Kõrgemad oksiidid: klassifikatsioon, valemid ja nende omadused

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-02 17:45

Iga õpilane kohtus keemiatundides mõistega "oksiid". Juba ainuüksi sellest sõnast hakkas ese tunduma midagi kirjeldamatult kohutavat. Kuid siin pole midagi valesti. Kõrgemad oksiidid on ained, mis sisaldavad lihtainete ühendeid hapnikuga (oksüdatsiooniastmes -2). Väärib märkimist, et nad reageerivad:

• O₂ (hapnik), kui element ei ole kõrgeimas CO-s. Näiteks SO₂ reageerib hapnikuga (kuna CO on +4), aga SO_{3 - mitte (kuna see maksab kõrgeima oksüdatsiooni korral olek +6).}
• H_{2 (vesinik) ja C (süsinik). Ainult mõned oksiidid reageerivad.}
• Vesi, kui saadakse lahustuv leeline või hape.

Kõik oksiidid reageerivad soolade ja mittemetallidega (välja arvatud ül altoodud ained).

Väärib märkimist, et mõnel ainel (näiteks lämmastikoksiid, raudoksiid ja klooroksiid) on oma omadused, see tähendab, et nende keemilised omadused võivad erineda teistest ainetest.

Oksiidide klassifikatsioon

Need jagunevad kaheks haruks: need, kes suudavad moodustada soola, ja need, kesnad ei saa seda moodustada.

Sooli mitte moodustavate kõrgemate oksiidide valemite näited: NO (lämmastikoksiid on kahevalentne; äikesetormide ajal tekib värvitu gaas), CO (süsinikmonooksiid), N₂ O (monovalentne lämmastikoksiid), SiO (ränioksiid), S_{2O (vääveloksiid), vesi.}

Need ühendid võivad reageerida aluste, hapete ja sooli moodustavate oksiididega. Kuid kui need ained reageerivad, ei moodustu kunagi soolad. Näiteks:

CO (süsinikmonooksiid) + NaOH (naatriumhüdroksiid)=HCOONa (naatriumformiaat)

Soola moodustavad oksiidid jagunevad kolme tüüpi: happelised, aluselised ja amfoteersed oksiidid.

Happeoksiidid

Happeline kõrgem oksiid on soola moodustav oksiid, mis vastab happele. Näiteks kuuevalentsel vääveloksiidil (SO₃) on vastav keemiline ühend - H₂SO_{4. Need elemendid reageerivad aluseliste ja amfoteersete oksiidide, aluste ja veega. Tekib sool või hape.}

1. Leeliseliste oksiididega: CO₂ (süsinikdioksiid) + MgO (magneesiumoksiid)=MgCO_{3(mõru sool).}
2. Amfoteersete oksiididega: P₂O₅ (fosforoksiid)+ Al₂ O₃ (alumiiniumoksiid)=2AlPO_{4(alumiiniumfosfaat või ortofosfaat).}
3. Alustega (leelised): CO₂ (süsinikdioksiid) + 2NaOH (seebikivi)=Na₂CO 3 _{(naatriumkarbonaat või sooda) + H}2_{O (vesi).}
4. Vega: CO₂ (süsinikdioksiid) +H₂O=H₂CO_{3(süsinikhape, pärast reaktsiooni lagunemist koheselt süsinikdioksiidiks ja vesi).}

Happeoksiidid ei reageeri üksteisega.

Põhioksiidid

Põhiline kõrgem oksiid on soola moodustav metallioksiid, mis vastab alusele. K altsiumoksiid (CaO) vastab k altsiumhüdroksiidile (Ca(OH)₂). Need ained interakteeruvad happeliste ja amfoteersete oksiidide, hapete (välja arvatud H₂SiO_{3, kuna ränihape on lahustumatu) ja veega.}

1. Happeliste oksiididega: CaO (k altsiumoksiid) + CO₂ (süsinikdioksiid)=CaCO_{3(k altsiumkarbonaat või tavaline kriit).}
2. Amfoteerse oksiidiga: CaO (k altsiumoksiid) + Al₂O₃ (alumiiniumoksiid)=Ca(AlO 2₎2 _{(k altsiumalumiinaat).}
3. Hapetega: CaO (k altsiumoksiid) + H₂SO₄ (väävelhape)=CaSO₄ (k altsiumsulfaat või kips) + H_2O.
4. Vega: CaO (k altsiumoksiid) + H₂O=Ca(OH)_{2(k altsiumhüdroksiidi või lubja kustutamise reaktsioon).}

Ärge suhtlege üksteisega.

Amfoteersed oksiidid

Amfoteerne kõrgem oksiid on amfoteerse metalli oksiid. Olenev alt tingimustest võib sellel olla aluselisi või happelisi omadusi. Näiteks kõrgemate oksiidide valemid, millel on amfoteersed omadused: ZnO (tsinkoksiid), Al₂O_{3 (alumiiniumoksiid). Reageerivad amfoteersedoksiidid leelistega, happed (v.a ränihape), aluselised ja happelised oksiidid.}

1. Alustega: ZnO (tsinkoksiid) + 2NaOH (naatriumalus)=Na₂ZnO₂ (tsingi topeltsool ja naatrium)+ H_2O.
2. Hapetega: Al₂O₃ (alumiiniumoksiid) + 6HCl (vesinikkloriidhape)=2AlCl₃ (alumiiniumkloriid või alumiiniumkloriid) + 3H_2O.
3. Happeliste oksiididega: Al₂O₃ (alumiiniumoksiid) + 3SO₃ (kuuevalentne vääveloksiid)=Al₂(SO₄)_{3(alumiiniummaarjas).}
4. Aluseliste oksiididega: Al₂O₃ (alumiiniumoksiid) + Na₂O (naatriumoksiid)=2NaAlO_{2(naatriumaluminaat).}

Kõrgemate amfoteersete oksiidide elemendid ei interakteeru omavahel ega veega.