Σχηματισμός βασικών οξειδίων, ονοματολογία, ιδιότητες και παραδείγματα

Το βασικά οξείδια είναι εκείνα που σχηματίζονται από την ένωση ενός μεταλλικού κατιόντος με ένα διοάνιο οξυγόνου (OR^2-) · συνήθως αντιδρούν με νερό για να σχηματίσουν βάσεις ή με οξέα για να σχηματίσουν άλατα. Λόγω της ισχυρής ηλεκτροαρνησίας του, το οξυγόνο μπορεί να σχηματίσει σταθερούς χημικούς δεσμούς με σχεδόν όλα τα στοιχεία, με αποτέλεσμα διαφορετικούς τύπους ενώσεων.

Μία από τις πιο συνηθισμένες ενώσεις που μπορεί να σχηματίσει ένα διανιόν οξυγόνου είναι το οξείδιο. Τα οξείδια είναι χημικές ενώσεις που περιέχουν τουλάχιστον ένα άτομο οξυγόνου δίπλα σε άλλο στοιχείο στον τύπο τους. μπορεί να παραχθεί με μέταλλα ή μη μέταλλα και στις τρεις καταστάσεις συσσωμάτωσης της ύλης (στερεό, υγρό και αέριο).

Ως εκ τούτου, παρουσιάζουν πολλά των εγγενών ιδιοτήτων που ποικίλουν ακόμα και μεταξύ δύο οξειδίων που σχηματίζονται με το ίδιο μέταλλο και οξυγόνο (όπως οξείδιο του σιδήρου (II) και οξείδιο του σιδήρου (III), ή δισθενούς και τρισθενούς σιδήρου, αντίστοιχα). Όταν το οξυγόνο συνδέεται προς ένα μέταλλο για να σχηματίσει ένα οξείδιο μετάλλου, λέγεται ότι σχηματίζεται ένα βασικό οξείδιο.

Αυτό οφείλεται στο ότι σχηματίζουν μια βάση διαλύοντας στο νερό ή αντιδρούν ως βάσεις σε ορισμένες διαδικασίες. Ένα παράδειγμα αυτού είναι όταν ενώσεις όπως το CaO και το Na₂O αντιδρούν με νερό και καταλήγουν σε υδροξείδια Ca (OH)₂ και 2ΝaΟΗ, αντίστοιχα.

Τα βασικά οξείδια είναι συνήθως ιονικοί χαρακτήρες, καθίστανται πιο ομοιοπολικοί ενώ συζητούν στοιχεία στα δεξιά του περιοδικού πίνακα. Υπάρχουν επίσης οξέα οξείδια (που σχηματίζονται από μη μέταλλα) και αμφοτερικά οξείδια (που σχηματίζονται από αμφοτερικά στοιχεία).

Ευρετήριο

• 1 Εκπαίδευση
• 2 Ονοματολογία
  • 2.1 Σύνοψη κανόνων για την ονομασία των βασικών οξειδίων
• 3 Ιδιότητες
• 4 Παραδείγματα
  • 4.1 Οξείδιο του σιδήρου
  • 4.2 Οξείδιο του νατρίου
  • 4.3 Οξείδιο του μαγνησίου
  • 4.4 Οξείδιο του χαλκού
• 5 Αναφορές

Εκπαίδευση

Τα αλκαλικά και τα αλκαλικά μέταλλα σχηματίζουν τρεις διαφορετικούς τύπους δυαδικών ενώσεων από το οξυγόνο. Εκτός από τα οξείδια, μπορούν επίσης να χορηγηθούν υπεροξείδια (τα οποία περιέχουν ιόντα υπεροξειδίου).₂^2-) και υπεροξειδίων (τα οποία διαθέτουν ιόντα υπεροξειδίου Ο₂^-).

Όλα τα οξείδια που σχηματίζονται από αλκαλιμετάλλου μπορεί να παρασκευάζονται από την αντίστοιχη θέρμανση του νιτρικού μετάλλου με στοιχειακό μέταλλο, όπως αυτό που φαίνεται παρακάτω, όπου το γράμμα Μ αντιπροσωπεύει ένα μέταλλο:

2MNO₃ + 10Μ + θερμότητα → 6Μ₂O + N₂

Από την άλλη πλευρά, για να παρασκευαστούν τα βασικά οξείδια από τα μέταλλα αλκαλικών γαιών, πραγματοποιείται θέρμανση των αντίστοιχων ανθρακικών τους, όπως στην ακόλουθη αντίδραση:

MCO₃ + Θέρμανση → MO + CO₂

Ο σχηματισμός βασικών οξειδίων μπορεί επίσης να συμβεί λόγω της επεξεργασίας οξυγόνου, όπως στην περίπτωση των σουλφιδίων:

2MS + 30₂ + Θέρμανση → 2MO + 2SO₂

Τέλος, μπορεί να συμβεί με οξείδωση ορισμένων μετάλλων με νιτρικό οξύ, όπως στις ακόλουθες αντιδράσεις:

2Cu + 8HNO₃ + Θέρμανση → 2CuO + 8NO₂ + 4Η₂O + O₂

Sn + 4HNO₃ + Θέρμανση → SnO₂ + 4NO₂ + 2Η₂Ο

Ονοματολογία

Η ονοματολογία των βασικών οξειδίων ποικίλλει ανάλογα με την στοιχειομετρία τους και σύμφωνα με τους πιθανούς αριθμούς οξείδωσης που έχει το εμπλεκόμενο μεταλλικό στοιχείο.

