Окси́ди (також застаріле о́кисли) — неорганічні бінарні сполуки, до складу яких входить кисень у ступені окиснення -2. В таких сполуках кисень може зв'язуватися лише з менш електронегативними елементами, тобто з усіма, окрім фтору (такі сполуки вважаються фторидами кисню). Відомі також оксиди інертних газів.
Оксиди є найпоширенішими сполуками на Землі: до цього класу належить вода, пісок, вуглекислий газ, оксид алюмінію та оксид заліза, які є основою багатьох мінералів, тощо.
Склад і номенклатура
З огляду на те, що кисень проявляє в оксидах сталий ступінь окиснення -2, їх розподіляють за ступенем окиснення парного елементу. Так, всі оксиди можна поділити на групи: R2О, RO, R2О3, RO2, R2О5, RO3, R2О7 і RO4, де R — відповідний елемент (метал або неметал).
Формули вищих солетвірних оксидів і летких водневих сполук хімічних елементів залежно від номера групи | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Група елементу | I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII |
Вищий солетвірний оксид | E2O | EO | E2O3 | EO2 | E2O5 | EO3 | E2O7 | EO4 |
Летка воднева сполука елементів головної підгрупи | — | — | — | EH4 | EH3 | EH2 | EH | — |
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, Al2O3 — оксид алюмінію і т. д. Якщо ж елемент проявляє змінну валентність і утворює по кілька оксидів, то він може записуватися з додаванням валентності елемента. Наприклад, FeO — оксид заліза(II), Fe2O3 — оксид заліза(III).
Дещо застарілими є варіанти назв, в яких до слова оксид додаються префікси з грецьких числівників, які показують кількість атомів кисеню, що припадають на один атом даного елементу. Наприклад, Cu2O — геміоксид (півоксид) міді, NO — монооксид азоту, Cr2O3 — сесквіоксид (півтораоксид) хрому, TiO2 — діоксид (двооксид) титану, V2O5 — геміпентаоксид (півп'ятиоксид) ванадію, SO3 — триоксид сірки, Cl2O7 — гемігептаоксид хлору, OsO4 — тетраоксид осмію. Більше чотирьох атомів кисню, що припадають на один атом елементу, в нормальних оксидів не буває.
Крім того, деякі оксиди мають ще й особливі, тривіальні назви. Наприклад, діоксид вуглецю CO2 називають вуглекислим газом, діоксид сірки SO2 — сірчистим газом, монооксид вуглецю CO — чадним газом тощо. Більшість оксидів неметалів називають ангідридами відповідних кислот. Наприклад, триоксид сірки SO3 називають сульфатним ангідридом (ангідридом сульфатної кислоти H2SO4), оксид фосфору P2O5 — фосфатним ангідридом (ангідридом фосфатної кислоти H3PO4) і т. д.
Фізичні властивості
Оксиди металів являють собою кристалічні речовини. Оксиди неметалів — це, навпаки, переважно леткі речовини і гази.
Класифікація
Осно́вні оксиди
Осно́вні оксиди — це оксиди, яким відповідають основи. Осно́вними оксидами є, наприклад, Na2O, K2O, CaO, MgO. Деякі оксиди легко взаємодіють з водою з утворенням відповідних основ:
Деякі оксиди, наприклад, Ag2O, з водою не взаємодіють, однак нейтралізують кислоти і тому вважаються осно́вними:
Характерною хімічною властивістю осно́вних оксидів є їхня взаємодія з кислотами. При цьому, як правило, утворюються сіль і вода:
При взаємодії з кислотними і амфотерними оксидами вони утворюють солі, а між собою не взаємодіють. Наприклад:
В осно́вних оксидах метали проявляють низьку валентність (не більше +3). Більшість осно́вних оксидів з водою безпосередньо не взаємодіють, за виключенням лужних та лужноземельних металів. Всім осно́вним оксидам відповідають гідроксиди, які проявлять осно́вні властивості.
