ศัพท์เฉพาะประเภทคุณสมบัติและตัวอย่างของออกไซด์

ออกไซด์ พวกมันเป็นตระกูลของสารประกอบไบนารีซึ่งมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างองค์ประกอบกับออกซิเจน ดังนั้นออกไซด์จึงมีสูตรทั่วไปของประเภท EO โดยที่ E คือองค์ประกอบใด ๆ.

ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการเช่นลักษณะทางอิเล็กทรอนิกส์ของ E, รัศมีไอออนิก, และวาเลนต์ของมัน, ออกไซด์ชนิดต่าง ๆ สามารถเกิดขึ้นได้ บางตัวก็ง่ายมากและอื่น ๆ เช่น Pb₃O₄, (เรียกว่าตะกั่วแดง, arcazónหรือตะกั่วแดง) ผสมกัน นั่นคือพวกเขาเป็นผลมาจากการรวมกันของออกไซด์ง่าย ๆ มากกว่าหนึ่ง.

แต่ความซับซ้อนของออกไซด์สามารถดำเนินต่อไปได้ มีส่วนผสมหรือสิ่งก่อสร้างที่มีโลหะมากกว่าหนึ่งชนิดสามารถเข้าไปแทรกแซงได้และในกรณีที่สัดส่วนเพิ่มขึ้นนั้นไม่ได้เป็นปริมาณสารสัมพันธ์ ในกรณีของ Pb₃O₄, อัตราส่วน Pb / O เท่ากับ 3/4 ซึ่งทั้งเศษและส่วนเป็นจำนวนเต็ม.

ในออกไซด์ที่ไม่ใช่ปริมาณสารสัมพันธ์สัดส่วนเป็นตัวเลขทศนิยม E_0.75O_1.78, เป็นตัวอย่างของออกไซด์ที่ไม่ใช่สโตอิชิโอเมตริก ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นกับออกไซด์ของโลหะที่เรียกว่าโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับโลหะทรานซิชัน (Fe, Au, Ti, Mn, Zn เป็นต้น).

อย่างไรก็ตามมีออกไซด์ที่มีลักษณะง่ายกว่าและแตกต่างกันมากเช่นเดียวกับลักษณะไอออนิกหรือโควาเลนต์ ในออกไซด์เหล่านั้นซึ่งตัวละครไอออนิกมีอิทธิพลเหนือกว่าพวกเขาจะประกอบด้วยไพเพอร์ E⁺ และแอนไอออน O^2-; และโควาเลนต์ล้วนๆลิงก์แบบง่าย (E-O) หรือลิงก์คู่ (E = O).

สิ่งที่บอกถึงลักษณะของไอออนิกของออกไซด์คือความแตกต่างของอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ระหว่าง E และ O เมื่อ E เป็นโลหะที่มีอิเลคโตรโฟเซทีฟมาก ในขณะที่ถ้า E เป็น electronegative กล่าวคือไม่ใช่โลหะ EO ออกไซด์ของมันจะเป็นโควาเลนต์.

คุณสมบัตินี้กำหนดอื่น ๆ อีกมากมายที่จัดแสดงโดยออกไซด์เช่นเดียวกับความสามารถในการสร้างเบสหรือกรดในสารละลายน้ำ จากที่นี่เกิดขึ้นกับออกไซด์พื้นฐานและกรดที่เรียกว่า ผู้ที่ไม่ทำตัวเหมือนหรือแสดงคุณสมบัติทั้งสองอย่างเป็นออกไซด์เป็นกลางหรือ amphoteric.

ดัชนี

• 1 ศัพท์
  • 1.1 ระบบการตั้งชื่ออย่างเป็นระบบ
  • 1.2 ระบบการตั้งชื่อสต็อค
  • 1.3 ระบบการตั้งชื่อแบบดั้งเดิม
• ออกไซด์ 2 ชนิด
  • 2.1 ออกไซด์พื้นฐาน
  • 2.2 กรดออกไซด์
  • 2.3 ออกไซด์เป็นกลาง
  • 2.4 แอมโฟเทอริกออกไซด์
  • 2.5 ออกไซด์ผสม
• 3 คุณสมบัติ
• 4 พวกเขาก่อตัวอย่างไร?
• 5 ตัวอย่างของออกไซด์
  • 5.1 การเปลี่ยนออกไซด์ของโลหะ
  • 5.2 ตัวอย่างเพิ่มเติม
• 6 อ้างอิง

