OKSIDA: TATANAMA, JENIS, SIFAT DAN CONTOH - KIMIA - 2025

The oksida adalah keluarga sebatian binari di mana interaksi antara elemen dan oksigen. Jadi oksida mempunyai formula yang sangat umum dari jenis EO, di mana E adalah unsur apa pun.

Bergantung pada banyak faktor, seperti sifat elektronik E, jejari ionnya, dan kekuatannya, pelbagai jenis oksida dapat terbentuk. Sebilangannya sangat sederhana, dan yang lain, seperti Pb ₃ O ₄ , (disebut minium, arcazón atau plumbum merah) bercampur; iaitu, hasil daripada gabungan lebih daripada satu oksida sederhana.

Plumbum merah, sebatian kristal yang mengandungi plumbum oksida. Sumber: BXXXD, melalui Wikimedia Commons

Tetapi kerumitan oksida dapat melangkah lebih jauh. Terdapat campuran atau struktur di mana lebih daripada satu logam boleh campur tangan, dan di mana bahagiannya juga tidak stoikiometrik. Dalam kes Pb ₃ O ₄ , nisbah Pb / O adalah sama dengan 3/4, yang mana pengangka dan penyebutnya adalah nombor bulat.

Dalam oksida bukan stoikiometrik perkadarannya adalah nombor perpuluhan. E _0.75 O _1.78 adalah contoh oksida bukan stoikiometrik hipotesis. Fenomena ini berlaku dengan oksida logam yang disebut, terutamanya dengan logam peralihan (Fe, Au, Ti, Mn, Zn, dll.).

Walau bagaimanapun, terdapat oksida yang ciri-cirinya jauh lebih mudah dan dapat dibezakan, seperti watak ionik atau kovalen. Dalam oksida-oksida di mana watak ionik mendominasi, mereka terdiri daripada kation E ⁺ dan anion O ^2– anion ; dan yang murni kovalen, ikatan tunggal (E - O) atau ikatan berganda (E = O).

Apa yang menentukan watak ion oksida adalah perbezaan elektronegativiti antara E dan O. Apabila E adalah logam yang sangat elektropositif, maka EO akan mempunyai watak ion yang tinggi. Manakala jika E bersifat elektronegatif, iaitu bukan logam, EO oksida akan menjadi kovalen.

Harta ini menentukan banyak yang lain yang ditunjukkan oleh oksida, seperti kemampuan mereka untuk membentuk basa atau asid dalam larutan berair. Dari sini datangnya apa yang disebut oksida asas dan asid. Mereka yang tidak berkelakuan seperti kedua-duanya, atau sebaliknya menunjukkan kedua-dua ciri tersebut, adalah oksida neutral atau amfoterik.

Tatanama

Terdapat tiga cara untuk menamakan oksida (yang juga berlaku untuk sebatian lain). Ini betul tanpa mengira watak ion oksida EO, jadi nama mereka tidak menyebutkan sifat dan strukturnya.

Tatanama sistematik

Memandangkan oksida EO, E ₂ O, E ₂ O ₃ dan EO ₂ , pada pandangan pertama tidak dapat diketahui apa yang ada di sebalik formula kimianya. Walau bagaimanapun, nombor menunjukkan nisbah stoikiometrik atau nisbah E / O. Dari nombor-nombor ini mereka boleh diberi nama walaupun tidak ditentukan dengan kekuatan apa yang "berfungsi" E.

Bilangan atom untuk E dan O dilambangkan oleh awalan penomboran Yunani. Dengan cara ini, mono- bermaksud bahawa hanya ada satu atom; di-, dua atom; tri-, tiga atom, dan seterusnya.

Oleh itu, nama-nama oksida sebelumnya mengikut tatanama sistematik adalah:

- Monoksida E (EO).

- Monoksida daripada di E (E ₂ O).

- Tri oksida di E (E ₂ O ₃ ).

- Di oksida E (EO ₂ ).

Dengan menggunakan nomenklatur ini untuk Pb ₃ O ₄ , oksida merah pada gambar pertama, kami mempunyai:

Pb ₃ O ₄ : tetra oksida tri- plumbum.

Bagi banyak oksida campuran, atau dengan nisbah stoikiometrik yang tinggi, sangat berguna untuk menggunakan tatanama sistematik untuk menamakannya.

