Oksiidid, nende klassifikatsioon ja omadused on sellise olulise teaduse nagu keemia aluseks. Nad hakkavad õppima keemiaõppe esimesel aastal. Sellistes täppisteadustes nagu matemaatika, füüsika ja keemia on kogu materjal omavahel seotud, mistõttu materjali omastamise ebaõnnestumisega kaasneb uutest teemadest arusaamatus. Seetõttu on väga oluline mõista oksiidide teemat ja selles täielikult navigeerida. Me räägime sellest täna ja proovime rääkida üksikasjalikum alt.
Mis on oksiidid?
Oksiidid, nende klassifikatsioon ja omadused on see, mida tuleb ennekõike mõista. Mis on siis oksiidid? Kas mäletate seda kooli õppekavast?
Oksiidid (või oksiidid) on kompleksained, kahekomponentsed ühendid, mis sisaldavad elektronegatiivse elemendi aatomeid (vähem elektronegatiivseid kui hapnik) ja hapnikku oksüdatsiooniastmega -2.
Oksiidid on meie planeedil uskumatult levinud ained. Oksiidühendite näideteks on vesi, rooste, mõned värvained, liiv ja isegi süsinikdioksiid.
Oksiidide moodustumine
Oksiide saab hankida mitmel viisil. Oksiidide teket uurib ka selline teadus nagu keemia. Oksiidid, nende klassifikatsioon ja omadused – seda peavad teadlased teadma, et mõista, kuidas see või teine oksiid tekkis. Näiteks saab neid saada hapnikuaatomi (või aatomite) otsesel ühendamisel keemilise elemendiga – see on keemiliste elementide koostoime. Siiski toimub ka kaudne oksiidide moodustumine, see on siis, kui oksiidid tekivad hapete, soolade või aluste lagunemisel.
Oksiidide klassifikatsioon
Oksiidid ja nende klassifikatsioon sõltuvad nende moodustumise viisist. Klassifikatsiooni järgi jagunevad oksiidid ainult kahte rühma, millest esimene on soola moodustav ja teine mittesoolav. Niisiis, vaatame mõlemat rühma lähem alt.
Soola moodustavad oksiidid on üsna suur rühm, mis jaguneb amfoteerseteks, happelisteks ja aluselisteks oksiidideks. Mis tahes keemilise reaktsiooni tulemusena moodustuvad soola moodustavad oksiidid soolad. Soola moodustavate oksiidide koostis sisaldab reeglina metallide ja mittemetallide elemente, mis veega keemilise reaktsiooni tulemusena moodustavad happeid, kuid alustega suheldes vastavad happed ja soolad.
Soola mittemoodustavad oksiidid on oksiidid, mis ei moodusta keemilise reaktsiooni tulemusena sooli. Selliste oksiidide näited on lämmastik- ja süsinikoksiidid.
Amfoteersed oksiidid
Oksiidid, nende klassifikatsioon ja omadused on keemias väga olulised mõisted. Soola moodustavate ühendite hulka kuuluvad oksiididamfoteerne.
Amfoteersed oksiidid on oksiidid, millel võivad olenev alt keemiliste reaktsioonide tingimustest olla aluselised või happelised omadused (näitavad amfoteersust). Selliseid oksiide moodustavad siirdemetallid (vask, hõbe, kuld, raud, ruteenium, volfram, rutherfordium, titaan, ütrium ja paljud teised). Amfoteersed oksiidid reageerivad tugevate hapetega ja moodustavad keemilise reaktsiooni tulemusena nende hapete soolad.
Happeoksiidid
Happeoksiidid või anhüdriidid on oksiidid, millel on keemilistes reaktsioonides happelised omadused ja mis moodustavad ka hapnikku sisaldavaid happeid. Anhüdriide moodustavad alati tüüpilised mittemetallid, aga ka mõned ülemineku keemilised elemendid.
Oksiidid, nende klassifikatsioon ja keemilised omadused on olulised mõisted. Näiteks happelistel oksiididel on täiesti erinevad keemilised omadused kui amfoteersetel. Näiteks anhüdriidi reageerimisel veega moodustub vastav hape (erandiks on SiO2 – ränioksiid). Anhüdriidid interakteeruvad leelistega ning selliste reaktsioonide tulemusena eraldub vesi ja sooda. Aluseliste oksiididega suhtlemisel moodustub sool.
