MGA OXIDES: NOMENCLATURE, URI, KATANGIAN AT HALIMBAWA - CHEMISTRY - 2025

Ang mga oxides ay isang pamilya ng mga binary compound kung saan ang mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng elemento at oxygen. Kaya ang isang oxide ay may isang napaka pangkalahatang pormula ng uri ng EO, kung saan ang E ay anumang elemento.

Nakasalalay sa maraming mga kadahilanan, tulad ng elektronikong likas na katangian ng E, radius ng ionic nito, at mga valences nito, ang iba't ibang uri ng mga oxides ay maaaring mabuo. Ang ilan ay napaka-simple, at ang iba pa, tulad ng Pb ₃ O ₄ , (tinatawag na minium, arcazón o pulang tingga) ay halo-halong; iyon ay, nagreresulta sila mula sa pagsasama ng higit sa isang simpleng oksiheno.

Ang pulang tingga, isang kristal na compound na naglalaman ng lead oxide. Pinagmulan: BXXXD, sa pamamagitan ng Wikimedia Commons

Ngunit ang pagiging kumplikado ng mga oxides ay maaaring pumunta nang higit pa. May mga mixtures o istruktura kung saan higit sa isang metal ang maaaring makialam, at kung saan din ang mga proporsyon ay hindi stoichiometric. Sa kaso ng Pb ₃ O ₄ , ang ratio ng Pb / O ay katumbas ng 3/4, na kung saan pareho ang numero at ang denominador ay buong numero.

Sa mga di-stoichiometric na mga oxides ang mga proporsyon ay mga numero ng decimal. E _0.75 O _1.78 ay isang halimbawa ng isang hypothetical non-stoichiometric oxide. Ang kababalaghan na ito ay nangyayari sa tinatawag na mga metal oxides, lalo na sa mga metal na transisyon (Fe, Au, Ti, Mn, Zn, atbp.).

Gayunpaman, mayroong mga oxides na ang mga katangian ay mas simple at naiiba, tulad ng ionic o covalent character. Sa mga oxides na kung saan namumuno ang ionic character, sila ay binubuo ng E ⁺ cations at O ^2- anion ; at ang mga purong covalent, ang solong mga bono (E - O) o dobleng mga bono (E = O).

Ito ang pagkakaiba-iba ng elektroneguridad sa pagitan ng E at O ​​na nagdidikta ng ionic character ng isang oxide.Kapag ang E ay isang mataas na electropositive metal, kung gayon ang EO ay magkakaroon ng mataas na ionic character. Sapagkat kung ang E ay electronegative, lalo na isang nonmetal, ang oxide EO ay covalent.

Tinukoy ng ari-arian na ito ang marami pang iba na ipinakita ng mga oxides, tulad ng kanilang kakayahang bumuo ng mga base o acid sa may tubig na solusyon. Mula rito nanggagaling ang tinatawag na basic at acid oxides. Ang mga hindi kumikilos tulad ng alinman sa dalawa, o na sa kabaligtaran ay nagpapakita ng parehong mga katangian, ay neutral o mga amphoteric oxides.

Pangngalan

Mayroong tatlong mga paraan upang pangalanan ang mga oxide (na nalalapat din sa maraming iba pang mga compound). Ang mga ito ay tama anuman ang ionic character ng EO oxide, kaya't ang kanilang mga pangalan ay walang sinasabi tungkol sa mga katangian o istruktura nito.

Sistema ng tatag na pantangi

Dahil sa mga oxides EO, E ₂ O, E ₂ O ₃ at EO ₂ , sa unang sulyap hindi ito malalaman kung ano ang nasa likod ng kanilang mga formula ng kemikal. Gayunpaman, ipinapahiwatig ng mga numero ang mga stoichiometric ratios o ang ratio ng E / O. Mula sa mga bilang na ito ay mabibigyan sila ng mga pangalan kahit na hindi ito tinukoy sa kung ano ang valence na ito ay "gumagana" E.

