GRUNDOXIDE: BILDUNG, NOMENKLATUR, EIGENSCHAFTEN - CHEMIE - 2025

Die basischen Oxide sind solche, die durch Vereinigung eines Metallkations mit einem Dianion Sauerstoff (O ^2- ) gebildet werden; Sie reagieren normalerweise mit Wasser unter Bildung von Basen oder mit Säuren unter Bildung von Salzen. Aufgrund seiner starken Elektronegativität kann Sauerstoff mit fast allen Elementen stabile chemische Bindungen eingehen, was zu unterschiedlichen Arten von Verbindungen führt.

Eine der häufigsten Verbindungen, die ein Sauerstoffdianion bilden kann, ist Oxid. Oxide sind chemische Verbindungen, die mindestens ein Sauerstoffatom zusammen mit einem anderen Element in ihrer Formel enthalten. Sie können mit Metallen oder Nichtmetallen und in den drei Aggregatzuständen der Materie (fest, flüssig und gasförmig) erzeugt werden.

Aus diesem Grund weisen sie eine große Anzahl von intrinsischen Eigenschaften auf, die variieren können, selbst zwischen zwei Oxiden, die mit demselben Metall und Sauerstoff gebildet werden (wie Eisen (II) und Eisen (III) oxid oder Eisen (III) bzw. Eisen (III)). Wenn sich ein Sauerstoff mit einem Metall verbindet, um ein Metalloxid zu bilden, soll sich ein basisches Oxid gebildet haben.

Dies liegt daran, dass sie durch Auflösen in Wasser eine Base bilden oder in bestimmten Prozessen als Basen reagieren. Ein Beispiel hierfür ist, wenn Verbindungen wie CaO und Na ₂ O mit Wasser reagieren und zu den Hydroxiden Ca (OH) ₂ bzw. 2NaOH führen.

Basische Oxide haben normalerweise einen ionischen Charakter und werden kovalenter, wenn über Elemente rechts vom Periodensystem gesprochen wird. Es gibt auch saure Oxide (gebildet aus Nichtmetallen) und amphotere Oxide (gebildet aus amphoteren Elementen).

Ausbildung

Die Alkali- und Erdalkalimetalle bilden aus Sauerstoff drei verschiedene Arten von binären Verbindungen. Neben Oxiden können auch Peroxide (die Peroxidionen, O ₂ ^{2- enthalten} ) und Superoxide (die Superoxid-O ₂ ^- -Ionen enthalten ) auftreten .

Alle Oxide, die aus Alkalimetallen gebildet werden, können hergestellt werden, indem das entsprechende Nitrat des Metalls mit seinem elementaren Metall erhitzt wird, wie nachstehend gezeigt, wobei der Buchstabe M ein Metall darstellt:

2MNO ₃ + 10M + Wärme → 6M ₂ O + N ₂

Um andererseits die basischen Oxide aus den Erdalkalimetallen herzustellen, werden ihre entsprechenden Carbonate wie bei der folgenden Reaktion erhitzt:

OLS ₃ + Wärme → MO + CO ₂

Die Bildung basischer Oxide kann auch durch Behandlung mit Sauerstoff auftreten, wie im Fall von Sulfiden:

2MS + 3O ₂ + Wärme → 2MO + 2SO ₂

Schließlich kann es durch Oxidation einiger Metalle mit Salpetersäure auftreten, wie dies bei den folgenden Reaktionen der Fall ist:

2Cu + 8HNO ₃ + Wärme → 2CuO + 8NO ₂ + 4H ₂ O + O ₂

Sn + 4HNO ₃ + Wärme → SnO ₂ + 4NO ₂ + 2H ₂ O.

Nomenklatur

Die Nomenklatur der basischen Oxide variiert je nach Stöchiometrie und möglichen Oxidationszahlen des beteiligten Metallelements.

Es ist möglich, hier die allgemeine Formel zu verwenden, die Metall + Sauerstoff ist, aber es gibt auch eine stöchiometrische Nomenklatur (oder alte Stock-Nomenklatur), in der Verbindungen benannt werden, indem das Wort "Oxid" gefolgt vom Namen des Metalls und seiner Oxidationsstufe in römischen Ziffern.

Wenn es um eine systematische Nomenklatur mit Präfixen geht, werden die allgemeinen Regeln mit dem Wort "Oxid" verwendet, aber die Präfixe werden jedem Element mit der Anzahl der Atome in der Formel hinzugefügt, wie im Fall von "Di-Eisen-Trioxid". .

In der traditionellen Nomenklatur werden die Suffixe «–oso» und «–ico» verwendet, um die begleitenden Metalle mit niedrigerer oder höherer Wertigkeit in einem Oxid zu identifizieren, zusätzlich zu der Tatsache, dass basische Oxide aufgrund ihrer Fähigkeit zur Bildung als «basische Anhydride» bekannt sind basische Hydroxide, wenn ihnen Wasser zugesetzt wird.

Zusätzlich verwendet diese Nomenklatur die Regeln, so dass ein Metall, wenn es Oxidationsstufen bis +3 hat, mit den Regeln der Oxide benannt wird, und wenn es Oxidationsstufen größer oder gleich +4 hat, wird es mit den Regeln benannt Regeln der Anhydride.

Zusammenfassungsregeln für die Benennung basischer Oxide

Die Oxidationsstufen (oder Valenz) jedes Elements sollten immer beachtet werden. Diese Regeln sind nachstehend zusammengefasst:

1- Wenn das Element eine einzige Oxidationszahl hat, wie zum Beispiel im Fall von Aluminium (Al ₂ O ₃ ), heißt das Oxid:

Traditionelle Nomenklatur

Aluminiumoxid.

