Oxidok

Az oxid (szinonimák: oxid , oxid ) egy kémiai elem -2 oxidációs állapotú oxigénnel rendelkező bináris vegyülete, amelyben maga az oxigén csak egy kevésbé elektronegatív elemhez kapcsolódik. Az oxigén kémiai elem elektronegativitásban a második a fluor után , ezért szinte minden kémiai elem oxigénnel vegyülete az oxidokhoz tartozik. Kivételek közé tartozik például az oxigén-difluorid OF 2 .

Az oxidok a földkéregben és általában az univerzumban megtalálható vegyületek nagyon gyakori típusai . Ilyen vegyületek például a rozsda , víz , homok , szén-dioxid és számos színezék. Az oxidok szintén az ásványok egy osztályát képezik , amelyek egy fém oxigénnel alkotott vegyületei (lásd oxidok ).

Az egymással összekapcsolt oxigénatomokat tartalmazó vegyületeket peroxidoknak vagy peroxidoknak (az -O-O-láncot tartalmazzák), szuperoxidoknak (az O csoportot tartalmazzák ) nevezzük.
2
) és ózonidok (amelyek O-csoportot tartalmaznak ).
3
). Szigorúan véve nem tartoznak az oxidok kategóriájába.

Osztályozás

A kémiai tulajdonságoktól függően a következők vannak:

Vannak összetett oxidok , köztük két vagy több elem atomjai a molekulában, kivéve az oxigént - például a lítium-kobalt (III)-oxid Li 2 O Co 2 O 3 és a kettős oxidok , amelyekben ugyanazon elem atomjai vannak. két vagy több oxidációs állapotban van - például mangán (II, IV) oxid Mn 5 O 8 . Az ilyen oxidok sok esetben oxigéntartalmú savak sóinak tekinthetők. Így a lítium-kobalt(III)-oxid Li 2 Co 2 O 4 lítium-kobaltitnak , a mangán(II,IV)-oxid pedig mangán-ortomanganit Mn 3 (MnO 4 ) 2 -nek tekinthető .

Nómenklatúra

Az IUPAC-nómenklatúra szerint az oxidokat "oxid" szónak nevezik, amit a kémiai elem neve követ a genitív betűs alakban, például: Na 2 O - nátrium-oxid , Al 2 O 3  - alumínium-oxid . Ha az elem változó oxidációs állapotú, akkor az oxidációs állapotát az oxid nevében közvetlenül a név után zárójelben lévő római szám jelzi ( szóköz nélkül ). Például Cu 2 O réz(I) -oxid, CuO réz(II) -oxid, FeO vas(II)-oxid , Fe2O3 vas ( III  ) -oxid , Cl2O7 klór ( VII  ) -oxid .

Az oxidok más elnevezéseit is gyakran használják az oxigénatomok számának megfelelően: ha az oxid csak egy oxigénatomot tartalmaz, akkor azt monoxidnak vagy monooxidnak nevezik , ha kettős dioxidnak vagy dioxidnak , ha háromnak, akkor trioxidnak vagy trioxidnak , stb. példa: szén-monoxid CO, szén-dioxid CO 2 , kén-trioxid SO 3 .

Az oxidok történelmileg kialakult (triviális) elnevezései is gyakoriak, például szén-monoxid CO, kénsav-anhidrid SO 3 stb.

A 19. század elején és korábban a tűzálló, vízben gyakorlatilag nem oldódó oxidokat „földnek” nevezték a vegyészek.

Hagyományos nómenklatúra

Az alacsonyabb oxidációs állapotú oxidokat (szuboxidokat) néha oxidoknak és szuboxidoknak is nevezik (például szén-monoxid (II) , CO-szén-monoxid; trikarbon-dioxid , C 3 O 2  - szén-szuboxid [1] ; nitrogén-oxid (I) , N 2 O - nitrogén-oxid; réz(I)-oxid , Cu 2 O - réz-oxid ).

