Номенклатура оксидов

В соответствии с номенклатурой ИЮПАК любое одинарное соединение элемента с кислородом называют словом оксид, после которого ставится название (или символ) элемента в родительном падеже с указанием в скобках его валентности в данном оксиде; валентность указывают римскими цифрами.

Э⁺ⁿ₂О^-2_n – общая формула оксидов

n – степень окисления элемента,

- 2 – степень окисления кислорода

Например, MgO – оксид магния, Cu₂O – оксид меди (I), CuO - оксид меди (II), Cr₂O₃ – оксид хрома (III) и т.д.

В химической литературе до сих пор используют названия окись (если элемент образует с кислородом только одно соединение), закись (соединение, в котором кислорода относительно меньше, если существует еще и окись, в которой кислорода относительно больше, например, N₂O — закись азота, NО – окись азота).

Окислы, в которых на один атом элемента приходится 2 или 3 атома кислорода, часто называют двуокись и трехокись (MnO₂ – двуокись марганца, CrO₃ – трехокись хрома и т.д.).

Сохраняются также тривиальные названия, такие, как СО₂ – углекислый газ, СО — угарный газ, N₂O – веселящий газ, Fe₃O₄ – железная окалина, N₂O₅ — азотный ангидрид и т.д.

По химическим свойствам оксиды делятся на три группы: основные, кислотные и амфотерные.

Получение оксидов

Основные оксиды — это оксиды, которым соответствуют основания. Основные оксиды образуются только типичными металлами. Другое определение: основные оксиды - это оксиды, которые взаимодействуют с растворами кислот с образованием соли и воды.

Наиболее распространенными способами получения основных оксидов являются следующие:

1. Взаимодействие металла с кислородом:

t⁰

2Zn + O₂ → 2ZnO

t⁰

2Сa + O₂ → 2СaO

Исключение составляют щелочные металлы, которые при взаимодействии с кислородом образуют пероксиды, поэтому получить оксиды щелочных металлов (типа Na₂O) очень трудно.

2. Разложение гидроксидов:

t⁰

Ca(OH)₂ → СaO + H₂O

t⁰

2Fe(OH)₃ → Fe₂O₃ + 3H₂O

3. Окисление сульфидов тяжелых металлов кислородом (обжиг):

4FeS₂ + 11O₂ = 2Fe₂O₃ + 8SO₂ ↑

2CuS + 3O₂ = 2CuO + 2SO₂↑

4. Разложение солей кислородсодержащих кислот (нитратов, карбонатов, сульфатов):

t⁰

Ca CO₃ → СaO + CO₂ ↑

t⁰

2Mg(NO₃)₂ → 2MgO + 4NO₂ + O₂ ↑

Кислотные оксиды – это оксиды, которым соответствуют кислоты; это оксиды неметаллов или переходных металлов высоких степенях окисления.

Всем кислотным оксидам соответствует кислородсодержащая кислота, в которой элемент проявляет ту же степень окисления, что и в оксиде. Например, кислотным оксидам Р₂О₅ , SO₂ , SO₃ соответствуют кислоты H₃PO₄ , H₂SO₃ , H₂SO₄ .

Другое определение: кислотные оксиды – это оксиды, которые взаимодействуют с растворами щелочей с образованием соли и воды.

Получают кислотные оксиды так же, как и основные, - при взаимодействии с кислородом простых и сложных веществ, разложением кислородсодержащих солей и кислот, а также взаимодействием солей с кислотами:

4Р + 5О₂ = 2Р₂О₅

2С₂ Н₆ + 7О₂ = 4СО₂ ↑ + 6Н₂О

t⁰

Н₂СО₃ → CO₂ ↑ + Н₂О

K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ = 2CrO₃ ↓ + K₂SO₄ + Н₂О

t⁰

Ca CO₃ → СaO + CO₂ ↑

Кислотные оксиды могут быть получены путем отнятия воды от соответствующих кислот, поэтому их называют также ангидридами кислот.

Амфотерные оксиды – обладают двойственной природой и взаимодействуют как с растворами (расплавами) щелочей, так и с растворами кислот с образованием соли и воды.

Амфотерные свойства проявляют Al₂O₃ , Cr₂ O₃ , ZnO , BeO , Fe₂O₃ , SnO, SnO₂ , PbO и некоторые другие. Их получают описанными выше методами, например:

t⁰ t⁰

4Al + 3О₂ → 2 Al₂O₃ или Zn(ОН)₂ → ZnO + Н₂О