ศัพท์เฉพาะ

มีสามวิธีในการพูดถึงออกไซด์ (ซึ่งใช้กับสารประกอบอื่น ๆ อีกมากมาย) สิ่งเหล่านี้ถูกต้องโดยไม่คำนึงถึงลักษณะไอออนิกของ EO ออกไซด์ดังนั้นชื่อของพวกเขาจะไม่พูดอะไรเกี่ยวกับคุณสมบัติหรือโครงสร้างของพวกมัน.

ระบบการตั้งชื่อ

ให้ออกไซด์ของ EO, E₂ต₂O₃ และ EO₂, ได้อย่างรวดเร็วก่อนคุณไม่สามารถรู้สิ่งที่อยู่เบื้องหลังสูตรทางเคมีของคุณ อย่างไรก็ตามตัวเลขเหล่านี้แสดงถึงสัดส่วนสโตชิโอเมตริกหรืออัตราส่วน E / O จากตัวเลขเหล่านี้พวกเขาสามารถได้รับชื่อแม้ว่าจะไม่ได้ระบุด้วยวาเลนซ์ "ทำงาน" E.

จำนวนอะตอมของทั้ง E และ O จะถูกระบุด้วยหมายเลขนำหน้าของกรีก ด้วยวิธีนี้โมโนหมายความว่ามีเพียงอะตอมเดียวเท่านั้น di- สองอะตอม tri- สามอะตอมและอื่น ๆ.

ดังนั้นชื่อของออกไซด์ก่อนหน้าตามระบบการตั้งชื่อคือ:

-มันเมาลีE (EO) ออกไซด์.

-มันเมาลีออกไซด์ diจ₂O).

-ไตรออกไซด์ของ diจ₂O₃).

-diอีออกไซด์ (EO)₂).

นำมาใช้แล้วระบบการตั้งชื่อนี้สำหรับ Pb₃O₄, ออกไซด์สีแดงของภาพแรกเรามี:

Pb₃O₄: Tetraออกไซด์ของ ไตรนำ.

สำหรับออกไซด์ผสมหลายตัวหรือด้วยอัตราส่วนสโตอิชิโอเมตริกสูงจะมีประโยชน์มากเมื่อใช้ระบบการตั้งชื่ออย่างเป็นระบบเพื่อตั้งชื่อ.

ระบบการตั้งชื่อสต็อกสินค้า

บาเลนเซีย

แม้ว่าจะไม่ทราบว่าองค์ประกอบใดเป็น E แต่ก็เพียงพอกับอัตราส่วน E / O ที่จะรู้ว่า valence นั้นใช้อะไรในออกไซด์ของมัน อย่างไร? ผ่านหลักการ electroneutrality สิ่งนี้ต้องการให้ผลรวมของประจุของไอออนในสารประกอบต้องเท่ากับศูนย์.

ทำได้โดยการสมมติว่ามีอิออนอักขระสูงสำหรับออกไซด์ใด ๆ ดังนั้น O มีประจุ -2 เพราะเป็น O^2-, และ E ต้องจัดเตรียม n + เพื่อให้ประจุลบของประจุลบออกไซด์เป็นกลาง.

ตัวอย่างเช่นใน EO อะตอม E ทำงานได้กับวาเลนซ์ +2 ทำไม? เพราะอย่างอื่นมันไม่สามารถทำให้เป็นกลางโหลด -2 ของ O เท่านั้นสำหรับ E₂หรือ E มีความจุ +1 เนื่องจากค่า +2 จะต้องแบ่งระหว่างสองอะตอมของ E.

และในส่วนของ E₂O₃, ค่าใช้จ่ายเชิงลบที่สนับสนุนโดย O จะต้องคำนวณก่อนเนื่องจากมีสามรายการดังนั้น: 3 (-2) = -6 ในการทำให้โหลดเป็นกลาง -6 จำเป็นต้องให้ E ให้ +6 แต่เนื่องจากมีสองตัว +6 จะถูกหารด้วยสองทำให้ E มีค่า +3.

