Oxide

Rote Blei, kristalline Verbindung, die Bleioxid enthält

Was sind Oxide?

Der Oxide Sie sind eine Familie von binären Verbindungen, in denen es Wechselwirkungen zwischen Element und Sauerstoff gibt. So dass ein Oxid eine sehr allgemeine Formel des EO -Typs hat, wobei E ein Element ist.

Abhängig von vielen Faktoren, wie der elektronischen Natur von E, seinem ionischen Radius und seiner Valenzen können verschiedene Arten von Oxiden gebildet werden. Einige sind sehr einfach und andere wie PB₃ENTWEDER₄ (Minio, Arcazón oder rote Blei genannt) sind gemischt; Das heißt, sie resultieren aus der Kombination von mehr als einem einfachen Oxid.

Aber die Komplexität von Oxiden kann weiter gehen. Es gibt Gemische oder Strukturen, in denen mehr als ein Metall eingreifen kann und in denen die Anteile nicht stöchiometrisch sind. Im Fall von PB₃ENTWEDER₄, Das Pb/O -Verhältnis entspricht 3/4, von denen sowohl der Zähler als auch der Nenner ganze Zahlen sind.

In Nicht -Hochiometrikoxiden sind Proportionen Dezimalzahlen. Die e_0.75ENTWEDER_1.78, Es ist ein Beispiel für ein nicht -mothetisches hypothetisches Oxid. Dieses Phänomen erfolgt mit den sogenannten Metalloxiden, insbesondere mit Übergangsmetallen (Faith, Au, Ti, Mn, Zn usw.).

Es gibt jedoch Oxide, deren Eigenschaften viel einfacher und differenzierbarer sind, wie z. B. ionischer oder kovalenter Charakter. In jenen Oxiden, in denen der ionische Charakter vorherrscht, Kationen und⁺ und Anionen oder^2-; und diejenigen, die rein kovalent sind, die einfachen Links (E-O) oder Doppel (E = O).

Was den ionischen Charakter eines Oxids bestimmt, ist der Unterschied in der Elektronegativität zwischen E und O. Wenn E ein sehr elektropositives Metall ist, hat EO einen hohen ionischen Charakter. Während es elektronegativ ist, nämlich ein Nicht -Metall, ist sein EO -Oxid kovalent.

Diese Eigenschaft definiert viele andere, die von Oxiden gezeigt werden, z. B. ihre Fähigkeit, Basen oder Säuren in wässriger Lösung zu bilden. Von hier aus entstehen die sogenannten grundlegenden Oxide und Säuren. Diejenigen, die sich nicht wie keiner von ihnen verhalten oder im Gegenteil beide Eigenschaften manifestieren, sind neutrale oder amphotorische Oxide.

Nomenklatur von Oxiden

Es gibt drei Möglichkeiten, Oxide zu benennen (die auch für viele andere Verbindungen gelten). Diese sind richtig, unabhängig vom ionischen Charakter von EO -Oxid, daher sagen ihre Namen nichts über ihre Eigenschaften oder Strukturen aus.

Systematische Nomenklatur

Angesichts der EO -Oxide und₂Oder, e₂ENTWEDER₃ und eo₂, Auf den ersten Blick können Sie nicht wissen, was sich hinter seinen chemischen Formeln befindet. Die Zahlen zeigen jedoch stöchiometrische Anteile oder die E/oder Beziehung. Aus diesen Zahlen können sie Namen erhalten, auch wenn es nicht angegeben ist, mit welchem ​​Valencia "funktioniert" und.

Atomnummern sowohl für E als auch für O sind mit griechischen Nummerierungspräfixen angezeigt. Auf diese Weise bedeutet Mono-, dass es nur ein Atom gibt; di-, zwei Atome; Tri-, drei Atome und so weiter.

Dann sind die Namen der vorherigen Oxide gemäß der systematischen Nomenklatur:

-BrötchenE (eo) xido.

-BrötchenXido von gabE (e₂ENTWEDER).

-TriOxid gabE (e₂ENTWEDER₃).

-GabE eo (eo₂).

Anschließend diese Nomenklatur für die PB anwenden₃ENTWEDER₄, Das rote Oxid des ersten Bildes ist:

Pb₃ENTWEDER₄: TetraOxid Triführen.

