أكاسيد التسميات والأنواع والخصائص والأمثلة

ال أكاسيد هم عائلة من المركبات الثنائية حيث توجد تفاعلات بين العنصر والأكسجين. لذا فإن للأكسيد صيغة عامة جدًا من نوع EO ، حيث E هو أي عنصر.

اعتمادًا على العديد من العوامل ، مثل الطبيعة الإلكترونية لـ E ، ونصف قطرها الأيوني ، وتساويها ، يمكن تكوين أنواع مختلفة من الأكاسيد. بعضها بسيط للغاية ، والبعض الآخر ، مثل Pb₃O₄, (تسمى minium ، أركازون أو الرصاص الأحمر) مختلطة ؛ أي أنها تنتج عن مزيج من أكثر من أكسيد بسيط.

لكن تعقيد الأكاسيد يمكن أن يذهب أبعد من ذلك. هناك خلائط أو هياكل يمكن أن يتدخل فيها أكثر من معدن ، وحيث لا تكون النسب متكافئة. في حالة الرصاص₃O₄, النسبة Pb / O تساوي 3/4 ، والتي يكون كل من البسط والمقام صحيحين.

في الأكاسيد غير المتكافئة ، تكون النسب أرقامًا عشرية. ال_0.75O_1.78, مثال على أكسيد افتراضي غير متكافئ. تحدث هذه الظاهرة فيما يسمى أكاسيد المعادن ، خاصة مع المعادن الانتقالية (Fe ، Au ، Ti ، Mn ، Zn ، إلخ.).

ومع ذلك ، هناك أكاسيد ذات خصائص أبسط بكثير ويمكن تمييزها ، مثلها مثل الشخصية الأيونية أو التساهمية. في تلك الأكاسيد التي تسود فيها الشخصية الأيونية ، ستتكون من الكاتيونات E⁺ والأنيونات O^2-. وتلك التساهمية البحتة ، الروابط البسيطة (E-O) أو المضاعفة (E = O).

إن ما يملي الطابع الأيوني للأكسيد هو الفرق في الكهربية بين E و O. عندما يكون E معدنًا حساسًا كهربائيًا للغاية ، فإن EO سيكون له شخصية أيونية عالية. بينما إذا كان E كهربيًا ، أي غير معدن ، فإن أكسيد EO الخاص به سيكون تساهميًا.

تحدد هذه الخاصية العديد من العناصر الأخرى التي تظهرها الأكاسيد ، وكذلك قدرتها على تكوين قواعد أو أحماض في محلول مائي. من هنا تنشأ ما يسمى أكاسيد وحامضية. أولئك الذين لا يتصرفون مثل ، أو الذين يظهرون كلتا الخواص ، أكاسيد محايدة أو مذبذبة.

مؤشر

• 1 تسميات
  • 1.1 تسميات منهجية
  • 1.2 التسميات المالية
  • 1.3 التسميات التقليدية
• 2 أنواع الأكاسيد
  • 2.1 أكاسيد أساسية
  • 2.2 أكاسيد الحمض
  • 2.3 أكاسيد محايدة
  • 2.4 أكاسيد مذبذبة
  • 2.5 أكاسيد مختلطة
• 3 خصائص
• 4 كيف يتم تشكيلها?
• 5 أمثلة من الأكاسيد
  • 5.1 أكاسيد الانتقال المعدنية
  • 5.2 أمثلة إضافية
• 6 المراجع

تسمية

هناك ثلاث طرق لذكر الأكاسيد (والتي تنطبق أيضًا على العديد من المركبات الأخرى). هذه صحيحة بغض النظر عن الطابع الأيوني لأكسيد EO ، لذلك لا تذكر أسمائها أي شيء عن خصائصها أو بنيتها.

تسميات منهجية

بالنظر إلى أكاسيد EO ، E₂يا إ₂O₃ و EO₂, للوهلة الأولى لا يمكنك معرفة ما وراء الصيغ الكيميائية الخاصة بك. ومع ذلك ، فإن الأرقام تشير إلى نسب متكافئة أو نسبة E / O. من هذه الأرقام يمكن إعطاء أسماء حتى إذا لم يتم تحديدها مع ما التكافؤ "يعمل" E.