A magasabb oxidációs állapotú oxidokat (például vas(III)-oxid , Fe 2 O 3 ) e nómenklatúra szerint oxidnak , kettős (azaz különböző oxidációs állapotú) oxidoknak - oxid-oxidnak (Fe 3 O 4 ) nevezzük. \u003d FeO ) Fe 2 O 3  - vas -oxid , urán (VI)-diurán (V) oxid , U 3 O 8  - urán-oxid ).

Ha bármely fém egy bázikus oxidot ad, akkor az utóbbit oxidnak nevezzük, például kalcium-oxidnak, magnézium-oxidnak stb.; ha kettő van belőlük, akkor az alacsonyabb oxigéntartalmú oxidot oxidnak nevezzük, például a vas-oxidot FeO és az oxidot Fe 2 O 3 -nak . A dinitrogénnél kevesebb oxigént tartalmazó oxidot szuboxidnak nevezik.

- Vukolov S.P. , Mendeleev D.I. Oxidok // Brockhaus és Efron enciklopédikus szótára  : 86 kötetben (82 kötet és további 4 kötet). - Szentpétervár. , 1890-1907.

Ez a nómenklatúra azonban nem következetes, ezért az ilyen neveket hagyományosabbnak kell tekinteni.

Tulajdonságok

Normál körülmények között az oxidok három halmazállapotúak lehetnek: szilárd, folyékony és gáz halmazállapotúak.

Bázikus oxidok

1. Bázikus oxid + erős sav + víz

2. Erős bázisú oxid + vízhidroxid

3. Erős bázis oxid + savas oxid →

4. Bázikus oxid + hidrogén → fém + víz

Megjegyzés: az alumíniumnál kevésbé aktív fémek esetében lehetséges a hidrogén redukciója .

Savas oxidok

1. Sav-oxid + vízsav

Egyes oxidok, például a SiO 2 , nem lépnek reakcióba vízzel, így savaikat közvetetten nyerik.

2. Savas oxid + bázikus oxid →

3. Sav-oxid + bázis + víz

Ha a sav-oxid egy többbázisú sav anhidridje , akkor savas vagy közepes sók képződése lehetséges:

4. Nem illékony oxid + só1só2 + illékony oxid

5. Savanhidrid 1 + vízmentes oxigéntartalmú sav 2 → Savanhidrid 2 + vízmentes oxigéntartalmú sav 1

Amfoter oxidok

Erős savval vagy savas oxiddal kölcsönhatásba lépve a főbb tulajdonságokat mutatják :

Erős bázissal vagy bázikus oxiddal kölcsönhatásba lépve savas tulajdonságokat mutatnak :

(vizes oldatban) (ha összeforrt)

Getting

1. Egyszerű anyagok (az inert gázok , arany és platina kivételével ) kölcsönhatása oxigénnel :

Ez magában foglalja az alkálifémek (a lítium kivételével ), valamint a stroncium és bárium oxigénben történő elégetését is , amelyek során peroxidok és szuperoxidok képződnek :

2. Bináris vegyületek pörkölése vagy elégetése oxigénben :

3. Sók termikus bomlása :

4. Bázisok vagy savak hőbomlása :

5. Alacsonyabb oxidok oxidációja magasabb oxidokká, és magasabbak redukciója alacsonyabbakká:

6. Egyes fémek kölcsönhatása vízzel magas hőmérsékleten:

7. Sók kölcsönhatása savas oxidokkal a koksz égetése során illékony oxidok felszabadulásával:

8. Fémek kölcsönhatása savakkal - oxidálószerekkel :

9. Savakon és sókon vízeltávolító anyagok hatására :

10. Gyenge instabil savak sóinak kölcsönhatása erősebb savakkal :

Jegyzetek

  1. L. B. Daskevich, V. G. Beilin. Szén-szuboxid a szerves szintézisben / Advances in Chemistry. - 1967. - 36. kötet - 6. szám - C. 947-964.

Linkek