Υψηλότερα οξείδια: ταξινόμηση, τύποι και οι ιδιότητές τους

2024 Συγγραφέας: Angel Austin | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-02 17:44

Κάθε μαθητής γνώρισε την έννοια του "οξειδίου" στα μαθήματα χημείας. Από αυτή τη λέξη και μόνο, το αντικείμενο άρχισε να φαίνεται κάτι απερίγραπτα τρομερό. Αλλά δεν υπάρχει τίποτα λάθος εδώ. Τα ανώτερα οξείδια είναι ουσίες που περιέχουν ενώσεις απλών ουσιών με οξυγόνο (σε κατάσταση οξείδωσης -2). Αξίζει να σημειωθεί ότι αντιδρούν με:

• O₂ (οξυγόνο), εάν το στοιχείο δεν βρίσκεται στο υψηλότερο CO. Για παράδειγμα, το SO₂ αντιδρά με το οξυγόνο (καθώς το CO είναι +4), αλλά το SO_{3 - όχι (επειδή κοστίζει στην υψηλότερη οξείδωση κατάσταση +6).}
• H_{2 (υδρογόνο) και C (άνθρακας). Μόνο μερικά οξείδια αντιδρούν.}
• Νερό εάν ληφθεί διαλυτό αλκάλιο ή οξύ.

Όλα τα οξείδια αντιδρούν με άλατα και αμέταλλα (εκτός από τις παραπάνω ουσίες).

Αξίζει να σημειωθεί ότι ορισμένες ουσίες (για παράδειγμα, το μονοξείδιο του αζώτου, το οξείδιο του σιδήρου και το οξείδιο του χλωρίου) έχουν τα δικά τους χαρακτηριστικά, δηλαδή τα χημικά τους χαρακτηριστικά μπορεί να διαφέρουν από άλλες ουσίες.

Ταξινόμηση οξειδίων

Χωρίζονται σε δύο κλάδους: σε αυτούς που μπορούν να σχηματίσουν αλάτι και σε αυτούς που μπορούν να σχηματίσουν αλάτιδεν μπορούν να το σχηματίσουν.

Παραδείγματα τύπων για ανώτερα οξείδια που δεν σχηματίζουν άλατα: NO (το μονοξείδιο του αζώτου είναι δισθενές, άχρωμο αέριο σχηματίζεται κατά τη διάρκεια καταιγίδων), CO (μονοξείδιο του άνθρακα), N₂ O (μονοσθενές οξείδιο του αζώτου), SiO (οξείδιο του πυριτίου), S_{2O (οξείδιο του θείου), νερό.}

Αυτές οι ενώσεις μπορούν να αντιδράσουν με βάσεις, οξέα και οξείδια που σχηματίζουν άλατα. Όταν όμως αυτές οι ουσίες αντιδρούν, δεν σχηματίζονται ποτέ άλατα. Για παράδειγμα:

CO (μονοξείδιο του άνθρακα) + NaOH (υδροξείδιο του νατρίου)=HCOONa (μυρμηκικό νάτριο)

Τα οξείδια που σχηματίζουν άλατα χωρίζονται σε τρεις τύπους: όξινα, βασικά και αμφοτερικά οξείδια.

Οξείδια

Όξινο ανώτερο οξείδιο είναι ένα οξείδιο που σχηματίζει άλατα που αντιστοιχεί σε ένα οξύ. Για παράδειγμα, το εξασθενές οξείδιο του θείου (SO₃) έχει μια αντίστοιχη χημική ένωση - H₂SO_{4. Αυτά τα στοιχεία αντιδρούν με βασικά και αμφοτερικά οξείδια, βάσεις και νερό. Σχηματίζεται ένα άλας ή οξύ.}