تتم الإشارة إلى أعداد الذرات لكل من E و O بواسطة بادئات الأرقام اليونانية. بهذه الطريقة ، يعني أحادي أن هناك ذرة واحدة فقط ؛ دي ، ذرتان ؛ ثلاثي ، ثلاث ذرات ، وهلم جرا.

لذلك ، فإن أسماء الأكاسيد السابقة وفقًا للتسمية المنهجية هي:

-ومن العقدةأكسيد (EO).

-ومن العقدةأكسيد ديهاء (ه₂O).

-تريأكسيد ديهاء (ه₂O₃).

-ديأكسيد E (EO₂).

ثم تطبيق هذا التسميات لل Pb₃O₄, أكسيد أحمر من الصورة الأولى ، لدينا:

برميل₃O₄: تتراأكسيد ثلاثيقيادة.

بالنسبة للعديد من الأكاسيد المختلطة ، أو مع نسب عالية من العناصر المتكافئة ، من المفيد للغاية اللجوء إلى التسمية المنهجية لتسمية هذه العناصر.

الأسهم التسميات

فالنسيا

على الرغم من أنه من غير المعروف أي عنصر هو E ، إلا أنه يكفي مع نسبة E / O لمعرفة التكافؤ الذي يستخدمه في أكسيده. كيف؟ من خلال مبدأ الحيادية الكهربائية. يتطلب ذلك أن يكون مجموع شحنة الأيونات في المركب مساويًا للصفر.

يتم ذلك عن طريق افتراض شخصية أيونية عالية لأي أكسيد. وبالتالي ، فإن O لديه تهمة -2 لأنه O^2-, و E يجب أن يوفر n + بحيث يحيد الشحنات السلبية لأنيون الأكسيد.

على سبيل المثال ، في EO تعمل الذرة E مع التكافؤ +2. لماذا؟ لأنه بخلاف ذلك لا يمكن تحييد الحمل -2 من O. فقط بالنسبة E₂أو ، يحتوي E على التكافؤ +1 ، حيث يجب تقسيم الشحنة +2 بين ذرتَي E.

وفي البريد₂O₃, يجب أولاً حساب الشحنات السلبية التي ساهمت بها O ، نظرًا لوجود ثلاث منها ، ثم: 3 (-2) = -6. لتحييد الحمولة -6 ، يجب أن توفر E + + ، ولكن بسبب وجود اثنين منهم ، يتم تقسيم +6 على اثنين ، تاركًا E بتكافؤ +3.

حكم ذاكري

يحتوي O دائمًا على التكافؤ -2 في الأكاسيد (ما لم يكن بيروكسيد أو فوق أكسيد). لذلك ، فإن قاعدة الذاكرة الذكورية لتحديد التكافؤ في E هي ببساطة مراعاة الرقم الذي يصاحب O. E ، من ناحية أخرى ، سيكون الرقم 2 يرافقه ، وإذا لم يكن كذلك ، فهذا يعني أنه كان هناك تبسيط.

على سبيل المثال ، في EO التكافؤ من E هو +1 ، لأنه حتى لو لم يتم كتابتها ، لا يوجد سوى O. وبالنسبة EO₂, في حالة عدم وجود 2 مرافقين E ، كان هناك تبسيط ، ويبدو أنه يجب أن يتضاعف في 2. وهكذا ، تظل الصيغة كما E₂O₄ ثم التكافؤ من E هو +4.

ومع ذلك ، تفشل هذه القاعدة لبعض الأكاسيد ، مثل Pb₃O₄. لذلك ، من الضروري دائمًا إجراء حسابات الحياد.

ماذا تتكون؟

بمجرد الحصول على تكافؤ E في متناول اليد ، تتكون تسمية المخزون من تحديده بين قوسين وبأرقام رومانية. من بين كل التسميات هذا هو أبسط وأكثر دقة فيما يتعلق بالخصائص الإلكترونية للأكاسيد.

