что такое оксид металла

Свойства, номенклатура, применение и примеры оксидов металлов

M + это любой катион, полученный из чистого металла: от щелочных и переходных металлов, за исключением некоторых благородных металлов (таких как золото, платина и палладий), до более тяжелых элементов блока p периодической таблицы ( как свинец и висмут).

Почему окисление металла приводит к деградации его поверхности? Это связано с включением кислорода в кристаллическую структуру металла.

Когда это происходит, объем металла увеличивается, а исходные взаимодействия ослабевают, что приводит к разрушению твердого тела. Кроме того, эти трещины позволяют большему количеству молекул кислорода проникать во внутренние металлические слои, поглощая весь кусок изнутри..

Аналитически тенденция металла образовывать соответствующий оксид отражается в его восстановительных потенциалах, которые показывают, какой металл реагирует быстрее по сравнению с другим.

Золото, например, имеет гораздо больший восстановительный потенциал, чем железо, поэтому оно сияет своим характерным золотым свечением без оксида, который его размывает..

Свойства неметаллических оксидов

Другими словами: они также известны как основные ангидриды или основные оксиды.

основность

Основность оксидов металлов может быть проверена экспериментально с использованием кислотно-основного индикатора. Как? Добавление небольшого куска оксида в водный раствор с небольшим количеством растворенного индикатора; это может быть сжиженный сок фиолетовой капусты.

Таким образом, для оксида МО, который растворяется в воде, он превращается в гидроксид металла («гидратированный оксид») в соответствии со следующими химическими уравнениями:

Второе уравнение представляет собой баланс растворимости гидроксида М (ОН)₂. Обратите внимание, что металл имеет заряд 2+, что также означает, что его валентность равна +2. Валентность металла напрямую связана с его тенденцией к получению электронов.

Таким образом, чем позитивнее валентность, тем выше ее кислотность. В случае, когда М имел валентность +7, тогда оксид М₂О₇ это было бы кислым и не основным.

амфотерность

Оксиды металлов являются основными, однако не все имеют одинаковый металлический характер. Как узнать? Расположение металла М в периодической таблице. Чем больше он находится слева от него и в более низкие периоды, тем более металлическим он будет и, следовательно, более основным будет его оксид.

номенклатура

Как называются оксиды металлов? Есть три способа сделать это: традиционный, систематический и фондовый.

Традиционная номенклатура

С другой стороны, гипо- и префиксы добавляются, когда для металла доступно три или четыре валентности. Таким образом, Mn₂О₇ это оксид вМенгенICO, потому что Mn имеет валентность +7, самый высокий из всех.

Тем не менее, этот тип номенклатуры представляет определенные трудности и обычно используется наименее.

Систематическая номенклатура

Он учитывает количество атомов М и кислорода, составляющих химическую формулу оксида. Из них ему назначены соответствующие префиксы: моно-, ди-, три-, тетра- и т. Д..

На примере трех недавних оксидов металлов PbO является моноксидом свинца; PbO₂ диоксид свинца; и Na₂Или окись динатрия. Для случая ржавчины, Fe₂О₃, его соответствующее название является триоксидом дигеро.

Товарная номенклатура

В отличие от двух других номенклатур, в этом валентность металла имеет большее значение. Валентность указывается римскими цифрами в скобках: (I), (II), (III), (IV) и т. Д. Оксид металла тогда называют оксидом металла (n).

Применяя номенклатуру запаса для предыдущих примеров, мы имеем:

-PbO: оксид свинца (II).

-PbO₂: оксид свинца (IV).

-не доступно₂О: оксид натрия. Поскольку он имеет уникальную валентность +1, он не указан.

-Миннесота₂О₇: оксид марганца (VII).

Расчет числа валентностей

Но если у вас нет периодической таблицы с валентностями, как вы можете их определить? Для этого мы должны помнить, что анион O 2- он вносит два отрицательных заряда в оксид металла. Следуя принципу нейтральности, эти отрицательные заряды должны быть нейтрализованы положительными зарядами металла..

Поэтому, если число атомов кислорода известно по химической формуле, валентность металла может быть определена алгебраически, так что сумма зарядов дает ноль.

2 происходит из-за того, что есть два атома марганца. Решаем и очищаем Х, валентность металла:

То есть каждый Mn имеет валентность +7.

