Oksidit, niiden luokittelu ja ominaisuudet ovat perustana niin tärkeälle tieteelle kuin kemia. He aloittavat opiskelun kemian ensimmäisenä vuonna. Tällaisissa eksaktitieteissä, kuten matematiikassa, fysiikassa ja kemiassa, kaikki materiaali on yhteydessä toisiinsa, minkä vuoksi aineiston omaksumatta jättäminen johtaa uusien aiheiden väärinymmärrykseen. Siksi on erittäin tärkeää ymmärtää oksidien aihe ja navigoida siinä täysin. Puhumme tästä tänään ja yritämme puhua tarkemmin.
Mitä oksidit ovat?
Oksidit, niiden luokittelu ja ominaisuudet on ensinnäkin ymmärrettävä. Mitä oksidit sitten ovat? Muistatko tämän koulun opetussuunnitelmasta?
Oksidit (tai oksidit) ovat monimutkaisia aineita, binääriyhdisteitä, jotka sisältävät elektronegatiivisen alkuaineen atomeja (vähemmän elektronegatiivisia kuin happi) ja happea, jonka hapetusaste on -2.
Oksidit ovat uskomattoman yleisiä aineita planeetallamme. Esimerkkejä oksidiyhdisteistä ovat vesi, ruoste, jotkut väriaineet, hiekka ja jopa hiilidioksidi.
Oksidien muodostuminen
Oksideja voidaan saada useilla tavoilla. Oksidien muodostumista tutkii myös sellainen tiede kuin kemia. Oksidit, niiden luokitus ja ominaisuudet - se on se, mitä tutkijoiden on tiedettävä ymmärtääkseen, kuinka tämä tai tuo oksidi muodostui. Ne voidaan saada esimerkiksi yhdistämällä happiatomi (tai atomit) suoraan kemialliseen alkuaineeseen - tämä on kemiallisten alkuaineiden vuorovaikutus. On kuitenkin olemassa myös epäsuoraa oksidien muodostumista, jolloin oksideja muodostuu happojen, suolojen tai emästen hajoamisen seurauksena.
Oksidien luokitus
Oksidit ja niiden luokitus riippuvat niiden muodostumisesta. Luokituksensa mukaan oksidit jaetaan vain kahteen ryhmään, joista ensimmäinen on suolaa muodostava ja toinen ei-suolaa muodostava. Tarkastellaanpa siis tarkemmin molempia ryhmiä.
Suolaa muodostavat oksidit ovat melko suuri ryhmä, joka jakautuu amfoteerisiin, happamiin ja emäksisiin oksideihin. Minkä tahansa kemiallisen reaktion seurauksena suolaa muodostavat oksidit muodostavat suoloja. Pääsääntöisesti suolaa muodostavien oksidien koostumus sisältää metallien ja epämetallien alkuaineita, jotka kemiallisen reaktion seurauksena veden kanssa muodostavat happoja, mutta vuorovaikutuksessa emästen kanssa vastaavat hapot ja suolat.
Ei-suolaa muodostavat oksidit ovat oksideja, jotka eivät muodosta suoloja kemiallisen reaktion seurauksena. Typpi- ja hiilioksidit ovat esimerkkejä tällaisista oksideista.
Amfoteeriset oksidit
Oksidit, niiden luokitus ja ominaisuudet ovat erittäin tärkeitä käsitteitä kemiassa. Suolaa muodostaviin yhdisteisiin kuuluvat oksiditamfoteerinen.
Amfoteeriset oksidit ovat oksideja, joilla voi olla emäksisiä tai happamia ominaisuuksia riippuen kemiallisten reaktioiden olosuhteista (osoita amfoteerisuutta). Tällaisia oksideja muodostavat siirtymämetallit (kupari, hopea, kulta, rauta, rutenium, volframi, rutherfordium, titaani, yttrium ja monet muut). Amfoteeriset oksidit reagoivat vahvojen happojen kanssa ja muodostavat kemiallisen reaktion seurauksena näiden happojen suoloja.
Happamat oksidit
Happooksidit tai anhydridit ovat oksideja, joilla on happamia ominaisuuksia kemiallisissa reaktioissa ja jotka muodostavat myös happea sisältäviä happoja. Anhydridejä muodostavat aina tyypilliset epämetallit sekä eräät siirtymävaiheen kemialliset alkuaineet.
Oksidit, niiden luokitus ja kemialliset ominaisuudet ovat tärkeitä käsitteitä. Esimerkiksi happamilla oksideilla on täysin erilaiset kemialliset ominaisuudet kuin amfoteerisilla. Esimerkiksi, kun anhydridi reagoi veden kanssa, muodostuu vastaava happo (poikkeus on SiO2 - piioksidi). Anhydridit ovat vuorovaikutuksessa emästen kanssa, ja tällaisten reaktioiden seurauksena vapautuu vettä ja soodaa. Vuorovaikutuksessa emäksisten oksidien kanssa muodostuu suolaa.