Кислотні оксиди
До кислотних оксидів відносять такі оксиди, які взаємодіють з осно́вними та амфотерними оксидами, а також з їхніми гідроксидами з утворенням солей. Наприклад:
До кислотних оксидів відносяться також оксиди інертних газів, наприклад, оксиди ксенону, які у воді утворюють відповідні кислоти, а з гідроксидами — солі:
Кислотні оксиди також називають ангідридами (зневодненими кислотами), вказуючи цим, що їх можна одержати з відповідних кислот, віднімаючи від них елементи води, але такий термін вже не є широковживаним. Кислотні оксиди утворюються неметалами та деякими металами, які проявляють змінну валентність. Ступінь окиснення металів у кислотних оксидах буває від +4 до +7. Наприклад, CrO3 — оксид хрому(VI) (ступінь окиснення хрому +6), Mn2O7 — оксид марганцю(VII) (ступінь окиснення марганцю +7) і т. д.
Деякі кислотні оксиди взаємодіють з водою, утворюючи відповідні кислоти, але також є оксиди, які не взаємодіють з водою. Наприклад, SiO2 практично не розчинний у воді, однак він нейтралізує основи, тому є кислотним оксидом:
Кислоти тих кислотних оксидів, що безпосередньо з водою не взаємодіють, одержують посереднім шляхом.
Амфотерні оксиди
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.
З водою амфотерні оксиди не взаємодіють. Амфотерні оксиди утворюються тільки металами з валентністю від II до IV. До амфотерних оксидів належать ZnO, , , Al2O3, 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 III) він утворює осно́вний оксид, при високому валентному стані (від IV до VII) він утворює кислотний оксид, а при проміжному (звичайно від II до IV) він утворює амфотерний оксид. Осно́вні, кислотні і амфотерні оксиди називають ще солетвірними, бо вони при взаємодії з кислотами або основами утворюють солі.
Індиферентні оксиди
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, оксид азоту(I) N2O, оксид азоту(II) NO і деякі інші.
Подвійні оксиди
Деякі елементи можуть утворювати подвійні (змішані) оксиди. До таких речовин відносяться, наприклад, змішані оксиди заліза FeO·Fe2O3, свинцю PbO·PbO2 та срібла
Отримання
Оксиди можна одержувати різними способами.
- Безпосереднім сполученням елементів з киснем:
- Окисленням різних сполук киснем:
- Розкладанням гідроксидів при нагріванні:
- Розкладанням солей кисневих кислот при нагріванні:
Див. також
Примітки
- Оксиген може утворювати також інші сполуки: пероксиди, супероксиди, озоніди та кластерні субоксиди, але вони вважаються окремими класами.
- Сухан Т. В., Табенська В. В., Капустян А. Й., Горлач В. Ф. Хімія: Посібник для вступників до вищих анвчальних закладів. — 3-є вид. — К. : Либідь, 1996. — 448 с. — .
Джерела
Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Оксиди |
- Encyclopedia of Physical Science and Technology / Robert A. Meyers. — 3rd. — San Diego : Academic Press, 2002. — 15453 p. — . (англ.)
- Деркач Ф. А. Хімія. — Львів : Львівський університет, 1968. — 312 с.
- Григор'єва В. В., Самійленко В. М., Сич. А. М. Загальна хімія. — К. : «Вища школа», 1991. — С. 140-145. — .