Ang mga bilang ng mga atomo para sa kapwa E at O ​​ay ipinapahiwatig ng mga prefix ng numero ng Greek. Sa ganitong paraan, ang mono- ay nangangahulugan na may isang atom lamang; di-, dalawang atom; tri-, tatlong atom, at iba pa.

Kaya, ang mga pangalan ng nakaraang mga oxides ayon sa sistematikong nomenclature ay:

- Monoxide ng E (EO).

- Monoxide ng di E (E ₂ O).

- Tri oxide ng di E (E ₂ O ₃ ).

- Di oxide ng E (EO ₂ ).

Ang paglalapat pagkatapos ng nomenclature na ito para sa Pb ₃ O ₄ , ang pulang oxide sa unang imahe, mayroon kami:

Pb ₃ O ₄ : tri- lead tetra oxide .

Para sa maraming mga halo-halong mga oxide, o may mataas na mga stoichiometric ratios, kapaki-pakinabang na gamitin ang sistematikong nomenclature upang pangalanan ang mga ito.

Pangngalan sa stock

Valencia

Bagaman hindi alam kung aling elemento ang E, ang ratio ng E / O ay sapat na upang malaman kung ano ang valence na ginagamit mo sa iyong oxide. Paano? Sa pamamagitan ng prinsipyo ng electroneutrality. Nangangailangan ito na ang kabuuan ng mga singil ng mga ion sa isang compound ay dapat na katumbas ng zero.

Ginagawa ito sa pamamagitan ng pagpapalagay ng isang mataas na ionic character para sa anumang oksiheno. Sa gayon, ang O ay may isang -2 singil sapagkat ito ay O ^2- , at ang E ay dapat mag-ambag sa n + upang ito ay neutralisahin ang mga negatibong singil ng oxide anion.

Halimbawa, sa EO ang E atom ay gumagana gamit ang valence +2. Bakit? Dahil kung hindi, hindi ma-neutralisahin ang -2 na singil ng nag-iisang O. Para sa E ₂ O, ang E ay may valence +1, dahil ang +2 na singil ay dapat nahahati sa pagitan ng dalawang mga atomo ng E.

At sa E ₂ O ₃ , ang mga negatibong singil na naiambag ng O ay dapat kalkulahin muna, dahil mayroong tatlo sa kanila, kung gayon: 3 (-2) = -6. Upang neutralisahin ang -6 na singil, ang E ay kinakailangan upang mag-ambag +6, ngunit dahil mayroong dalawa sa kanila, ang +6 ay hinati sa dalawa, na iniwan ang E na may isang valence ng +3.

Ang panuntunang Mnemonic

O palaging may isang -2 valence sa mga oxides (maliban kung ito ay isang peroksayd o superoxide). Kaya ang isang panuntunan sa mnemonic upang matukoy ang valence of E ay simpleng isinasaalang-alang ang bilang na sumama sa O. E, sa kabilang banda, ay magkakaroon ng numero 2 na kasama nito, at kung hindi, nangangahulugan ito na mayroong isang simple.

Halimbawa, sa EO ang valence of E ay +1, dahil kahit na hindi ito nakasulat, iisa lamang ang O. At para sa EO ₂ , dahil walang 2 kasamang E, mayroong isang simple, at para sa paglitaw ito ay dapat na dumami 2. Sa gayon, ang pormula ay nagiging E ₂ O ₄ at ang valence ng E ay pagkatapos ay +4.

Gayunpaman, nabigo ang panuntunang ito para sa ilang mga oxides, tulad ng Pb ₃ O ₄ . Samakatuwid, palaging kinakailangan upang magsagawa ng pagkalkula ng neutrality.

Ano ang binubuo nito

Kapag ang valence ng E ay malapit na, ang nomenclature ng stock ay binubuo ng pagtukoy nito sa loob ng mga panaklong at kasama ang mga Roman number. Sa lahat ng mga nomensyang ito ay ang pinakasimpleng at pinaka tumpak na may kinalaman sa mga elektronikong katangian ng mga oxides.

Kung ang E, sa kabilang banda, ay may lamang isang valence (na matatagpuan sa pana-panahong talahanayan), kung gayon hindi ito tinukoy.