Tatanama saham

Valencia

Walaupun tidak diketahui elemen mana E, nisbah E / O cukup untuk mengetahui valensi apa yang anda gunakan dalam oksida anda. Bagaimana? Dengan prinsip elektroneutraliti. Ini memerlukan jumlah cas ion dalam sebatian mestilah sama dengan sifar.

Ini dilakukan dengan menganggap watak ionik tinggi bagi sebarang oksida. Oleh itu, O mempunyai cas -2 kerana O ^2- , dan E mesti menyumbang n + sehingga meneutralkan cas negatif anion oksida.

Sebagai contoh, di EO atom E berfungsi dengan valensi +2. Kenapa? Kerana sebaliknya ia tidak dapat meneutralkan muatan -2 dari satu-satunya O. Untuk E ₂ O, E mempunyai valensi +1, kerana cas +2 mesti dibahagikan antara dua atom E.

Dan di E ₂ O ₃ , caj negatif yang disumbangkan oleh O mesti dihitung terlebih dahulu. Oleh kerana terdapat tiga daripadanya, maka: 3 (-2) = -6. Untuk meneutralkan cas -6, E diharuskan menyumbang +6, tetapi kerana ada dua daripadanya, +6 dibahagi dua, meninggalkan E dengan kekuatan +3.

Peraturan Mnemonik

O selalu mempunyai valensi -2 dalam oksida (kecuali jika ia adalah peroksida atau superoksida). Oleh itu, peraturan mnemonik untuk menentukan keberanian E adalah dengan mengambil kira nombor yang menyertai O. E, sebaliknya, akan mempunyai nombor 2 yang menyertainya, dan jika tidak, ini bermaksud bahawa terdapat penyederhanaan.

Sebagai contoh, dalam EO, valensi E adalah +1, kerana walaupun tidak ditulis, hanya ada satu O. Dan untuk EO ₂ , kerana tidak ada 2 yang menyertakan E, ada penyederhanaan, dan untuk munculnya ia mesti digandakan dengan 2. Oleh itu, formula menjadi E ₂ O ₄ dan valensi E kemudian +4.

Walau bagaimanapun, peraturan ini gagal untuk beberapa oksida, seperti Pb ₃ O ₄ . Oleh itu, selalu diperlukan untuk melakukan pengiraan berkecuali.

Apa yang terdiri daripada

Setelah nilai valensi E dekat, nomenklatur saham terdiri dari menentukannya dalam tanda kurung dan dengan angka Rom. Dari semua nomenklatur ini adalah termudah dan paling tepat berkaitan dengan sifat elektronik oksida.

Sekiranya E, sebaliknya, hanya mempunyai satu valensi (yang dapat dijumpai dalam jadual berkala), maka tidak ditentukan.

Oleh itu, untuk oksida EO jika E mempunyai valensi +2 dan +3, ia dipanggil: (nama E) (II) oksida. Tetapi jika E hanya mempunyai valensi +2, maka oksida disebut: oksida (nama E).

Tatanama tradisional

Untuk menyebut nama oksida, akhiran –ico atau –oso mesti ditambahkan pada nama latinnya, untuk valensi yang lebih besar atau lebih kecil. Sekiranya terdapat lebih dari dua, awalan –hipo, untuk yang terkecil, dan –per, untuk yang paling besar digunakan.

Contohnya, plumbum berfungsi dengan valensi +2 dan +4. Dalam PbO ia mempunyai nilai valensi +2, sehingga disebut: plumbous oxide. Manakala PbO ₂ disebut: plumbum oksida.

Dan apa yang disebut Pb ₃ O ₄ mengikut dua tatanama sebelumnya? Ia tidak mempunyai nama. Kenapa? Kerana Pb ₃ O ₄ sebenarnya terdiri daripada campuran 2; iaitu pepejal merah mempunyai kepekatan PbO dua kali ganda.

Atas sebab ini adalah salah untuk memberi nama Pb ₃ O ₄ yang tidak terdiri daripada tatanama sistematik atau gaul popular.

Jenis oksida

Bergantung pada bahagian mana dari jadual berkala E dan, oleh itu, sifat elektroniknya, satu jenis oksida atau yang lain dapat terbentuk. Dari pelbagai kriteria ini timbul untuk memberi mereka jenis, tetapi yang paling penting adalah yang berkaitan dengan keasidan atau keasliannya.