Für viele gemischte Oxide oder mit hohen stöchiometrischen Proportionen ist es sehr nützlich, auf die systematische Nomenklatur zurückzugreifen, um sie zu benennen.

Stock Nomenklatur

Valencia

Obwohl nicht bekannt ist, welches Element E ist, reicht die Beziehung aus, um zu wissen, welche Valencia in seinem Oxid verwendet. Als? Durch das Elektroneuteralitätsprinzip. Dies erfordert, dass die Summe der Ionenlasten in einer Verbindung gleich Null sein muss.

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Dies geschieht unter der Annahme eines hohen ionischen Charakters für jedes Oxid. Somit ist die O -Last -2, weil es oder ist oder^2-, und e muss n+ beitragen, damit die negativen Lasten von Oxidanion neutralisiert werden.

Zum Beispiel im EO das Atom und arbeitet mit Valencia +2 zusammen. Andernfalls könnte es die Last -2 der einzigen oder nicht neutralisieren. Für e₂Oder das E hat Valencia +1, da die Last +2 durch die beiden Atome von e geteilt werden muss.

Und im e₂ENTWEDER₃, Die vom O bereitgestellten negativen Ladungen müssen zuerst berechnet werden. Wie drei von ihnen, dann: 3 (-2) = -6. Um die Last -6 zu neutralisieren.

Mnemonische Regel

Das O hat immer Valencia -2 in Oxiden (es sei denn, es handelt sich um ein Peroxid oder ein Superoxid). Eine mnemonische Regel, um die Valencia von zu bestimmen und lediglich die Zahl berücksichtigen. Und andererseits wird es die Nummer 2 haben, die ihn begleitet, und wenn nicht, bedeutet dies, dass es eine Vereinfachung gab.

Zum Beispiel ist in EO die Valencia von E +1, denn obwohl es nicht geschrieben ist, gibt es nur einen oder oder. Und für die EO₂, Da es keine 2 begleitete E, gab es eine Vereinfachung, und damit es erscheinen muss, muss es mit 2 multipliziert werden. Somit bleibt die Formel als e₂ENTWEDER₄ Und die Valencia de e ist dann +4.

Diese Regel versagt jedoch für einige Oxide, wie z. B. PB₃ENTWEDER₄. Daher sind Neutralitätsberechnungen immer notwendig.

Woraus besteht es

Sobald die Valencia de e hat, besteht die Aktiennomenklatur darin, sie innerhalb einer Klammer und mit römischen Zahlen anzugeben. Von allen Nomenklaten ist dies in Bezug auf die elektronischen Eigenschaften von Oxiden die einfachste und genaueste.

Wenn e andererseit.

Für Oxid EO, wenn E Valenz +2 und +3 hat, heißt es: Oxid von (Name von e) (ii). Aber wenn E nur Valencia +2 hat, wird sein Oxid genannt: Oxid von (Name von E).

Traditionelle Nomenklatur

Um den Namen der Oxide zu erwähnen, müssen die Suffixe -o oder -ooso für die größten oder größten Valenzen zu ihren Namen in Latein hinzugefügt werden. Falls es mehr als zwei gibt.

Zum Beispiel funktioniert Lead mit Valences +2 und +4. Im PBO hat es Valencia +2, also heißt es: Plumbosooxid. Während der pbo₂ Es heißt: plúmbico oxid.

Und wie heißt das PB?₃ENTWEDER₄, Nach den beiden vorherigen Nomenklaturen? Es fehlt der Name, weil die PB₃ENTWEDER₄ Es besteht wirklich aus einer Mischung 2 [PBO] [PBO₂]; Das heißt, der rote Feststoff hat eine doppelte Konzentration von PBO.

Aus diesem Grund wäre es falsch, dem PB einen Namen zu geben₃ENTWEDER₄ Das besteht nicht aus der systematischen Nomenklatur oder dem beliebten Slang.

Arten von Oxiden

Abhängig von welchem ​​Teil der Periodenkabine und damit seine elektronische Natur ist, kann sich eine Art von Oxid oder andere bilden. Von hier aus ergeben sich mehrere Kriterien, um ihm einen Mann zuzuweisen, aber die wichtigsten sind diejenigen, die sich auf ihre Säure oder Basizität beziehen.