กฎช่วยในการจำ

O มักจะมีวาเลนซ์ -2 ในออกไซด์ (ยกเว้นว่าเป็นเปอร์ออกไซด์หรือเปอร์ออกไซด์) ดังนั้นกฎช่วยในการจำเพื่อกำหนดความจุของ E เป็นเพียงการคำนึงถึงจำนวนที่มาพร้อมกับ O. E ในทางกลับกันจะมีหมายเลข 2 มากับเขาและถ้าไม่มันหมายความว่ามีการทำให้เข้าใจง่าย.

ตัวอย่างเช่นใน EO ความจุของ E คือ +1 เนื่องจากแม้ว่าจะไม่ได้เขียนมีเพียง O เดียวเท่านั้นและสำหรับ EO₂, ในกรณีที่ไม่มีอี 2 ประกอบมีการทำให้เข้าใจง่ายและปรากฏว่ามันจะต้องคูณด้วย 2 ดังนั้นสูตรยังคงเป็น E₂O₄ และเวเลนซ์ของ E คือ +4.

อย่างไรก็ตามกฎนี้ล้มเหลวสำหรับออกไซด์บางอย่างเช่น Pb₃O₄. ดังนั้นจึงจำเป็นต้องทำการคำนวณความเป็นกลางเสมอ.

มันประกอบด้วยอะไร?

เมื่อมีความจุของ E อยู่ในมือระบบการตั้งชื่อหุ้นจะประกอบด้วยการระบุไว้ในวงเล็บและตัวเลขโรมัน ของศัพท์ทั้งหมดนี้เป็นสิ่งที่ง่ายที่สุดและแม่นยำที่สุดเกี่ยวกับคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ของออกไซด์.

ถ้า E ในอีกทางหนึ่งมีเวเลนซ์เดียวเท่านั้น (ซึ่งสามารถพบได้ในตารางธาตุ) มันจะไม่ถูกระบุ.

ดังนั้นสำหรับออกไซด์ EO ถ้า E มีวาเลนซ์ +2 และ +3 จะเรียกว่า: ออกไซด์ของ (ชื่อของ E) (II) แต่ถ้า E มีเพียงวาเลนซ์ +2 ดังนั้นออกไซด์ของมันจึงถูกเรียกว่า: ออกไซด์ (ชื่อของ E).

ศัพท์เฉพาะแบบดั้งเดิม

ในการพูดถึงชื่อของออกไซด์ควรเพิ่มคำต่อท้าย -ico หรือ -oso สำหรับ valences ที่ใหญ่กว่าหรือเล็กกว่าลงในชื่อละตินของพวกเขา หากมีมากกว่าสองคำนำหน้า -hype สำหรับขนาดที่เล็กที่สุดและ -per สำหรับขนาดที่ใหญ่ที่สุดของทั้งหมด.

ตัวอย่างเช่นตะกั่วทำงานกับวาเลนซ์ +2 และ +4 ใน PbO นั้นจะมีวาเลนซ์ +2 ดังนั้นจึงถูกเรียกว่า: plumbous ออกไซด์ ในขณะที่ PbO₂ มันถูกเรียกว่า: Plúmbicoออกไซด์.

และ Pb₃O₄, มันถูกเรียกว่าเป็นอย่างไรตามระบบการตั้งชื่อก่อนหน้าทั้งสอง ไม่มีชื่อ ทำไม? เพราะ Pb₃O₄ อันที่จริงประกอบด้วยส่วนผสม 2 [PbO] [PbO₂]; นั่นคือของแข็งสีแดงมีความเข้มข้นสองเท่าของ PbO.

ด้วยเหตุนี้จึงเป็นเรื่องผิดที่จะลองตั้งชื่อให้กับ Pb₃O₄ ที่ไม่ประกอบด้วยระบบการตั้งชื่อหรือคำสแลงที่เป็นที่นิยม.