Kaya, para sa oxide EO kung ang E ay may valence +2 at +3, tinawag itong: (pangalan ng E) (II) oxide. Ngunit kung ang E lamang ay may valence +2, kung gayon ang oxide nito ay tinatawag na: oxide of (pangalan ng E).

Tradisyonal na nomenclature

Upang banggitin ang pangalan ng mga oxides, ang mga suffix --ico o -oso ay dapat idagdag sa kanilang mga Latin na pangalan, para sa mas malaki o mas maliit na mga valences. Kung mayroong higit sa dalawa, ang mga prefix –hipo, para sa pinakamaliit, at -per, para sa pinakamalaking sa lahat.

Halimbawa, ang tingga ay gumagana sa mga valences +2 at +4. Sa PbO mayroon itong isang valence ng +2, kaya't tinawag itong: plumbous oxide. Habang ang PbO ₂ ay tinawag na: lead oxide.

At ano ang tinawag na Pb ₃ O ₄ alinsunod sa dalawang nakaraang mga nomenclature? Wala itong pangalan. Bakit? Dahil ang Pb ₃ O ₄ talaga ay binubuo ng isang halo 2; iyon ay, ang pulang solid ay may dobleng konsentrasyon ng PbO.

Sa kadahilanang ito ay mali na subukang bigyan ang pangalan ng Pb ₃ O ₄ na hindi binubuo ng sistematikong nomenclature o tanyag na slang.

Mga uri ng mga oxides

Depende sa kung aling bahagi ng pana-panahong talahanayan E at, samakatuwid, ang elektronikong kalikasan nito, isang uri ng oxide o iba pang maaaring mabuo. Mula sa maramihang mga pamantayan na ito ay lumitaw upang italaga sa kanila ang isang uri, ngunit ang pinakamahalaga ay ang mga nauugnay sa kanilang kaasiman o pangunahing.

Mga pangunahing oksido

Ang mga pangunahing oxides ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagiging ionic, metal, at higit sa lahat, na bumubuo ng isang pangunahing solusyon sa pamamagitan ng pagtunaw sa tubig. Upang matukoy ang eksperimento kung ang isang oxide ay pangunahing, dapat itong idagdag sa isang lalagyan na may tubig at pandaigdigan na tagapagpahiwatig na natunaw dito. Ang kulay nito bago idagdag ang oksiheno ay dapat berde, pH neutral.

Kapag ang oxide ay idinagdag sa tubig, kung ang kulay nito ay nagbabago mula berde hanggang asul, nangangahulugan ito na ang pH ay naging pangunahing. Ito ay dahil nagtatatag ito ng isang balanse ng solubility sa pagitan ng nabuo ng hydroxide at ng tubig:

EO (s) + H ₂ O (l) => E (OH) ₂ (s) <=> E ²⁺ (aq) + OH ^- (aq)

Bagaman ang oxide ay hindi matutunaw sa tubig, isang maliit na bahagi lamang ang nalulusaw upang mabago ang pH. Ang ilang mga pangunahing oxides ay napaka natutunaw upang makabuo sila ng caustic hydroxides tulad ng NaOH at KOH. Iyon ay, ang sodium at potassium oxides, Na ₂ O at K ₂ O, ay napakahalaga. Tandaan ang valence ng +1 para sa parehong mga metal.

Mga acid oksido

Ang mga acidid na oksido ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagkakaroon ng isang di-metal na elemento, ay covalent, at bumubuo din ng mga acidic solution sa tubig. Muli, ang kaasiman nito ay maaaring suriin kasama ang unibersal na tagapagpahiwatig. Kung sa oras na ito kapag nagdaragdag ng oksiheno sa tubig, ang berdeng kulay nito ay nagiging mapula-pula, kung gayon ito ay isang acid oxide.

