Oxit cơ bản: Đào tạo, Danh pháp, Thuộc tính và Ví dụ
Các oxit cơ bản là những oxit được hình thành bởi sự kết hợp của một cation kim loại với một chuỗi oxy (O2-); chúng thường phản ứng với nước tạo thành bazơ hoặc axit để tạo thành muối. Do độ âm điện mạnh, oxy có thể hình thành các liên kết hóa học ổn định với hầu hết các nguyên tố, dẫn đến các loại hợp chất khác nhau.
Một trong những hợp chất phổ biến nhất mà một loại oxy có thể tạo thành là oxit. Oxit là các hợp chất hóa học có chứa ít nhất một nguyên tử oxy bên cạnh một nguyên tố khác trong công thức của chúng; có thể được tạo ra với kim loại hoặc phi kim loại và trong ba trạng thái kết hợp của vật chất (rắn, lỏng và khí).
Do đó, chúng có một số lượng lớn các tính chất bên trong có thể thay đổi, thậm chí giữa hai oxit được tạo thành với cùng một kim loại và oxy (như oxit sắt (II) và oxit sắt (III), hoặc oxit sắt và sắt tương ứng). Khi oxy liên kết với kim loại để tạo thành oxit kim loại, người ta nói rằng một oxit cơ bản đã được hình thành.
Điều này là do chúng tạo thành một bazơ bằng cách hòa tan trong nước hoặc phản ứng như các bazơ trong các quá trình nhất định. Một ví dụ về điều này là khi các hợp chất như CaO và Na 2 O phản ứng với nước và dẫn đến các hydroxit Ca (OH) 2 và 2NaOH tương ứng.
Các oxit cơ bản thường là các ký tự ion, trở nên cộng hóa trị hơn trong khi thảo luận về các yếu tố ở bên phải của bảng tuần hoàn. Ngoài ra còn có các oxit axit (được hình thành từ phi kim loại) và oxit lưỡng tính (được hình thành từ các nguyên tố lưỡng tính).
Đào tạo
Các kim loại kiềm và kiềm thổ tạo thành ba loại hợp chất nhị phân khác nhau từ oxy. Ngoài các oxit, peroxit (có chứa các ion peroxide, O 2 2-) và superoxide (có chứa các ion superoxide O 2 -) cũng có thể được cung cấp.
Tất cả các oxit được hình thành từ kim loại kiềm có thể được điều chế từ quá trình đốt nóng nitrat tương ứng của kim loại với kim loại nguyên tố của nó, ví dụ như những gì được trình bày dưới đây, trong đó chữ M đại diện cho kim loại:
2MNO 3 + 10M + Nhiệt → 6M 2 O + N 2
Mặt khác, để điều chế các oxit cơ bản từ các kim loại kiềm thổ, việc đốt nóng các cacbonat tương ứng của chúng được thực hiện, như trong phản ứng sau:
MCO 3 + Nhiệt → MO + CO 2
Sự hình thành các oxit cơ bản cũng có thể xảy ra do xử lý oxy, như trong trường hợp sunfua:
2MS + 3O 2 + Nhiệt → 2MO + 2SO 2
Cuối cùng, nó có thể xảy ra bằng cách oxy hóa một số kim loại bằng axit nitric, như trong các phản ứng sau:
2Cu + 8HNO 3 + Nhiệt → 2CuO + 8NO 2 + 4H 2 O + O 2
Sn + 4HNO 3 + Nhiệt → SnO 2 + 4NO 2 + 2H 2 O
Danh pháp
Danh pháp của các oxit cơ bản thay đổi tùy theo lượng cân bằng hóa học và theo số oxi hóa có thể có của nguyên tố kim loại liên quan.
Có thể sử dụng ở đây công thức chung, đó là kim loại + oxy, nhưng cũng có một danh pháp cân bằng hóa học (hay danh pháp chứng khoán cũ) trong đó các hợp chất được đặt tên bằng cách đặt từ "oxit", theo sau là tên của kim loại và trạng thái oxy hóa bằng chữ số La Mã.
Khi nói đến danh pháp hệ thống với các tiền tố, các quy tắc chung được sử dụng với từ "oxit", nhưng các tiền tố được thêm vào mỗi nguyên tố với số lượng nguyên tử trong công thức, như trong trường hợp "di-iron trioxide" .
Trong danh pháp truyền thống, các hậu tố "-oso" và "-ico" được sử dụng để xác định các kim loại đi kèm có hóa trị nhỏ hơn hoặc lớn hơn trong một oxit, ngoài ra các oxit cơ bản được gọi là "anhydrid cơ bản" cho khả năng hình thành của chúng hydroxit cơ bản khi nước được thêm vào chúng.
Ngoài ra, trong danh pháp này, các quy tắc được sử dụng, do đó, khi kim loại có trạng thái oxy hóa lên tới +3, nó được đặt tên theo quy tắc của các oxit và khi nó có trạng thái oxy hóa lớn hơn hoặc bằng +4, nó được đặt tên theo quy tắc của anhydrid.