ประเภทของออกไซด์

ขึ้นอยู่กับว่าส่วนใดของตารางธาตุเป็น E ดังนั้นธรรมชาติของอิเลคโทรนิคส์ออกไซด์ชนิดหนึ่งหรืออีกรูปแบบหนึ่งสามารถเกิดขึ้นได้ จากที่นี่มีหลายเกณฑ์ในการกำหนดประเภท แต่ที่สำคัญที่สุดคือสิ่งที่เกี่ยวข้องกับความเป็นกรดหรือความเป็นพื้นฐาน.

ออกไซด์พื้นฐาน

ออกไซด์พื้นฐานนั้นมีลักษณะเป็นไอออนิกโลหะและที่สำคัญสร้างโซลูชันพื้นฐานเมื่อละลายในน้ำ เพื่อตรวจสอบการทดลองว่าออกไซด์เป็นสารพื้นฐานหรือไม่นั้นจะต้องเติมลงในภาชนะที่มีน้ำและตัวบ่งชี้สากลที่ละลายอยู่ในนั้น สีของมันก่อนที่จะเพิ่มออกไซด์ควรเป็นสีเขียว pH ที่เป็นกลาง.

เมื่อออกไซด์ถูกเติมลงในน้ำถ้าสีของมันเปลี่ยนจากสีเขียวเป็นสีน้ำเงินก็หมายความว่า pH นั้นเป็นพื้นฐาน นี่เป็นเพราะมันสร้างสมดุลของการละลายระหว่างไฮดรอกไซด์ที่เกิดขึ้นกับน้ำ:

EO + s₂O (l) => E (OH)₂(S) <=> E²⁺(ac) + OH^-(Aq)

แม้ว่าออกไซด์จะไม่ละลายในน้ำ แต่ก็เพียงพอสำหรับส่วนเล็ก ๆ ที่จะละลายเพื่อแก้ไขค่า pH ออกไซด์พื้นฐานบางชนิดละลายได้ในระดับที่ก่อให้เกิดโซดาไฟเช่น NaOH และ KOH นั่นคือออกไซด์ของโซเดียมและโพแทสเซียมนา₂โอและเค₂หรือพวกเขาพื้นฐานมาก สังเกตความจุของ +1 สำหรับโลหะทั้งสอง.

กรดออกไซด์

กรดอ๊อกไซด์นั้นมีลักษณะเป็นธาตุที่ไม่ใช่โลหะมีโควาเลนต์และยังสร้างสารละลายที่เป็นกรดด้วยน้ำ อีกครั้งความเป็นกรดของมันสามารถตรวจสอบได้ด้วยตัวบ่งชี้สากล หากครั้งนี้โดยการเพิ่มออกไซด์ลงไปในน้ำสีเขียวของมันจะเปลี่ยนเป็นสีแดงแสดงว่าเป็นออกไซด์ของกรด.

เกิดปฏิกิริยาอะไรขึ้น ดังต่อไปนี้:

EO₂(s) + H₂O (l) => H₂EO₃(Aq)

ตัวอย่างของกรดออกไซด์ซึ่งไม่ใช่ของแข็ง แต่เป็นก๊าซคือ CO₂. เมื่อละลายในน้ำจะเกิดกรดคาร์บอนิก:

CO₂(g) + H₂O (l) <=> H₂CO₃(Aq)

นอกจากนี้ผู้บังคับกองร้อย₂ มันไม่ได้ประกอบด้วยแอนไอออนหรือ^2- และไพเพอร์ซี⁴⁺, แต่ในโมเลกุลที่เกิดจากพันธะโควาเลนต์: O = C = O. นี่อาจเป็นหนึ่งในความแตกต่างที่ยิ่งใหญ่ที่สุดระหว่างออกไซด์พื้นฐานและกรด.

ออกไซด์เป็นกลาง

ออกไซด์เหล่านี้จะไม่เปลี่ยนสีเขียวของน้ำที่ pH เป็นกลาง นั่นคือพวกเขาไม่ก่อให้เกิดไฮดรอกไซด์หรือกรดในสารละลายน้ำ บางส่วนของพวกเขาคือ:₂O, NO และ CO พวกเขามีพันธะโควาเลนต์ที่สามารถแสดงได้โดยโครงสร้างของลูอิสหรือทฤษฎีการเชื่อมโยงใด ๆ.