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Grundoxide

Basisoxide sind durch ionisch, metallisch und wichtiger gekennzeichnet und erzeugen eine Grundlösung beim Auflösen in Wasser. Um experimentell zu bestimmen, ob ein Oxid grundlegend ist, muss es zu einem Behälter mit Wasser und universellem Indikator hinzugefügt werden. Seine Färbung vor dem Hinzufügen des Oxids muss grün, neutral pH sein.

Sobald das Wasseroxid hinzugefügt wurde, wenn sich seine Farbe von grün zu blau wechselt, bedeutet dies, dass der pH -Wert grundlegend wurde. Dies liegt daran, dass es ein Gleichgewicht der Löslichkeit zwischen dem gebildeten Hydroxid und Wasser herstellt:

Eo (s) + h₂Oder (l) => e (OH)₂(ER²⁺(Ac) + oh^-(Ac)

Obwohl das Oxid im Wasser unlöslich ist, reicht es aus, dass sich ein kleiner Teil auflöst, um den pH zu modifizieren. Einige grundlegende Oxide sind so löslich, die ätzende Hydroxide wie Naoh und Koh erzeugen. Das heißt, Natrium- und Kaliumoxide, Na₂Oder und k₂Oder sie sind sehr einfach. Beachten Sie die Valencia von +1 für beide Metalle.

Säureoxide

Säureoxide sind durch ein nicht -metallisches Element gekennzeichnet, sie sind kovalent und erzeugen auch Säurelösungen mit Wasser. Auch hier kann Ihr Säure mit dem Universal Indicator überprüft werden. Wenn diesmal das Oxid zum Wasser hinzugefügt wird, wird seine grüne Farbe rötlich, dann ist es ein Säureoxid.

Die Reaktion, die stattfindet, lautet wie folgt:

Eo₂(s) + h₂Oder (l) => h₂Eo₃(Ac)

Ein Beispiel für ein Säuroxid, das nicht feste, sondern ein Gas ist, ist der CO₂. Wenn es sich in Wasser auflöst, bildet es Kohlensäure:

CO₂(g) + h₂Oder (l) h₂CO₃(Ac)

Auch der CO₂ Es besteht nicht aus Anionen oder^2- und Kationen c⁴⁺, aber in einem Molekül, das durch kovalente Bindungen gebildet wird: o = c = o. Dies ist vielleicht einer der größten Unterschiede zwischen Basisoxiden und Säuren.

Neutrale Oxide

Diese Oxide ändern die grüne Farbe des Wassers nicht in den neutralen pH -Wert. Das heißt, sie bilden keine Hydroxide oder Säuren in wässriger Lösung. Einige von ihnen sind: n₂Oder nein und co. Wie CO haben sie kovalente Links, die durch Lewis -Strukturen oder eine beliebige Linkstheorie veranschaulicht werden können.

Amphoteros -Oxide

Eine andere Möglichkeit, Oxide zu klassifizieren, hängt davon ab, ob sie mit einer Säure reagieren oder nicht. Wasser ist eine sehr schwache Säure (und auch eine Basis), daher zeigen Amphoteros -Oxide nicht "ihre beiden Gesichter". Diese Oxide sind durch Reagieren mit sowohl Säuren als auch Basen gekennzeichnet.

Aluminiumoxid zum Beispiel ist ein Amphotero -Oxid. Die folgenden zwei chemischen Gleichungen repräsentieren ihre Reaktion mit Säuren oder Basen:

Zum₂ENTWEDER₃(s) + 3h₂SW₄(ac) => zu₂(SW₄)₃(Ac) + 3h₂Oder (l)

Zum₂ENTWEDER₃(s) + 2naoh (ac) + 3h₂Oder (l) => 2naal (OH)₄(Ac)

Der Al₂(SW₄)₃ Es ist Aluminiumsulfatsalz und Naal (OH)₄ Ein komplexes Salz namens Tetrahydrox -Natrium -Aluminat.

Wasserstoffoxid, h₂Oder (Wasser) ist es auch amphoter, und dies zeigt sich in seiner Ionisationsbilanz:

H₂Oder (l) h₃ENTWEDER⁺(Ac) + oh^-(Ac)

Gemischte Oxide

Gemischte Oxide sind solche, die aus der Mischung eines oder mehrerer Oxide in demselben Feststoff bestehen. Die pb₃ENTWEDER₄ Es ist ein Beispiel für sie. Magnetit, Glaube₃ENTWEDER₄, Es ist auch ein weiteres Beispiel für ein gemischtes Oxid. Glaube₃ENTWEDER₄ Es ist eine Mischung aus hässlichem und Glauben₂ENTWEDER₃ In den Proportionen 1: 1 (im Gegensatz zu PB₃ENTWEDER₄).

