Oksida

Lead merah, sebatian kristal yang mengandungi oksida plumbum

Apa itu oksida?

The oksida Mereka adalah keluarga sebatian binari di mana terdapat interaksi antara elemen dan oksigen. Supaya oksida mempunyai formula yang sangat umum dari jenis EO, di mana e adalah unsur.

Bergantung pada banyak faktor, seperti sifat elektronik E, jejari ioniknya, dan valensinya, pelbagai jenis oksida dapat dibentuk. Ada yang sangat mudah, dan yang lain, seperti PB₃Sama ada₄ (dipanggil minio, arcazón atau plumbum merah), bercampur; iaitu, ia disebabkan oleh gabungan lebih daripada satu oksida sederhana.

Tetapi kerumitan oksida dapat pergi lebih jauh. Terdapat campuran atau struktur di mana lebih daripada satu logam boleh campur tangan, dan di mana perkadaran tidak stoikiometri. Dalam kes PB₃Sama ada₄, Nisbah Pb/O adalah sama dengan 3/4, di mana kedua -dua pengangka dan penyebutnya adalah nombor keseluruhan.

Dalam oksida bukan -stoikiometrik, perkadaran adalah nombor perpuluhan. E_0.75Sama ada_1.78, Ia adalah contoh oksida hipotesis bukan stoikiometrik. Fenomena ini berlaku dengan oksida logam yang dipanggil, terutamanya dengan logam peralihan (iman, au, ti, mn, zn, dll.).

Walau bagaimanapun, terdapat oksida yang ciri -cirinya lebih mudah dan lebih berbeza, seperti watak ionik atau kovalen. Di dalam oksida di mana watak ionik mendominasi, kation dan⁺ dan anion atau^2-; dan kovalen semata-mata, pautan mudah (e-o) atau beregu (e = o).

Apa yang menentukan sifat ionik oksida adalah perbezaan elektronegativiti antara E dan O. Apabila E adalah logam yang sangat elektropositif, maka EO akan mempunyai watak ionik yang tinggi. Walaupun ia adalah elektronegatif, ia.

Harta ini mentakrifkan banyak orang lain yang dipamerkan oleh oksida, seperti keupayaannya untuk membentuk pangkalan atau asid dalam larutan akueus. Dari sini oksida asas dan asid yang disebutkan. Mereka yang tidak berkelakuan seperti mereka, atau yang sebaliknya nyata kedua -dua ciri, adalah oksida neutral atau amphotorous.

Nomenklatur oksida

Terdapat tiga cara untuk menamakan oksida (yang juga digunakan untuk banyak sebatian lain). Ini betul, tanpa mengira watak ionik EO oksida, jadi nama mereka tidak mengatakan apa -apa mengenai sifat atau struktur mereka.

Nomenklatur sistematik

Diberi oksida EO, dan₂Atau, e₂Sama ada₃ dan eo₂, Pada pandangan pertama anda tidak dapat mengetahui apa yang ada di belakang formula kimianya. Walau bagaimanapun, angka menunjukkan perkadaran stoikiometrik atau hubungan E/atau. Dari nombor ini mereka dapat diberi nama walaupun ia tidak ditentukan dengan yang "berfungsi" Valencia dan.

Nombor atom untuk kedua -dua E dan O, ditunjukkan dengan awalan penomboran Yunani. Dengan cara ini, mono- bermaksud bahawa hanya ada satu atom; di-, dua atom; tri-, tiga atom, dan sebagainya.

Kemudian, nama -nama oksida terdahulu, menurut tatanama yang sistematik, adalah:

-RotiE (eo) xido.

-RotiXido of memberiE (e₂Sama ada).

-Trioksida memberiE (e₂Sama ada₃).

-MemberiE eo (eo₂).

Kemudian memohon tatanama ini untuk PB₃Sama ada₄, Oksida merah imej pertama adalah:

Pb₃Sama ada₄: Tetraoksida Trimemimpin.

Bagi banyak oksida bercampur, atau dengan perkadaran stoikiometri yang tinggi, sangat berguna untuk menggunakan tatanama sistematik untuk menamakannya.

Nomenclature stok

Valencia

Walaupun tidak diketahui elemen apa, hubungannya cukup untuk mengetahui yang digunakan oleh Valencia di oksida. Sebagai? Melalui prinsip electroneutrality. Ini memerlukan jumlah ion yang dimuatkan dalam sebatian mestilah sama dengan sifar.