Как они образовались?

Влажность и рН напрямую влияют на окисление металлов в их соответствующих оксидах. Наличие СО₂, Оксид кислоты может быть достаточно растворен в воде, которая покрывает металлическую часть, чтобы ускорить введение кислорода в анионной форме в кристаллическую структуру металла..

Эту реакцию также можно ускорить с повышением температуры, особенно когда желательно получить оксид за короткое время..

Прямая реакция металла с кислородом

Оксиды металлов образуются как продукт реакции между металлом и окружающим кислородом. Это может быть представлено с помощью химического уравнения ниже:

Эта реакция медленная, так как кислород имеет сильную двойную связь O = O и электронный перенос между ним и металлом неэффективен.

Тем не менее, он значительно ускоряется с увеличением температуры и площади поверхности. Это связано с тем, что энергия, необходимая для разрыва двойной связи O = O, обеспечивается, и, поскольку существует большая площадь, кислород равномерно движется по всему металлу, одновременно сталкиваясь с атомами металла..

Чем больше количество реагента кислорода, тем больше валентность или степень окисления, возникающая для металла. Почему? Поскольку кислород захватывает все больше электронов из металла, пока он не достигнет максимальной степени окисления.

Это можно увидеть, например, для меди. Когда кусок металлической меди реагирует с ограниченным количеством кислорода, образуется медь₂O (оксид меди (I), оксид меди или двуокись диоксида):

4Cu (s) + O₂(г) + Q (тепло) => 2Cu₂O (s) (красное твердое вещество)

Но когда он реагирует в эквивалентных количествах, получается CuO (оксид меди (II), оксид меди или оксид меди):

2Cu (s) + O₂(г) + Q (нагрев) => 2CuO (s) (сплошной черный цвет)

Реакция солей металлов с кислородом

Оксиды металлов могут образовываться в результате термического разложения. Чтобы это было возможно, одна или две маленькие молекулы должны быть освобождены от исходного соединения (соли или гидроксида):

Обратите внимание, что H₂O, CO₂, НЕТ₂ и O₂ высвобождаются ли молекулы.

приложений

Из-за богатого состава металлов в земной коре и кислорода в атмосфере оксиды металлов обнаруживаются во многих минералогических источниках, из которых можно получить твердую основу для производства новых материалов..

Каждый оксид металла находит очень специфическое применение: от пищевых (ZnO и MgO) до цементных добавок (CaO) или просто в виде неорганических пигментов (Cr).₂О₃).

Некоторые оксиды настолько плотны, что контролируемый рост их слоев может защитить сплав или металл от дальнейшего окисления. Даже исследования показали, что окисление защитного слоя происходит так, как если бы это была жидкость, покрывающая все трещины или поверхностные дефекты металла..

Оксиды металлов могут принимать захватывающие структуры в виде наночастиц или крупных полимерных агрегатов..

Этот факт делает их предметом исследований для синтеза интеллектуальных материалов из-за его большой площади поверхности, которая используется для разработки устройств, которые реагируют на наименьший физический стимул.

Аналогично, оксиды металлов являются сырьем для многих технологических применений, от зеркал и керамики с уникальными свойствами для электронного оборудования до солнечных батарей..

примеров

Оксиды железа

2Fe (s) + O₂(г) => 2FeO (s) оксид железа (II).

6FeO (s) + O₂(г) => 2Fe₃О₄(s) Магнитный оксид железа.

Вера₃О₄, также известный как магнетит, это смешанный оксид; Это означает, что он состоит из твердой смеси FeO и Fe₂О₃.

Щелочные и щелочноземельные оксиды

Как щелочные, так и щелочноземельные металлы имеют одну степень окисления, поэтому их оксиды являются более «простыми»:

-не доступно₂O: оксид натрия.

-BeO: оксид бериллия (амфотерный оксид)

Группа IIIA оксиды (13)

Элементы группы IIIA (13) могут образовывать оксиды только с степени окисления +3. Таким образом, они имеют химическую формулу М₂О₃ и его оксиды следующие:

Источник

Основные оксиды, перечень, список, физические и химические свойства

Основные оксиды, перечень, список, физические и химические свойства.

