Oxizi

Oxidul (sinonime: oxid , oxid ) este un compus binar al unui element chimic cu oxigenul în starea de oxidare −2, în care oxigenul însuși este asociat doar cu un element mai puțin electronegativ . Elementul chimic oxigen este al doilea ca electronegativitate după fluor , prin urmare, aproape toți compușii elementelor chimice cu oxigen aparțin oxizilor. Excepțiile includ, de exemplu, difluorura de oxigen OF2 .

Oxizii sunt un tip foarte comun de compuși care se găsesc în scoarța terestră și în univers în general. Exemple de astfel de compuși sunt rugina , apa , nisipul , dioxidul de carbon , o serie de coloranți. Oxizii sunt, de asemenea, o clasă de minerale , care sunt compuși ai unui metal cu oxigen (vezi oxizi ).

Compușii care conțin atomi de oxigen interconectați se numesc peroxizi sau peroxizi (conțin lanțul -O-O-), superoxizi (conțin grupa O
2
) și ozonide (conținând grupa O
3
). Aceștia nu aparțin, strict vorbind, categoriei de oxizi.

Clasificare

În funcție de proprietățile chimice, există:

Există oxizi complecși , incluzând atomi ai două sau mai multe elemente în moleculă, cu excepția oxigenului - de exemplu, oxid de litiu-cobalt (III) Li 2 O Co 2 O 3 și oxizi dubli , în care atomii aceluiași element sunt incluse în două sau mai multe stări de oxidare - de exemplu, oxid de mangan (II, IV) Mn 5 O 8 . În multe cazuri, astfel de oxizi pot fi considerați săruri ale acizilor care conțin oxigen. Astfel, oxidul de litiu-cobalt(III) poate fi considerat ca cobaltită de litiu Li2Co204 , iar oxidul de mangan(II, IV ) ca ortomanganit de mangan Mn3 ( Mn04 ) 2 .

Nomenclatură

În conformitate cu nomenclatura IUPAC , oxizii sunt numiți cuvântul „oxid”, urmat de numele elementului chimic în cazul genitiv, de exemplu: Na 2 O - oxid de sodiu , Al 2 O 3  - oxid de aluminiu . Dacă elementul are o stare de oxidare variabilă, atunci starea sa de oxidare este indicată în numele oxidului cu o cifră romană între paranteze imediat după nume (fără spațiu ). De exemplu, Cu 2 O este oxid de cupru (I) , CuO este oxid de cupru (II) , FeO este oxid de fier (II) , Fe 2 O 3  este oxid de fier (III) , Cl 2 O 7  este oxid de clor (VII) .

Alte denumiri de oxizi sunt adesea folosite în funcție de numărul de atomi de oxigen: dacă oxidul conține doar un atom de oxigen, atunci se numește monoxid sau monoxid , dacă doi - dioxid sau dioxid , dacă trei - atunci trioxid sau trioxid etc. exemplu: monoxid de carbon CO , dioxid de carbon CO 2 , trioxid de sulf SO 3 .

Denumirile de oxizi stabilite istoric (triviale) sunt, de asemenea, comune, de exemplu, monoxid de carbon CO, anhidridă sulfurică SO 3 etc.

La începutul secolului al XIX-lea și mai devreme, oxizii refractari, practic insolubili în apă, erau numiți de chimiști „pământuri”.

Nomenclatura tradițională

Oxizii cu stări de oxidare inferioare (suboxizi) sunt uneori numiți oxid și suboxid (de exemplu, monoxid de carbon (II) , CO - monoxid de carbon; dioxid de tricarbon , C 3 O 2  - suboxid de carbon [1] ; oxid de azot (I) , N 2O - oxid de azot; oxid de cupru (I) , Cu 2 O - oxid de cupru ).

Oxizii cu stări de oxidare mai mari (de exemplu, oxid de fier (III) , Fe 2 O 3 ) sunt numiți oxid în conformitate cu această nomenclatură și oxizi dubli (adică cu diferite stări de oxidare) - oxid-oxid (Fe 3 O 4 ). \u003d FeO ) Fe 2 O 3  - oxid de fier , oxid de uraniu (VI)-diuraniu (V) , U 3 O 8  - oxid de uraniu ).

Dacă orice metal dă un oxid bazic, atunci acesta din urmă se numește oxid, de exemplu, oxid de calciu, oxid de magneziu etc.; dacă sunt două, atunci oxidul cu un conținut mai scăzut de oxigen se numește oxid, de exemplu oxid feros FeO și oxid Fe 2 O 3 . Oxidul cu mai puțin oxigen decât azotul se numește suboxid.

- Vukolov S.P. , Mendeleev D.I. Oxides // Dicționar enciclopedic al lui Brockhaus și Efron  : în 86 de volume (82 de volume și 4 suplimentare). - Sankt Petersburg. , 1890-1907.

Această nomenclatură, totuși, nu este consecventă, așa că astfel de nume ar trebui considerate mai tradiționale.

Proprietăți

În condiții normale, oxizii pot fi în trei stări de agregare: solid, lichid și gazos.

Oxizi de bază

1. Oxid bazic + acid tare → sare + apă

2. Oxid de bază puternic + apăhidroxid

3. Oxid de bază puternic + oxid de acid → sare

4. Oxid bazic + hidrogen → metal + apă

Notă: reducerea hidrogenului este posibilă pentru metalele mai puțin active decât aluminiul .

Oxizi acizi

1. Oxid acid + apăacid

Unii oxizi, precum SiO 2 , nu reacţionează cu apa, astfel încât acizii lor sunt obţinuţi indirect.

2. Oxid acid + oxid bazic → sare

3. Oxid acid + bazăsare + apă

Dacă oxidul de acid este o anhidridă a unui acid polibazic, este posibilă formarea de săruri acide sau medii:

4. Oxid nevolatil + sare1sare2 + oxid volatil

5. Anhidridă acidă 1 + acid anhidru care conține oxigen 2 → Anhidridă acidă 2 + acid anhidru care conține oxigen 1

Oxizi amfoteri

Atunci când interacționează cu un acid puternic sau cu oxid acid, ele prezintă principalele proprietăți :

Când interacționează cu o bază puternică sau cu oxid bazic, aceștia prezintă proprietăți acide :

(în soluție apoasă) (când este fuzionat)

Obținerea

1. Interacțiunea substanțelor simple (cu excepția gazelor inerte , aurului și platinei ) cu oxigenul :

Aceasta include, de asemenea, arderea în oxigen a metalelor alcaline (cu excepția litiului ), precum și a stronțiului și bariului , în care se formează peroxizi și superoxizi :

2. Prăjirea sau arderea compușilor binari în oxigen :

3. Descompunerea termică a sărurilor :

4. Descompunerea termică a bazelor sau acizilor :

5. Oxidarea oxizilor inferiori la oxizi superiori și reducerea celor superiori la oxizi inferiori:

6. Interacțiunea unor metale cu apa la temperatură ridicată:

7. Interacțiunea sărurilor cu oxizii acizi în timpul arderii cocsului cu eliberarea de oxid volatil:

8. Interacțiunea metalelor cu acizi - agenți oxidanți :

9. Sub acțiunea substanțelor de îndepărtare a apei asupra acizilor și sărurilor :

10. Interacțiunea sărurilor acizilor slabi instabili cu acizii mai tari :

Note

  1. L. B. Dashkevici, V. G. Beilin. Suboxidul de carbon în sinteza organică / Progrese în chimie. - 1967. - Volumul 36. - Nr. 6. - C. 947-964.

Link -uri