该氧化物是二元化合物的家族,其中元素和氧之间的相互作用。因此,氧化物具有非常普通的EO型通式,其中E是任何元素。
取决于许多因素,例如E的电子性质,其离子半径及其化合价,可以形成各种类型的氧化物。一些非常简单,而其他一些,例如Pb 3 O 4,(称为最小,电弧或红色铅)被混合;也就是说,它们是由一种以上的简单氧化物的组合产生的。

红铅,一种含有氧化铅的结晶化合物。来源:BXXXD,通过Wikimedia Commons
但是氧化物的复杂性可能会进一步扩大。在某些混合物或结构中,可以插入一种以上的金属,并且其比例也不是化学计量的。在Pb 3 O 4的情况下,Pb / O之比等于3/4,其中分子和分母均为整数。
在非化学计量的氧化物中,比例是十进制数。E 0.75 O 1.78是假设的非化学计量氧化物的例子。这种现象发生在所谓的金属氧化物中,特别是在过渡金属(Fe,Au,Ti,Mn,Zn等)中。
但是,有些氧化物的特性要简单得多且易于区分,例如离子性或共价性。在那些以离子特征为主的氧化物中,它们将由E +阳离子和O 2–阴离子组成;以及那些纯共价键的单键(E – O)或双键(E = O)。
决定氧化物的离子特性的是E和O之间的电负性差异。当E是非常正电的金属时,EO将具有高离子特性。而如果E为负电性,即非金属,则其氧化物EO将为共价键。
该性质定义了氧化物所表现出的许多其他性质,例如它们在水溶液中形成碱或酸的能力。由此产生所谓的碱性和酸性氧化物。那些既不表现出两者的特征,又不表现出两者的特征的是中性或两性氧化物。
命名法
有三种命名氧化物的方法(也适用于许多其他化合物)。不管EO氧化物的离子特性如何,这些都是正确的,因此它们的名称未提及其性质或结构。
系统命名法
乍看之下,由于氧化物EO,E 2 O,E 2 O 3和EO 2,其化学式背后的原因是未知的。然而,数字表示化学计量比或E / O比。从这些数字中,即使未指定其“有效”价,也可以为其指定名称E。
E和O的原子数都用希腊数字前缀表示。这样,单原子意味着只有一个原子。二,两个原子;三,三个原子,依此类推。
因此,根据系统命名法,以前的氧化物的名称为:
- 一氧化碳电子商务(EO)。
- 一氧化碳的二 ë(E 2 O)。
- 三氧化二 ë(E 2 ö 3)。
- 迪 E(EO的氧化物2)。
然后将这种命名法应用于第一张图像中的红色氧化物Pb 3 O 4,我们具有:
Pb 3 O 4:四氧化三铅。
对于许多混合氧化物或具有高化学计量比的氧化物,使用系统命名法对其进行命名非常有用。
股票名称
巴伦西亚
尽管不知道哪个元素是E,但E / O比率足以知道您在氧化物中使用的化合价。怎么样?通过电中性原理。这要求化合物中离子的电荷总和必须等于零。
这是通过假定任何氧化物具有高离子特性来完成的。因此,因为O为O 2-,所以O具有-2电荷,并且E必须贡献n +以便中和氧化物阴离子的负电荷。
例如,在EO中,E原子的化合价为+2。为什么?因为否则将无法中和唯一O的-2电荷。对于E 2 O,E的化合价为+1,因为+2电荷必须在E的两个原子之间分配。
在E 2 O 3中,必须首先计算由O 贡献的负电荷,由于存在三个负电荷,因此:3(-2)= -6。为了抵消-6电荷,E必须贡献+6,但是由于存在两个电荷,因此+6除以2,使E的价数为+3。
助记符规则
O的氧化物始终为-2价(除非它是过氧化物或超氧化物)。因此,确定E价数的记忆规则只是考虑到O伴随的数字。另一方面,E伴随有数字2,如果没有,则意味着存在简化。
例如,在EO中,E的化价为+1,因为即使未写入E的价也只有一个O。对于EO 2,由于没有伴随E的2,因此有一个简化,并且出现它必须乘以2.因此,该式变为E 2 O 4,则E的化合价为+4。
