Danh pháp oxit, loại, tính chất và ví dụ

các oxit chúng là một họ các hợp chất nhị phân, nơi có sự tương tác giữa nguyên tố và oxy. Vì vậy, một oxit có công thức rất chung của loại EO, trong đó E là bất kỳ nguyên tố nào.

Tùy thuộc vào nhiều yếu tố, chẳng hạn như bản chất điện tử của E, bán kính ion và hóa trị của nó, các loại oxit khác nhau có thể được hình thành. Một số rất đơn giản, và những người khác, như Pb₃Ôi₄, (được gọi là minium, arcazón hoặc chì đỏ) được trộn lẫn; nghĩa là, chúng là kết quả của sự kết hợp của nhiều hơn một oxit đơn giản.

Nhưng sự phức tạp của các oxit có thể đi xa hơn. Có những hỗn hợp hoặc cấu trúc trong đó nhiều hơn một kim loại có thể can thiệp, và ngoài ra, tỷ lệ này không phải là cân bằng hóa học. Trong trường hợp của Pb₃Ôi₄, tỷ lệ Pb / O bằng 3/4, trong đó cả tử số và mẫu số đều là số nguyên.

Trong các oxit không cân bằng hóa học, tỷ lệ là số thập phân. E_0,75Ôi_1,78, là một ví dụ về oxit không cân bằng giả thuyết. Hiện tượng này xảy ra với cái gọi là oxit kim loại, đặc biệt là với các kim loại chuyển tiếp (Fe, Au, Ti, Mn, Zn, v.v.).

Tuy nhiên, có những oxit có đặc điểm đơn giản và khác biệt hơn nhiều, như tính chất ion hoặc cộng hóa trị. Trong các oxit mà nhân vật ion chiếm ưu thế, chúng sẽ bao gồm các cation E⁺ và anion O^2-; và những liên kết cộng hóa trị hoàn toàn, liên kết đơn giản (E - O) hoặc kép (E = O).

Điều quyết định tính chất ion của oxit là sự khác biệt về độ âm điện giữa E và O. Khi E là kim loại có độ điện ly cao, thì EO sẽ có tính chất ion cao. Trong khi nếu E có độ âm điện, cụ thể là phi kim, thì oxit EO của nó sẽ là cộng hóa trị.

Tính chất này định nghĩa nhiều loại khác được thể hiện bởi các oxit, như khả năng tạo thành bazơ hoặc axit trong dung dịch nước. Từ đây phát sinh cái gọi là oxit bazơ và axit. Những người không cư xử như một trong hai hoặc thể hiện cả hai đặc điểm là các oxit trung tính hoặc lưỡng tính.

Chỉ số

• 1 danh pháp
  • 1.1 Danh pháp hệ thống
  • 1.2 Danh pháp chứng khoán
  • 1.3 Danh pháp truyền thống
• 2 loại oxit
  • 2.1 Ôxit cơ bản
  • 2.2 Ôxít axit
  • 2.3 Ôxít trung tính
  • 2.4 Ôxit lưỡng tính
  • 2.5 Ôxít hỗn hợp
• 3 thuộc tính
• 4 Chúng được hình thành như thế nào?
• 5 Ví dụ về oxit
  • 5.1 Các oxit kim loại chuyển tiếp
  • 5.2 Ví dụ bổ sung
• 6 tài liệu tham khảo

Danh pháp

Có ba cách để đề cập đến các oxit (cũng áp dụng cho nhiều hợp chất khác). Đây là chính xác bất kể tính chất ion của oxit EO, vì vậy tên của chúng không nói lên điều gì về tính chất hoặc cấu trúc của chúng.

Danh pháp hệ thống

Cho các oxit EO, E₂Ôi, E₂Ôi₃ và EO₂, Thoạt nhìn bạn không thể biết đằng sau công thức hóa học của mình là gì. Tuy nhiên, các con số chỉ ra tỷ lệ cân bằng hóa học hoặc tỷ lệ E / O. Từ những con số này, họ có thể được đặt tên ngay cả khi nó không được chỉ định với hóa trị nào "hoạt động" E.

Số lượng nguyên tử cho cả E và O được biểu thị bằng tiền tố số Hy Lạp. Theo cách này, mono- có nghĩa là chỉ có một nguyên tử; di-, hai nguyên tử; tri-, ba nguyên tử, v.v..

Vì vậy, tên của các oxit trước theo danh pháp hệ thống là:

-MonóÔxít E (EO).

-Monóxido diE (E₂Ô).

-Trioxit của diE (E₂Ôi₃).

-DiÔxít E (EO₂).