Ia boleh melayani anda: dijanjikan (pm): struktur, sifat, mendapatkan, kegunaan

Ini dilakukan dengan mengandaikan watak ionik yang tinggi untuk mana -mana oksida. Oleh itu, beban o -2 kerana ia adalah atau^2-, dan e mesti menyumbang n+ supaya meneutralkan beban negatif anion oksida.

Sebagai contoh, dalam EO atom dan berfungsi dengan Valencia +2. Jika tidak, ia tidak dapat meneutralkan beban -2 satu -satunya atau. Untuk e₂Atau, E mempunyai Valencia +1, kerana beban +2 mesti dibahagikan dengan dua atom e.

Dan di E₂Sama ada₃, Caj negatif yang disediakan oleh O mesti dikira terlebih dahulu. Seperti tiga daripadanya, maka: 3 (-2) = -6. Untuk meneutralkan beban -6, diperlukan untuk menyediakan +6, tetapi kerana terdapat dua daripadanya, +6 dibahagikan dengan dua, dengan Valencia +3.

Peraturan Mnemonik

O selalu mempunyai valencia -2 dalam oksida (kecuali ia adalah peroksida atau superoxide). Oleh itu, peraturan mnemonik untuk menentukan valencia dan hanya untuk mengambil kira nombor yang mengiringi atau. Dan, sebaliknya, ia akan mempunyai nombor 2 yang mengiringi dia, dan jika tidak, itu bermakna ada penyederhanaan.

Sebagai contoh, di EO Valencia E adalah +1, kerana walaupun tidak ditulis, hanya ada satu atau. Dan untuk EO₂, Tidak mempunyai 2 yang disertakan, ada penyederhanaan, dan untuk muncul, ia mesti didarabkan dengan 2. Oleh itu, formula kekal sebagai e₂Sama ada₄ Dan Valencia de E kemudian +4.

Walau bagaimanapun, peraturan ini gagal untuk beberapa oksida, seperti PB₃Sama ada₄. Oleh itu, pengiraan berkecuali selalu diperlukan.

Apa yang terdiri daripada

Sebaik sahaja mempunyai Valencia de e, tatanama saham terdiri daripada menentukannya dalam beberapa kurungan dan dengan nombor Roman. Dari semua nomenclatures, ini adalah yang paling mudah dan paling tepat berkenaan dengan sifat elektronik oksida.

Sekiranya E, sebaliknya, hanya satu valencia (yang boleh dirujuk dalam jadual berkala), maka ia tidak ditentukan.

Oleh itu, untuk oksida EO jika E mempunyai valensi +2 dan +3, ia dipanggil: oksida (nama e) (ii). Tetapi jika E hanya mempunyai Valencia +2, maka oksidanya dipanggil: oksida (nama e).

Nomenclature tradisional

Untuk menyebut nama oksida, akhiran -o atau -ooso, untuk valensi terbesar atau terbesar, mesti ditambah kepada nama mereka dalam bahasa Latin. Sekiranya terdapat lebih daripada dua, awalan kemudiannya terpaksa -untuk yang terkecil, dan -per, untuk yang paling besar dari semua.

Contohnya, Lead berfungsi dengan Valences +2 dan +4. Di PBO ia mempunyai Valencia +2, jadi ia dipanggil: Plumboso Oxide. Sementara PBO₂ Ia dipanggil: Plúmbico oxide.

Dan apa nama PB₃Sama ada₄, Menurut dua nomenclatures sebelumnya? Ia tidak mempunyai nama, kerana PB₃Sama ada₄ Ia benar -benar terdiri daripada campuran 2 [pbo] [pbo₂]; iaitu, pepejal merah mempunyai kepekatan berganda PBO.

Atas sebab ini, tidak betul untuk cuba memberi nama kepada PB₃Sama ada₄ yang tidak terdiri daripada tatanama yang sistematik atau slanga popular.

Jenis oksida

Bergantung pada bahagian jadual berkala dan, oleh itu, sifat elektroniknya, satu jenis oksida atau lain -lain boleh membentuk. Dari sini, pelbagai kriteria timbul untuk memberikan mereka seorang lelaki, tetapi yang paling penting adalah yang berkaitan dengan keasidan atau asasnya.

Boleh melayani anda: Siapa yang merancang termometer moden yang pertama?