但是,该规则对于某些氧化物(例如Pb 3 O 4)无效。因此,始终需要执行中立性计算。
它由什么组成
一旦掌握了E的化合价,股票命名就包括在括号内和罗马数字对其进行指定。在所有术语中,就氧化物的电子性质而言,这是最简单,最准确的。
另一方面,如果E仅具有一个化合价(可以在元素周期表中找到),则未指定。
因此,对于氧化物EO,如果E的化合价为+2和+3,则称为:(E的名称)(II)氧化物。但是,如果E仅具有价数+2,则其氧化物称为:(E名称)的氧化物。
传统术语
要提及氧化物的名称,必须在其拉丁文名称中添加后缀–ico或–oso,以表示较大或较小的化合价。如果存在两个以上的前缀,则使用最小的前缀–hipo和最大的–per前缀。
例如,lead的价数为+2和+4。在PbO中,其化合价为+2,因此称为:氧化铅。PbO 2称为:氧化铅。
根据前两个命名法,Pb 3 O 4叫什么?它没有名字。为什么?因为Pb 3 O 4实际上由混合物2组成;即,红色固体具有两倍的PbO浓度。
因此,试图给Pb 3 O 4一个不包含系统命名法或流行popular语的名称是错误的。
氧化物种类
取决于元素周期表E的哪一部分以及因此取决于其电子性质,可以形成一种类型的氧化物或另一种类型的氧化物。由此产生了为它们分配类型的多个标准,但最重要的是与它们的酸度或碱性有关的那些标准。
碱性氧化物
碱性氧化物的特征是离子性,金属性,更重要的是,通过溶解在水中生成碱性溶液。要通过实验确定氧化物是否为碱性,必须将其添加到盛有水和通用指示剂的容器中。加入氧化物之前,其颜色必须是绿色的,pH中性。
一旦将氧化物添加到水中,如果其颜色从绿色变为蓝色,则意味着pH已变为碱性。这是因为它在形成的氢氧化物和水之间建立了溶解度平衡:
EO(多个)+ H 2 O(1)=> E(OH)2(S)<=>È 2+(水溶液)+ OH - (水溶液)
尽管氧化物不溶于水,但只有一小部分溶解以改变pH值。一些碱性氧化物非常易溶,因此会生成苛性氢氧化物,例如NaOH和KOH。也就是说,钠和钾的氧化物Na 2 O和K 2 O是非常碱性的。请注意两种金属的+1价。
酸性氧化物
酸性氧化物的特征在于具有非金属元素,是共价的,并且还可以与水生成酸性溶液。同样,可以用通用指示器检查其酸度。如果这次将氧化物添加到水中时,其绿色变成红色,则为酸性氧化物。
发生什么反应?下一个:
EO 2(s)+ H 2 O(l)=> H 2 EO 3(aq)
不是固体而是气体的酸性氧化物的例子是CO 2。当它溶于水时,会形成碳酸:
CO 2(克)+ H 2 O(l)<=> H 2 CO 3(水溶液)
同样,CO 2不是由O 2-阴离子和C 4+阳离子组成,而是由共价键形成的分子:O = C =O。这也许是碱性氧化物和酸之间最大的区别之一。
中性氧化物
在中性pH值下,这些氧化物不会改变水的绿色。也就是说,它们不会在水溶液中形成氢氧化物或酸。其中一些是:N 2 O,NO和CO。像CO一样,它们具有共价键,可通过Lewis结构或任何键合理论来说明。
两性氧化物
对氧化物进行分类的另一种方法取决于它们是否与酸反应。水是一种非常弱的酸(也是一种碱),因此两性氧化物不会显示“它们的两个面”。这些氧化物的特征在于与酸和碱反应。
氧化铝例如是两性氧化物。以下两个化学方程式表示其与酸或碱的反应:
Al 2 O 3(s)+ 3H 2 SO 4(aq)=> Al 2(SO 4)3(aq)+ 3H 2 O(l)
Al 2 O 3(s)+ 2NaOH(aq)+ 3H 2 O(l)=> 2NaAl(OH)4(aq)