إذا كان E ، من ناحية أخرى ، يحتوي على تكافؤ واحد فقط (يمكن العثور عليه في الجدول الدوري) ، فلا يتم تحديده.

وبالتالي ، بالنسبة للأكسيد EO إذا كان E له تكافؤ +2 و +3 ، فإنه يطلق عليه: أكسيد (اسم E) (II). ولكن إذا كان E يحتوي على التكافؤ +2 ، فسيتم تسمية أكسيدها: oxide (اسم E).

التسميات التقليدية

لذكر اسم الأكاسيد ، يجب إضافة اللواحق -ico أو -oso ، بالنسبة إلى التكافؤ الأكبر أو الأصغر ، إلى أسمائها اللاتينية. إذا كان هناك أكثر من اثنين ، فإن البادئات - على سبيل المثال ، بالنسبة إلى الأصغر والأكثر - بالنسبة إلى الأكبر.

على سبيل المثال ، يعمل الرصاص مع valences +2 و +4. في PbO لديه التكافؤ +2 ، لذلك يطلق عليه: أكسيد سائل. بينما PbO₂ ويسمى: أكسيد Plúmbico.

و Pb₃O₄, كيف يتم تسميته وفقًا لمصنفين سابقين؟ ليس له اسم. لماذا؟ لأن الرصاص₃O₄ يتكون في الواقع من خليط 2 [PbO] [PbO₂]. وهذا هو ، والصلبة الحمراء لديها تركيز مزدوج من PbO.

لهذا السبب سيكون من الخطأ محاولة إعطاء اسم للـ Pb₃O₄ لا يتكون من تسميات منهجية أو عامية شعبية.

أنواع الأكاسيد

بناءً على أي جزء من الجدول الدوري هو E ، وبالتالي ، طبيعته الإلكترونية ، يمكن تشكيل نوع من أكسيد أو آخر. من هنا تنشأ معايير متعددة لتعيين نوع لهم ، ولكن الأهم هو تلك المتعلقة بالحموضة أو الأساسيات.

أكاسيد أساسية

تتميز الأكاسيد الأساسية بكونها أيونية ، ومعدنية ، والأهم من ذلك أنها تنتج محلولًا أساسيًا عند ذوبانها في الماء. لتحديد ما إذا كان الأكسيد أساسيًا ، يجب إضافته إلى وعاء به ماء ومؤشر عالمي مذاب فيه. يجب أن يكون تلوينها قبل إضافة أكسيد أخضر ودرجة الحموضة محايدة.

بمجرد إضافة أكسيد إلى الماء ، إذا تغير لونه من الأخضر إلى الأزرق ، فهذا يعني أن درجة الحموضة أصبحت أساسية. هذا لأنه ينشئ توازن الذوبان بين هيدروكسيد المشكلة والماء:

EO (ق) + ح₂O (l) => E (OH)₂(S) <=> E²⁺(ac) + OH^-(آق)

على الرغم من أن الأكسيد غير قابل للذوبان في الماء ، إلا أنه يكفي لذوبان جزء صغير لتعديل الرقم الهيدروجيني. بعض الأكاسيد الأساسية قابلة للذوبان لدرجة أنها تولد هيدروكسيدات كاوية مثل NaOH و KOH. وهذا هو ، أكاسيد الصوديوم والبوتاسيوم ، نا₂يا و ك₂أو أنها أساسية جدًا. لاحظ تكافؤ +1 لكلا المعادن.

أكاسيد حمض

تتميز أكاسيد الحمض بوجود عنصر غير معدني ، وهي تساهمية ، وتولد أيضًا محاليل حمضية بالماء. مرة أخرى ، يمكن التحقق من الحموضة مع المؤشر العالمي. إذا كانت هذه المرة بإضافة أكسيد إلى الماء ، يتحول لونه الأخضر إلى اللون الأحمر ، فهو أكسيد حامض.