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Oksi di takozh zastarile o kisli neorganichni binarni spoluki do skladu yakih vhodit kisen u stupeni okisnennya 2 V takih spolukah kisen mozhe zv yazuvatisya lishe z mensh elektronegativnimi elementami tobto z usima okrim ftoru taki spoluki vvazhayutsya ftoridami kisnyu Vidomi takozh oksidi inertnih gaziv Oksid zaliza III Oksidi ye najposhirenishimi spolukami na Zemli do cogo klasu nalezhit voda pisok vuglekislij gaz oksid alyuminiyu ta oksid zaliza yaki ye osnovoyu bagatoh mineraliv tosho Sklad i nomenklaturaZ oglyadu na te sho kisen proyavlyaye v oksidah stalij stupin okisnennya 2 yih rozpodilyayut za stupenem okisnennya parnogo elementu Tak vsi oksidi mozhna podiliti na grupi R2O RO R2O3 RO2 R2O5 RO3 R2O7 i RO4 de R vidpovidnij element metal abo nemetal Formuli vishih soletvirnih oksidiv i letkih vodnevih spoluk himichnih elementiv zalezhno vid nomera grupi Grupa elementu I II III IV V VI VII VIII Vishij soletvirnij oksid E2O EO E2O3 EO2 E2O5 EO3 E2O7 EO4 Letka vodneva spoluka elementiv golovnoyi pidgrupi EH4 EH3 EH2 EH Yaksho himichnij element proyavlyaye stalu valentnist i z kisnem utvoryuye tilki odin oksid to jogo nazivayut prosto oksidom cogo elementu Napriklad K2O oksid kaliyu CaO oksid kalciyu Al2O3 oksid alyuminiyu i t d Yaksho zh element proyavlyaye zminnu valentnist i utvoryuye po kilka oksidiv to vin mozhe zapisuvatisya z dodavannyam valentnosti elementa Napriklad FeO oksid zaliza II Fe2O3 oksid zaliza III Desho zastarilimi ye varianti nazv v yakih do slova oksid dodayutsya prefiksi z greckih chislivnikiv yaki pokazuyut kilkist atomiv kisenyu sho pripadayut na odin atom danogo elementu Napriklad Cu2O gemioksid pivoksid midi NO monooksid azotu Cr2O3 seskvioksid pivtoraoksid hromu TiO2 dioksid dvooksid titanu V2O5 gemipentaoksid pivp yatioksid vanadiyu SO3 trioksid sirki Cl2O7 gemigeptaoksid hloru OsO4 tetraoksid osmiyu Bilshe chotiroh atomiv kisnyu sho pripadayut na odin atom elementu v normalnih oksidiv ne buvaye Krim togo deyaki oksidi mayut she j osoblivi trivialni nazvi Napriklad dioksid vuglecyu CO2 nazivayut vuglekislim gazom dioksid sirki SO2 sirchistim gazom monooksid vuglecyu CO chadnim gazom tosho Bilshist oksidiv nemetaliv nazivayut angidridami vidpovidnih kislot Napriklad trioksid sirki SO3 nazivayut sulfatnim angidridom angidridom sulfatnoyi kisloti H2SO4 oksid fosforu P2O5 fosfatnim angidridom angidridom fosfatnoyi kisloti H3PO4 i t d Fizichni vlastivostiOksidi metaliv yavlyayut soboyu kristalichni rechovini Oksidi nemetaliv ce navpaki perevazhno letki rechovini i gazi KlasifikaciyaOsno vni oksidi Dokladnishe Osnovni oksidi Osno vni oksidi ce oksidi yakim vidpovidayut osnovi Osno vnimi oksidami ye napriklad Na2O K2O CaO MgO Deyaki oksidi legko vzayemodiyut z vodoyu z utvorennyam vidpovidnih osnov C a O H 2 O C a O H 2 displaystyle mathrm CaO H 2 O longrightarrow Ca OH 2 K 2 O H 2 O 2 K O H displaystyle mathrm K 2 O H 2 O longrightarrow 2KOH Deyaki oksidi napriklad Ag2O z vodoyu ne vzayemodiyut odnak nejtralizuyut