Systematik mit Präfixen

Entsprechend der Anzahl der Atome, die jedes Element hat; das heißt, Dialuminumtrioxid.

Systematik mit römischen Ziffern

Aluminiumoxid, wo die Oxidationsstufe nicht geschrieben ist, weil es nur eine hat.

2- Wenn das Element zwei Oxidationszahlen hat, zum Beispiel im Fall von Blei (+2 und +4, die die Oxide PbO bzw. PbO _{2 ergeben} ), heißt es:

Traditionelle Nomenklatur

Suffixe "Bär" und "ico" für Moll bzw. Dur. Zum Beispiel: Lot für PbO und Bleioxid für PbO ₂ .

Systematische Nomenklatur mit Präfixen

Bleioxid und Bleidioxid.

Systematische Nomenklatur mit römischen Ziffern

Blei (II) oxid und Blei (IV) oxid.

3- Wenn das Element mehr als zwei (bis zu vier) Oxidationszahlen hat, heißt es:

Traditionelle Nomenklatur

Wenn das Element drei Valenzen hat, werden das Präfix «hypo-» und das Suffix «–oso» zur kleinsten Valenz hinzugefügt, wie zum Beispiel bei Hypophosphor; das Suffix «–oso» wird wie bei Phosphoroxid zur Zwischenvalenz hinzugefügt; und schließlich wird zu der größeren Wertigkeit "-ico" hinzugefügt, wie in Phosphoroxid.

Wenn das Element vier Valenzen hat, wie im Fall von Chlor, wird das vorherige Verfahren für die niedrigste und zwei folgende angewendet, aber zu dem Oxid mit der höchsten Oxidationszahl werden das Präfix "per-" und das Suffix "–ico" hinzugefügt. . Dies führt (zum Beispiel) zu einem Perchloroxid für die Oxidationsstufe +7 dieses Elements.

Bei Systemen mit einem Präfix oder römischen Ziffern werden die Regeln, die für drei Oxidationszahlen angewendet wurden, wiederholt, wobei sie gleich bleiben.

Eigenschaften

- Sie kommen in der Natur als kristalline Feststoffe vor.

- Basische Oxide neigen im Gegensatz zu anderen Oxiden, die Moleküle bilden, dazu, polymere Strukturen anzunehmen.

- Aufgrund der beträchtlichen Stärke der MO-Bindungen und der Polymerstruktur dieser Verbindungen sind basische Oxide normalerweise unlöslich, können jedoch von Säuren und Basen angegriffen werden.

- Viele der basischen Oxide gelten als nichtstöchiometrische Verbindungen.

- Die Bindungen dieser Verbindungen hören auf, ionisch zu sein und werden kovalent, je weiter sie im Periodensystem pro Periode voranschreiten.

- Die Säureeigenschaft eines Oxids nimmt zu, wenn es durch eine Gruppe im Periodensystem abfällt.

- Es erhöht auch den Säuregehalt eines Oxids bei höheren Oxidationszahlen.

- Basische Oxide können mit verschiedenen Reagenzien reduziert werden, andere können sogar durch einfaches Erhitzen (thermische Zersetzung) oder durch eine Elektrolysereaktion reduziert werden.

- Die meisten wirklich basischen (nicht amphoteren) Oxide befinden sich auf der linken Seite des Periodensystems.

- Der größte Teil der Erdkruste besteht aus festen Oxiden vom Metalltyp.

- Oxidation ist einer der Wege, die zur Korrosion eines metallischen Materials führen.

Beispiele

Eisenoxid

Es kommt in Eisenerzen in Form von Mineralien wie Hämatit und Magnetit vor.

Zusätzlich bildet Eisenoxid den berühmten roten "Rost", der aus korrodierten Metallmassen besteht, die Sauerstoff und Feuchtigkeit ausgesetzt waren.

Natriumoxid

Es ist eine Verbindung, die bei der Herstellung von Keramik und Gläsern verwendet wird und eine Vorstufe bei der Herstellung von Natriumhydroxid (Ätznatron, ein starkes Lösungsmittel und Reinigungsprodukt) ist.

Magnesiumoxid

Diese Verbindung ist ein hygroskopisches festes Mineral und weist eine hohe Wärmeleitfähigkeit und eine niedrige elektrische Leitfähigkeit auf. Sie wird mehrfach im Bauwesen (z. B. feuerfeste Wände) und bei der Sanierung von kontaminiertem Wasser und Land eingesetzt.

Kupferoxid

Es gibt zwei Varianten von Kupferoxid. Kupferoxid ist ein schwarzer Feststoff, der aus dem Bergbau gewonnen wird und als Pigment oder zur endgültigen Entsorgung gefährlicher Stoffe verwendet werden kann.

Andererseits ist Kupferoxid ein roter Halbleiterfeststoff, der Pigmenten, Fungiziden und Meeresfarben zugesetzt wird, um die Ansammlung von Rückständen auf Schiffsrümpfen zu vermeiden.

Verweise

1. Britannica, E. (nd). Oxid. Von britannica.com abgerufen
2. Wikipedia. (sf). Oxid. Abgerufen von en.wikipedia.org
3. Chang, R. (2007). Mexiko: McGraw-Hill.
4. LibreTexts. (sf). Oxide. Abgerufen von chem.libretexts.org
5. Schulen, NP (sf). Benennung von Oxiden und Peroxiden. Abgerufen von newton.k12.ma.us