Al 2(SO 4)3是硫酸铝盐,NaAl(OH)4是称为四氢氧化铝铝酸钠的配盐。
氧化氢H 2 O(水)也是两性的,这可以通过其电离平衡来证明:
ħ 2 O(升)<=>ħ 3 ö +(水溶液)+ OH - (水溶液)
混合氧化物
混合氧化物是由同一固体中一种或多种氧化物的混合物组成的氧化物。Pb 3 O 4是它们的一个例子。磁铁矿Fe 3 O 4也是混合氧化物的另一个例子。Fe 3 O 4是FeO和Fe 2 O 3的比例为1:1 的混合物(不同于Pb 3 O 4)。
混合物可能更复杂,因此产生了多种氧化物矿物。
物产
氧化物的性质取决于其类型。氧化物可以是离子性的(E n + O 2-),例如CaO(Ca 2+ O 2–),也可以是共价的,例如SO 2,O = S =O。
从这个事实以及元素必须与酸或碱反应的趋势出发,每种氧化物都具有许多特性。
另外,以上反映在诸如熔点和沸点的物理性质上。离子型氧化物倾向于形成非常耐热的晶体结构,因此它们的熔点很高(1000ºC以上),而共价键则在低温下熔化,甚至是气体或液体。
它们是如何形成的?

资料来源:Pete via Flickr
当元素与氧气反应时会形成氧化物。该反应可以在与富氧气氛简单接触的情况下发生,或者需要加热(例如较轻的火焰)。也就是说,燃烧物体时,它会与氧气发生反应(只要空气中存在氧气)。
例如,如果将一块磷放到火焰中,它将燃烧并形成相应的氧化物:
4P(s)+ 5O 2(g)=> P 4 O 10(s)
在此过程中,某些固体(例如钙)会在明亮多彩的火焰中燃烧。
另一个例子是通过燃烧具有碳的木材或任何有机物质获得的:
C(s)+ O 2(g)=> CO 2(g)
但是,如果氧气不足,则会形成CO而不是CO 2:
C(s)+1 / 2O 2(g)=> CO(g)
注意C / O比如何用来描述不同的氧化物。
氧化物的例子

资料来源:来自维基共享资源的Yikrazuul
上方图像对应于形成碘最稳定的共价氧化物I 2 O 5的结构。注意它们的单键和双键,以及侧面的I和氧的形式电荷。
卤素氧化物的特征是共价和高反应性,就像O 2 F 2(FOOF)和OF 2(FOF)一样。例如,二氧化氯ClO 2是唯一在工业规模上合成的氧化氯。
因为卤素形成共价氧化物,所以它们的“假设”化合价通过电子中性原理以相同方式计算。
过渡金属氧化物
除卤素氧化物外,还有过渡金属氧化物:
-CoO:氧化钴(II);氧化钴 一氧化钴
-HgO:氧化汞(II);氧化汞 u一氧化汞。
-Ag 2 O:氧化银;氧化银 或一氧化二铁。
-Au 2 O 3:氧化金(III);氧化金 或三氧化二钙。
其他例子
-B 2 O 3:氧化硼;氧化硼 或三氧化二硼。
-Cl 2 O 7:氧化氯(VII);高氯氧化物 二氯甲烷。
-NO:氮(II)氧化物;一氧化氮; 一氧化氮。
参考文献
- 颤抖和阿特金斯。(2008)。无机化学。(第四版)。Mc Graw Hill。
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- 免费在线化学。(2018)。氧化物和臭氧。摘自:freechemistryonline.com
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- 史蒂文·S·祖德尔。(2018年5月7日)。氧化物。不列颠百科全书。摘自:britannica.com
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- Quimicas.net(2018)。氧化物的例子。从以下位置恢复:quimicas.net
