Oxid

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Oxizi de pământ rar

Un oxid este un compus chimic binar care se obține din reacția oxigenului asupra unui alt element, astfel încât formula sa chimică conține cel puțin un atom de oxigen și unul din celălalt element [1] . În secolul al XVII-lea au fost incluse în arii , în secolul al XVIII-lea erau cunoscute generic sub numele de lovituri , în timp ce termenul actual a fost trecut după Lavoisier și descoperirea oxigenului . Oxizii sunt extrem de răspândiți la suprafața terestră și constituie elementele de bază ale multor minerale: de exemplu, magnetitul este un oxid mixt de fier , iar silica este un oxid de siliciu .

Oxizi bazici

Rugina obișnuită se formează din oxizi de fier

Oxizii bazici se formează prin legătura dintre un metal și oxigen și prin reacția cu apa dau naștere la hidroxizi , acționând ca baze .

Toate metalele alcaline și metalele alcalino-pământoase au un singur număr de oxidare, adică formează un singur oxid fiecare și este întotdeauna de bază: prin urmare, conform nomenclaturii IUPAC, acești oxizi sunt identificați ca „oxid de ...” urmat de numele elementului. De exemplu , Na 2 O este un oxid de bază și în conformitate cu nomenclatura IUPAC, va fi numit simplu oxid disodic .

Dacă, pe de altă parte, elementul are mai multe numere de oxidare, ca în cazul metalelor de tranziție și nemetalelor, în special începând cu a treia perioadă, se comportă de obicei ca bazic dacă numărul său de oxidare este între 0 și +3: pentru de exemplu, cromul , manganul pot forma, de asemenea, oxizi acizi în ciuda faptului că sunt metale, în timp ce carbonul și sulful pot forma oxizi bazici, în ciuda faptului că sunt nemetale. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că, cu fiecare număr de oxidare, aceste patru elemente au un singur comportament posibil: diferit este cazul oxizilor amfoteri .

Oxizi acizi

Oxizii acizi ( anhidride din nomenclatura tradițională) se formează în general prin legătura dintre un nemetal și oxigen. [2] Oxizii acizi reacționează cu apa pentru a forma un oxiacid , comportându-se astfel în soluție ca un acid .

Ca primă aproximare, acestea sunt formate din oxidarea unui nemetal ; în realitate acest lucru contrazice comportamentul de bază observat în special oxizii nemetalici precum monoxidul de carbon , oxizii bazici de sulf , dioxidul de staniu și nu ar explica faptul că unii oxizi ai metalelor de tranziție precum oxidul de zirconiu și oxizii de molibden au un comportament acid.

Prin urmare, paralel cu ceea ce s-a stabilit pentru oxizii bazici, ajungem la criteriul empiric conform căruia pentru oxizii acizi numărul de oxidare este mai mare sau egal cu +3, având în vedere, totuși, că există încă excepții, cum ar fi monoxidul de diclor . Comportamentul acid este totuși pentru fiecare element în general cu cât este mai marcat și pur cu atât numărul de oxidare este mai mare, ca în cazul clorului .

Oxizi amfoteri

Oxizii pot avea un comportament amfoteric, de asemenea, conform lui Arrhenius , mai ales atunci când numărul de oxidare este de aproximativ +3: acesta este cazul în special al oxidului de zinc [3] , care reacționează diferit în funcție de pH - ul soluției,

  • Soluție acidă: ZnO + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 O
  • Soluție de bază: ZnO + 2NaOH + H 2 O → Na 2 2+ [Zn (OH) 4 ] 2-

precum și monoxidul de plumb :

  • Soluție acidă: PbO + 2HCl → PbCl 2 + H 2 O
  • Soluție de bază: PbO + Ca (OH) 2 + H 2 O → Ca 2+ [Pb (OH) 4 ] 2-

și, în special, de oxid de aluminiu . Alte elemente care formează oxizi amfoteri sunt siliciu , titan , vanadiu , fier , cobalt , germaniu , zirconiu , argint , staniu , aur [4] . Prin convenție, compușii care se formează prin reacția cu apa intră în hidroxizi , deoarece există asemănări majore, cum ar fi solubilitatea, care este destul de scăzută. Cu toate acestea, nu trebuie să uităm, și acestea au un caracter amfoteric: de exemplu, observați cum reacționează hidroxidul de aluminiu în

  • Soluție acidă: Al (OH) 3 + 3HCl → AlCl 3 + 3H 2 O
  • Soluție de bază: Al (OH) 3 + NaOH → Na [Al (OH) 4 ]

sau chiar hidroxid de beriliu :

  • Soluție acidă: Be (OH) 2 + 2HCl → BeCl 2 + 2H 2 O
  • Soluție de bază: Be (OH) 2 + 2NaOH → Na 2 Be (OH) 4

Nomenclatura IUPAC

Cupru nativ oxidat

Nomenclatura IUPAC este foarte simplă și depinde doar de doi factori: cantitatea de atomi de oxigen și elementul din formula brută , inserat sub formă de prefixe care derivă din numerele din limba greacă .

Cuprul are numere de oxidare +1 și +2. În consecință, vom avea pentru Cu 2 O denumirea de monoxid de cupru și pentru CuO denumirea de monoxid de cupru, în timp ce pentru N 2 O 3 denumirea este trioxid de dinitrogen , pentru N 2 O 5 denumirea este pentoxid de dinitrogen .

