oxizi Sunt o familie de compuși binari în care există interacțiuni între element și oxigen. Deci un oxid are o formulă foarte generală de tip EO, unde E este orice element.
În funcție de mulți factori, cum ar fi natura electronică a E, raza sa ionică și valențele sale, se pot forma diferite tipuri de oxizi. Unele sunt foarte simple, iar altele, precum Pb3SAU4, (numite minium, arcazón sau plumb roșu) sunt amestecate; adică rezultă din combinația a mai mult de un oxid simplu.
Dar complexitatea oxizilor poate merge mai departe. Există amestecuri sau structuri în care pot interveni mai mult de un metal și, de asemenea, proporțiile nu sunt stoichiometrice. În cazul Pb3SAU4, raportul Pb / O este egal cu 3/4, dintre care atât numărătorul, cât și numitorul sunt numere întregi.
În oxizii non-stoichiometrici, proporțiile sunt numere zecimale. E0,75SAU1,78, este un exemplu de oxid ipotetic non-stoichiometric. Acest fenomen are loc cu așa-numiții oxizi metalici, în special cu metale de tranziție (Fe, Au, Ti, Mn, Zn etc.).
Cu toate acestea, există oxizi ale căror caracteristici sunt mult mai simple și diferențiate, cum ar fi caracterul ionic sau covalent. În acei oxizi unde predomină caracterul ionic, aceștia vor fi compuși din cationi E+ și anioni ODouă-; și cele pur covalente, legăturile simple (E-O) sau duble (E = O).
Ceea ce dictează caracterul ionic al unui oxid este diferența de electronegativitate între E și O. Când E este un metal extrem de electropozitiv, atunci EO va avea un caracter ionic ridicat. În timp ce dacă E este electronegativ, și anume un nemetal, oxidul său EO va fi covalent.
Această proprietate definește multe altele prezentate de oxizi, cum ar fi capacitatea lor de a forma baze sau acizi în soluție apoasă. De aici provin așa-numiții oxizi bazici și acizi. Cei care nu se comportă ca oricare dintre cei doi sau care, dimpotrivă, prezintă ambele caracteristici, sunt oxizi neutri sau amfoteri.
Indice articol
Există trei moduri de a denumi oxizi (care se aplică și multor alți compuși). Acestea sunt corecte indiferent de caracterul ionic al oxidului EO, astfel încât numele lor nu spun nimic despre proprietățile sau structurile sale.
Dat fiind oxizii EO, EDouăO, EDouăSAU3 și EODouă, la prima vedere nu este posibil să știm ce se află în spatele formulelor lor chimice. Cu toate acestea, numerele indică raporturile stoichiometrice sau raportul E / O. Din aceste numere li se pot da nume chiar dacă nu se specifică cu ce valență „funcționează” E.
Numerele de atomi atât pentru E cât și pentru O sunt notate prin prefixele de numerotare grecești. În acest fel, mono- înseamnă că există un singur atom; di-, doi atomi; tri-, trei atomi și așa mai departe.
Deci, numele oxizilor anteriori conform nomenclaturii sistematice sunt:
-MaimuţăOxid de E (EO).
-Maimuţăoxid de a datE (EDouăSAU).
-Trioxid de a datE (EDouăSAU3).
-A datOxid de E (EODouă).
Aplicând apoi această nomenclatură pentru Pb3SAU4, oxidul roșu al primei imagini, aveți:
Pb3SAU4: tetraoxid de triconduce.
Pentru mulți oxizi amestecați sau cu rapoarte stoichiometrice ridicate, este foarte util să folosiți nomenclatura sistematică pentru a le denumi.
Deși nu se știe ce element este E, este suficient cu raportul E / O să știți ce valență utilizați în oxidul dumneavoastră. Cum? Prin principiul electroneutralității. Acest lucru necesită ca suma sarcinilor ionilor dintr-un compus să fie egală cu zero.
Acest lucru se face prin asumarea unui caracter ionic ridicat pentru orice oxid. Astfel, O are încărcare -2 deoarece este ODouă-, și E trebuie să contribuie cu n + astfel încât să neutralizeze sarcinile negative ale anionului oxid.
De exemplu, în EO atomul E funcționează cu valența +2. De ce? Pentru că altfel nu ar putea neutraliza sarcina -2 a singurului O. Pentru EDouăSau, E are valența +1, deoarece sarcina +2 trebuie împărțită între cei doi atomi E..
Și în EDouăSAU3, În primul rând trebuie să se calculeze cheltuielile negative contribuite de O. Deoarece există trei dintre ele, atunci: 3 (-2) = -6. Pentru a neutraliza încărcătura -6, E-urile trebuie să contribuie cu +6, dar din moment ce există două, +6 este împărțit la două, lăsând E cu o valență de +3.