Áp dụng danh pháp này cho Pb₃Ôi₄, Ôxít đỏ của hình ảnh đầu tiên, chúng ta có:

Pb₃Ôi₄: tetraoxit của tridẫn.

Đối với nhiều ôxit hỗn hợp, hoặc có tỷ lệ cân bằng hóa học cao, rất hữu ích khi sử dụng danh pháp hệ thống để đặt tên cho chúng.

Danh pháp chứng khoán

Valencia

Mặc dù không biết phần tử nào là E, nhưng tỷ lệ E / O là đủ để biết nó đang sử dụng hóa trị nào trong oxit của nó. Thế nào? Thông qua nguyên tắc độ âm điện. Điều này đòi hỏi tổng các điện tích của các ion trong hợp chất phải bằng 0.

Điều này được thực hiện bằng cách giả sử một nhân vật ion cao cho bất kỳ oxit. Do đó, O có điện tích -2 vì nó là O^2-, và E phải cung cấp n + để nó trung hòa các điện tích âm của anion oxit.

Ví dụ, trong EO, nguyên tử E hoạt động với hóa trị +2. Tại sao? Bởi vì nếu không, nó không thể trung hòa tải -2 của O. Đối với E₂Hoặc, E có hóa trị +1, vì điện tích +2 phải được chia cho hai nguyên tử của E.

Và trong E₂Ôi₃, các điện tích âm do O đóng góp trước tiên phải được tính toán. Vì có ba trong số chúng, nên: 3 (-2) = -6. Để trung hòa tải -6, yêu cầu E cung cấp +6, nhưng vì có hai trong số đó, +6 được chia cho hai, khiến E có hóa trị +3.

Quy tắc ghi nhớ

O luôn có hóa trị -2 trong các oxit (trừ khi nó là peroxide hoặc superoxide). Vì vậy, một quy tắc ghi nhớ để xác định hóa trị của E chỉ đơn giản là tính đến số đi kèm với O. E, mặt khác, sẽ có số 2 đi kèm với anh ta, và nếu không, điều đó có nghĩa là có một sự đơn giản hóa.

Ví dụ: trong EO, hóa trị của E là +1, bởi vì ngay cả khi nó không được viết, chỉ có một O. Và đối với EO₂, trong trường hợp không có 2 E đi kèm, đã có một sự đơn giản hóa và để xuất hiện nó phải nhân với 2. Do đó, công thức vẫn là E₂Ôi₄ và hóa trị của E là +4.

Tuy nhiên, quy tắc này thất bại đối với một số oxit, chẳng hạn như Pb₃Ôi₄. Do đó, luôn luôn phải thực hiện các tính toán trung lập.

Nó bao gồm những gì?

Khi đã có giá trị của E trong tay, danh pháp chứng khoán bao gồm việc chỉ định nó trong ngoặc đơn và với các chữ số La Mã. Trong tất cả các danh pháp, đây là cách đơn giản và chính xác nhất đối với các tính chất điện tử của các ôxit.

Mặt khác, nếu E chỉ có một hóa trị (có thể tìm thấy trong bảng tuần hoàn), thì nó không được chỉ định.

Do đó, đối với oxit EO nếu E có hóa trị +2 và +3, nó được gọi là: oxit của (tên của E) (II). Nhưng nếu E chỉ có hóa trị +2 thì oxit của nó được gọi là: oxit (tên của E).

Danh pháp truyền thống

Để đề cập đến tên của các oxit, các hậu tố -ico hoặc -oso, đối với các giá trị lớn hơn hoặc nhỏ hơn, nên được thêm vào tên Latin của chúng. Nếu có nhiều hơn hai, thì tiền tố -hype, cho nhỏ nhất và -per, cho lớn nhất trong tất cả.

Ví dụ, chì hoạt động với các giá trị +2 và +4. Trong PbO nó có hóa trị +2, vì vậy nó được gọi là: oxit plumbous. Trong khi PbO₂ Nó được gọi là: Plúmbico oxit.

Và Pb₃Ôi₄, Làm thế nào nó được gọi theo hai danh pháp trước? Nó không có tên. Tại sao? Bởi vì Pb₃Ôi₄ thực sự bao gồm một hỗn hợp 2 [PbO] [PbO₂]; nghĩa là, chất rắn màu đỏ có nồng độ gấp đôi PbO.

Vì lý do này, sẽ là sai lầm khi cố gắng đặt tên cho Pb₃Ôi₄ không bao gồm danh pháp hệ thống hoặc tiếng lóng phổ biến.

Các loại oxit

Tùy thuộc vào phần nào của bảng tuần hoàn là E và do đó, bản chất điện tử của nó, một loại oxit hoặc loại khác có thể được tạo thành. Từ đây phát sinh nhiều tiêu chí để gán cho chúng một loại, nhưng quan trọng nhất là những tiêu chí liên quan đến tính axit hoặc tính cơ bản của chúng.