Oksida asas

Oksida asas dicirikan oleh ionik, logam, dan yang lebih penting, menghasilkan larutan asas dengan larut dalam air. Untuk menentukan secara eksperimen jika oksida adalah asas, ia mesti ditambahkan ke dalam bekas dengan air dan penunjuk sejagat yang dilarutkan di dalamnya. Pewarnaannya sebelum menambahkan oksida mestilah hijau, pH neutral.

Setelah oksida ditambahkan ke dalam air, jika warnanya berubah dari hijau menjadi biru, itu bermakna pH telah menjadi asas. Ini kerana ia mewujudkan keseimbangan kelarutan antara hidroksida yang terbentuk dan air:

EO (H) + H ₂ O (l) => E (OH) ₂ (<)> E ²⁺ (aq) + OH ^- (aq)

Walaupun oksida tidak larut dalam air, hanya sebahagian kecil yang larut untuk mengubah pH. Beberapa oksida asas sangat larut sehingga menghasilkan hidroksida kaustik seperti NaOH dan KOH. Iaitu, natrium dan kalium oksida, Na ₂ O dan K ₂ O, sangat asas. Perhatikan keberanian +1 untuk kedua-dua logam.

Oksida asid

Oksida asid dicirikan oleh unsur bukan logam, kovalen, dan di samping itu, ia menghasilkan larutan berasid dengan air. Sekali lagi, keasidannya dapat diperiksa dengan petunjuk universal. Sekiranya kali ini menambahkan oksida ke dalam air, warnanya hijau menjadi kemerahan, maka ia adalah asid oksida.

Apa reaksi yang berlaku? Perkara seterusnya:

EO ₂ (H) + H ₂ O (l) => H ₂ EO ₃ (aq)

Contoh oksida asid, yang bukan pepejal, tetapi gas, adalah CO ₂ . Apabila larut dalam air, ia membentuk asid karbonik:

CO ₂ (g) + H ₂ O (l) <=> H ₂ CO ₃ (aq)

Begitu juga, CO ₂ tidak terdiri daripada anion O ^2- dan kation C ⁴⁺ , melainkan molekul yang dibentuk oleh ikatan kovalen: O = C = O. Ini mungkin salah satu perbezaan terbesar antara oksida asas dan asid.

Oksida neutral

Oksida ini tidak mengubah warna hijau air pada pH neutral; iaitu, mereka tidak membentuk hidroksida atau asid dalam larutan berair. Sebahagian daripadanya adalah: N ₂ O, NO dan CO. Seperti CO, mereka mempunyai ikatan kovalen yang dapat digambarkan oleh struktur Lewis atau teori ikatan apa pun.

Amfoterik oksida

Kaedah lain untuk mengklasifikasikan oksida bergantung pada sama ada ia bertindak balas dengan asid atau tidak. Air adalah asid yang sangat lemah (dan basa juga), jadi oksida amfoterik tidak menunjukkan "dua muka mereka." Oksida ini dicirikan dengan bertindak balas dengan kedua-dua asid dan basa.

Aluminium oksida, misalnya, adalah amfoterik oksida. Dua persamaan kimia berikut menunjukkan tindak balasnya dengan asid atau basa:

Al ₂ O ₃ ( ₃ ) + 3H ₂ SO ₄ (aq) => Al ₂ (SO ₄ ) ₃ (aq) + 3H ₂ O (l)

Al ₂ O ₃ ( ₂ ) + 2NaOH (aq) + 3H ₂ O (l) => 2NaAl (OH) ₄ (aq)

Al ₂ (SO ₄ ) ₃ adalah garam aluminium sulfat, dan NaAl (OH) _{4 adalah} garam kompleks yang disebut sodium tetrahydroxo aluminate.

Hidrogen oksida, H ₂ O (air), juga amfoterik, dan ini dibuktikan dengan keseimbangan pengionannya:

H ₂ O (l) <=> H ₃ O ⁺ (aq) + OH ^- (aq)

Oksida bercampur

Campuran oksida adalah oksida yang terdiri daripada campuran satu atau lebih oksida dalam pepejal yang sama. Pb ₃ O ₄ adalah contohnya. Magnetit, Fe ₃ O ₄ , juga merupakan contoh lain oksida campuran. Fe ₃ O ₄ adalah campuran FeO dan Fe ₂ O ₃ dalam perkadaran 1: 1 (tidak seperti Pb ₃ O ₄ ).

