De oxider De är en familj av binära föreningar där det finns interaktioner mellan grundämnet och syre. Så en oxid har en mycket allmän formel av typen EO, där E är något element.
Beroende på många faktorer, såsom E: s elektroniska natur, dess jonradie och valenser, kan olika typer av oxider bildas. Vissa är väldigt enkla och andra, som Pb3ELLER4, (kallas minium, arcazón eller röd bly) blandas; det vill säga de härrör från kombinationen av mer än en enkel oxid.
Men komplexiteten hos oxider kan gå längre. Det finns blandningar eller strukturer där mer än en metall kan ingripa, och där proportionerna inte är stökiometriska. I fallet med Pb3ELLER4, Pb / O-förhållandet är lika med 3/4, varav både täljaren och nämnaren är heltal.
I icke-stökiometriska oxider är proportionerna decimaltal. E0,75ELLER1,78, är ett exempel på en hypotetisk icke-stökiometrisk oxid. Detta fenomen förekommer med så kallade metalloxider, särskilt med övergångsmetaller (Fe, Au, Ti, Mn, Zn, etc.).
Det finns emellertid oxider vars egenskaper är mycket enklare och differentierbara, såsom jonisk eller kovalent karaktär. I de oxider där den joniska karaktären dominerar kommer de att bestå av katjoner E+ och anjoner Otvå-; och de rent kovalenta, enkelbindningarna (E-O) eller dubbelbindningarna (E = O).
Vad som dikterar den joniska karaktären hos en oxid är elektronegativitetsskillnaden mellan E och O. När E är en mycket elektropositiv metall kommer EO att ha en hög jonisk karaktär. Medan E är elektronegativ, nämligen en icke-metall, kommer dess oxid EO att vara kovalent.
Denna egenskap definierar många andra som uppvisas av oxider, såsom deras förmåga att bilda baser eller syror i vattenlösning. Härifrån kommer de så kallade bas- och syraoxiderna. De som inte beter sig som någon av de två, eller som tvärtom visar båda egenskaperna, är neutrala eller amfotera oxider.
Artikelindex
Det finns tre sätt att namnge oxider (som också gäller för många andra föreningar). Dessa är korrekta oavsett den joniska karaktären hos EO-oxiden, så deras namn säger ingenting om dess egenskaper eller strukturer.
Med tanke på oxiderna EO, EtvåO, EtvåELLER3 och EOtvå, vid första anblicken är det inte möjligt att veta vad som ligger bakom deras kemiska formler. Siffrorna indikerar emellertid de stökiometriska förhållandena eller E / O-förhållandet. Från dessa siffror kan de ges namn även om det inte anges med vilken valens det "fungerar" E.
Antalet atomer för både E och O betecknas med de grekiska numreringsprefixen. På detta sätt betyder mono att det bara finns en atom; di-, två atomer; tri-, tre atomer och så vidare.
Så namnen på de tidigare oxiderna enligt den systematiska nomenklaturen är:
-ApaE-oxid (EO).
-Apaoxid av gavE (EtvåELLER).
-Trioxid av gavE (EtvåELLER3).
-GavE-oxid (EOtvå).
Tillämpar sedan denna nomenklatur för Pb3ELLER4, den röda oxiden i den första bilden har du:
Pb3ELLER4: tetraoxid av trileda.
För många blandade oxider, eller med höga stökiometriska förhållanden, är det mycket användbart att använda den systematiska nomenklaturen för att namnge dem.
Även om det inte är känt vad element E är, räcker det med E / O-förhållandet för att veta vilken valens du använder i din oxid. Hur? Enligt principen om elektronisk neutralitet. Detta kräver att summan av laddningarna av jonerna i en förening måste vara lika med noll.
Detta görs genom att anta en hög jonisk karaktär för någon oxid. Således har O laddning -2 eftersom det är Otvå-, och E måste bidra med n + så att den neutraliserar de negativa laddningarna av oxidanjonen.
Till exempel, i EO fungerar E-atomen med valens +2. Varför? Eftersom det annars inte kunde neutralisera laddningen -2 för den enda O. För EtvåEller E har valens +1, eftersom +2-laddningen måste delas mellan de två E-atomerna..
Och i EtvåELLER3, De negativa laddningarna som O bidrar med måste beräknas först. Eftersom det finns tre av dem, då: 3 (-2) = -6. För att neutralisera -6-laddningen krävs att E: er bidrar med +6, men eftersom det finns två av dem divideras +6 med två och lämnar E med en valens på +3.