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Die Gemische können komplexer sein und so eine Vielzahl von Oxidmineralien verursachen.

Oxid -Eigenschaften

Die Eigenschaften von Oxiden hängen von ihrem Typ ab. Oxide können ionisch sein (e^N+ENTWEDER^2-) wie der CAO (ca²⁺ENTWEDER^2-) oder kovalent wie das so₂, O = s = o.

Aus dieser Tatsache und dem Trend, dass die Elemente der Reaktion mit Säuren oder Basen haben, werden eine Reihe von Eigenschaften für jedes Oxid gesammelt.

Ebenso spiegelt sich das obige in physikalischen Eigenschaften wie Fusion und Siedepunkten wider. Ionenoxide bilden neigen dazu, kristalline Strukturen zu bilden, die sehr gegen Wärme resistent sind, sodass ihre Schmelzpunkte hoch sind (höher als 1.000º c), während die kovalente schmelzt bei niedrigen Temperaturen oder sogar Gase oder Flüssigkeiten sind.

Wie werden Oxide gebildet??

Oxide werden gebildet, wenn die Elemente mit Sauerstoff reagieren. Diese Reaktion kann mit einfachem Kontakt mit Sauerstoff -reichen Atmosphären auftreten oder benötigt Wärme (wie die Flamme eines Feuerzeugs).

Das heißt, wenn ein Objekt verbrannt wird, reagiert es mit Sauerstoff (solange es in der Luft vorhanden ist).

Wenn zum Beispiel ein Stück Phosphor genommen und in die Flamme gelegt wird, verbrennt es und bildet das entsprechende Oxid:

4p (s) + 5o₂(g) => p₄ENTWEDER₁₀(S)

Während dieses Prozesses können einige Feststoffe wie Kalzium mit einer hellen und farbenfrohen Flamme brennen.

Ein weiteres Beispiel wird durch Verbrennen von Holz oder einer organischen Substanz erhalten, die Kohlenstoff aufweisen:

C (s) + o₂(g) => co₂(G)

Aber wenn es eine Sauerstoffinsuffizienz gibt, wird es CO anstelle von CO gebildet₂:

C (s) +1/2o₂(g) => co (g)

Beachten Sie, wie die Beziehung C/O dazu dient, verschiedene Oxide zu beschreiben.

Beispiele für Oxide

Kovalente Oxidstruktur i₂ENTWEDER₅. Quelle: Wikimedia Commons

Das obere Bild entspricht der Struktur des kovalenten Oxids I₂ENTWEDER₅, Die stabilste als Jodform. Beachten Sie Ihre einfachen und doppelten Bindungen sowie die formalen Ladungen des I und des Sauerstoffs an den Seiten.

Halogenoxide sind durch kovalent und sehr reaktiv gekennzeichnet, da dies die Fälle des ORs sind₂F₂ (F-o-o-f) und von₂ (F-O-F). Chlordioxid, Clo₂, Zum Beispiel ist es das einzige Chloroxid, das auf industriellen Skalen synthetisiert wird.

Da Halogene kovalente Oxide bilden, werden ihre "hypothetischen" Valenzen auf die gleiche Weise durch das Prinzip der Elektroneuteralität berechnet.

Übergangsmetalloxide

Zusätzlich zu Halogenoxiden werden die Oxide von Übergangsmetallen entnommen:

• COO: Kobaltoxid (II); kobaltisches Oxid; U Cobalt Monoxid.
• HGO: Quecksilberoxid (II); Mercuricoxid; U Quecksilbermonoxid.
• Ag₂Oder: Silberoxid; argisches Oxid; o Diptaine Monoxid.
• Au₂ENTWEDER₃: Goldoxid (III); Aurikoxid; o Dioro -Trioxid.

Zusätzliche Beispiele

• B₂ENTWEDER₃: Boroxid; Boroxid; O Diboro Trioxid.
• Cl₂ENTWEDER₇: Chloroxid (vii); Perchloroxid; Dicloro Heptoxid.
• Nein: Stickstoffoxid (II); Stickoxid; Stickstoffmonoxid.

Verweise

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