Oksida asas

Oksida asas dicirikan dengan menjadi ionik, logam, dan lebih penting, menjana penyelesaian asas apabila melarutkan air. Untuk secara eksperimen menentukan sama ada oksida adalah asas, ia mesti ditambah ke dalam bekas dengan air dan penunjuk sejagat dibubarkan di dalamnya. Pewarnaannya sebelum menambahkan oksida mestilah hijau, pH neutral.

Sebaik sahaja oksida air ditambah, jika warna berubah dari hijau ke biru, ini bermakna pH menjadi asas. Ini kerana ia mewujudkan keseimbangan kelarutan antara hidroksida dan air yang terbentuk:

Eo (s) + h₂Atau (l) => e (oh)₂(Dia²⁺(Ac) + oh^-(Ac)

Walaupun oksida tidak larut di dalam air, sudah cukup untuk sebahagian kecil untuk dibubarkan untuk mengubah suai pH. Beberapa oksida asas adalah larut yang menghasilkan hidroksida kaustik seperti NaOH dan KOH. Iaitu, natrium dan kalium oksida, NA₂Atau dan k₂Atau, mereka sangat asas. Perhatikan valencia +1 untuk kedua -dua logam.

Oksida asid

Oksida asid dicirikan dengan mempunyai elemen bukan logam, ia kovalen, dan juga menjana penyelesaian asid dengan air. Sekali lagi, keasidan anda dapat disahkan dengan penunjuk sejagat. Sekiranya kali ini dengan menambahkan oksida ke dalam air, warna hijau menjadi kemerahan, maka ia adalah oksida asid.

Reaksi yang berlaku adalah seperti berikut:

Eo₂(s) + h₂Atau (l) => h₂Eo₃(Ac)

Contoh oksida asid, yang bukan pepejal tetapi gas, adalah CO₂. Apabila ia larut dalam air, ia membentuk asid karbonik:

Co₂(g) + h₂Atau (l) h₂Co₃(Ac)

Juga, CO₂ Ia tidak terdiri daripada anion atau^2- dan kation c⁴⁺, Tetapi dalam molekul yang dibentuk oleh ikatan kovalen: O = C = O. Ini mungkin salah satu perbezaan terbesar antara oksida asas dan asid.

Oksida neutral

Oksida ini tidak mengubah warna hijau air ke pH neutral; iaitu, mereka tidak membentuk hidroksida, atau asid dalam larutan akueus. Sebahagian daripada mereka adalah: n₂Atau, tidak dan co. Seperti CO, mereka mempunyai pautan kovalen yang dapat digambarkan oleh struktur Lewis atau teori pautan.

Amphoteros oksida

Cara lain untuk mengklasifikasikan oksida bergantung kepada sama ada atau tidak mereka bertindak balas dengan asid. Air adalah asid yang sangat lemah (dan asas juga), jadi amphoteros oksida tidak mempamerkan "dua muka mereka". Oksida ini dicirikan dengan bertindak balas dengan kedua -dua asid dan pangkalan.

Sebagai contoh, aluminium oksida adalah oksida amphotero. Dua persamaan kimia berikut mewakili tindak balas mereka dengan asid atau asas:

Kepada₂Sama ada₃(s) + 3h₂SW₄(ac) => ke₂(SW₄)₃(Ac) + 3h₂Atau (l)

Kepada₂Sama ada₃(s) + 2NAOH (AC) + 3H₂Atau (l) => 2NAAL (OH)₄(Ac)

Al₂(SW₄)₃ Ia adalah garam sulfat aluminium, dan naal (oh)₄ Garam kompleks yang dipanggil natrium tetrahydrox aluminate.

Hidrogen oksida, h₂Atau (air), ia juga amphoterik, dan ini dibuktikan dalam keseimbangan pengionannya:

H₂Atau (l) h₃Sama ada⁺(Ac) + oh^-(Ac)

Oksida bercampur

Oksida campuran adalah yang terdiri daripada campuran satu atau lebih oksida dalam pepejal yang sama. Pb₃Sama ada₄ Ia adalah contoh mereka. Magnetite, iman₃Sama ada₄, Ia juga merupakan contoh lain dari oksida bercampur. Iman₃Sama ada₄ Ia adalah campuran hodoh dan iman₂Sama ada₃ Dalam perkadaran 1: 1 (tidak seperti PB₃Sama ada₄).

Boleh melayani anda: ester

Campuran boleh menjadi lebih kompleks, sehingga menyebabkan pelbagai jenis mineral oksida.