Είναι δυνατόν εδώ να χρησιμοποιήσει το γενικό τύπο, ο οποίος είναι μέταλλο + οξυγόνο, αλλά επίσης υπάρχει μία στοιχειομετρική ονοματολογία (ή παλιά ονοματολογία των στοκ) στην οποία οι ενώσεις ονομάζονται με την τοποθέτηση τη λέξη «οξείδιο» ακολουθούμενο από το όνομα του μετάλλου και οξειδωτική κατάσταση με λατινικούς αριθμούς.

Όταν πρόκειται για τη συστηματική πρόθεμα ονοματολογίας, οι γενικοί κανόνες με τη λέξη «οξείδιο», που χρησιμοποιείται, αλλά προσθέτουν προθέματα σε κάθε στοιχείο με τον αριθμό των ατόμων στον τύπο, όπως στην περίπτωση της «τριοξείδιο του σιδήρου».

Στην παραδοσιακή ονοματολογία «-OSO» και «-Ic» καταλήξεις που χρησιμοποιούνται για την ταυτοποίηση των συνοδευτικών μέταλλα χαμηλότερη ή υψηλότερη οξείδιο σθένους, εκτός από τα βασικά οξείδια γνωστά ως «βασικοί ανυδρίτες» από την ικανότητά του να σχηματίζει αυτά τα βασικά υδροξείδια όταν προσθέτετε νερό.

Επιπλέον, αναφέρονται σε αυτό κανόνες ονοματολογίας που χρησιμοποιείται, έτσι ώστε όταν ένα μέταλλο έχει την κατάσταση οξείδωσης +3 αναφέρεται στους κανόνες των οξειδίων, και όταν έχει Πολιτείες της οξείδωσης μεγαλύτερο από ή ίσο με 4, με διορισμούς κανόνες ανυδρίτες.

Περιληπτικοί κανόνες για την ονομασία των βασικών οξειδίων

Οι καταστάσεις οξείδωσης (ή σθένους) κάθε στοιχείου θα πρέπει πάντα να τηρούνται. Αυτοί οι κανόνες συνοψίζονται παρακάτω:

1- Όταν το στοιχείο έχει έναν μόνο αριθμό οξείδωσης, όπως για παράδειγμα στην περίπτωση αλουμινίου (Al₂Ο₃), το οξείδιο ονομάζεται:

Παραδοσιακή ονοματολογία

Οξείδιο αλουμινίου.

Συστηματική με προθέματα

Σύμφωνα με την ποσότητα των ατόμων που κάθε στοιχείο διαθέτει, δηλαδή το τριοξείδιο του δια-λινίου.

Συστηματική με ρωμαϊκούς αριθμούς

Το οξείδιο του αργιλίου, όπου η κατάσταση οξείδωσης δεν είναι γραμμένη επειδή έχει μόνο ένα.

2. Όταν το στοιχείο έχει δύο αριθμούς οξείδωσης, για παράδειγμα στην περίπτωση του μολύβδου (+2 και +4, οι οποίες δίνουν οξείδια PbO και PbO το₂, αντίστοιχα), ονομάζεται:

Παραδοσιακή ονοματολογία

Επιρρήματα "bear" και "ico" για μικρά και μεγάλα, αντίστοιχα. Για παράδειγμα: οξειδωμένο οξείδιο για PbO και οξείδιο του μολύβδου για PbO₂.

Συστηματική ονοματολογία με προθέματα

Οξείδιο μολύβδου και διοξείδιο μολύβδου.

Συστηματική ονοματολογία με λατινικούς αριθμούς

Οξείδιο του μολύβδου (II) και οξείδιο του μολύβδου (IV).

3- Όταν το στοιχείο έχει περισσότερους από δύο (μέχρι τέσσερις) αριθμούς οξείδωσης, ονομάζεται:

Παραδοσιακή ονοματολογία

Όταν το στοιχείο έχει τρία σθένη, το πρόθεμα "hipo-" και το επίθημα "-oso" προστίθενται στο μικρότερο σθένος, όπως για παράδειγμα σε υποφωσφορικά. στο ενδιάμεσο σθένος προστίθεται η κατάληξη "-oso", όπως στο οξείδιο του φωσφόρου. και τέλος, στο κύριο σθένος προστίθεται "-ico", όπως στο φωσφορικό οξείδιο.

