Oxizi nemetalici: modul în care se formează, nomenclatorul, proprietățile
Oxizii nemetalici sunt de asemenea numiți oxizi de acid, deoarece reacționează cu apa pentru a forma acizi sau baze pentru a forma săruri. Acest lucru poate fi observat în cazul compușilor cum ar fi dioxidul de sulf (SO2) și oxidul de clor (I), care reacționează cu apa pentru a produce acizii slabi H 2 SO 3 și, respectiv, HOCI.
Oxele nemetalice sunt covalente, spre deosebire de cele metalice, care reprezintă oxizi de caracter ionic. Oxigenul are capacitatea de a forma legături cu un număr enorm de elemente datorită capacității sale electronegative, făcându-l o bază excelentă pentru o mare varietate de compuși chimici.
Printre acești compuși există posibilitatea ca dianionul de oxigen să se lege la un metal sau nemetalic pentru a forma un oxid. Oxizii sunt compuși chimici obișnuiți în natură, care au caracteristica de a avea cel puțin un atom de oxigen legat de un alt element, metalic sau nemetalic.
Acest element apare într-o stare de agregare solidă, lichidă sau gazoasă, în funcție de elementul la care este legat oxigenul și de numărul de oxidare al acestuia.
Între un oxid și altul, chiar dacă oxigenul este legat de același element, pot exista diferențe mari în proprietățile sale; prin urmare, ele trebuie să fie pe deplin identificate pentru a evita confuzia.
Cum se formează?
După cum s-a explicat mai sus, se formează oxizi de acid după legarea unui cation nemetalic cu un dianion de oxigen (O2-).
Acest tip de compus este observat în elementele situate în partea dreaptă a tabelului periodic (metaloizii generează în mod obișnuit oxizi amfoterici) și în metale de tranziție în stări de oxidare ridicată.
Un mod foarte obișnuit de a forma un oxid nemetalic este prin descompunerea compușilor ternari numiți oxacizi, care sunt formați de un oxid nemetalic și de apă.
Din acest motiv, oxizii nemetalici sunt de asemenea numiți anhidride, deoarece sunt compuși care se caracterizează prin faptul că au pierdut o moleculă de apă în timpul formării lor.
De exemplu, în reacția de descompunere a acidului sulfuric la temperaturi ridicate (400 ° C), H2S04 se descompune până la punctul de a deveni total abur de SO3 și H20, în funcție de reacție: H 2 SO 4 + Încălzire → SO 3 + H 2 O
O altă modalitate de a forma oxizi nemetalici este prin oxidarea directă a elementelor, ca în cazul dioxidului de sulf: S + O 2 → SO 2
De asemenea, se întâmplă în oxidarea carbonului cu acid azotic pentru a forma dioxid de carbon: C + 4HNO3 → CO 2 + 4NO 2 + 2H 2 O
nomenclatură
Pentru a desemna oxizii nemetalici, trebuie luați în considerare câțiva factori, cum ar fi numerele de oxidare pe care le poate avea elementul nemetalic și caracteristicile stoichiometrice ale acestuia.
Nomenclatorul său este similar cu cel al oxizilor de bază. În plus, în funcție de elementul cu care oxigenul este combinat pentru a forma oxidul, elementul oxigen sau nemetal va fi scris mai întâi în formula sa moleculară; totuși, acest lucru nu afectează regulile de denumire pentru acești compuși.
Nomenclatura sistematică cu cifre romane
Pentru a numi oxizii de acest tip folosind vechea nomenclatură a stocului (sistematic cu cifre romane), elementul care este pe dreapta în formula este numit primul.
Dacă este elementul nemetalic, se adaugă sufixul "uro", apoi prepositionul "de" și se termină prin denumirea elementului din stânga; dacă este oxigen, începeți cu "oxid" și denumiți elementul.
Se finalizează prin plasarea stării de oxidare a fiecărui atom urmată de numele său, fără spații, în cifre romane și între semnele parantezelor; în cazul în care are doar un singur număr de valență, acest lucru este omis. Se aplică numai elementelor care au numere pozitive de oxidare.
Nomenclatura sistematică cu prefixe
Atunci când se folosește nomenclatura sistematică cu prefixe, se folosește același principiu ca și în Nomenclatorul stocului, dar cifrele romane nu sunt plasate pentru a indica stările de oxidare.
În schimb, numărul de atomi din fiecare trebuie să fie indicat prin prefixele "mono", "di", "tri" și așa mai departe; Trebuie menționat faptul că, dacă nu există posibilitatea confundării unui monoxid cu un alt oxid, acest prefix este omis. De exemplu, pentru oxigen, "mono" este omis în SeO (oxid de seleniu).
Nomenclatura tradițională
Când se folosește nomenclatura tradițională, este plasată prima denumire generică - care în acest caz este termenul "anhidridă" - și este continuată în funcție de numărul de stări de oxidare pe care nemetalele le posedă.
Când are o singură stare de oxidare, este urmată de preposition "of" plus numele elementului nemetalic.
Pe de altă parte, dacă acest element are două stări de oxidare, ultimul "urs" sau "ico" este plasat atunci când folosește valența inferioară sau respectiv superioară.