Anong reaksyon ang naganap? Ang susunod:

EO ₂ (s) + H ₂ O (l) => H ₂ EO ₃ (aq)

Isang halimbawa ng isang acid oxide, na hindi solid, ngunit isang gas, ay CO ₂ . Kapag natutunaw ito sa tubig, bumubuo ito ng carbonic acid:

CO ₂ (g) + H ₂ O (l) <=> H ₂ CO ₃ (aq)

Gayundin, ang CO ₂ ay hindi binubuo ng O ^2- anion at C ⁴⁺ cations , ngunit sa halip isang molekula na nabuo ng mga covalent bond: O = C = O. Ito ay marahil ang isa sa mga pinakamalaking pagkakaiba sa pagitan ng mga pangunahing oxides at acid.

Mga neutral na oksido

Ang mga oxides na ito ay hindi binabago ang berdeng kulay ng tubig sa neutral na pH; iyon ay, hindi sila bumubuo ng mga hydroxides o acid sa isang may tubig na solusyon. Ang ilan sa mga ito ay: N ₂ O, NO at CO. Tulad ng CO, mayroon silang mga covalent bond na maaaring mailarawan ng mga istruktura ng Lewis o anumang teorya ng bonding.

Amphoteric oxides

Ang isa pang paraan upang pag-uri-uriin ang mga oxides ay nakasalalay sa kung mayroon man silang reaksyon sa isang acid. Ang tubig ay isang mahina na acid (at isang base din), kaya ang mga amphoteric oxides ay hindi nagpapakita ng "kanilang dalawang mukha." Ang mga oxides na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagtugon sa parehong mga acid at base.

Ang aluminyo oxide, halimbawa, ay isang amphoteric oxide. Ang sumusunod na dalawang equation ng kemikal ay kumakatawan sa reaksyon nito sa mga acid o base:

Al ₂ O ₃ (s) + 3H ₂ KAYA ₄ (aq) => Al ₂ (KAYA ₄ ) ₃ (aq) + 3H ₂ O (l)

Al ₂ O ₃ (s) + 2NaOH (aq) + 3H ₂ O (l) => 2NaAl (OH) ₄ (aq)

Ang Al ₂ (KAYA ₄ ) ₃ ay ang aluminyo sulfate salt, at NaAl (OH) ₄ isang kumplikadong asin na tinatawag na sodium tetrahydroxo aluminate.

Ang hydrogen oxide, H ₂ O (tubig), ay amphoteric din, at ito ay napatunayan sa pamamagitan ng balanse ng ionization nito:

H ₂ O (l) <=> H ₃ O ⁺ (aq) + OH ^- (aq)

Mga pinaghalong mga oksido

Ang halo-halong mga oksido ay ang mga na binubuo ng halo ng isa o higit pang mga oxides sa parehong solid. Ang Pb ₃ O ₄ ay isang halimbawa ng mga ito. Ang magneto, Fe ₃ O ₄ , ay isa pang halimbawa ng isang halo-halong oxide. Ang Fe ₃ O ₄ ay isang halo ng FeO at Fe ₂ O ₃ sa 1: 1 proporsyon (hindi katulad ng Pb ₃ O ₄ ).

Ang mga mixtures ay maaaring maging mas kumplikado, kaya lumilikha ng isang iba't ibang mga iba't ibang mineral mineral.

Ari-arian

Ang mga katangian ng mga oxides ay nakasalalay sa kanilang uri. Ang mga Oxides ay maaaring ionic (E ^{n +} O ^2- ), tulad ng CaO (Ca ²⁺ O ^2- ), o covalent, tulad ng SO ₂ , O = S = O.

Mula sa katotohanang ito, at mula sa ugali na ang mga elemento ay dapat na gumanti sa mga acid o base, isang bilang ng mga pag-aari ang nakolekta para sa bawat oksiheno.

Gayundin, ang nasa itaas ay makikita sa mga pisikal na katangian tulad ng natutunaw at mga punto ng kumukulo. Ang Ionic oxides ay may posibilidad na bumubuo ng mga istruktura ng mala-kristal na napaka-lumalaban sa init, kaya ang kanilang mga natutunaw na puntos ay mataas (sa itaas ng 1000ºC), habang ang mga covalents ay natutunaw sa mababang temperatura, o kahit na mga gas o likido.

