Oxizi

Categorie: Chimie Anorganică
Tag-uri:     oxizi acizi anhidride acide oxizi bazici anhidride bazice carbonat de calciu carbonat de argint oxizii azotului oxizii fierului oxizii cuprului preparare acizi preparare baze

Susține Lectii-Virtuale!

Oxizii sunt compuși binari ai oxigenului. Un oxid conține cel puțin au atom de oxigen și un atom al unui alt element în compoziția lui. 

Structură
Formulă Generală
Nomenclatură
Clasificare


Structură
Oxizii sunt compuși binari ai oxigenului. În moleculele oxizilor, atomul de oxigen este legat cu ambele lui valențe de un alt element. Principial, oxizii pot fi considerați derivați ai apei, presupunând că cei doi atomi de hidrogen ai apei sunt înlocuiți cu cantități echivalente de alți atomi: H₂O, Cl₂O, Na₂O. 

Oxizii nu trebuie confundați cu peroxizii. Moleculele peroxizilor conțin doi atomi de oxigen legați direct între ei formând o grupă peroxo sau grupă peroxidică, . Grupa  este caracteristică apei oxigenate, H₂O₂, și derivaților săi. 

Formula generală
Formula generală a unui oxid este R₂O, în care R reprezintă un element monovalent. De exemplu: Na₂O, MgO, Al₂O₃, CO₂, N₂O₅, SO₃.

Nomenclatură
Denumirea generală a unui compus a oxigenului cu un alt element este oxid. De exemplu: oxid de calciu, oxid de fier, etc. La elementele care formează oxizi diferiți, proporțiile stoechiometrice între componente sunt indicate prin prefixele mono, bi/di, tri, tetra, penta, hexa, etc. legate de numele elementului la care se referă. De exemplu:

• NO - monoxid de azot (Prefixul mono poate fi în general omis.) 
• NO₂ - dioxid de azot
• N₂O₃ - trioxid de azot
• N₂O₄ - tetraoxid de azot (tetroxid de azot)
• N₂O₅ - pentaoxid de azot (pentoxid de azot)

Proporțiile dintre componentele unui oxid mai pot fi indicate, după modul general, prin numere romane reprezentând numărul de oxidare sau valența stoechiometrică a elementului, scrisă în paranteză imediat după numele acestuia. De exemplu:

• FeO - oxid de fier (II)
• Fe₂O₃ - oxid de fier (III)
• Fe₃O₄ - oxid de fier (II, III) sau oxid de fier (II) și (III)

Se mai obișnuiește ca la oxizii acelor elemente care prezintă două valențe deosebite, să se indice prin terminațiile ic sau os, adăugate la numele elementului, în care din acești oxizi elementul are valența superioară sau inferioară. De exemplu:

• FeO - oxid feros
• Fe₂O₃ - oxid feric
• Cu₂O - oxid cupros
• CuO - oxid cupric

Clasificare
După comportarea lor în reacția cu apa, oxizii se clasifică în anhidride și oxizi indiferenți. 

Anhidridele sunt oxizii care reacționează cu apa formând hidroxizi. După caracterul hidroxidului rezultat se deosebesc: oxizi acizi (anhidride acide) și oxizi bazici (anhidride bazice). 

Oxizii acizi sunt oxizii care prin combinarea cu apa formează un acid. Exemple de oxizi acizi sunt SO₂ - dioxid de sulf, SO₃ - trioxid de sulf, P₂O₅ - pentaoxid de fosfor, CO₂ - dioxid de carbon, care prin combinare cu apa formează acizii H₂SO₃ - acid sulfuros, H₂SO₄ - acid sulfuric, H₃PO₄ - acid fosforic, H₂CO₃ - acid carbonic:
 
Tot oxizi acizi sunt considerați și oxizii care, deși nu reacționează direct cu apa, rezultă prin deshidratarea unui acid, ca de exemplu, SiO₂, dioxidul de siliciu. care rezultă prin deshidratarea acidului silicic, H₂SiO₄: 

     

Oxizii acizi reacționează cu bazele formând o sare și apă. De exemplu, reacția dintre dioxidul de carbon și hidroxidul de calciu, prin care se obține carbonatul de calciu și apă:

     

Oxizii bazici sunt oxizii care prin combinare cu apa formează o bază. Exemple de oxizi bazici sunt: Na₂O - oxid de sodiu, CaO - oxid de calciu, MgO - oxid de magneziu, BaO - oxid de bariu, care, prin combinare cu apa formează bazele: NaOH - hidroxid de sodiu, Ca(OH)₂ - hidroxid de calciu, Mg(OH)₂ - hidroxid de magneziu, Ba(OH)₂ - hidroxid de bariu:

     
     
     
     

Tot oxizi bazici sunt considerați și oxizii care, deși nu reacționează cu apa, rezultă prin deshidratarea unei baze, ca de exemplu CuO - oxid de cupru (II), care rezultă prin deshidratarea hidroxidului de cupru, Cu(OH)₂:

     

Oxizii bazici reacționează cu acizii formând o sare și apă. De exemplu, reacția dintre oxidul de cupru (II) și acidul sulfuric, prin care se obține sulfat de cupru și apă:

     

Majoritatea oxizilor de metale se comportă ca anhidride de baze. Există însă și oxizi metalici care au caracter de anhidride acide, de exemplu, trioxidul de crom, CrO₃, sau heptoxidul de mangan, Mn₂O₇. 

Oxizii amfoteri (oxizii amfiprotici) sunt oxizii care în reacția cu apa formează fie o bază fie un acid, în funcție de condițiile de reacție. Exemplu de oxid amfoter este oxidul de aluminiu, Al₂O₃, căruia îi corespunde hidroxidul Al(OH)₃, care poate disocia atât ca acid, cât și ca bază. 

Oxizii indiferenți sunt acei oxizi care nu sunt nici anhidride de baze, nici anhidride de acizi, ca de exemplu, CO - monoxidul de carbon, sau N₂O - protoxid de azot. 

Proprietăți
Oxizii sunt, în general, substanțe stabile la încălzire; numai oxizii metalelor nobile (ruteniu, rodiu, paladiu, argint, osmiu, iridiu, platină și aur) se descompun prin încălzire slabă. Majoritatea oxizilor pot fi reduși, prin încălzire cu hidrogen sau cărbune, la elementul de la care provin. 

Metode generale de obținere
Oxizii de pot obține, în general, prin două metode: 

a) Combinarea elementelor cu oxigenul. Aceasta este o metodă directă și reprezintă de fapt oxidarea obișnuită a substanțelor simple. De exemplu: arderea cărbunelui, când rezultă oxizii carbonului; arderea sulfului cu formare de bioxid de sulf; arderea fosforului până la pentoxid de fosfor; sinteza apei. 

b) Descompunerea unor compuși care conțin oxigen în moleculă. Aceasta este o metodă indirectă, deoarece se pornește de la o combinație a elementului respectiv care conține oxigen în moleculă și se descompune ușor. De exemplu, pentru obținerea oxidului de calciu nu se recurge la oxidarea calciului, acesta fiind un metal scump, ci la descompunerea, la temperatură înaltă, a carbonatului de calciu:
 



 






 

Preambul

Edith Beral, Mihai Zapan: Chimie Anorganică, ediția a 3-a, Editura Tehnică, București, 1963