Perusoksidit
Perusoksidit (sanasta "emäs") ovat metallien kemiallisten alkuaineiden oksideja, joiden hapetusaste on +1 tai +2. Näitä ovat alkalit, maa-alkalimetallit sekä kemiallinen alkuaine magnesium. Perusoksidit eroavat muista siinä, että nepystyy reagoimaan happojen kanssa.
Emäksiset oksidit ovat vuorovaikutuksessa happojen kanssa, toisin kuin happooksidit, sekä emästen, veden ja muiden oksidien kanssa. Näiden reaktioiden seurauksena muodostuu yleensä suoloja.
Oksidien ominaisuudet
Jos tutkit huolellisesti eri oksidien reaktioita, voit tehdä itsenäisesti johtopäätöksiä siitä, mitä kemiallisia ominaisuuksia oksideilla on. Ehdottomasti kaikkien oksidien yhteinen kemiallinen ominaisuus on redox-prosessi.
Mutta kaikesta huolimatta kaikki oksidit ovat erilaisia. Oksidien luokittelu ja ominaisuudet ovat kaksi toisiinsa liittyvää aihetta.
Suolaa muodostamattomat oksidit ja niiden kemialliset ominaisuudet
Suolaa muodostamattomat oksidit ovat ryhmä oksideja, joilla ei ole happamia, emäksisiä tai amfoteerisia ominaisuuksia. Kemiallisten reaktioiden seurauksena ei-suolaa muodostavien oksidien kanssa ei muodostu suoloja. Aikaisemmin tällaisia oksideja ei kutsuttu ei-suolaa muodostaviksi, vaan välinpitämättömiksi ja välinpitämättömiksi, mutta tällaiset nimet eivät vastaa suolaa muodostamattomien oksidien ominaisuuksia. Ominaisuuksiensa mukaan nämä oksidit ovat melko kykeneviä kemiallisiin reaktioihin. Mutta ei-suolaa muodostavia oksideja on hyvin vähän, ne muodostuvat yksi- ja kaksiarvoisista ei-metalleista.
Suolaa muodostamattomat oksidit voidaan muuttaa kemiallisesti suolaa muodostaviksi oksideiksi.
Nimikkeistö
Melkein kaikkia oksideja kutsutaan yleensä näin: sana "oksidi", jota seuraa nimikemiallinen elementti genitiivissä. Esimerkiksi Al2O3 on alumiinioksidia. Kemiallisesti tämä oksidi luetaan näin: alumiini 2 o 3. Joillakin kemiallisilla alkuaineilla, kuten kuparilla, voi olla useita hapetusasteita, vastaavasti oksidit ovat myös erilaisia. Tällöin CuO-oksidi on kuparioksidia (kaksi), eli hapetusasteella 2, ja Cu2O-oksidi on kuparioksidia (kolme), jonka hapetusaste on 3.
Mutta on olemassa muitakin oksidien nimiä, jotka erottuvat yhdisteessä olevien happiatomien lukumäärästä. Monoksidi tai monooksidi on oksidi, joka sisältää vain yhden happiatomin. Dioksidit ovat oksideja, jotka sisältävät kaksi happiatomia, kuten etuliite "di". Trioksidit ovat oksideja, jotka sisältävät jo kolme happiatomia. Nimet, kuten monooksidi, dioksidi ja trioksidi, ovat vanhentuneita, mutta niitä löytyy usein oppikirjoista, kirjoista ja muista käsikirjoista.
Oksideilla on myös niin sanottuja triviaaleja nimiä, eli niitä, jotka ovat kehittyneet historiallisesti. Esimerkiksi CO on hiilen oksidi tai monooksidi, mutta jopa kemistit kutsuvat tätä ainetta useimmiten hiilimonoksidiksi.
Oksidi on siis hapen ja kemiallisen alkuaineen yhdistelmä. Pääasiallinen tiede, joka tutkii niiden muodostumista ja vuorovaikutusta, on kemia. Oksidit, niiden luokittelu ja ominaisuudet ovat kemian tieteessä useita tärkeitä aiheita, joiden ymmärtämättä on mahdotonta ymmärtää kaikkea muuta. Oksidit ovat kaasuja, mineraaleja ja jauheita. Jotkut oksidit kannattaatiedä yksityiskohtaisesti paitsi tiedemiehet, myös tavalliset ihmiset, koska he voivat jopa olla vaarallisia elämälle tässä maassa. Oksidit ovat erittäin mielenkiintoinen ja melko helppo aihe. Oksidiyhdisteet ovat hyvin yleisiä jokapäiväisessä elämässä.