Oxit cơ bản

Các oxit cơ bản được đặc trưng bởi ion, kim loại và quan trọng hơn là tạo ra một dung dịch cơ bản khi hòa tan trong nước. Để xác định bằng thực nghiệm nếu một oxit là cơ bản, nó phải được thêm vào vật chứa có nước và chất chỉ thị phổ biến hòa tan trong nó. Màu của nó trước khi thêm oxit phải là màu xanh lá cây, pH trung tính.

Một khi oxit được thêm vào nước, nếu màu của nó chuyển từ xanh sang xanh, điều đó có nghĩa là độ pH đã trở thành cơ bản. Điều này là do nó thiết lập sự cân bằng về độ hòa tan giữa hydroxit tạo thành và nước:

EO (s) + H₂O (l) => E (OH)₂(s) <=> E²⁺(ac) + OH^-(ac)

Mặc dù oxit không hòa tan trong nước, nhưng nó đủ cho một phần nhỏ hòa tan để thay đổi độ pH. Một số oxit cơ bản hòa tan đến mức chúng tạo ra hydroxit ăn da như NaOH và KOH. Đó là các oxit của natri và kali, Na₂O và K₂Hoặc, chúng rất cơ bản. Lưu ý hóa trị +1 cho cả hai kim loại.

Oxit axit

Các oxit axit được đặc trưng bởi có một nguyên tố phi kim, là cộng hóa trị và cũng tạo ra các dung dịch axit với nước. Một lần nữa, độ axit của nó có thể được kiểm tra với chỉ số phổ quát. Nếu lần này bằng cách thêm oxit vào nước, màu xanh của nó chuyển sang màu đỏ, thì đó là oxit axit.

Phản ứng nào diễn ra? Sau đây là

EO₂(s) + H₂O (l) => H₂EO₃(ac)

Một ví dụ về oxit axit, không phải là chất rắn, mà là chất khí, là CO₂. Khi hòa tan trong nước, nó tạo thành axit carbonic:

CO₂(g) + H₂Ô (l) <=> H₂CO₃(ac)

Ngoài ra, CO₂ Nó không bao gồm các anion HOẶC^2- và cation C⁴⁺, nhưng trong một phân tử được hình thành bởi liên kết cộng hóa trị: O = C = O. Đây có lẽ là một trong những khác biệt lớn nhất giữa các oxit và axit cơ bản.

Ôxít trung tính

Các oxit này không làm thay đổi màu xanh của nước ở pH trung tính; nghĩa là, chúng không tạo thành hydroxit, cũng như axit trong dung dịch nước. Một số trong số họ là: N₂O, NO và CO. Giống như CO, chúng có liên kết cộng hóa trị có thể được minh họa bằng cấu trúc Lewis hoặc bất kỳ lý thuyết liên kết nào.

Oxit lưỡng tính

Một cách khác để phân loại các oxit phụ thuộc vào việc chúng có phản ứng với axit hay không. Nước là một axit rất yếu (và cũng là một bazơ), vì vậy các oxit lưỡng tính không thể hiện "cả hai mặt". Các oxit này được đặc trưng bởi phản ứng cả với axit và bazơ.

Nhôm oxit, ví dụ, là một oxit lưỡng tính. Hai phương trình hóa học sau đây thể hiện phản ứng của chúng với axit hoặc bazơ:

Al₂Ôi₃(3) + 3H₂VẬY₄(ac) => Al₂(SO₄)₃(ac) + 3H₂Ô (l)

Al₂Ôi₃(s) + 2NaOH (ac) + 3H₂O (l) => 2NaAl (OH)₄(ac)

Al₂(SO₄)₃ là muối nhôm sunfat và NaAl (OH)₄ một loại muối phức tạp gọi là natri tetrahydroxine aluminate.

Ôxít hydro, H₂Hoặc (nước), nó cũng là chất lưỡng tính, và điều này được chứng minh trong trạng thái cân bằng ion hóa của nó:

H₂Ô (l) <=> H₃Ôi⁺(ac) + OH^-(ac)

Ôxít hỗn hợp

Các oxit hỗn hợp là những chất bao gồm hỗn hợp của một hoặc nhiều oxit trong cùng một chất rắn. Pb₃Ôi₄ Đó là một ví dụ về họ. Từ tính, Faith₃Ôi₄, nó cũng là một ví dụ khác về oxit hỗn hợp. Đức tin₃Ôi₄ Nó là hỗn hợp của FeO và Fe₂Ôi₃ theo tỷ lệ 1: 1 (không giống như Pb)₃Ôi₄).

