Оксид

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Окси́д — бінарна сполука, до складу якої входить Оксиген зі ступенем окиснення -2.

Крім нормальних оксидів оксиген може утворювати й інші бінарні сполуки: складні оксиди, подвійні оксиди, пероксиди тощо.

Нормальними оксидами називаються бінарні сполуки у молекулах яких усі атоми кисню обома своїми валентними зв'язками безпосередньо сполучені з атомами іншого елемента.

Вищий оксид- це оксид, в якому елемент проявляє вищу ступінь окиснення. Вища ступінь окиснення часто дорівнює номеру групи або числу електронів на зовнішньому енергетичному рівні

Нормальні оксиди досить поширені. їх утворюють майже всі хімічні елементи, за винятком інертних елементів. Формули нормальних оксидів усіх елементів можна звести до таких восьми загальних формул: R2О, RO, R2О3, RO2, R2О5, RO3, R2О7 і RO4, де R — відповідний елемент (метал або неметал).

Склад і назви[ред.ред. код]

Якщо хімічний елемент проявляє сталу валентність і з киснем утворює тільки один оксид, то його називають просто оксидом цього елементу. Наприклад, K2O — оксид калію, CaO — оксид кальцію, Al2О3 — оксид алюмінію і т. д.

Якщо ж елемент проявляє змінну валентність і утворює по кілька оксидів, то в їх назвах до слова оксид додаються префікси з грецьких числівників, які показують кількість атомів оксигену, що припадають на один атом даного елементу. Наприклад, Cu2O — геміоксид (півоксид) міді, а CuO — монооксид (однооксид) міді. Залізо частіше всього буває позитивно дво- і тривалентним і з киснем утворює: FeO — монооксид заліза і Fe2O3 — сесквіоксид (півтораоксид) заліза. Сірка з киснем утворює SO2 — діоксид (двооксид) сірки і SO3 — триоксид сірки.

Азот утворює кілька оксидів, у тому числі N2O — оксид азоту (I) відомий як веселячий газ, NO — монооксид азоту, N2O3 — сесквіоксид азоту, NO2 — діоксид азоту і N2O5 — геміпентаоксид (півп'ятиоксид) азоту.

Хлор серед інших оксидів утворює Cl2O7 — гемігептаоксид хлору, а осмій — OsO4 тетраоксид осмію. Більше чотирьох атомів кисню, що припадають на один атом елементу, в нормальних оксидів не буває.

Також, оксиди з змінною валентністю елементів можуть записуватися з додаванням валентності елемента. Наприклад, CO2  — оксид карбону (IV) або Карбон (IV) оксид.

Крім того, деякі оксиди мають ще й особливі назви. Наприклад, діоксид вуглецю CO2 — називають вуглекислим газом, діоксид сірки, SO2 — сірчистим газом, монооксид вуглецю СО — чадним газом тощо. Більшість оксидів неметалів називають ангідридами відповідних кислот. Наприклад, триоксид сірки SO3 називають сульфатним ангідридом (ангідридом сульфатної кислоти Н2SO4), геміпентоксид фосфору P2O5 — фосфатним ангідридом (ангідридом фосфатної кислоти Н3РО4) і т. д.

Формули вищих солетвірних оксидів і летких
водневих сполук хімічних елементів
залежно від номера групи[1]
Сполука I II III IV V VI VII VIII
Вищий солетвірний оксид E_2 O E O E_2 O_3 E O_2 E_2 O_5 E O_3 E_2 O_7 E O_4
Летка воднева сполука елементів головної підгрупи E H_4 E H_3 E H_2 E H

Властивості[ред.ред. код]

Оксиди металів являють собою кристалічні речовини. Оксиди неметалів — це, навпаки, переважно леткі речовини і гази.

Осно́вні оксиди[ред.ред. код]

Основні оксиди - це оксиди, яким відповідають основи. Основними оксидами є, наприклад, Na2O, CaO, MgO, K2O. Декотрі оксиди легко взаємодіють з водою з утворенням відповідних основ:

CaO + H2O → Ca(OH)2
K2O + H2O → 2KOH.

Багато оксидів, наприклад Fe2O3, CuO, Ag2O та ін. з водою не взаємодіють, однак вони нейтралізують кислоти і тому вважаються основними.