Nomenclatura clasică

În nomenclatura clasică, deja în uz, oxizii erau mult mai complicați și se distingeu în mod arbitrar pe baza comportamentului: cei întotdeauna considerați bazici erau numiți în mod corespunzător „oxizi”, în timp ce cei considerați în general acizi erau numiți „anhidri”, termen care este în schimb folosit astăzi într- un mod mai specific . [5]

Aici oxizii sunt denumiți în funcție de numărul de atomi de oxigen ai moleculei și de valența atomului de metal în cea mai înaltă stare de oxidare . Acest lucru face ca formulele chimice ale oxizilor diferitelor elemente chimice să fie ușor previzibile. Formula chimică a O 4 , tetraoxigenul , este de asemenea previzibilă ca element al grupei 16 . O excepție este cuprul , pentru care oxidul cu cea mai mare stare de oxidare este oxidul de cupru (II) și nu oxidul de cupru (I) . O altă excepție este fluorura , care nu există așa cum ne-am putea aștepta - ca F 2 O 7 - ci ca OF 2 . [6]

Deoarece fluorul este mai electronegativ decât oxigenul, difluorura de oxigen (OF 2 ) nu reprezintă un oxid de fluor, ci reprezintă în schimb un fluor de oxigen.

În cazul elementelor cu numere de oxidare de bază diferite, care, prin urmare, pot da oxizi diferiți, terminația „-oso” a fost utilizată pentru cea mai mică, iar cea „-ic” pentru cea mai mare. Dacă metalul are un singur număr de oxidare, compusul este numit prin scrierea „oxidului” + denumirea metalului. [5] Totuși, a fost posibilă și utilizarea prefixelor [5] precum: „suboxid” cu un atom de oxigen cu metal monovalent, fără sufix pentru un atom de oxigen cu metal divalent, „sesquioxid” cu trei atomi de oxigen și metal trivalent, „dioxid» cu doi atomi de oxigen și un metal tetravalent.

Pentru anhidridele elementelor cu un singur număr de oxidare acidă, termenul este urmat de numele elementului și de terminația „-ic”. De exemplu, trioxidul de bor B 2 O 3 , în nomenclatura tradițională, se numește "anhidridă borică", iar dioxidul de carbon , în care carbonul are oxidare +4, este numit "dioxid de carbon" în timp ce în CO carbonul are oxidare +2 bazică a fost numit monoxid de carbon .

Dacă numerele de oxidare acidă sunt două, sufixul "-osa" a fost utilizat pentru cel mai mic [5] . Ca și în cazul sulfului :

  • SO → oxid sulfuric (+2);
  • SO 2 → dioxid de sulf (+4);
  • SO 3 → trioxid de sulf (+6).

Dacă ar fi existat trei numere de oxidare acidă, pentru minor am fi introdus și prefixul „hipo-” pe lângă sufixul „-osa”; cu patru, am fi introdus o a patra formă cu prefixul "per-" pe lângă sufixul "-ica". [5] Acesta este cazul manganului și clorului :

  • Cl 2 O → anhidridă hipocloră (+1);
  • Cl 2 O 3 → clor anhidridă (3);
  • Cl 2 O 5 → cloric anhidridă (+5);
  • Cl 2 O 7 → anhidridă perclorică (+7).

În cele din urmă, cazuri particulare sunt constituite din peroxizi și superoxizi .

Exemple de oxizi

Nume Formulă Unde este
Cascadă H 2 O Solvent comun; necesare pentru viața pe bază de carbon
Oxid de azot N 2 O Gaz de râs ; anestezic ; produs de bacterii care fixează azotul , prezent în cutii de pulverizare și este un gaz cu efect de seră .
Anhidridă silicică SiO2 Nisip ; cuarţ
Magnetit Fe 3 O 4 Minerale feroase ; rugina , împreună cu oxidul feric ( Fe 2 O 3 )
Oxid de aluminiu La 2 O 3 Minerale de aluminiu; corindon ; rubin (corindon cu impurități de crom ).
Oxid de zinc ZnO Necesar pentru vulcanizarea cauciucului ; aditiv pentru beton ; creme solare ; loțiuni purificatoare; aditiv alimentar .
Dioxid de carbon CO 2 Constituent al atmosferei terestre , cel mai răspândit și important gaz cu efect de seră , utilizat de plante în fotosinteză pentru a produce substanțe organice; produs al proceselor biologice precum respirația sau reacțiile chimice precum arderea și descompunerea chimică a carbonaților .
Oxid de calciu CaO Utilizat în industria construcțiilor pentru producerea betonului și mortarului ; posibil ingredient al focului grecesc .

Notă

  1. ^ Morris Hein și Susan Arena, Foundations of College Chemistry , ediția a XII-a, Wiley, 2006, ISBN 978-0-471-74153-4 .
  2. ^ (EN) Testarea pH-ului oxizilor , a edu.rsc.org, Societatea Regală de Chimie . Adus la 16 aprilie 2020 .
  3. ^ Catherine E. Housecroft și Alan G. Sharpe, Chimie anorganică , ediția a II-a, Prentice Hall, 2004, pp. 173-4, ISBN 978-0-13-039913-7 .
  4. ^ CHEMIX School & Lab - Software for Chemistry Learning, de Arne Standnes Arhivat 8 august 2002 la Internet Archive . (este necesară descărcarea programului)
  5. ^ a b c d și Anna Guglielmi, Chimie și mineralogie pentru școlile secundare , Milano, Signorelli Editore, 1949.
  6. ^ Schultz, Emeric, Exploatând pe deplin potențialul tabelului periodic prin recunoașterea modelelor , în J. Chem. Educație , vol. 82, 2005, p. 1649, Bibcode : 2005JChEd..82.1649S , DOI : 10.1021 / ed082p1649 .

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității Tezaur BNCF 14012 · LCCN (EN) sh85096314 · BNF (FR) cb12122405b (dată) · BNE (ES) XX529780 (dată) · NDL (EN, JA) 00.570.148
Chimie Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Oxide&oldid=120964822 ”