O are întotdeauna o valență -2 în oxizi (cu excepția cazului în care este un peroxid sau superoxid). Deci, o regulă mnemonică pentru a determina valența lui E constă pur și simplu în luarea în considerare a numărului care însoțește O. E, pe de altă parte, va avea numărul 2 care îl însoțește și, dacă nu, înseamnă că a existat o simplificare.
De exemplu, în EO valența lui E este +1, deoarece chiar dacă nu este scrisă, există doar un O. Și pentru EODouă, Deoarece nu există 2 însoțitori E, a existat o simplificare și, pentru a apărea, trebuie să fie înmulțită cu 2. Astfel, formula rămâne ca EDouăSAU4 iar valența lui E este apoi +4.
Cu toate acestea, această regulă eșuează pentru unii oxizi, cum ar fi Pb3SAU4. Prin urmare, este întotdeauna necesar să se efectueze calcule de neutralitate.
Odată ce valența lui E este la îndemână, nomenclatura stocului constă în specificarea ei între paranteze și cu cifre romane. Dintre toate nomenclaturile, aceasta este cea mai simplă și mai precisă în ceea ce privește proprietățile electronice ale oxizilor..
Dacă E, pe de altă parte, are o singură valență (care poate fi găsită în tabelul periodic), atunci nu este specificată..
Astfel, pentru oxidul EO dacă E are valența +2 și +3, se numește: (denumirea lui E) (II) oxid. Dar dacă E are doar valența +2, atunci oxidul său se numește: oxid de (numele lui E).
Pentru a menționa numele oxizilor, sufixele -ico sau -oso trebuie adăugate la numele lor latin, pentru valențele mai mari sau mai mici. În cazul în care există mai mult de două, se utilizează prefixele -hypo, pentru cel mai mic și -per, pentru cel mai mare dintre toate..
De exemplu, plumbul funcționează cu valențe +2 și +4. În PbO are o valență de +2, deci se numește: oxid plumbos. În timp ce PbODouă se numește: oxid de plumb.
Și Pb3SAU4, cum se numește conform celor două nomenclaturi anterioare? Nu are nume. De ce? Deoarece Pb3SAU4 constă de fapt dintr-un amestec 2 [PbO] [PbODouă]; adică solidul roșu are o concentrație dublă de PbO.
Din acest motiv, ar fi greșit să încercăm să numim Pb3SAU4 care nu constă din nomenclatură sistematică sau argou popular.
În funcție de ce parte a tabelului periodic E se află și, prin urmare, de natura sa electronică, se poate forma un tip de oxid sau altul. Din aceste criterii multiple apar pentru a le atribui un tip, dar cele mai importante sunt cele legate de aciditatea sau basicitatea lor..
Oxizii bazici se caracterizează prin faptul că sunt ionici, metalici și, mai important, generează o soluție bazică prin dizolvare în apă. Pentru a determina experimental dacă un oxid este bazic, acesta trebuie adăugat într-un recipient cu apă și indicator universal dizolvat în el. Culoarea sa înainte de adăugarea oxidului trebuie să fie verde, cu pH neutru.
Odată ce oxidul a fost adăugat în apă, dacă culoarea acestuia se schimbă de la verde la albastru, înseamnă că pH-ul a devenit bazic. Acest lucru se datorează faptului că stabilește un echilibru de solubilitate între hidroxidul format și apă:
EO (s) + HDouăO (l) => E (OH)Două(s) <=> ȘIDouă+(ac) + OH-(ac)
Deși oxidul este insolubil în apă, doar o mică porțiune se dizolvă pentru a modifica pH-ul. Unii oxizi bazici sunt atât de solubili încât generează hidroxizi caustici precum NaOH și KOH. Adică oxizii de sodiu și potasiu, NaDouăO și KDouăSau sunt foarte elementare. Observați valența +1 pentru ambele metale.
Oxizii acizi se caracterizează prin faptul că au un element nemetalic, sunt covalenți și, în plus, generează soluții acide cu apă. Din nou, aciditatea sa poate fi verificată cu indicatorul universal. Dacă de data aceasta când se adaugă oxidul în apă, culoarea sa verde devine roșiatică, atunci este un oxid acid.
Ce reacție are loc? Urmatorul:
EODouă(s) + HDouăO (l) => HDouăEO3(ac)
Un exemplu de oxid acid, care nu este un solid, ci un gaz, este CODouă. Când se dizolvă în apă, formează acid carbonic:
CODouă(g) + HDouăO (l) <=> HDouăCO3(ac)
De asemenea, CODouă nu constă din anioni ODouă- și cationii C4+, dar într-o moleculă formată din legături covalente: O = C = O. Aceasta este probabil una dintre cele mai mari diferențe dintre oxizii bazici și acizii.
Acești oxizi nu schimbă culoarea verde a apei la pH neutru; adică nu formează hidroxizi sau acizi în soluție apoasă. Unele dintre ele sunt: NDouăSAU, NU și CO. La fel ca CO, au legături covalente care pot fi ilustrate de structurile Lewis sau orice teorie a legăturilor.