Các hỗn hợp có thể phức tạp hơn, do đó tạo ra nhiều loại khoáng chất oxit.

Thuộc tính

Các tính chất của các oxit phụ thuộc vào loại của chúng. Các oxit có thể là ion (Eⁿ⁺Ôi^2-), chẳng hạn như CaO (Ca²⁺Ôi^2-), hoặc cộng hóa trị, là SO₂, O = S = O.

Từ thực tế này và xu hướng các nguyên tố phản ứng với axit hoặc bazơ, một số tính chất được thu thập cho mỗi oxit.

Ngoài ra, ở trên được phản ánh trong các tính chất vật lý như điểm nóng chảy và sôi. Các oxit ion có xu hướng hình thành các cấu trúc tinh thể có khả năng chịu nhiệt rất cao, vì vậy điểm nóng chảy của chúng cao (trên 1000 CC), trong khi cộng hóa trị tan chảy ở nhiệt độ thấp, hoặc thậm chí là khí hoặc chất lỏng.

Chúng được hình thành như thế nào?

Oxit được hình thành khi các nguyên tố phản ứng với oxy. Phản ứng này có thể xảy ra khi tiếp xúc đơn giản với khí quyển giàu oxy, hoặc cần nhiệt (như ngọn lửa của bật lửa). Đó là, khi một vật thể bị đốt cháy, nó sẽ phản ứng với oxy (miễn là nó có trong không khí).

Nếu một mảnh phốt pho được lấy, ví dụ, và được đặt trong ngọn lửa, nó sẽ cháy và tạo thành oxit tương ứng:

4P (5) + 5O₂(g) => P₄Ôi₁₀(s)

Trong quá trình này, một số chất rắn, như canxi, có thể cháy với ngọn lửa sáng và đầy màu sắc.

Một ví dụ khác có được bằng cách đốt gỗ hoặc bất kỳ chất hữu cơ nào có carbon:

C (s) + O₂(g) => CO₂(g)

Nhưng nếu có thiếu oxy CO được hình thành thay vì CO₂:

C (s) + 1 / 2O₂(g) => CO (g)

Lưu ý cách sử dụng tỷ lệ C / O để mô tả các oxit khác nhau.

Ví dụ về oxit

Hình trên tương ứng với cấu trúc oxit cộng hóa trị I₂Ôi₅, dạng iốt ổn định nhất. Lưu ý các liên kết đơn giản và kép của nó, cũng như các khoản phí chính thức của I và oxy đối với các bên.

Các oxit halogen được đặc trưng bởi cộng hóa trị và rất dễ phản ứng, vì vậy đó là trường hợp của O₂F₂ (F-O-O-F) và OF₂ (F-O-F). Clo điôxit, ClO₂, ví dụ, nó là oxit clo duy nhất được tổng hợp ở quy mô công nghiệp.

Do các halogen tạo thành các oxit cộng hóa trị, nên các giá trị "giả thuyết" của chúng được tính theo cùng một cách thông qua nguyên tắc độ âm điện.

Các oxit kim loại chuyển tiếp

Ngoài các oxit halogen, chúng ta còn có các oxit của các kim loại chuyển tiếp:

-CoO: oxit coban (II); oxit coban; u coban monoxide.

-HgO: oxit thủy ngân (II); oxit thủy ngân; u thủy ngân monoxide.

-Ag₂O: oxit bạc; oxit bạc; hoặc monata monoxide.

-Âu₂Ôi₃: oxit vàng (III); aureus oxit; hoặc dioro trioxide.

Ví dụ bổ sung

-B₂Ôi₃: oxit boron; oxit boric; hoặc diboro trioxide.

-Cl₂Ôi₇: oxit clo (VII); oxit perchloric; dichloro heptoxide.

-NO: oxit nitơ (II); oxit nitric; nitơ monoxide.

Tài liệu tham khảo

1. Rùng mình & Atkins. (2008). Hóa vô cơ (tái bản lần thứ tư). Đồi Mc Graw.
2. Kim loại và oxit phi kim. Lấy từ: chem.uiuc.edu
3. Hóa học trực tuyến miễn phí. (2018). Ôxít và Ozone. Lấy từ: freechemistryonline.com
4. Toppr. (2018). Oxit đơn giản. Lấy từ: toppr.com
5. Steven S. Zumdahl. (Ngày 7 tháng 5 năm 2018). Ôxít. Bách khoa toàn thư Britannica. Lấy từ: britannica.com
6. Hóa học LibreTexts. (Ngày 24 tháng 4 năm 2018). Ôxít Lấy từ: chem.libretexts.org
7. Quimicas.net (2018). Ví dụ về Oxit. Lấy từ: quimicas.net