Oxider

Röd bly, kristallin förening som innehåller blyoxid

Vad är oxider?

De oxider De är en familj av binära föreningar där det finns interaktioner mellan elementet och syre. Så att en oxid har en mycket allmän formel av EO -typen, där E är något element.

Beroende på många faktorer, såsom den elektroniska naturen hos E, dess jonradie och dess valenser, kan olika typer av oxider bildas. Vissa är väldigt enkla, och andra, till exempel PB₃ANTINGEN₄ (kallas minio, arcazón eller röd bly), blandas; det vill säga de är resultatet av kombinationen av mer än en enkel oxid.

Men oxidernas komplexitet kan gå längre. Det finns blandningar eller strukturer där mer än en metall kan ingripa, och där proportionerna inte är stökiometriska. När det gäller PB₃ANTINGEN₄, PB/O -förhållandet är lika med 3/4, varav både telleren och nämnaren är hela siffror.

I icke -stökiometriska oxider är proportioner decimalantal. E_0.75ANTINGEN_1.78, Det är ett exempel på en icke -stökiometrisk hypotetisk oxid. Detta fenomen inträffar med de så kallade metalloxiderna, särskilt med övergångsmetaller (Faith, Au, Ti, MN, Zn, ETC.).

Det finns emellertid oxider vars egenskaper är mycket enklare och mer differentierbara, såsom jonisk eller kovalent karaktär. I de oxider där den joniska karaktären dominerar, katjoner och⁺ och anjoner eller^2-; och de rent kovalenta, de enkla länkarna (E-O) eller dubblar (E = O).

Det som dikterar den joniska karaktären hos en oxid är skillnaden i elektronegativitet mellan E och O. När E är en mycket elektropositiv metall, kommer EO att ha en hög jonisk karaktär. Även om det är elektronegativt, nämligen en icke -metall, kommer dess EO -oxid att vara kovalent.

Den här egenskapen definierar många andra som utställs av oxider, till exempel dess förmåga att bilda baser eller syror i vattenlösning. Härifrån uppstår de så kallade basoxiderna och syrorna. De som inte uppför sig som ingen av dem, eller det tvärtom manifest båda egenskaperna, är neutrala eller amfotoriska oxider.

Oxidernas nomenklatur

Det finns tre sätt att namnge oxider (som också gäller för många andra föreningar). Dessa är korrekta, oavsett EO -oxidens joniska karaktär, så deras namn säger ingenting angående deras egenskaper eller strukturer.

Systematisk nomenklatur

Med tanke på EO -oxiderna och₂Eller, e₂ANTINGEN₃ och eo₂, Vid första anblicken kan du inte veta vad som ligger bakom dess kemiska formler. Siffrorna indikerar dock stökiometriska proportioner eller e/eller relationen. Från dessa nummer kan de ges namn även om det inte anges med vilka Valencia "fungerar" och.

Atomnummer för både E och O, indikeras med grekiska numreringsprefix. På detta sätt betyder mono- att det bara finns en atom; Di-, två atomer; tri-, tre atomer och så vidare.

Sedan är namnen på de tidigare oxiderna, enligt den systematiska nomenklaturen,:

-BulleE (eo) xido.

-BulleXido av gav avE (e₂ANTINGEN).

-Trioxid gav avE (e₂ANTINGEN₃).

-Gav avE eo (eo₂).

Sedan tillämpa denna nomenklatur för PB₃ANTINGEN₄, Den röda oxiden för den första bilden är:

Pb₃ANTINGEN₄: Tetraoxid Trileda.

För många blandade oxider, eller med höga stökiometriska proportioner, är det mycket användbart att ta till den systematiska nomenklaturen för att namnge dem.

Beståndsnomenklatur

Valencia

Även om det inte är känt vilket element som är e, räcker förhållandet för att veta vilken Valencia som använder i sin oxid. Som? Genom elektronutralitetsprincipen. Detta kräver att summan av jonerna belastas i en förening måste vara lika med noll.

Det kan tjäna dig: lovat (PM): Struktur, egenskaper, erhållning, användning

Detta görs förutsatt en hög jonisk karaktär för alla oxid. Således är O -belastningen -2 eftersom den är eller^2-, och E måste bidra med N+ så att neutraliserar de negativa masterna av oxidanjon.

Till exempel i EO ATOM och arbetar med Valencia +2. Annars kunde det inte neutralisera belastningen -2 av det enda eller. Främre del₂Eller, E har Valencia +1, eftersom belastningen +2 måste delas upp av de två atomerna i E.

Och i e₂ANTINGEN₃, De negativa avgifterna från O måste först beräknas. Liksom tre av dem, då: 3 (-2) = -6. För att neutralisera lasten -6 krävs det att E tillhandahåller +6, men eftersom det finns två av dem, är +6 uppdelat med två, med Valencia på +3.

Mnemonisk regel

O har alltid Valencia -2 i oxider (såvida det inte är en peroxid eller superoxid). Så en mnemonisk regel för att bestämma Valencia för och är helt enkelt att ta hänsyn till antalet som följer med OR. Och å andra sidan kommer det att ha nummer 2 som följer med honom, och om inte, betyder det att det fanns en förenkling.

