اکسیدهای بالاتر: طبقه بندی، فرمول ها و خواص آنها

2024 نویسنده: Angel Austin | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-02 17:45

هر دانش آموز در درس شیمی با مفهوم "اکسید" آشنا شد. از این کلمه به تنهایی، جسم چیزی به طرز غیرقابل توصیف وحشتناکی به نظر می رسد. اما اینجا هیچ اشکالی ندارد. اکسیدهای بالاتر موادی هستند که حاوی ترکیبات مواد ساده با اکسیژن (در حالت اکسیداسیون -2) هستند. شایان ذکر است که آنها با: واکنش نشان می دهند

• O₂ (اکسیژن)، اگر عنصر در بالاترین CO نباشد. به عنوان مثال، SO₂ با اکسیژن واکنش می دهد (زیرا CO +4 است)، اما SO_{3 - ندارد (زیرا در بالاترین اکسیداسیون هزینه دارد. حالت +6).}
• H_{2 (هیدروژن) و C (کربن). فقط برخی از اکسیدها واکنش نشان می دهند.}
• اگر قلیایی یا اسیدی محلول به دست آید آب.

همه اکسیدها با نمک ها و غیر فلزات (به جز مواد فوق) واکنش می دهند.

شایان ذکر است که برخی از مواد (به عنوان مثال، اکسید نیتریک، اکسید آهن و اکسید کلر) ویژگی های خاص خود را دارند، یعنی ممکن است ویژگی های شیمیایی آنها با سایر مواد متفاوت باشد.

طبقه بندی اکسیدها

آنها به دو شاخه تقسیم می شوند: آنهایی که می توانند نمک را تشکیل دهند و آنهایی که می توانند نمک را تشکیل دهندآنها نمی توانند آن را تشکیل دهند.

نمونه‌هایی از فرمول‌های اکسیدهای بالاتر که نمک تشکیل نمی‌دهند: NO (اکسید نیتریک دو ظرفیتی است، گاز بی‌رنگ در هنگام رعد و برق تشکیل می‌شود)، CO (مونوکسید کربن)، N₂ O (نیتریک اکسید تک ظرفیتی)، SiO (اکسید سیلیکون)، S_{2O (اکسید گوگرد)، آب.}

این ترکیبات می توانند با بازها، اسیدها و اکسیدهای تشکیل دهنده نمک واکنش دهند. اما هنگامی که این مواد واکنش نشان می دهند، نمک ها هرگز تشکیل نمی شوند. به عنوان مثال:

CO (مونوکسید کربن) + NaOH (هیدروکسید سدیم)=HCOONa (فرمت سدیم)

اکسیدهای نمک ساز به سه نوع اکسیدهای اسیدی، باز و آمفوتریک تقسیم می شوند.

اکسیدهای اسید

اکسید بالاتر اسیدی یک اکسید نمک ساز است که مربوط به اسید است. به عنوان مثال، اکسید سولفور شش ظرفیتی (SO₃) دارای ترکیب شیمیایی مربوطه است - H₂SO_{4. این عناصر با اکسیدهای پایه و آمفوتریک، بازها و آب واکنش می دهند. نمک یا اسید تشکیل می شود.}

1. با اکسیدهای قلیایی: CO₂ (دی اکسید کربن) + MgO (اکسید منیزیم)=MgCO_{3(نمک تلخ).}
2. با اکسیدهای آمفوتریک: P₂O₅ (اکسید فسفر)+ Al₂ O₃ (اکسید آلومینیوم)=2AlPO_{4(فسفات آلومینیوم یا ارتوفسفات).}
3. با بازها (قلیاها): CO₂ (دی اکسید کربن) + 2NaOH (سودا سوزآور)=Na₂CO 3 _{(کربنات سدیم یا خاکستر سودا) + H}2_{O (آب).}
4. با آب: CO₂ (دی اکسید کربن) +H₂O=H₂CO_{3(اسید کربنیک، پس از واکنش فوراً به دی اکسید کربن تجزیه می شود و آب).}

اکسیدهای اسیدی با یکدیگر واکنش نشان نمی دهند.

اکسیدهای اساسی

اکسید بالاتر پایه یک اکسید فلزی نمک ساز است که مربوط به پایه است. اکسید کلسیم (CaO) مربوط به هیدروکسید کلسیم است (Ca(OH)₂). این مواد با اکسیدهای اسیدی و آمفوتریک، اسیدها (به استثنای H₂SiO_{3، چون اسید سیلیسیک نامحلول است) و آب برهم کنش دارند.}

1. با اکسیدهای اسیدی: CaO (اکسید کلسیم) + CO₂ (دی اکسید کربن)=CaCO_{3(کربنات کلسیم یا گچ معمولی).}
2. با اکسید آمفوتریک: CaO (اکسید کلسیم) + Al₂O₃ (اکسید آلومینیوم)=Ca (AlO 2₎2 _{(آلومینات کلسیم).}
3. با اسیدها: CaO (اکسید کلسیم) + H₂SO₄ (اسید سولفوریک)=CaSO₄ (سولفات کلسیم یا گچ) + H_2O.
4. با آب: CaO (اکسید کلسیم) + H₂O=Ca(OH)_{2(واکنش کاهش هیدروکسید کلسیم یا آهک).}

با یکدیگر تعامل نکنید.

اکسیدهای آمفوتریک

اکسید بالاتر آمفوتریک، اکسید یک فلز آمفوتر است. بسته به شرایط می تواند خواص بازی یا اسیدی از خود نشان دهد. برای مثال، فرمول‌های اکسیدهای بالاتری که خواص آمفوتریک را نشان می‌دهند: ZnO (اکسید روی)، Al₂O_{3 (آلومینا). آمفوتریک واکنش نشان دهیداکسیدها با قلیاها، اسیدها (همچنین به استثنای اسید سیلیسیک)، اکسیدهای بازی و اسیدی.}

1. با بازها: ZnO (اکسید روی) + 2NaOH (باز سدیم)=Na₂ZnO₂ (نمک دو برابر روی و سدیم) + H_2O.
2. با اسیدها: Al₂O₃ (اکسید آلومینیوم) + 6HCl (اسید کلریدریک)=2AlCl₃ (کلرید آلومینیوم یا کلرید آلومینیوم) + 3H_2O.
3. با اکسیدهای اسیدی: Al₂O₃ (اکسید آلومینیوم) + 3SO₃ (اکسید گوگرد شش ظرفیتی)=Al₂(SO₄)_{3 (آلومینیم آلوم).}
4. با اکسیدهای اساسی: Al₂O₃ (اکسید آلومینیوم) + Na₂ O (اکسید سدیم)=2NaAlO_{2 (آلومینات سدیم).}

عناصر اکسیدهای آمفوتریک بالاتر با یکدیگر و با آب برهمکنش ندارند.