1. Με αλκαλικά οξείδια: CO₂ (διοξείδιο του άνθρακα) + MgO (οξείδιο του μαγνησίου)=MgCO_{3(πικρό αλάτι).}
2. Με αμφοτερικά οξείδια: P₂O₅ (οξείδιο φωσφόρου)+ Al₂ O₃ (οξείδιο του αργιλίου)=2AlPO_{4 (φωσφορικό ή ορθοφωσφορικό αργίλιο).}
3. Με βάσεις (αλκάλια): CO₂ (διοξείδιο του άνθρακα) + 2NaOH (καυστική σόδα)=Na₂CO 3 _{(ανθρακικό νάτριο ή ανθρακικό νάτριο) + H}2_{O (νερό).}
4. Με νερό: CO₂ (διοξείδιο του άνθρακα) +H₂O=H₂CO_{3(ανθρακικό οξύ, αφού η αντίδραση διασπαστεί αμέσως σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό).}

Τα οξείδια δεν αντιδρούν μεταξύ τους.

Βασικά οξείδια

Βασικό ανώτερο οξείδιο είναι ένα οξείδιο μετάλλου που σχηματίζει άλατα, το οποίο αντιστοιχεί στη βάση. Το οξείδιο του ασβεστίου (CaO) αντιστοιχεί στο υδροξείδιο του ασβεστίου (Ca(OH)₂). Αυτές οι ουσίες αλληλεπιδρούν με όξινα και αμφοτερικά οξείδια, οξέα (με εξαίρεση το H₂SiO_{3, καθώς το πυριτικό οξύ είναι αδιάλυτο) και το νερό.}

1. Με όξινα οξείδια: CaO (οξείδιο του ασβεστίου) + CO₂ (διοξείδιο του άνθρακα)=CaCO_{3(ανθρακικό ασβέστιο ή συνηθισμένη κιμωλία).}
2. Με αμφοτερικό οξείδιο: CaO (οξείδιο του ασβεστίου) + Al₂O₃ (οξείδιο αλουμινίου)=Ca(AlO 2₎2 _{(αργιλικό ασβέστιο).}
3. Με οξέα: CaO (οξείδιο του ασβεστίου) + H₂SO₄ (θειικό οξύ)=CaSO₄ (θειικό ασβέστιο ή γύψος) + H_2O.
4. Με νερό: CaO (οξείδιο του ασβεστίου) + H₂O=Ca(OH)_{2 (υδροξείδιο του ασβεστίου ή αντίδραση σβέσης ασβέστη).}

Μην αλληλεπιδράτε μεταξύ τους.

Αμφοτερικά οξείδια

Αμφοτερικό ανώτερο οξείδιο είναι το οξείδιο ενός αμφοτερικού μετάλλου. Ανάλογα με τις συνθήκες, μπορεί να εμφανίσει βασικές ή όξινες ιδιότητες. Για παράδειγμα, οι τύποι ανώτερων οξειδίων που παρουσιάζουν επαμφοτερίζουσες ιδιότητες: ZnO (οξείδιο ψευδαργύρου), Al₂O_{3 (αλουμίνα). Αντιδράστε αμφοτερικάοξείδια με αλκάλια, οξέα (επίσης με εξαίρεση το πυριτικό οξύ), βασικά και όξινα οξείδια.}

1. Με βάσεις: ZnO (οξείδιο ψευδαργύρου) + 2NaOH (βάση νατρίου)=Na₂ZnO₂ (διπλό αλάτι ψευδαργύρου και νάτριο)+ H_2O.
2. Με οξέα: Al₂O₃ (οξείδιο του αργιλίου) + 6HCl (υδροχλωρικό οξύ)=2AlCl₃ (χλωριούχο αργίλιο ή χλωριούχο αλουμίνιο) + 3H_2O.
3. Με όξινα οξείδια: Al₂O₃ (οξείδιο αλουμινίου) + 3SO₃ (εξασθενές οξείδιο του θείου)=Al₂(SO₄)_{3 (στυπτηρία αλουμινίου).}
4. Με βασικά οξείδια: Al₂O₃ (οξείδιο αλουμινίου) + Na₂O (οξείδιο του νατρίου)=2NaAlO_{2(αργιλικό νάτριο).}

Στοιχεία ανώτερων αμφοτερικών οξειδίων δεν αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και με το νερό.