ما رد الفعل يحدث؟ ما يلي:

EO₂(ق) + ح₂O (l) => H₂EO₃(آق)

مثال على أكسيد الحامض ، وهو ليس صلب ، ولكن غاز ، هو ثاني أكسيد الكربون₂. عندما يذوب في الماء ، فإنه يشكل حمض الكربونيك:

CO₂(ز) + ح₂يا (ل) <=> H₂CO₃(آق)

أيضا ، CO₂ أنها لا تتكون من الأنيونات أو^2- و C الكاتيونات⁴⁺, ولكن في جزيء يتكون من روابط تساهمية: O = C = O. ربما يكون هذا أحد أكبر الاختلافات بين الأكاسيد والأحماض الأساسية.

أكاسيد محايدة

لا تغير هذه الأكاسيد اللون الأخضر للماء عند درجة الحموضة المحايدة ؛ أي أنها لا تشكل هيدروكسيدات ولا أحماض في محلول مائي. البعض منهم: N₂يا ، لا وشركاه. مثل CO ، لديهم روابط تساهمية يمكن توضيحها بواسطة هياكل لويس أو أي نظرية ارتباط.

أكاسيد مذبذبة

طريقة أخرى لتصنيف الأكاسيد تعتمد على ما إذا كانت تتفاعل مع حمض أم لا. الماء حمض ضعيف جدًا (وقاعدة أيضًا) ، لذلك لا تظهر أكاسيد المبتور "كلا الجانبين". تتميز هذه الأكاسيد بالتفاعل مع الأحماض والقواعد.

أكسيد الألومنيوم ، على سبيل المثال ، هو أكسيد مذبذب. تمثل المعادلتان الكيميائيتان التاليتان تفاعلهما مع الأحماض أو القواعد:

ل₂O₃(ق) + 3H₂SW₄(ac) =>₂(SO₄)₃(ac) + 3H₂يا (ل)

ل₂O₃(s) + 2NaOH (ac) + 3H₂O (l) => 2NaAl (OH)₄(آق)

ال₂(SO₄)₃ هو ملح كبريتات الألومنيوم ، و NaAl (OH)₄ ملح معقد يسمى رباعي هيدروكسين الصوديوم.

أكسيد الهيدروجين ، H₂أو (الماء) ، كما أنه مذبذب ، ويتضح ذلك في توازن التأين:

H₂يا (ل) <=> H₃O⁺(ac) + OH^-(آق)

أكاسيد مختلطة

الأكاسيد المختلطة هي تلك التي تتكون من خليط واحد أو أكثر من الأكاسيد في نفس المادة الصلبة. الجريدة الرسمية₃O₄ إنه مثال لهم. المغنتيت ، الإيمان₃O₄, إنه أيضًا مثال آخر على أكسيد مختلط. الإيمان₃O₄ إنه مزيج من FeO و Fe₂O₃ بنسب 1: 1 (على عكس Pb)₃O₄).

يمكن أن تكون الخلائط أكثر تعقيدًا ، وبالتالي تنشأ مجموعة غنية من معادن الأكسيد.

خصائص

تعتمد خصائص الأكاسيد على نوعها. يمكن أن تكون الأكاسيد أيونية (E^ن+O^2-) ، مثل CaO (Ca²⁺O^2-) ، أو التساهمية ، كما SO₂, O = S = O.

من هذه الحقيقة ، وميل العناصر إلى التفاعل مع الأحماض أو القواعد ، يتم جمع عدد من الخصائص لكل أكسيد.

أيضًا ، ينعكس ما سبق في الخصائص الفيزيائية مثل نقاط الانصهار والغليان. تميل الأكاسيد الأيونية إلى تكوين تراكيب بلورية شديدة المقاومة للحرارة ، وبالتالي فإن نقاط انصهارها مرتفعة (أعلى من 1000 درجة مئوية) ، في حين يذوب التساهمي في درجات حرارة منخفضة ، أو حتى غازات أو سوائل.

كيف يتم تشكيلها?