Tóm tắt quy tắc để đặt tên cho các oxit cơ bản
Các trạng thái oxy hóa (hoặc hóa trị) của mỗi nguyên tố phải luôn luôn được quan sát. Các quy tắc này được tóm tắt dưới đây:
1- Khi nguyên tố có số oxi hóa đơn, ví dụ như trong trường hợp nhôm (Al 2 O 3 ), oxit được đặt tên:
Danh pháp truyền thống
Ôxít nhôm
Hệ thống với tiền tố
Theo số lượng nguyên tử mà mỗi nguyên tố sở hữu; đó là, dialuminium trioxide.
Hệ thống với chữ số La Mã
Ôxít nhôm, nơi mà trạng thái oxy hóa không được viết vì nó chỉ có một.
2- Khi nguyên tố có hai số oxi hóa, ví dụ trong trường hợp chì (+2 và +4, tạo ra các oxit PbO và PbO 2 tương ứng), nó được đặt tên:
Danh pháp truyền thống
Hậu tố «chịu» và «ico» cho thứ yếu và chính, tương ứng. Ví dụ: oxit plumbous cho PbO và Plumic oxide cho PbO 2 .
Danh pháp hệ thống với tiền tố
Ôxít chì và chì điôxít.
Danh pháp có hệ thống với chữ số La Mã
Ôxít chì (II) và ôxít chì (IV).
3- Khi nguyên tố có nhiều hơn hai (tối đa bốn) số oxi hóa, nó được đặt tên:
Danh pháp truyền thống
Khi phần tử có ba hóa trị, tiền tố "hypo-" và hậu tố "-oso" được thêm vào hóa trị nhỏ nhất, ví dụ như trong hypophosphative; đến hóa trị trung gian, hậu tố «-oso» được thêm vào, như trong oxit phốt pho; và cuối cùng, ở hóa trị cao hơn, "-ico" được thêm vào, như trong oxit photphoric.
Khi nguyên tố có bốn hóa trị, như trong trường hợp clo, quy trình trước được áp dụng cho phụ và hai sau, nhưng với oxit có số oxi hóa lớn hơn, tiền tố "per-" và hậu tố "-ico" được thêm vào. . Kết quả này (ví dụ) trong một oxit perchloric cho trạng thái oxy hóa +7 của nguyên tố này.
Đối với các hệ thống có tiền tố hoặc chữ số La Mã, các quy tắc được áp dụng cho ba số oxy hóa được lặp lại, giữ nguyên.
Thuộc tính
- Chúng được tìm thấy trong tự nhiên dưới dạng chất rắn kết tinh.
- Các oxit cơ bản có xu hướng áp dụng các cấu trúc polyme, không giống như các oxit khác tạo thành các phân tử.
- Do sức mạnh đáng kể của liên kết MO và cấu trúc polymer của các hợp chất này, các oxit cơ bản thường không hòa tan, nhưng có thể bị axit và bazơ tấn công.
- Nhiều oxit cơ bản được coi là hợp chất không cân bằng hóa học.
- Liên kết của các hợp chất này không còn là ion và trở thành cộng hóa trị vì càng có nhiều tiến bộ được thực hiện trong mỗi giai đoạn trong bảng tuần hoàn.
- Đặc tính axit của oxit tăng khi nó đi qua một nhóm trong bảng tuần hoàn.
- Nó cũng làm tăng tính axit của một oxit với số lượng oxy hóa lớn hơn.
- Các oxit cơ bản có thể được khử bằng các thuốc thử khác nhau, nhưng các oxit khác thậm chí có thể được khử bằng cách đun nóng đơn giản (phân hủy nhiệt) hoặc bằng phản ứng điện phân.
- Hầu hết các oxit thực sự cơ bản (không lưỡng tính) nằm ở phía bên trái của bảng tuần hoàn.
- Hầu hết lớp vỏ Trái đất được cấu thành bởi các ôxit rắn thuộc loại kim loại.
- Oxy hóa là một trong những cách dẫn đến sự ăn mòn của vật liệu kim loại.
Ví dụ
Ôxít sắt
Nó được tìm thấy trong quặng sắt dưới dạng khoáng chất, chẳng hạn như hematit và Magnetite.
Ngoài ra, oxit sắt hợp chất "oxit" màu đỏ nổi tiếng tạo nên khối kim loại bị ăn mòn đã tiếp xúc với oxy và độ ẩm.
Oxit natri
Nó là một hợp chất được sử dụng trong sản xuất gốm sứ và thủy tinh, cũng như là tiền chất trong sản xuất natri hydroxit (xút ăn da, một dung môi mạnh và sản phẩm làm sạch).
Ôxít magiê
Một khoáng chất hút ẩm rắn, hợp chất này có tính dẫn nhiệt cao và độ dẫn điện thấp có nhiều ứng dụng trong ngành xây dựng (như trong các bức tường chịu lửa), và trong việc khắc phục nước và đất bị ô nhiễm.
Ôxít đồng
Có hai biến thể của oxit đồng. Oxit Cupric là một chất rắn màu đen thu được từ khai thác và có thể được sử dụng làm sắc tố, hoặc để xử lý cuối cùng các vật liệu nguy hiểm.
Mặt khác, oxit cuppy là một chất bán dẫn rắn màu đỏ được thêm vào các sắc tố, thuốc diệt nấm và sơn biển để tránh tích tụ các mảnh vụn trong vỏ tàu.