O altă modalitate de clasificare a oxizilor depinde dacă reacționează sau nu cu un acid. Apa este un acid foarte slab (și o bază, de asemenea), astfel încât oxizii amfoteri nu prezintă „cele două fețe”. Acești oxizi se caracterizează prin reacția atât cu acizi, cât și cu baze.
Oxidul de aluminiu, de exemplu, este un oxid amfoteric. Următoarele două ecuații chimice reprezintă reacția sa cu acizi sau baze:
PentruDouăSAU3(s) + 3HDouăSW4(ac) => AlDouă(SW4)3(aq) + 3HDouăO (l)
PentruDouăSAU3(s) + 2NaOH (aq) + 3HDouăO (l) => 2NaAl (OH)4(ac)
AlDouă(SW4)3 este sarea de sulfat de aluminiu și NaAl (OH)4 o sare complexă numită tetrahidroxi aluminat de sodiu.
Oxid de hidrogen, HDouăO (apă), este, de asemenea, amfoterică, iar acest lucru se dovedește în balanța sa de ionizare:
HDouăO (l) <=> H3SAU+(ac) + OH-(ac)
Oxizii amestecați sunt cei care constau din amestecul unuia sau mai multor oxizi în același solid. Pb3SAU4 este un exemplu al acestora. Magnetit, Fe3SAU4, este, de asemenea, un alt exemplu de oxid mixt. Credinţă3SAU4 este un amestec de FeO și FeDouăSAU3 în proporții 1: 1 (spre deosebire de Pb3SAU4).
Amestecurile pot fi mai complexe, creând astfel o bogată varietate de minerale oxidice.
Proprietățile oxizilor depind de tipul lor. Oxizii pot fi ionici (En+SAUDouă-), cum ar fi CaO (CaDouă+SAUDouă-), sau covalent, cum ar fi SODouă, O = S = O.
Din acest fapt și din tendința elementelor de a reacționa cu acizi sau baze, sunt colectate o serie de proprietăți pentru fiecare oxid..
De asemenea, cele de mai sus se reflectă în proprietățile fizice, cum ar fi punctele de topire și fierbere. Oxizii ionici tind să formeze structuri cristaline care sunt foarte rezistente la căldură, astfel încât punctele lor de topire sunt ridicate (peste 1000 ° C), în timp ce covalenții se topesc la temperaturi scăzute sau sunt chiar gaze sau lichide..
Oxizii se formează atunci când elementele reacționează cu oxigenul. Această reacție poate apărea cu un contact simplu cu atmosfere bogate în oxigen sau necesită căldură (cum ar fi o flacără mai ușoară). Adică, atunci când arde un obiect, acesta reacționează cu oxigenul (atâta timp cât este prezent în aer).
Dacă luați o bucată de fosfor, de exemplu, și o așezați în flacără, aceasta va arde și va forma oxidul corespunzător:
4P (s) + 5ODouă(g) => P4SAU10(s)
În timpul acestui proces, unele solide, cum ar fi calciul, pot arde cu o flacără strălucitoare și colorată..
Un alt exemplu este obținut prin arderea lemnului sau a oricărei substanțe organice, care au carbon:
C (s) + ODouă(g) => CODouă(g)
Dar dacă oxigenul este insuficient, se formează CO în loc de CODouă:
C (s) + 1 / 2ODouă(g) => CO (g)
Rețineți cum raportul C / O servește la descrierea diferiților oxizi.
Imaginea superioară corespunde structurii oxidului covalent IDouăSAU5, cea mai stabilă formă de iod. Rețineți legăturile lor simple și duble, precum și sarcinile formale de I și oxigeni de pe părțile lor..
Oxizii halogenilor se caracterizează prin faptul că sunt covalenți și foarte reactivi, așa cum sunt cazurile de ODouăFDouă (F-O-O-F) și OFDouă (F-O-F). Dioxid de clor, ClODouă, de exemplu, este singurul oxid de clor care este sintetizat la scară industrială.
Deoarece halogenii formează oxizi covalenți, valențele lor „ipotetice” sunt calculate în același mod prin principiul electroneutralității..
Pe lângă oxizii de halogen, există și oxizii metalelor de tranziție:
-CoO: oxid de cobalt (II); oxid de cobalt; u monoxid de cobalt.
-HgO: oxid de mercur (II); oxid mercuric; u monoxid de mercur.
-AgDouăO: oxid de argint; oxid de argint; sau monoxid de diplomat.
-AuDouăSAU3: oxid de aur (III); oxid auric; sau trioxid de dioro.
-BDouăSAU3: oxid de bor; oxid boric; sau trioxid de dibor.
-ClDouăSAU7: oxid de clor (VII); oxid percloric; dicloro heptoxid.
-NU: oxid de azot (II); Oxid de azot; monoxid de azot.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.