Основные оксиды – солеобразующие оксиды металлов, которым соответствуют основания. Как правило, металлы в них проявляют степень окисления +1 или +2.

Основные оксиды:

Основные оксиды – солеобразующие оксиды металлов, которым соответствуют основания. Как правило, металлы в них проявляют степень окисления +1 или +2.

К солеобразующим оксидам помимо основных оксидов также относят кислотные и амфмотерные оксиды. Соответственно кислотным оксидам соответствуют кислоты, амфотерным оксидам – амфотерные основания.

К основным оксидам относятся оксиды щелочных и щёлочноземельных металлов, а также оксиды переходных металлов в низших степенях окисления.

Какие оксиды основные? Список, примеры и перечень основных оксидов:

Физические свойства основных оксидов:

Общим физическим свойством для всех основных оксидов является то, что они представляют собой твердые вещества. В то время как другие: внешний вид, цвет, плотность, температуры плавления и кипения, молярная масса, твердость и пр. различаются.

Получение основных оксидов:

Основные оксиды получаются в результате:

2Сa + О₂ → 2CaО (t = 300 o C);

Ba(OH)₂ → BaO + H₂О (t = 780-800 o C);

Сa(OH)₂ → СaO + H₂О (t = 520-580 o C);

BaCO₃ → BaO + CO₂ (t = 1000-1450 o C);

MgCO₃ → MgО + СО₂ (t > 650 o C);

Химические свойства основных оксидов. Химические реакции основных оксидов:

Для основных оксидов характерны следующие общие химические реакции:

1. взаимодействие с водой.

В реакцию с водой вступают не все основные оксиды, а только оксиды наиболее активных металлов, которые расположены в главных подгруппах первой и второй групп периодической таблицы химических элементов Д.И. Менделеева (натрий, калий, кальций, барий и др.).

В результате взаимодействия основных оксидов с водой образуются основания.

MgО + Н₂О → Mg(ОН)₂ (t = 100-125 o C);

2. взаимодействие с кислотными оксидами.

В результате химической реакции основных оксидов с кислотными оксидам образуется соль.

CaО + SiО₂ → CaSiО₃ (t = 1100-1200 o C);

MgО + SiО₂ → MgSiО₃ (t = 1100-1200 o C);

3. взаимодействие с кислотами.

В результате химической реакции основных оксидов с кислотами образуется соль и вода.

Аналогично проходят реакции основных оксидов и с другими кислотами.

4. взаимодействие с амфотерными оксидами.

В результате химической реакции основных оксидов с амфотерными оксидам образуется соль.

BaO + ZnO → BaZnO₂ (t = 1100 o C);

BaO + SnO → BaSnO₂ (t = 1000 o C);

5. восстановление до простых веществ:

BaO + Be → Ba + BeO (t = 270 o C);

3BaO + 2Al → 3Ba + Al₂O₃ (t = 1200 o C);

2Al + 4BaO → Ba(AlO₂)₂ + 3Ba (t = 1100-1200 o C);

2Al + 4BaO → BaAl₂O₄ + 3Ba (t = 1100-1200 o C);

3BaO + Si → 2Ba + BaSiO₃ (t = 1200 o C);

4CaО + 2Al → 2Ca + Ca(AlO₂)₂ (t = 1200 o C);

Li₂O + Mg → 2Li + MgO (t > 800 o C);

2Li₂O + Si → 4Li + SiO₂ (t = 1000 o C);

2MgО + Si → 2Mg + SiО₂;

MgО + Са → Mg + СаО (t = 1300 o C);

CuО + H₂ → Cu + H₂О (t = 300 o C);

CuО + С → Cu + СО (t = 1200 o C);

3CuО + 2Al → 3Cu + Al₂О₃ (t = 1000-1100 o C).

6. взаимодействие с галогеноводородами (бромоводородом, йодоводородом и пр.).

В результате химической реакции основных оксидов с галогеноводородами образуется соль и вода.

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

Мировая экономика

Справочники

Востребованные технологии

Поиск технологий

О чём данный сайт?

Настоящий сайт посвящен авторским научным разработкам в области экономики и научной идее осуществления Второй индустриализации России.

Он включает в себя:
– экономику Второй индустриализации России,
– теорию, методологию и инструментарий инновационного развития – осуществления Второй индустриализации России,
– организационный механизм осуществления Второй индустриализации России,
– справочник прорывных технологий.