Põhioksiidid
Aluselised (sõnast "alus") oksiidid on metallide keemiliste elementide oksiidid, mille oksüdatsiooniaste on +1 või +2. Nende hulka kuuluvad leelis-, leelismuldmetallid, aga ka keemiline element magneesium. Põhioksiidid erinevad teistest selle poolest, etsuudab reageerida hapetega.
Aluselised oksiidid interakteeruvad hapetega, erinev alt happelistest oksiididest, samuti leeliste, vee ja muude oksiididega. Nende reaktsioonide tulemusena tekivad reeglina soolad.
Oksiidide omadused
Kui uurite hoolik alt erinevate oksiidide reaktsioone, saate iseseisv alt teha järeldusi selle kohta, milliste keemiliste omadustega oksiidid on antud. Absoluutselt kõigi oksiidide ühine keemiline omadus on redoksprotsess.
Kuid sellegipoolest on kõik oksiidid üksteisest erinevad. Oksiidide klassifikatsioon ja omadused on kaks omavahel seotud teemat.
Soola mittemoodustavad oksiidid ja nende keemilised omadused
Soola mittemoodustavad oksiidid on rühm oksiide, millel ei ole ei happelisi ega aluselisi ega amfoteerseid omadusi. Keemiliste reaktsioonide tulemusena soola mittemoodustavate oksiididega ei teki sooli. Varem nimetati selliseid oksiide mitte soola moodustavateks, vaid ükskõikseteks ja ükskõikseteks, kuid sellised nimetused ei vasta soola mittemoodustavate oksiidide omadustele. Oma omaduste järgi on need oksiidid üsna võimelised keemilisteks reaktsioonideks. Kuid mittesoola moodustavaid oksiide on väga vähe, need moodustuvad ühe- ja kahevalentsetest mittemetallidest.
Soola mittemoodustavaid oksiide saab keemiliselt muuta soola moodustavateks oksiidideks.
Nomenklatuur
Peaaegu kõiki oksiide nimetatakse tavaliselt nii: sõna "oksiid", millele järgneb nimikeemiline element genitiivi käändes. Näiteks Al2O3 on alumiiniumoksiid. Keemiakeeles loetakse seda oksiidi nii: alumiinium 2 o 3. Mõned keemilised elemendid, näiteks vask, võivad olla vastav alt mitme oksüdatsiooniastmega, ka oksiidid on erinevad. Siis on CuO oksiid vaskoksiid (kaks), st oksüdatsiooniastmega 2, ja Cu2O oksiid on vaskoksiid (kolm), mille oksüdatsiooniaste on 3.
Kuid on ka teisi oksiidide nimetusi, mida eristab ühendis sisalduvate hapnikuaatomite arv. Monoksiid või monooksiid on oksiid, mis sisaldab ainult ühte hapnikuaatomit. Dioksiidid on need oksiidid, mis sisaldavad kahte hapnikuaatomit, mida tähistab eesliide "di". Trioksiidid on need oksiidid, mis sisaldavad juba kolme hapnikuaatomit. Nimetused, nagu monooksiid, dioksiid ja trioksiid, on aegunud, kuid neid leidub sageli õpikutes, raamatutes ja muudes käsiraamatutes.
Oksiididel on ka nn triviaalsed nimetused, st need, mis on ajalooliselt välja kujunenud. Näiteks CO on süsinikoksiid või -monooksiid, kuid isegi keemikud nimetavad seda ainet enamasti süsinikmonooksiidiks.
Niisiis, oksiid on hapniku ja keemilise elemendi kombinatsioon. Peamine teadus, mis uurib nende teket ja koostoimeid, on keemia. Oksiidid, nende klassifikatsioon ja omadused on keemiateaduses mitmed olulised teemad, millest aru saamata on võimatu aru saada kõigest muust. Oksiidid on gaasid, mineraalid ja pulbrid. Mõned oksiidid väärttunnevad üksikasjalikult mitte ainult teadlasi, vaid ka tavalisi inimesi, sest nad võivad olla isegi elule siin maa peal ohtlikud. Oksiidid on väga huvitav ja üsna lihtne teema. Oksiidühendid on igapäevaelus väga levinud.