kisloti i tomu vvazhayutsya osno vnimi A g 2 O 2 H C l 2 A g C l H 2 O displaystyle mathrm Ag 2 O 2HCl longrightarrow 2AgCl H 2 O Harakternoyu himichnoyu vlastivistyu osno vnih oksidiv ye yihnya vzayemodiya z kislotami Pri comu yak pravilo utvoryuyutsya sil i voda M g O 2 H C l M g C l 2 H 2 O displaystyle mathrm MgO 2HCl longrightarrow MgCl 2 H 2 O Pri vzayemodiyi z kislotnimi i amfoternimi oksidami voni utvoryuyut soli a mizh soboyu ne vzayemodiyut Napriklad C a O C O 2 C a C O 3 displaystyle mathrm CaO CO 2 longrightarrow CaCO 3 N a 2 O Z n O N a 2 Z n O 2 displaystyle mathrm Na 2 O ZnO longrightarrow Na 2 ZnO 2 V osno vnih oksidah metali proyavlyayut nizku valentnist ne bilshe 3 Bilshist osno vnih oksidiv z vodoyu bezposeredno ne vzayemodiyut za viklyuchennyam luzhnih ta luzhnozemelnih metaliv Vsim osno vnim oksidam vidpovidayut gidroksidi yaki proyavlyat osno vni vlastivosti Kislotni oksidi Dokladnishe Kislotni oksidi Sklyanki z gazuvatimi kislotnimi oksidami NO2 ta N2O4 Do kislotnih oksidiv vidnosyat taki oksidi yaki vzayemodiyut z osno vnimi ta amfoternimi oksidami a takozh z yihnimi gidroksidami z utvorennyam solej Napriklad P 2 O 5 3 C a O C a 3 P O 4 2 displaystyle mathrm P 2 O 5 3CaO longrightarrow Ca 3 PO 4 2 S O 3 Z n O Z n S O 4 displaystyle mathrm SO 3 ZnO longrightarrow ZnSO 4 C O 2 2 N a O H N a 2 C O 3 H 2 O displaystyle mathrm CO 2 2NaOH longrightarrow Na 2 CO 3 H 2 O W O 3 P b O 600 800 o C P b W O 4 displaystyle mathrm WO 3 PbO xrightarrow 600 800 o C PbWO 4 Do kislotnih oksidiv vidnosyatsya takozh oksidi inertnih gaziv napriklad oksidi ksenonu yaki u vodi utvoryuyut vidpovidni kisloti a z gidroksidami soli X e O 3 H 2 O H 2 X e O 4 displaystyle mathrm XeO 3 H 2 O leftrightarrow H 2 XeO 4 X e O 4 2 H 2 O H 4 X e O 6 displaystyle mathrm XeO 4 2H 2 O leftrightarrow H 4 XeO 6 X e O 4 4 N a O H N a 4 X e O 6 2 H 2 O displaystyle mathrm XeO 4 4NaOH longrightarrow Na 4 XeO 6 2H 2 O Kislotni oksidi takozh nazivayut angidridami znevodnenimi kislotami vkazuyuchi cim sho yih mozhna oderzhati z vidpovidnih kislot vidnimayuchi vid nih elementi vodi ale takij termin vzhe ne ye shirokovzhivanim Kislotni oksidi utvoryuyutsya nemetalami ta deyakimi metalami yaki proyavlyayut zminnu valentnist Stupin okisnennya metaliv u kislotnih oksidah buvaye vid 4 do 7 Napriklad CrO3 oksid hromu VI stupin okisnennya hromu 6 Mn2O7 oksid margancyu VII stupin okisnennya margancyu 7 i t d Deyaki kislotni oksidi vzayemodiyut z vodoyu utvoryuyuchi vidpovidni kisloti ale takozh ye oksidi yaki ne vzayemodiyut z vodoyu Napriklad SiO2 praktichno ne rozchinnij u vodi odnak vin nejtralizuye osnovi tomu ye kislotnim oksidom 2 N a O H S i O 2 N a 2 S i O 3 H 2 O displaystyle mathrm 2NaOH SiO 2 longrightarrow Na 2 SiO 3 H 2 O Kisloti tih kislotnih oksidiv sho bezposeredno z vodoyu ne vzayemodiyut oderzhuyut poserednim shlyahom Amfoterni oksidi Dokladnishe Amfoterni oksidi Amfoternimi nazivayut taki oksidi yaki vzayemodiyut yak z kislotami tak i z osnovami utvoryuyuchi sil i vodu Pri vzayemodiyi z kislotami voni povodyat