Sifat oksida

Sifat oksida bergantung pada jenis mereka. Oksida boleh menjadi ionik (eⁿ⁺Sama ada^2-), seperti cao (ca²⁺Sama ada^2-), atau kovalen, seperti SO₂, O = s = o.

Dari fakta ini, dan trend bahawa unsur -unsur yang bertindak balas dengan asid atau asas, beberapa sifat untuk setiap oksida dikumpulkan.

Begitu juga, perkara di atas dicerminkan dalam sifat fizikal seperti titik gabungan dan mendidih. Oksida ionik cenderung membentuk struktur kristal yang sangat tahan terhadap haba, jadi titik lebur mereka tinggi (lebih tinggi daripada 1.000º C), sementara kovalen mencairkan pada suhu rendah, atau bahkan gas atau cecair.

Bagaimana oksida terbentuk?

Oksida terbentuk apabila elemen bertindak balas dengan oksigen. Reaksi ini boleh berlaku dengan sentuhan mudah dengan atmosfera yang kaya dengan oksigen, atau memerlukan haba (seperti api yang lebih ringan).

Iaitu, apabila membakar objek ia bertindak balas dengan oksigen (selagi ia terdapat di udara).

Jika sekeping fosforus diambil, sebagai contoh, dan diletakkan di dalam api, ia akan membakar dan membentuk oksida yang sepadan:

4p (s) + 5o₂(g) => p₄Sama ada₁₀(S)

Semasa proses ini beberapa pepejal, seperti kalsium, boleh dibakar dengan api yang cerah dan berwarna -warni.

Contoh lain diperoleh dengan membakar kayu atau bahan organik, yang mempunyai karbon:

C (s) + o₂(g) => co₂(g)

Tetapi jika terdapat kekurangan oksigen, ia terbentuk co bukan co₂:

C (s) +1/2o₂(g) => co (g)

Perhatikan bagaimana hubungan c/o berfungsi untuk menggambarkan oksida yang berbeza.

Contoh oksida

Struktur oksida kovalen i₂Sama ada₅. Sumber: Wikimedia Commons

Imej atas sepadan dengan struktur kovalen oksida i₂Sama ada₅, Yang paling stabil daripada bentuk yodium. Perhatikan ikatan mudah dan berganda anda, serta beban rasmi i dan oksigen ke sisinya.

Oksida halogen dicirikan oleh kovalen dan sangat reaktif, oleh itu adalah kes -kes atau₂F₂ (F-o-o-f) dan₂ (F-o-f). Klorin Dioksida, CLO₂, Sebagai contoh, ia adalah satu -satunya oksida klorin yang disintesis pada skala perindustrian.

Kerana halogen membentuk oksida kovalen, nilai "hipotesis" mereka dikira dengan cara yang sama melalui prinsip elektroneutralitas.

Peralihan logam oksida

Sebagai tambahan kepada oksida halogen, oksida logam peralihan diambil:

• COO: Cobalt Oxide (II); kobaltous oksida; U Cobalt Monoxide.
• HGO: Mercury Oxide (II); Mercuric Oxide; U merkuri monoksida.
• Ag₂Atau: perak oksida; Oxide Argikal; o Diptaine monoksida.
• Au₂Sama ada₃: emas oksida (iii); Auric Oxide; O dioro trioksida.

Contoh tambahan

• B₂Sama ada₃: boron oksida; Borik oksida; o Diboro trioksida.
• Cl₂Sama ada₇: klorin oksida (vii); Perchloric Oxide; Dicloro heptoxide.
• Tidak: Nitrogen oksida (II); Nitrik oksida; Nitrogen monoksida.

Rujukan

1. Shiver & Atkins. (2008). Kimia bukan organik. (Edisi Keempat). MC Graw Hill.
2. Oksida logam dan bukan logam. Diambil dari: chem.Uiuc.Edu
3. Kimia percuma dalam talian. (2018). Oksida dan ozon. Diambil dari: freechemaryonline.com
4. Toppr. (2018). Oksida mudah. Diambil dari: toppr.com
5. Steven s. Zumdahl. (7 Mei 2018). Oksida. Encyclopediae Britannica. Diambil dari: Britannica.com
6. Kimia Librettexts. (24 April 2018). Oksida. Diambil dari: chem.Libretxts.org
7. Chemics.Bersih (2018). Contoh oksida. Pulih dari: kimia.jaring