Όταν το στοιχείο έχει τέσσερα σθένη, όπως στην περίπτωση του χλωρίου, η ανωτέρω διαδικασία για το παιδί και δύο ακόλουθα ισχύουν, αλλά περισσότερο οξείδωσης από οξείδιο προστίθεται το πρόθεμα «υπερ-» και την κατάληξη «-Ic» . Αυτό προκύπτει (για παράδειγμα) σε υπερχλωρικό οξείδιο για την κατάσταση οξειδώσεως +7 αυτού του στοιχείου.

Για τα συστήματα με πρόθεμα ή ρωμαϊκούς αριθμούς, οι κανόνες που εφαρμόστηκαν για τρεις αριθμούς οξείδωσης επαναλαμβάνονται, ισούται με αυτούς.

Ιδιότητες

- Βρίσκονται στη φύση ως κρυσταλλικά στερεά.

- Τα βασικά οξείδια τείνουν να υιοθετούν πολυμερείς δομές, σε αντίθεση με άλλα οξείδια που σχηματίζουν μόρια.

- Λόγω της σημαντικής ισχύος των δεσμών Μ-Ο και της πολυμερούς δομής αυτών των ενώσεων, τα βασικά οξείδια είναι συνήθως αδιάλυτα, αλλά μπορούν να προσβληθούν από οξέα και βάσεις.

- Πολλά από τα βασικά οξείδια θεωρούνται μη στοιχειομετρικές ενώσεις.

- Οι δεσμοί αυτών των ενώσεων παύουν να είναι ιοντικοί και γίνονται ομοιοπολικοί ως οι πιο προηγμένοι ανά περίοδο στον περιοδικό πίνακα.

- Το όξινο χαρακτηριστικό ενός οξειδίου αυξάνεται καθώς κατεβαίνει μέσω μιας ομάδας στον περιοδικό πίνακα.

- Αυξάνει επίσης την οξύτητα ενός οξειδίου σε μεγαλύτερους αριθμούς οξείδωσης.

- Τα βασικά οξείδια μπορούν να μειωθούν με διάφορα αντιδραστήρια, αλλά άλλα μπορούν ακόμη να μειωθούν με απλή θέρμανση (θερμική αποσύνθεση) ή με αντίδραση ηλεκτρόλυσης.

- Τα περισσότερα από τα πραγματικά βασικά (μη αμφοτερικά) οξείδια βρίσκονται στην αριστερή πλευρά του περιοδικού πίνακα.

- Το μεγαλύτερο μέρος του φλοιού της Γης αποτελείται από στερεά οξείδια του μεταλλικού τύπου.

- Η οξείδωση είναι ένας από τους τρόπους που οδηγεί στη διάβρωση ενός μεταλλικού υλικού.

Παραδείγματα

Οξείδιο σιδήρου

Βρίσκεται στα μεταλλεύματα σιδήρου με τη μορφή ορυκτών, όπως ο αιματίτης και ο μαγνητίτης..

Επιπλέον, το οξείδιο του σιδήρου αποτελεί το περίφημο κόκκινο "οξείδιο" που συνθέτουν διαβρωμένες μεταλλικές μάζες που έχουν εκτεθεί σε οξυγόνο και υγρασία.

Οξείδιο του νατρίου

Πρόκειται για μια ένωση που χρησιμοποιείται στην παρασκευή κεραμικών και γυαλιών, εκτός από το ότι είναι πρόδρομος στην παρασκευή υδροξειδίου του νατρίου (καυστική σόδα, ισχυρού διαλύτη και προϊόντος καθαρισμού).

Οξείδιο μαγνησίου

Ένα στερεό ορυκτό υγροσκοπική ένωση αυτή η υψηλή θερμική αγωγιμότητα και χαμηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα έχει πολλαπλές χρήσεις στην βιομηχανία των κατασκευών (όπως σε φωτιά ανθεκτικά τοιχώματα), και την αποκατάσταση μολυσμένων εδαφών και υδάτων.

Οξείδιο του χαλκού

Υπάρχουν δύο παραλλαγές οξειδίου του χαλκού. Το οξείδιο του χαλκού είναι ένα μαύρο στερεό που λαμβάνεται από την εξόρυξη και το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως χρωστική ή για την τελική διάθεση επικίνδυνων υλικών.

Από την άλλη πλευρά, το οξείδιο του χαλκού είναι ένα κόκκινο στερεό ημιαγωγό που προστίθεται σε χρωστικές, μυκητοκτόνα και θαλάσσια χρώματα για την αποτροπή της συσσώρευσης αποβλήτων στα κύτη των πλοίων.

Αναφορές

1. Britannica, Ε. (S.f.). Οξείδιο. Ανακτήθηκε από britannica.com
2. Wikipedia. (s.f.). Οξείδιο. Ανακτήθηκε από en.wikipedia.org
3. Chang, R. (2007). Μεξικό: McGraw-Hill.
4. LibreTexts. (s.f.). Οξείδια Ανακτήθηκε από chem.libretexts.org
5. Schools, Ν. Ρ. (S.f.). Ονομασία οξειδίων και υπεροξειδίων. Ανακτήθηκε από το newton.k12.ma.us