sebe yak osnovni oksidi a pri vzayemodiyi z osnovami yak kislotni Z n O H 2 S O 4 Z n S O 4 H 2 O displaystyle mathrm ZnO H 2 SO 4 longrightarrow ZnSO 4 H 2 O Z n O 2 N a O H N a 2 Z n O 2 H 2 O displaystyle mathrm ZnO 2NaOH longrightarrow Na 2 ZnO 2 H 2 O Z vodoyu amfoterni oksidi ne vzayemodiyut Amfoterni oksidi utvoryuyutsya tilki metalami z valentnistyu vid II do IV Do amfoternih oksidiv nalezhat ZnO Al2O3 i in Otzhe nemetali utvoryuyut tilki kislotni oksidi a metali mozhut utvoryuvati osnovni amfoterni i kislotni Prichomu dlya metaliv iz zminnoyu valentnistyu isnuye taka zalezhnist pri nizkomu valentnomu stani metalu ne vishe III vin utvoryuye osno vnij oksid pri visokomu valentnomu stani vid IV do VII vin utvoryuye kislotnij oksid a pri promizhnomu zvichajno vid II do IV vin utvoryuye amfoternij oksid Osno vni kislotni i amfoterni oksidi nazivayut she soletvirnimi bo voni pri vzayemodiyi z kislotami abo osnovami utvoryuyut soli Indiferentni oksidi Indiferentnimi nazivayut taki oksidi yaki ne vzayemodiyut ni z kislotami ni z osnovami i solej ne utvoryuyut Tomu yih nazivayut she nesoletvirnimi oksidami Indiferentnih oksidiv nebagato do nih nalezhat monooksid vuglecyu CO oksid azotu I N2O oksid azotu II NO i deyaki inshi Podvijni oksidi Zmishanij oksid svincyu Deyaki elementi mozhut utvoryuvati podvijni zmishani oksidi Do takih rechovin vidnosyatsya napriklad zmishani oksidi zaliza FeO Fe2O3 svincyu PbO PbO2 ta sriblaOtrimannyaOksidi mozhna oderzhuvati riznimi sposobami Bezposerednim spoluchennyam elementiv z kisnem 2 Z n O 2 2 Z n O displaystyle mathrm 2Zn O 2 longrightarrow 2ZnO 4 P 5 O 2 2 P 2 O 5 displaystyle mathrm 4P 5O 2 longrightarrow 2P 2 O 5 Okislennyam riznih spoluk kisnem C H 4 2 O 2 C O 2 2 H 2 O displaystyle mathrm CH 4 2O 2 longrightarrow CO 2 2H 2 O H 2 S 3 O 2 2 S O 2 2 H 2 O displaystyle mathrm H 2 S 3O 2 longrightarrow 2SO 2 2H 2 O Rozkladannyam gidroksidiv pri nagrivanni C a O H 2 C a O H 2 O displaystyle mathrm Ca OH 2 longrightarrow CaO H 2 O 2 F e O H 3 F e 2 O 3 3 H 2 O displaystyle mathrm 2Fe OH 3 longrightarrow Fe 2 O 3 3H 2 O Rozkladannyam solej kisnevih kislot pri nagrivanni C a C O 3 C a O C O 2 displaystyle mathrm CaCO 3 longrightarrow CaO CO 2 C u 2 O H 2 C O 3 C u O C O 2 H 2 O displaystyle mathrm Cu 2 OH 2 CO 3 longrightarrow CuO CO 2 H 2 O Div takozhPrirodni oksidi Superoksiddismutazi Superoksid jon SuboksidiPrimitkiOksigen mozhe utvoryuvati takozh inshi spoluki peroksidi superoksidi ozonidi ta klasterni suboksidi ale voni vvazhayutsya okremimi klasami Suhan T V Tabenska V V Kapustyan A J Gorlach V F Himiya Posibnik dlya vstupnikiv do vishih anvchalnih zakladiv 3 ye vid K Libid 1996 448 s ISBN 5 325 00832 3 DzherelaVikishovishe maye multimedijni dani za temoyu Oksidi Encyclopedia of Physical Science and Technology Robert A Meyers 3rd San Diego Academic Press 2002 15453 p ISBN 978 0 12 227410 7 angl Derkach F A Himiya Lviv Lvivskij universitet 1968 312 s Grigor yeva V V Samijlenko V M Sich A M Zagalna himiya K Visha shkola 1991 S 140 145 ISBN 5 11 003667 5