O har alltid en -2 valens i oxider (såvida det inte är en peroxid eller superoxid). Så en minnesregel för att bestämma valensen av E består helt enkelt i att ta hänsyn till det antal som följer med O. Å andra sidan kommer siffran 2 att följa med, och om inte betyder det att det fanns en förenkling.
Till exempel, i EO är valensen av E +1, för även om det inte är skrivet finns det bara en O. Och för EOtvå, Eftersom det inte finns någon 2 som följer med E fanns en förenkling, och för att den ska visas måste den multipliceras med 2. Således förblir formeln somtvåELLER4 och valensen av E är då +4.
Denna regel misslyckas dock för vissa oxider, såsom Pb3ELLER4. Därför är det alltid nödvändigt att utföra neutralitetsberäkningar.
När valensen av E är nära, består beståndsnomenklaturen av att specificera den inom parentes och med romerska siffror. Av alla nomenklaturer är detta det enklaste och mest exakta med avseende på oxides elektroniska egenskaper..
Om E däremot bara har en valens (som finns i det periodiska systemet), är det inte specificerat..
Således för oxid EO om E har valens +2 och +3 kallas det: (namn på E) (II) oxid. Men om E bara har valens +2, kallas dess oxid: oxid av (namn på E).
För att nämna oxidernas namn måste suffixen -ico eller -oso läggas till deras latinska namn för större eller mindre valenser. Om det finns fler än två används prefixen -hypo, för den minsta, och -per, för den största av alla..
Till exempel fungerar bly med valenser +2 och +4. I PbO har den en valens på +2, så det kallas: plumbous oxid. Medan PbOtvå det heter: blyoxid.
Och Pb3ELLER4, vad heter det enligt de två tidigare nomenklaturerna? Det har inget namn. Varför? Eftersom Pb3ELLER4 består faktiskt av en blandning 2 [PbO] [PbOtvå]; det röda fasta ämnet har en dubbel koncentration av PbO.
Av denna anledning skulle det vara fel att försöka namnge Pb3ELLER4 som inte består av systematisk nomenklatur eller populär slang.
Beroende på vilken del av det periodiska systemet E är beläget och därför dess elektroniska natur, kan en typ av oxid bildas. Från detta uppstår flera kriterier för att tilldela dem en typ, men de viktigaste är de som är relaterade till deras surhet eller basitet..
Basoxider kännetecknas av att de är joniska, metalliska och ännu viktigare, genererar en basisk lösning genom upplösning i vatten. För att bestämma experimentellt om en oxid är basisk måste den tillsättas i en behållare med vatten och universalindikator upplöst i den. Dess färg innan oxid tillsätts måste vara grön, pH-neutral.
När oxiden har tillsatts i vattnet, om dess färg ändras från grön till blå, betyder det att pH har blivit grundläggande. Detta beror på att det upprättar en löslighetsbalans mellan den bildade hydroxiden och vattnet:
EO (s) + HtvåO (l) => E (OH)två(s) <=> OCHtvå+(ac) + OH-(ac)
Även om oxiden är olöslig i vatten, löses endast en liten del för att ändra pH. Vissa basiska oxider är så lösliga att de alstrar kaustiska hydroxider såsom NaOH och KOH. Det vill säga oxiderna av natrium och kalium, NatvåO och KtvåEller, de är väldigt grundläggande. Notera valensen av +1 för båda metallerna.
Syraoxider kännetecknas av att de har ett icke-metalliskt element, de är kovalenta och dessutom genererar de sura lösningar med vatten. Återigen kan dess surhet kontrolleras med universalindikatorn. Om den här gången tillsätts oxiden till vattnet blir dess gröna färg rödaktig, är det en syraoxid.
Vilken reaktion sker? Nästa:
EOtvå(s) + HtvåO (l) => HtvåEO3(ac)
Ett exempel på en syraoxid, som inte är ett fast ämne utan en gas, är COtvå. När det löses upp i vatten bildar det kolsyra:
COtvå(g) + HtvåO (l) <=> HtvåCO3(ac)
Också COtvå består inte av anjoner Otvå- och C-katjoner4+, men i en molekyl bildad av kovalenta bindningar: O = C = O. Detta är kanske en av de största skillnaderna mellan basiska oxider och syror.
Dessa oxider ändrar inte den gröna färgen på vatten vid neutralt pH; det vill säga de bildar inte hydroxider eller syror i vattenlösning. Några av dem är: NtvåELLER, NEJ och CO. Liksom CO har de kovalenta bindningar som kan illustreras med Lewis-strukturer eller vilken bindningsteori som helst.