Amphoteric ออกไซด์

อีกวิธีในการจำแนกประเภทของออกไซด์ขึ้นอยู่กับว่าพวกเขาทำปฏิกิริยากับกรดหรือไม่ น้ำเป็นกรดที่อ่อนแอมาก (และเป็นเบสด้วย) ดังนั้นแอมโฟเทอริกออกไซด์จึงไม่แสดง "ทั้งสองด้าน" ออกไซด์เหล่านี้มีลักษณะโดยทำปฏิกิริยากับกรดและเบส.

ยกตัวอย่างเช่นอะลูมิเนียมออกไซด์คือ amphoteric oxide สมการทางเคมีสองต่อไปนี้แสดงถึงปฏิกิริยาของพวกเขากับกรดหรือเบส:

ไป₂O₃(s) + 3H₂SW₄(ac) => อัล₂(ดังนั้น₄)₃(ac) + 3H₂O (l)

ไป₂O₃(s) + 2NaOH (ac) + 3H₂O (l) => 2NaAl (OH)₄(Aq)

อัล₂(ดังนั้น₄)₃ คือเกลืออะลูมิเนียมซัลเฟตและ NaAl (OH)₄ เกลือที่ซับซ้อนที่เรียกว่าโซเดียมเตตระไฮดรอกซีนอะลูมิเนต.

ไฮโดรเจนออกไซด์, H₂หรือ (น้ำ) มันก็เป็น amphoteric และนี่คือหลักฐานในดุลยภาพการไอออไนเซชัน:

H₂O (l) <=> H₃O⁺(ac) + OH^-(Aq)

ออกไซด์ผสม

ออกไซด์ผสมคือสิ่งที่ประกอบด้วยส่วนผสมของหนึ่งหรือมากกว่าหนึ่งออกไซด์ในของแข็งเดียวกัน The Pb₃O₄ มันเป็นตัวอย่างของพวกเขา แม่เหล็ก, ศรัทธา₃O₄, เป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของออกไซด์ผสม ความศรัทธา₃O₄ มันเป็นส่วนผสมของเฟโอและเฟ₂O₃ ในอัตราส่วน 1: 1 (ไม่เหมือนกับ Pb)₃O₄).

สารผสมอาจมีความซับซ้อนมากขึ้นดังนั้นจึงเกิดจากแร่ออกไซด์ที่หลากหลาย.

สรรพคุณ

คุณสมบัติของออกไซด์ขึ้นอยู่กับชนิดของพวกมัน ออกไซด์สามารถเป็นไอออนิกได้ (Eⁿ⁺O^2-) เช่น CaO (Ca²⁺O^2-) หรือโควาเลนต์ตามที่ระบุ₂, O = S = O.

จากข้อเท็จจริงนี้และแนวโน้มขององค์ประกอบที่จะทำปฏิกิริยากับกรดหรือเบสจะมีการรวบรวมคุณสมบัติจำนวนหนึ่งสำหรับแต่ละออกไซด์.

นอกจากนี้ข้างต้นยังสะท้อนให้เห็นในคุณสมบัติทางกายภาพเช่นจุดหลอมเหลวและจุดเดือด ไอออนิกออกไซด์มีแนวโน้มที่จะสร้างโครงสร้างผลึกที่ทนต่อความร้อนได้สูงดังนั้นจุดหลอมเหลวของพวกมันจึงสูง (สูงกว่า1,000ºC) ในขณะที่โควาเลนต์ละลายที่อุณหภูมิต่ำหรือแม้แต่แก๊สหรือของเหลว.

พวกเขาเป็นอย่างไรบ้าง?

ออกไซด์จะเกิดขึ้นเมื่อองค์ประกอบทำปฏิกิริยากับออกซิเจน ปฏิกิริยานี้สามารถเกิดขึ้นได้เมื่อสัมผัสกับบรรยากาศที่อุดมไปด้วยออกซิเจนหรือต้องการความร้อน (เช่นเปลวไฟจากที่จุดบุหรี่) นั่นคือเมื่อวัตถุถูกเผาไหม้มันจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจน (ตราบเท่าที่มันมีอยู่ในอากาศ).

