Parunāsim par to, kā noteikt oksīda dabu. Sāksim ar to, ka visas vielas parasti iedala divās grupās: vienkāršas un sarežģītas. Elementi ir sadalīti metālos un nemetālos. Kompleksie savienojumi tiek iedalīti četrās klasēs: bāzes, oksīdi, sāļi, skābes.
Definīcija
Tā kā oksīdu raksturs ir atkarīgs no to sastāva, vispirms definēsim šo neorganisko vielu klasi. Oksīdi ir sarežģītas vielas, kas sastāv no diviem elementiem. To īpatnība ir tāda, ka skābeklis vienmēr atrodas formulā kā otrais (pēdējais) elements.
Visizplatītākā iespēja ir vienkāršu vielu (metālu, nemetālu) mijiedarbība ar skābekli. Piemēram, magnijam reaģējot ar skābekli, veidojas magnija oksīds, kam piemīt pamatīpašības.
Nomenklatūra
Oksīdu raksturs ir atkarīgs no to sastāva. Ir noteikti noteikumi, saskaņā ar kuriem šādas vielas tiek nosauktas.
Ja oksīdu veido galveno apakšgrupu metāli, valence nav norādīta. Piemēram, kalcija oksīds CaO. Ja līdzīgas apakšgrupas metāls, kuram ir mainīga valence, ir pirmais savienojumā, tad tas noteikti irapzīmēti ar romiešu cipariem. Ievietots aiz savienojuma nosaukuma iekavās. Piemēram, ir dzelzs oksīdi (2) un (3). Sastādot oksīdu formulas, jāatceras, ka tajā esošo oksidācijas pakāpju summai jābūt vienādai ar nulli.
Klasifikācija
Apskatīsim, kā oksīdu raksturs ir atkarīgs no oksidācijas pakāpes. Metāli ar oksidācijas pakāpi +1 un +2 ar skābekli veido bāzes oksīdus. Īpaša šādu savienojumu iezīme ir oksīdu pamatdaba. Šādi savienojumi nonāk ķīmiskā mijiedarbībā ar sāļus veidojošiem nemetālu oksīdiem, veidojot ar tiem sāļus. Turklāt bāzes oksīdi reaģē ar skābēm. Mijiedarbības rezultāts ir atkarīgs no daudzuma, kādā tika uzņemtas izejvielas.
Nemetāli, kā arī metāli ar oksidācijas pakāpi no +4 līdz +7, ar skābekli veido skābus oksīdus. Oksīdu raksturs liecina par mijiedarbību ar bāzēm (sārmiem). Mijiedarbības rezultāts ir atkarīgs no daudzuma, kādā tika uzņemts sākotnējais sārms. Ar tā trūkumu kā reakcijas produkts veidojas skābes sāls. Piemēram, oglekļa monoksīda (4) reakcijā ar nātrija hidroksīdu veidojas nātrija bikarbonāts (skābes sāls).
Skābā oksīda mijiedarbības gadījumā ar pārmērīgu sārmu daudzumu reakcijas produkts būs vidējais sāls (nātrija karbonāts). Skābo oksīdu raksturs ir atkarīgs no oksidācijas pakāpes.
Tos iedala sāli veidojošos oksīdos (kuros elementa oksidācijas pakāpe ir vienāda ar grupas numuru), kā arī vienaldzīgosoksīdi, kas nevar veidot sāļus.
Amfoteriskie oksīdi
Oksīdu īpašībām ir arī amfoterisks raksturs. Tās būtība slēpjas šo savienojumu mijiedarbībā gan ar skābēm, gan sārmiem. Kuriem oksīdiem ir divējādas (amfoteriskas) īpašības? Tie ietver metālu bināros savienojumus ar oksidācijas pakāpi +3, kā arī berilija, cinka oksīdus.
Iegūšanas metodes
Ir dažādi veidi, kā iegūt oksīdus. Visizplatītākā iespēja ir vienkāršu vielu (metālu, nemetālu) mijiedarbība ar skābekli. Piemēram, magnijam reaģējot ar skābekli, veidojas magnija oksīds, kam piemīt pamatīpašības.
Turklāt oksīdus var iegūt arī kompleksu vielu mijiedarbībā ar molekulāro skābekli. Piemēram, sadedzinot pirītu (dzelzs sulfīds 2), var iegūt uzreiz divus oksīdus: sēru un dzelzi.
Cita iespēja oksīdu iegūšanai ir skābekli saturošu skābju sāļu sadalīšanās reakcija. Piemēram, kalcija karbonāta sadalīšanās var radīt oglekļa dioksīdu un kalcija oksīdu (atdzēstos kaļķus).
Nešķīstošu bāzu sadalīšanās laikā veidojas arī pamata un amfoteriskie oksīdi. Piemēram, kad tiek kalcinēts dzelzs (3) hidroksīds, veidojas dzelzs (3) oksīds, kā arī ūdens tvaiki.
Secinājums
Oksīdi ir neorganisku vielu klase ar plašu rūpniecisku pielietojumu. Tos izmanto būvniecības nozarē, farmācijas rūpniecībā, medicīnā.
Turklāt bieži tiek izmantoti amfoteriskie oksīdiorganiskajā sintēzē kā katalizatori (ķīmisko procesu paātrinātāji).