Ett annat sätt att klassificera oxider beror på om de reagerar med en syra eller inte. Vatten är en mycket svag syra (och en bas också), så amfotera oxider uppvisar inte "deras två ansikten." Dessa oxider kännetecknas av att reagera med både syror och baser.
Aluminiumoxid är till exempel en amfoter oxid. Följande två kemiska ekvationer representerar dess reaktion med syror eller baser:
TilltvåELLER3(s) + 3HtvåSW4(ac) => Altvå(SW4)3(aq) + 3HtvåO (l)
TilltvåELLER3(s) + 2NaOH (aq) + 3HtvåO (l) => 2NaAl (OH)4(ac)
Altvå(SW4)3 är aluminiumsulfatsaltet och NaAl (OH)4 ett komplext salt som kallas natriumtetrahydroxialuminat.
Väteoxid, HtvåO (vatten), är också amfoteriskt, och detta framgår av dess joniseringsbalans:
HtvåO (l) <=> H3ELLER+(ac) + OH-(ac)
Blandade oxider är de som består av blandningen av en eller flera oxider i samma fasta ämne. Pb3ELLER4 är ett exempel på dem. Magnetit, Fe3ELLER4, det är också ett annat exempel på en blandad oxid. Tro3ELLER4 är en blandning av FeO och FetvåELLER3 i proportionerna 1: 1 (till skillnad från Pb3ELLER4).
Blandningar kan vara mer komplexa och därmed skapa ett rikt utbud av oxidmineraler.
Oxidernas egenskaper beror på deras typ. Oxider kan vara joniska (E.n+ELLERtvå-), såsom CaO (Catvå+ELLERtvå-eller kovalent, såsom SOtvå, O = S = O.
Från detta faktum och från elementens tendens att reagera med syror eller baser samlas ett antal egenskaper för varje oxid..
Ovanstående återspeglas också i de fysiska egenskaperna såsom smält- och kokpunkter. Jonoxider tenderar att bilda kristallina strukturer som är mycket motståndskraftiga mot värme, så deras smältpunkter är höga (över 1000 ° C), medan kovalenter smälter vid låga temperaturer, eller de är till och med gaser eller vätskor..
Oxider bildas när element reagerar med syre. Denna reaktion kan inträffa med enkel kontakt med syrerik atmosfär eller kräver värme (t.ex. en lättare eld). Det vill säga när det bränner ett föremål reagerar det med syre (så länge det finns i luften).
Om du till exempel tar en bit fosfor och lägger den i lågan kommer den att brinna och bilda motsvarande oxid:
4P (s) + 5Otvå(g) => P4ELLER10(s)
Under denna process kan vissa fasta ämnen, såsom kalcium, brinna med en ljus, färgstark eld..
Ett annat exempel erhålls genom förbränning av trä eller någon organisk substans som har kol:
C (s) + Otvå(g) => COtvå(g)
Men om det inte finns tillräckligt med syre bildas CO istället för COtvå:
C (s) + 1/2två(g) => CO (g)
Observera hur C / O-förhållandet tjänar till att beskriva olika oxider.
Den övre bilden motsvarar strukturen för kovalent oxid ItvåELLER5, den mest stabila formen av jod. Observera deras enkel- och dubbelbindningar, liksom de formella laddningarna av I och oxygener på deras sidor..
Oxiderna av halogener kännetecknas av att de är kovalenta och mycket reaktiva, eftersom sådana är fall av OtvåFtvå (F-O-O-F) och OFtvå (F-O-F). Klordioxid, ClOtvå, till exempel är det den enda kloroxiden som syntetiseras i industriell skala.
Eftersom halogener bildar kovalenta oxider beräknas deras "hypotetiska" valenser på samma sätt genom principen om elektronisk neutralitet..
Förutom halogenoxiderna finns övergångsmetalloxider:
-CoO: kobolt (II) oxid; koboltoxid; u koboltmonoxid.
-HgO: kvicksilver (II) oxid; kvicksilveroxid; u kvicksilvermonoxid.
-AgtvåO: silveroxid; silveroxid; eller diplomatmonoxid.
-AutvåELLER3: guld (III) oxid; auric oxid; eller diotrioxid.
-BtvåELLER3: boroxid; boroxid; eller diborontrioxid.
-CltvåELLER7: kloroxid (VII); perkloroxid; diklorheptoxid.
-NO: kväveoxid (II); Kväveoxid; kväveoxid.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.