หากนำชิ้นส่วนของฟอสฟอรัสมาวางไว้ในเปลวไฟมันจะเผาไหม้และก่อตัวเป็นออกไซด์ที่สอดคล้องกัน:

4P +5O₂(g) => P₄O₁₀(S)

ในระหว่างกระบวนการนี้ของแข็งบางชนิดเช่นแคลเซียมสามารถเผาไหม้ด้วยเปลวไฟที่สว่างและมีสีสัน.

อีกตัวอย่างหนึ่งคือการเผาไม้หรือสารอินทรีย์ใด ๆ ที่มีคาร์บอน:

C + s₂(g) => CO₂(G)

แต่ถ้ามีออกซิเจนไม่เพียงพอ CO จะเกิดขึ้นแทน CO₂:

(+1) + 1 / 2O₂(g) => CO (g)

สังเกตวิธีการใช้อัตราส่วน C / O เพื่ออธิบายออกไซด์ที่แตกต่างกัน.

ตัวอย่างของออกไซด์

ภาพด้านบนสอดคล้องกับโครงสร้างโควาเลนต์ออกไซด์ 1₂O₅, รูปแบบไอโอดีนที่เสถียรที่สุด สังเกตความผูกพันที่เรียบง่ายและซ้ำซ้อนของมันรวมถึงข้อกล่าวหาอย่างเป็นทางการของ I และ oxygens ถึงด้านข้าง.

ออกไซด์ของฮาโลเจนมีลักษณะเป็นโควาเลนต์และมีปฏิกิริยามากเช่นกรณีของ O₂F₂ (F-O-O-F) และของ₂ (F-O-F) คลอรีนไดออกไซด์ ClO₂, ตัวอย่างเช่นมันเป็นคลอรีนออกไซด์เดียวที่สังเคราะห์ในระดับอุตสาหกรรม.

เพราะฮาโลเจนในรูปแบบโควาเลนต์ออกไซด์วาเลนต์ "สมมุติฐาน" ของพวกมันจะถูกคำนวณในลักษณะเดียวกันผ่านหลักการของอิเลคโตรเนติ.

การเปลี่ยนออกไซด์ของโลหะ

นอกจากออกไซด์ของฮาโลเจนแล้วเรายังมีออกไซด์ของโลหะทรานซิชัน:

-คู: โคบอลต์ออกไซด์ (II); ออกไซด์ของโคบอลต์ คุณโคบอลต์.

-HgO: ปรอทออกไซด์ (II); เมอร์คิวริกออกไซด์; คุณ monoxide ปรอท.

-Ag₂O: ซิลเวอร์ออกไซด์; ซิลเวอร์ออกไซด์; หรือนักการทูต.

-Au₂O₃: ทองคำออกไซด์ (III); ออเรียสออกไซด์; หรือ dioro ไตรออกไซด์.

ตัวอย่างเพิ่มเติม

-B₂O₃: โบรอนออกไซด์; บอริกออกไซด์; หรือ diboro ไตรออกไซด์.

-Cl₂O₇: คลอรีนออกไซด์ (VII); เปอร์คลอริกออกไซด์; ไดคลอโรเฮปทอกไซด์.

-NO: ไนโตรเจนออกไซด์ (II); ไนตริกออกไซด์ ไนโตรเจนมอนออกไซด์.

การอ้างอิง

1. ตัวสั่นและแอตกินส์ (2008) เคมีอนินทรีย์ (ฉบับที่สี่) Mc Graw Hill.
2. ออกไซด์ของโลหะและอโลหะ นำมาจาก: chem.uiuc.edu
3. เคมีออนไลน์ฟรี (2018) ออกไซด์และโอโซน นำมาจาก: freechemistryonline.com
4. Toppr (2018) ออกไซด์ง่าย นำมาจาก: toppr.com
5. Steven S. Zumdahl (7 พฤษภาคม 2018) oxidizes สารานุกรมบริแทนนิกา นำมาจาก: britannica.com
6. เคมีเคมี (24 เมษายน 2018) ออกไซด์ นำมาจาก: chem.libretexts.org
7. Quimicas.net (2018) ตัวอย่างของออกไซด์ ดึงมาจาก: quimicas.net