Campuran boleh menjadi lebih kompleks, sehingga menghasilkan pelbagai mineral oksida.

Hartanah

Sifat oksida bergantung pada jenisnya. Oksida boleh berionik (E ^{n +} O ^2- ), seperti CaO (Ca ²⁺ O ^2– ), atau kovalen, seperti SO ₂ , O = S = O.

Dari fakta ini, dan dari kecenderungan unsur untuk bertindak balas dengan asid atau basa, sejumlah sifat dikumpulkan untuk setiap oksida.

Perkara di atas dapat dilihat pada sifat fizikal seperti lebur dan takat didih. Ion oksida cenderung membentuk struktur kristal yang sangat tahan terhadap haba, jadi titik leburnya tinggi (di atas 1000ºC), sementara kovalen mencair pada suhu rendah, atau bahkan gas atau cecair.

Bagaimana ia dibentuk?

Sumber: Pete melalui Flickr

Oksida terbentuk apabila unsur bertindak balas dengan oksigen. Tindak balas ini boleh berlaku dengan sentuhan sederhana dengan atmosfera yang kaya dengan oksigen, atau memerlukan panas (seperti api yang lebih ringan). Iaitu, ketika membakar objek, ia bertindak balas dengan oksigen (selagi ia ada di udara).

Sekiranya anda mengambil sekeping fosfor, dan meletakkannya di dalam api, ia akan terbakar dan membentuk oksida yang sesuai:

4P + 5O ₂ (g) => P ₄ O ₁₀ (s)

Semasa proses ini, beberapa pepejal, seperti kalsium, dapat terbakar dengan api yang terang dan berwarna-warni.

Contoh lain diperoleh dengan membakar kayu atau bahan organik yang mempunyai karbon:

C (s) + O ₂ (g) => CO ₂ (g)

Tetapi jika oksigen tidak mencukupi, CO terbentuk dan bukannya CO ₂ :

C (s) + 1 / 2O ₂ (g) => CO (g)

Perhatikan bagaimana nisbah C / O berfungsi untuk menggambarkan oksida yang berbeza.

Contoh oksida

Sumber: Oleh Yikrazuul, dari Wikimedia Commons

Imej atas sesuai dengan struktur oksida kovalen I ₂ O ₅ , yang paling stabil yang membentuk iodin. Perhatikan ikatan tunggal dan ganda mereka, serta caj formal I dan oksigen di sisi mereka.

Halogen oksida dicirikan oleh kovalen dan sangat reaktif, seperti halnya O ₂ F ₂ (FOOF) dan OF ₂ (FOF). Klorin dioksida, ClO ₂ , sebagai contoh, adalah satu-satunya klorin oksida yang disintesis pada skala industri.

Oleh kerana halogen membentuk oksida kovalen, valensi "hipotetis" mereka dikira dengan cara yang sama melalui prinsip elektroneutraliti.

Oksida logam peralihan

Selain oksida halogen, terdapat oksida logam peralihan:

-CoO: kobalt (II) oksida; kobalt oksida; u kobalt monoksida.

-HgO: merkuri (II) oksida; oksida merkuri; u merkuri monoksida.

-Ag ₂ O: oksida perak; oksida perak; atau diplate monoksida.

-Au ₂ O ₃ : oksida emas (III); aurik oksida; atau dior trioksida.

Contoh tambahan

-B ₂ O ₃ : boron oksida; oksida borik; atau diboron trioksida.

-Cl ₂ O ₇ : klorin oksida (VII); oksida perklorik; dichloro heptoksida.

-NO: nitrogen (II) oksida; Nitrik oksida; nitrogen monoksida.

Rujukan

1. Shiver & Atkins. (2008). Kimia bukan organik. (edisi keempat). Bukit Mc Graw.
2. Oksida Logam dan Bukan Logam. Diambil dari: chem.uiuc.edu
3. Kimia Percuma dalam talian. (2018). Oksida dan Ozon. Diambil dari: freechemistryonline.com
4. Toppr. (2018). Oksida Mudah. Diambil dari: toppr.com
5. Steven S. Zumdahl. (7 Mei 2018). Oksida. Ensiklopedia Britannica. Diambil dari: britannica.com
6. LibreTexts Kimia. (24 April 2018). Oksida. Diambil dari: chem.libretexts.org
7. Quimicas.net (2018). Contoh Oksida. Dipulihkan dari: quimicas.net