Dacă non-metalul are trei numere de oxidare, minorul este numit cu prefixul "hiccup" și sufixul "bear", intermediarul cu "ursul" care se termină și cel mai mare cu sufixul "ico".
Atunci când non-metalul are patru stări de oxidare, cel mai mic dintre toate este denumit cu prefixul "hiccup" și sufixul "urs", intermediarul minor cu "ursul" final, principalul intermediar cu sufixul "ico" mai mare dintre toate cu prefixul "per" și sufixul "ico".
Reguli rezumative pentru denumirea de oxizi nemetalici
Indiferent de nomenclatura utilizată, respectați întotdeauna oxidarea (sau valența) fiecărui element prezent în oxid. Regulile de denumire a acestora sunt rezumate mai jos:
Prima regulă
Dacă nemetalul are o stare unică de oxidare, cum este cazul borului (B203), acest compus este denumit după cum urmează:
Nomenclatura tradițională
Anhidridă de bor.
Sistematica cu prefixe
Conform numărului de atomi ai fiecărui element; în acest caz, trioxid de dibor.
Sistematică cu cifre romane
Oxid de bor (deoarece are o stare de oxidare unică, acest lucru este omis).
Regula a doua
Dacă nemetalul are două stări de oxidare, ca în cazul cărbunelui (+2 și +4, care provoacă oxizii CO și respectiv CO 2 ), vom proceda pentru a le denumi după cum urmează:
Nomenclatura tradițională
Terminările "bear" și "ico" pentru a indica valența mai mică și mai mare, respectiv (anhidridă carbonică pentru CO și dioxid de carbon pentru CO 2 ).
Nomenclatura sistematică cu prefixe
Monoxid de carbon și dioxid de carbon.
Nomenclatura sistematică cu cifre romane
Oxid de carbon (II) și oxid de carbon (IV).
A treia regulă
Dacă non-metalul are trei sau patru stări de oxidare, acesta este denumit după cum urmează:
Nomenclatura tradițională
Dacă non-metalul are trei valențe, procedați după cum a fost explicat anterior. În cazul sulfului, acestea ar fi anhidridă hiposulfurică, dioxid de sulf și, respectiv, anhidridă sulfurică.
Dacă nemetalul are trei stări de oxidare, se numește în același mod: anhidrida hipocloră, anhidrida cloroasă, anhidrida clorică și, respectiv, anhidrida perclorică.
Nomenclatura sistematică cu prefixe sau cifre romane
Se aplică aceleași reguli utilizate pentru compușii în care se aplică două stări de oxidare, obținându-se nume foarte asemănătoare cu cele ale acestora.
proprietăţi
- Ele pot fi găsite în diferite stări de agregare.
- nemetalele care formează acești compuși au numere de oxidare ridicate.
- Oxizii nemetalici în fază solidă sunt, în general, de structură fragilă.
- Sunt în principal compuși moleculari, cu caracter covalent.
- Acestea sunt de natură acidă și formează compuși oxiaceți.
- Caracterul său acid crește de la stânga la dreapta în tabelul periodic.
- Nu au o bună conductivitate electrică sau termică.
- Acești oxizi au puncte de topire și puncte de fierbere relativ mai scăzute decât omologii lor de bază.
- Au reacții cu apă pentru a da naștere unor compuși acide sau unor specii alcaline pentru a obține săruri.
- Atunci când reacționează cu oxizi de tip de bază, ele provin de săruri ale oxoanionelor.
- Unii dintre acești compuși, cum ar fi oxizi de sulf sau de azot, sunt considerați poluanți ai mediului.
aplicații
Oxizii nemetalici au o gamă largă de utilizări, atât în domeniul industrial, cât și în laboratoare și în diferite domenii ale științei.
Utilizările sale includ crearea de produse cosmetice, cum ar fi roșu sau email, și fabricarea de ceramică.
Ele sunt de asemenea utilizate în îmbunătățirea vopselelor, în producerea de catalizatori, în prepararea lichidului în stingătoare sau în gazul de propulsie în produsele alimentare în aerosoli și sunt chiar folosite ca anestezic în operațiile minore.
Exemple
Oxid de clor
Sunt date două tipuri de oxid de clor. Oxidul de clor (III) este o substanță solidă de culoare maro, de culoare închisă, care are proprietăți foarte explozive, chiar și la temperaturi mai scăzute decât punctul de topire a apei (0 ° K).
Pe de altă parte, oxidul de clor (VII) este un compus gazos cu proprietăți corozive și inflamabile care se obține prin combinarea acidului sulfuric cu unul dintre perclorați.
Oxidul de siliciu
Este un solid care este, de asemenea, cunoscut ca silice și este utilizat în fabricarea cimentului, a ceramicii și a sticlei.
În plus, poate forma diferite substanțe în funcție de ordinea lor moleculară, cuarțul de origine când constituie cristale ordonate și opal atunci când aranjamentul său este amorf.
Oxid de sulf
Dioxidul de sulf este un precursor de gaz incolor al trioxidului de sulf, în timp ce trioxidul de sulf este un compus primar când se efectuează sulfonarea, ceea ce conduce la fabricarea de produse farmaceutice, coloranți și detergenți.
În plus, este un agent de contaminare de mare importanță, deoarece este prezent în ploaia acidă.