تتشكل الأكاسيد عندما تتفاعل العناصر مع الأكسجين. يمكن أن يحدث هذا التفاعل مع ملامسة بسيطة للأجواء الغنية بالأكسجين ، أو يتطلب حرارة (مثل لهب ولاعة السجائر). أي عندما يتم حرق جسم ما ، يتفاعل مع الأكسجين (طالما كان موجودًا في الهواء).

إذا تم أخذ قطعة من الفسفور ، على سبيل المثال ، ووضعها في اللهب ، فسوف يحترق ويشكل أكسيد مطابق:

4P (ق) + 5O₂(ز) => ف₄O₁₀(S)

خلال هذه العملية ، يمكن لبعض المواد الصلبة ، مثل الكالسيوم ، أن تحترق بلهب مشرق وملون.

يتم الحصول على مثال آخر عن طريق حرق الخشب أو أي مادة عضوية ، والتي تمتلك الكربون:

C (s) + O₂(g) => CO₂(G)

ولكن إذا كان هناك نقص في الأكسجين يتم تشكيل CO بدلاً من CO₂:

C (s) + 1 / 2O₂(g) => CO (g)

لاحظ كيف يتم استخدام نسبة C / O لوصف الأكاسيد المختلفة.

أمثلة من الأكاسيد

الصورة العليا يتوافق مع هيكل أكسيد التساهمية الأول₂O₅, الشكل الأكثر استقرارا من اليود. لاحظ سنداتها البسيطة والمزدوجة ، وكذلك الرسوم الرسمية لـ I و oxygens إلى جوانبها الجانبية.

تتميز أكاسيد الهالوجين بأنها تساهمية وتفاعلية للغاية ، مثلها مثل حالات O₂F₂ (F-O-O-F) و OF₂ (F-O-F). ثاني أكسيد الكلور ، ClO₂, على سبيل المثال ، هو أكسيد الكلور الوحيد الذي يتم تصنيعه في المقاييس الصناعية.

نظرًا لأن الهالوجينات تشكل أكاسيد تساهمية ، يتم حساب تكافؤها "الافتراضي" بالطريقة نفسها من خلال مبدأ الحيادية الإلكترونية.

أكاسيد المعادن الانتقالية

بالإضافة إلى أكاسيد الهالوجين ، لدينا أكاسيد الفلزات الانتقالية:

-CoO: أكسيد الكوبالت (II) ؛ أكسيد الكوبالت ش أول أكسيد الكوبالت.

-HgO: أكسيد الزئبق (II) ؛ أكسيد الزئبق ش أول أكسيد الزئبق.

-حج₂يا أكسيد الفضة ؛ أكسيد الفضة ؛ أو دبلوم أول أكسيد.

-الاتحاد الافريقي₂O₃: أكسيد الذهب (الثالث) ؛ أكسيد أوروري ؛ أو ديو ثلاثي أكسيد.

أمثلة إضافية

-B₂O₃: أكسيد البورون ؛ أكسيد البوريك أو ثالث أكسيد ديبورو.

-الكلورين₂O₇: أكسيد الكلور (السابع) ؛ أكسيد البيركلوريك ديكلورو هيبوكسيد.

-لا: أكسيد النيتروجين (الثاني) ؛ أكسيد النيتريك أول أكسيد النيتروجين.

مراجع

1. رعشة واتكينز. (2008). كيمياء غير عضوية (الطبعة الرابعة). مولودية جراو هيل.
2. أكاسيد المعادن واللافلزية. مأخوذة من: chem.uiuc.edu
3. الكيمياء مجانا على الانترنت. (2018). أكاسيد وأوزون. مأخوذة من: freechemistryonline.com
4. Toppr. (2018). أكاسيد بسيطة. مأخوذة من: toppr.com
5. ستيفن زومدال. (7 مايو 2018). يتأكسد. موسوعة بريتانيكا. مأخوذة من: britannica.com
6. كيمياء LibreTexts. (24 أبريل 2018). أكاسيد. مأخوذة من: chem.libretexts.org
7. Quimicas.net (2018). أمثلة من الأكاسيد. تم الاسترجاع من: quimicas.net