Fe2O3 + 6HCl

→ 2FeCl3 + 3H2O

CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O

Характерною хімічною властивісттю основних оксидів є їхня взаємодія з кислотами, при цьому, як правило, утворюються сіль і вода

FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O

При взаємодії з кислотними і амфотерними оксидами утворюють солі, а між собою не взаємодіють. Наприклад:

СаО + СО2 = СаСО3
Na 2O + ZnO = Na 2 ZnO 2

В основных оксидах металлы проявляют низкую валентность (Не выше 3 +). Большинство основных оксидов с водой непосредственно НЕ взаимодействуют, по исключением оксидов щелочных и щелочно-земельных металлов. Всем основным оксидам соответствуют основания, т.е. гидроксиды, Которые проявляют свойства оснований.

Кислотні оксиди[ред.ред. код]

До кислотних оксидів відносять такі оксиди, які взаємодіють з основними та амфотерними оксидами, а також з їх гідроксидами з утворенням солей. Наприклад:

P2О5 + 3СаО → Са3(РО4)2
SO3 + ZnO → ZnSO4
CO2 + 2NaOH → Na2СО3 + Н2О

Кислотні оксиди називають звичайно ангідридами (зневодненими кислотами), вказуючи цим, що їх можна одержати з кислот, віднімаючи від них елементи води. Кислотні оксиди утворюються неметалами та деякими металами, які проявляють змінну валентність. Валентність металів у кислотних оксидах буває, від 4+ до 7+. Наприклад CrO3 — хроматний ангідрид (валентність хрому 6+ ), Mn2O7 — ангідрид марганцю (валентність марганцю 7+ ) і т. д.

Деякі кислотні оксиди взаємодіють з водою, утворюючи відповідні гідроксиди, тобто кислоти. Є кислотні оксиди, які не взаємодіють з водою. Наприклад, SiO2 практично не розчинний у воді, однак він нейтралізує основи, тому є кислотним оксидом

2NaOH + SiO2сплавлення Na2SiO3 + H2O

Гідроксиди, тобто кислоти, тих кислотних оксидів, що безпосередньо з водою не взаємодіють, одержують посереднім шляхом.

Амфотерні оксиди[ред.ред. код]

Амфотерними називають такі оксиди, які взаємодіють як з кислотами, так і з основами, утворюючи сіль і воду. При взаємодії з кислотами вони поводять себе як основні оксиди, а при взаємодії з основами — як кислотні.

ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2О
ZnO + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2О

З водою амфотерні оксиди не взаємодіють. Амфотерні оксиди утворюються тільки металами з валентністю від 2+ до 4+. До амфотерних оксидів належать ZnO, SnO, PbO, Al2О3, SnO2, PbO2 і ін.

Отже, неметали утворюють тільки кислотні оксиди, а метали можуть утворювати основні, амфотерні і кислотні. Причому для металів із змінною валентністю існує така залежність: при низькому валентному стані металу (не вище 3+ ) він утворює основний оксид, при високому валентному стані (від 4+ до 7+ ) він утворює кислотний оксид, а при проміжному (звичайно від 2+ до 4+ ) він утворює амфотерний оксид. Основні, кислотні і амфотерні оксиди називають ще солетвірними, бо вони при взаємодії з кислотами або основами утворюють солі.

Індиферентні (несолетвірні) оксиди[ред.ред. код]

Індиферентними називають такі оксиди, які не взаємодіють ні з кислотами, ні з основами і солей не утворюють. Тому їх називають ще несолетвірними оксидами. Індиферентних оксидів небагато. До них належать монооксид вуглецю — CO, геміоксид азоту — N2O, монооксид азоту — NO і деякі інші.

Отримання[ред.ред. код]

Оксиди можна одержувати різними способами.

  • Безпосереднім сполученням елементів з киснем:
2Zn + O2 = 2ZnO
4Р + 5О2 = 2Р2О5
  • Окисленням різних сполук киснем:
СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О
2S + 3О2 = 2SO2 + 2Н2О
  • Розкладом гідроксидів при нагріванні:
Ca(ОН)2 = СаО + Н2О
2Fe(ОН)3 = Fe2О3 + 3Н2О
  • Розкладом солей кисневих кислот при нагріванні:
CaCO3 = CaO + СО2
Cu2(ОН)2СО3 = CuO + СО2 + Н2О

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

  1. Хімія: Посібник для вступників до вищих анвчальних закладів /В. В. Сухан, Т. В. Табенська, А. Й. Капустян, В. Ф. Горлач. — 3-э вид. — К.: Либідь, 1996. — 448 с. ISBN 5-325-00832-3

Джерела[ред.ред. код]

  • Ф. А. Деркач «Хімія» Л. 1968
  • В. В. Григор'єва, В. М. Самійленко, А. М. Сич. Загальна хімія. Київ. "Вища школа" 1991. с. 140-145. ISBN 5-11-003667-5.