Till exempel i EO är Valencia of E +1, för även om det inte är skrivet finns det bara en eller. Och för EO₂, Att inte ha en 2 medföljande E, det fanns en förenkling, och för att den skulle dyka upp måste den multipliceras med 2. Således förblir formeln som E₂ANTINGEN₄ Och Valencia de e är då +4.

Men denna regel misslyckas för vissa oxider, till exempel PB₃ANTINGEN₄. Därför är neutralitetsberäkningar alltid nödvändiga.

Vad består det av

När vi har haft Valencia de e består beståndet nomenklatur av att ange den inom en del parentes och med romerska siffror. Av alla nomenklaturer är detta det enklaste och mest exakta med avseende på de elektroniska egenskaperna hos oxider.

Om E, å andra sidan, har den bara en Valencia (som kan konsulteras i det periodiska tabellen), är det inte specificerat.

För oxid EO om E har valens +2 och +3, kallas det: Oxid av (namn på E) (ii). Men om E bara har Valencia +2, kallas dess oxid: oxid av (namn på E).

Traditionell nomenklatur

För att nämna oxidernas namn måste suffixerna -o eller -ooso, för de största eller största valenserna, läggas till deras namn på latin. I händelse av att det finns mer än två, är prefixen sedan till -för de minsta och -per, för det största av allt.

Till exempel arbetar bly med valenser +2 och +4. I PBO har den Valencia +2, så det kallas: plumboso -oxid. Medan PBO₂ Det heter: Plúmbico -oxid.

Och vad heter PB₃ANTINGEN₄, Enligt de två tidigare nomenklaturerna? Det saknar namn, eftersom PB₃ANTINGEN₄ Det består verkligen av en blandning 2 [pBO] [PBO₂]; det vill säga det röda fasta ämnet har dubbel koncentration av PBO.

Av denna anledning skulle det vara felaktigt att försöka ge ett namn till PB₃ANTINGEN₄ Det består inte av den systematiska nomenklaturen eller den populära slangen.

Oxider

Beroende på vilken del av det periodiska tabellen är och därför kan dess elektroniska natur, en typ av oxid eller annan bildas. Härifrån uppstår flera kriterier för att tilldela dem en kille, men de viktigaste är de som är relaterade till deras surhet eller basicitet.

Kan tjäna dig: som designade den första moderna termometern?

Grundläggande oxider

Grundoxider kännetecknas av att vara joniska, metalliska och viktigare, vilket genererar en grundläggande lösning vid upplösning i vatten. För att experimentellt bestämma om en oxid är grundläggande måste den läggas till en behållare med vatten och universell indikator upplöst i den. Dess färg innan du tillsätter oxiden måste vara grön, neutral pH.

När vattenoxiden har lagts till, om dess färg förändras från grönt till blått, betyder det att pH blev grundläggande. Detta beror på att det skapar en balans mellan löslighet mellan den bildade hydroxiden och vatten:

Eo (s) + h₂Eller (l) => e (OH)₂(HAN²⁺(AC) + OH^-(Ac)

Även om oxiden är olöslig i vattnet räcker det för en liten del att lösa upp för att modifiera pH. Vissa grundläggande oxider är lika lösliga som genererar kaustiska hydroxider som NaOH och KOH. Det vill säga natrium- och kaliumoxider, NA₂Eller och k₂Eller de är väldigt grundläggande. Notera Valencia för +1 för båda metallerna.

Syraoxider

Syraoxider kännetecknas av att ha ett icke -metalliskt element, de är kovalenta och genererar också syralösningar med vatten. Återigen kan din surhet verifieras med den universella indikatorn. Om den här gången genom att tillsätta oxiden i vattnet, blir dess gröna färg rödaktig, är det en syraoxid.

Reaktionen som äger rum är som följer:

Eo₂(s) + h₂Eller (l) => h₂Eo₃(Ac)

Ett exempel på en syraoxid, som inte är en fast utan en gas, är CO₂. När det upplöses i vatten bildar det kolsyra:

Co₂(g) + h₂Eller (l) h₂Co₃(Ac)

Också CO₂ Det består inte av anjoner eller^2- och katjoner C⁴⁺, men i en molekyl som bildas av kovalenta bindningar: O = C = O. Detta är kanske en av de största skillnaderna mellan grundläggande oxider och syror.

Neutrala oxider

Dessa oxider ändrar inte den gröna färgen på vattnet till neutralt pH; det vill säga de bildar inte hydroxider eller syror i vattenlösning. Några av dem är: n₂Eller, nej och co. Liksom CO har de kovalenta länkar som kan illustreras av Lewis -strukturer eller någon länkteori.

Amphoteros oxider

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 Amphoteros -oxider uppvisar inte "deras två ansikten". Dessa oxider kännetecknas av att reagera med både syror och baser.