Paano sila nabuo?

Pinagmulan: Pete sa pamamagitan ng Flickr

Ang mga oxygen ay nabuo kapag ang mga elemento ay gumanti sa oxygen. Ang reaksyon na ito ay maaaring mangyari sa simpleng pakikipag-ugnay sa mga atmospheres na mayaman sa oxygen, o nangangailangan ng init (tulad ng mas magaan na apoy). Iyon ay, kapag nasusunog ang isang bagay ay tumutugon ito sa oxygen (hangga't naroroon ito sa himpapawid).

Kung kumuha ka ng isang piraso ng posporus, halimbawa, at ilagay ito sa apoy, susunugin at bubuo ang kaukulang oxide:

4P (s) + 5O ₂ (g) => P ₄ O ₁₀ (s)

Sa prosesong ito ang ilang mga solido, tulad ng calcium, ay maaaring magsunog ng isang maliwanag, makulay na apoy.

Ang isa pang halimbawa ay nakuha sa pamamagitan ng pagsunog ng kahoy o anumang organikong sangkap, na mayroong carbon:

C (s) + O ₂ (g) => CO ₂ (g)

Ngunit kung walang sapat na oxygen, nabuo ang CO sa halip na CO ₂ :

C (s) + 1 / 2O ₂ (g) => CO (g)

Tandaan kung paano nagsisilbi ang ratio ng C / O upang ilarawan ang iba't ibang mga oxides.

Mga halimbawa ng mga oxides

Pinagmulan: Ni Yikrazuul, mula sa Wikimedia Commons

Ang itaas na imahe ay tumutugma sa istraktura ng covalent oxide I ₂ O ₅ , ang pinaka-matatag na bumubuo ng yodo. Pansinin ang kanilang solong at dobleng mga bono, pati na rin ang pormal na singil ng I at oxygens sa kanilang panig.

Ang mga Halogen oxides ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagiging covalent at lubos na reaktibo, tulad ng mga kaso ng O ₂ F ₂ (FOOF) at NG ₂ (FOF). Ang Chlorine dioxide, ClO ₂ , halimbawa, ay ang tanging chlorine oxide na na-synthesize sa isang pang-industriya scale.

Dahil ang mga halogens ay bumubuo ng mga covalent oxides, ang kanilang "hypothetical" valences ay kinakalkula sa parehong paraan sa pamamagitan ng prinsipyo ng electroneutrality.

Transition metal oxides

Bilang karagdagan sa mga halogen oxides, mayroong mga transition metal oxides:

-CoO: kobalt (II) oxide; cobalt oxide; u cobalt monoxide.

-HgO: mercury (II) oxide; mercuric oxide; u mercury monoxide.

-Ag ₂ O: pilak na oxide; pilak na oxide; o i-diplomote ang monoxide.

-Au ₂ O ₃ : ginto (III) oxide; auric oxide; o dior trioxide.

Mga karagdagang halimbawa

-B ₂ O ₃ : boron oxide; boric oxide; o diboron trioxide.

-Cl ₂ O ₇ : chlorine oxide (VII); perchloric oxide; dichloro heptoxide.

-NO: nitrogen (II) oxide; Nitric oxide; nitrogen monoxide.

Mga Sanggunian

1. Shiver & Atkins. (2008). Diorganikong kimika. (ika-apat na edisyon). Mc Graw Hill.
2. Metal at Nonmetal Oxides. Kinuha mula sa: chem.uiuc.edu
3. Libreng Chemistry Online. (2018). Oxides at Ozone. Kinuha mula sa: freechemistryonline.com
4. Toppr. (2018). Simpleng Oxides. Kinuha mula sa: toppr.com
5. Steven S. Zumdahl. (Mayo 7, 2018). Oxide. Encyclopediae Britannica. Kinuha mula sa: britannica.com
6. Chemistry LibreTexts. (Abril 24, 2018). Mga Oxides. Kinuha mula sa: chem.libretexts.org
7. Quimicas.net (2018). Mga halimbawa ng mga Oxides. Nabawi mula sa: quimicas.net