставками

Оксид свинца и диоксид свинца.

Систематическая номенклатура с римскими цифрами

Оксид свинца (II) и оксид свинца (IV).

3- Когда элемент имеет более двух (до четырех) степеней окисления, он называется:

Традиционная номенклатура

Когда элемент имеет три валентности, префикс «hypo-» и суффикс «–oso» добавляются к наименьшей валентности, как, например, в гипофосфоре; к промежуточной валентности добавляется суффикс «–oso», как в оксиде фосфора; и, наконец, к большей валентности добавляется «-ico», как в оксиде фосфора.

Когда элемент имеет четыре валентности, как в случае хлора, предыдущая процедура применяется для самой низкой и двух последующих, но к оксиду с самой высокой степенью окисления добавляются префикс «per-» и суффикс «–ico». . Это приводит к (например) оксиду хлорной кислоты со степенью окисления +7 для этого элемента.

Для систем с префиксом или римскими цифрами правила, которые применялись для трех степеней окисления, повторяются, оставаясь неизменными.

Свойства

- Они встречаются в природе как твердые кристаллические вещества.

- Основные оксиды имеют тенденцию принимать полимерные структуры, в отличие от других оксидов, образующих молекулы.

- Из-за значительной прочности связей МО и полимерной структуры этих соединений основные оксиды обычно нерастворимы, но они могут подвергаться воздействию кислот и оснований.

- Многие из основных оксидов считаются нестехиометрическими соединениями.

- Связи этих соединений перестают быть ионными и становятся ковалентными по мере того, как они продвигаются за период в периодической таблице.

- Кислотная характеристика оксида увеличивается по мере его прохождения через группу в периодической таблице.

- Он также увеличивает кислотность оксида при более высоких степенях окисления.

- Основные оксиды можно восстановить с помощью различных реагентов, а другие можно даже восстановить простым нагреванием (термическое разложение) или реакцией электролиза.

- Большинство действительно основных (не амфотерных) оксидов находится в левой части таблицы Менделеева.

- Большая часть земной коры состоит из твердых оксидов типа металлов.

- Окисление - один из путей, приводящих к коррозии металлического материала.

Примеры

Оксид железа

Он содержится в железных рудах в виде минералов, таких как гематит и магнетит.

Кроме того, оксид железа образует знаменитую красную «ржавчину», состоящую из корродированных металлических масс, подвергшихся воздействию кислорода и влаги.

Оксид натрия

Это соединение, используемое в производстве керамики и стекла, а также в качестве прекурсора при производстве гидроксида натрия (каустическая сода, мощный растворитель и чистящее средство).

Оксид магния

Гигроскопичный твердый минерал, это соединение с высокой теплопроводностью и низкой электропроводностью имеет множество применений в строительстве (например, для создания огнестойких стен), а также для восстановления загрязненной воды и земли.

Оксид меди

Есть два варианта оксида меди. Оксид меди - это твердое вещество черного цвета, которое получают при добыче полезных ископаемых и которое можно использовать в качестве пигмента или для окончательной утилизации опасных материалов.

С другой стороны, оксид меди представляет собой красное твердое полупроводниковое вещество, которое добавляют в пигменты, фунгициды и морские краски, чтобы избежать накопления остатков на корпусах судов.

Ссылки

1. Британника, Э. (nd). Окись. Получено с britannica.com
2. Wikipedia. (SF). Окись. Получено с en.wikipedia.org
3. Чанг, Р. (2007). Мексика: Макгроу-Хилл.
4. LibreTexts. (SF). Оксиды. Получено с сайта chem.libretexts.org
5. Школы, НП (нф). Название оксидов и пероксидов. Получено с newton.k12.ma.us