Aluminiumoxid är till exempel en amfoto -oxid. Följande två kemiska ekvationer representerar deras reaktion med syror eller baser:

Till₂ANTINGEN₃(S) + 3H₂Sw₄(ac) => till₂(SW₄)₃(AC) + 3H₂Eller (l)

Till₂ANTINGEN₃(S) + 2NAOH (AC) + 3H₂Eller (l) => 2naal (OH)₄(Ac)

AL₂(SW₄)₃ Det är aluminiumsulfat salt och Naal (OH)₄ Ett komplext salt som kallas tetrahydrox -natriumaluminat.

Väteoxid, h₂Eller (vatten), det är också amfoteriskt, och detta bevisas i dess joniseringsbalans:

H₂Eller (l) h₃ANTINGEN⁺(AC) + OH^-(Ac)

Blandade oxider

Blandade oxider är de som består av blandningen av en eller flera oxider i samma fasta. PB₃ANTINGEN₄ Det är ett exempel på dem. Magnetit, tro₃ANTINGEN₄, Det är också ett annat exempel på en blandad oxid. Tro₃ANTINGEN₄ Det är en blandning av ful och tro₂ANTINGEN₃ I proportioner 1: 1 (till skillnad från PB₃ANTINGEN₄).

Kan tjäna dig: estrar

Blandningarna kan vara mer komplexa och därmed orsaka en rik variation av oxidmineraler.

Oxideregenskaper

Oxidernas egenskaper beror på deras typ. Oxider kan vara joniska (Eⁿ⁺ANTINGEN^2-), som Cao (CA²⁺ANTINGEN^2-) eller kovalent, som SO₂, O = s = o.

Från detta faktum, och den trend som elementen att reagera med syror eller baser har, samlas ett antal egenskaper för varje oxid.

På samma sätt återspeglas ovanstående i fysiska egenskaper som fusion och kokpunkter. Joniska oxider tenderar att bilda kristallina strukturer som är mycket resistenta mot värme, så deras smältpunkter är höga (högre än 1.000 ° C), medan den kovalenta smälta vid låga temperaturer, eller är till och med gaser eller vätskor.

Hur bildas oxider?

Oxider bildas när elementen reagerar med syre. Denna reaktion kan uppstå med enkel kontakt med syre -rikliga atmosfärer, eller kräver värme (som en lättare låga).

Det vill säga, när bränner ett föremål reagerar den med syre (så länge det finns i luften).

Om en bit fosfor tas till exempel och placeras i lågan, kommer den att brinna och bilda motsvarande oxid:

4p (s) + 5o₂(g) => p₄ANTINGEN₁₀(S)

Under denna process kan vissa fasta ämnen, såsom kalcium, brinna med en ljus och färgglad låga.

Ett annat exempel erhålls genom att bränna trä eller något organiskt ämne, som har kol:

C (s) + o₂(g) => co₂(g)

Men om det finns en syreinsufficiens, bildas den CO istället för CO₂:

C (s) +1/2o₂(g) => Co (g)

Notera hur förhållandet c/o tjänar till att beskriva olika oxider.

Exempel på oxider

Kovalent oxidstruktur i₂ANTINGEN₅. Källa: Wikimedia Commons

Den övre bilden motsvarar strukturen för den kovalenta oxiden I₂ANTINGEN₅, Den mest stabila än jodformen. Notera dina enkla och dubbelbindningar, liksom de formella belastningarna av I och syre till dess sidor.

Halogenoxider kännetecknas av att de är kovalenta och mycket reaktiva, eftersom sådana är fallen av OR₂F₂ (F-O-O-F) och av₂ (F-O-F). Klordioxid, clo₂, Till exempel är det den enda kloroxiden som syntetiseras på industriella skalor.

Eftersom halogener bildar kovalenta oxider beräknas deras "hypotetiska" valenser på samma sätt genom principen om elektronutralitet.

Övergångsmetalloxider

Förutom halogenoxider tas oxiderna av övergångsmetaller:

• COO: koboltoxid (II); koboltös oxid; U koboltmonoxid.
• HGO: Mercury Oxide (II); kvicksilveroxid; U kvicksilvermonoxid.
• Ag₂Eller: silveroxid; Argisk oxid; o Diptaine monoxid.
• Au₂ANTINGEN₃: guldoxid (III); Aurisk oxid; o dioro trioxid.

Ytterligare exempel

• B₂ANTINGEN₃: boroxid; boricoxid; o diborotrioxid.
• Kli₂ANTINGEN₇: kloroxid (VII); perkloroxid; Diklorheptoxid.
• Nej: Kväveoxid (II); Kväveoxid; Kväve -monoxid.

Referenser

1. Shiver & Atkins. (2008). Oorganisk kemi. (fjärde upplagan). MC Graw Hill.
2. Metall- och icke -metalloxider. Taget från: Chem.Uiuc.Edu
3. Gratis kemi online. (2018). Oxider och ozon. Taget från: FreeChemaryOnline.com
4. Toppr. (2018). Enkla oxider. Taget från: toppr.com
5. Steven s. Zumdahl. (7 maj 2018). Oxid. Encyclopediae Britannica. Taget från: Britannica.com
6. Kemi librettexts. (24 april 2018). Oxider. Taget från: Chem.Librettexts.org
7. Kemiker.Net (2018). Exempel på oxider. Återhämtat sig från: kemiker.netto