Мы не продаем товары, технологии и пр. производителей и изобретателей! Необходимо обращаться к ним напрямую!

Мы проводим переговоры с производителями и изобретателями отечественных прорывных технологий и даем рекомендации по их использованию.

О Второй индустриализации

Осуществление Второй индустриализации России базируется на качественно новой научной основе (теории, методологии и инструментарии), разработанной авторами сайта.

Конечным результатом Второй индустриализации России является повышение благосостояния каждого члена общества: рядового человека, предприятия и государства.

Вторая индустриализация России есть совокупность научно-технических и иных инновационных идей, проектов и разработок, имеющих возможность быть широко реализованными в практике хозяйственной деятельности в короткие сроки (3-5 лет), которые обеспечат качественно новое прогрессивное развитие общества в предстоящие 50-75 лет.

Та из стран, которая первой осуществит этот комплексный прорыв – Россия, станет лидер ом в мировом сообществе и останется недосягаемой для других стран на века.

Источник

Окислы

Окси́д (о́кисел, о́кись) — соединение химического элемента с кислородом, в котором сам кислород связан только с менее электроотрицательным элементом. Химический элемент кислород по электроотрицательности второй после фтора, поэтому к оксидам относятся почти все соединения химических элементов с кислородом. К исключениям относятся, например, дифторид кислорода OF₂.

Оксиды — весьма распространенный тип соединений, содержащихся в земной коре и во вселенной вообще. Примерами таких соединений являются ржавчина, вода, песок, углекислый газ, ряд красителей. Окислами называется класс минералов, представляющих собой соединения металла с кислородом (см. Категория:Окислы).

Соединения, содержащие атомы кислорода, соединённые между собой, называются пероксидами (перекисями) и супероксидами. Они не относятся к категории оксидов.

Содержание

Классификация

В зависимости от химических свойств различают:

Номенклатура

В соответствии с номенклатурой ИЮПАК, оксиды называют словом «оксид», после которого следует наименование химического элемента в родительном падеже, например: Na₂O — оксид натрия, Al₂O₃ — оксид алюминия. Если элемент образует несколько оксидов, то в их названиях указывается его степень окисления римской цифрой в скобках сразу после названия (без пробела). Например, Cu₂О — оксид меди(I), CuO — оксид меди(II), FeO — оксид железа(II), Fe₂О₃ — оксид железа(III), Cl₂O₇ — оксид хлора(VII).

Часто используют и другие наименования оксидов по числу атомов кислорода: если оксид содержит только один атом кислорода, то его называют монооксидом, моноокисью или закисью, если два — диоксидом или двуокисью, если три — то триоксидом или триокисью и т. д. Например: монооксид углерода CO, диоксид углерода СО₂, триоксид серы SO₃.

Также распостранены исторически сложившиеся (тривиальные) названия оксидов, например угарный газ CO, серный ангидрид SO₃ и т. д.

Химические свойства: Основные оксиды.

Примечание:кислота ортофосфорная или сильная.

2. Сильноосновный оксид + вода = щелочь

3. Сильноосновный оксид + кислотный оксид = соль

4. Основный оксид + водород = металл + вода

Примечание: металл менее активный, чем алюминий.

Химические свойства: Кислотные оксиды.

Некоторые оксиды, например SiO₂, с водой не реагируют, поэтому их кислоты получают косвенным.

2. Кислотный оксид + основной оксид = соль

Если кислотный оксид является ангидридом многоосновной кислоты, возможно образование кислых или средних солей:

4. Нелетучий оксид + соль1 = соль2 + летучий оксид

Химические свойства: Амфотерные оксиды.

При взаимодействии с сильной кислотой или кислотным оксидом проявляют основные свойства:

При взаимодействии с сильным основанием или основным оксидом проявляют кислотные свойства:

ZnO + 2KOH + H₂O = K₂[Zn(OH)₄)] (в водном растворе)

ZnO + CaO = CaZnO₂ (при сплавлении)

Получение оксидов

1. Взаимодействие простых веществ (за исключением инертных газов, золота и платины) с кислородом:

2. Обжиг или горение бинарных соединений в кислороде:

3. Термическое разложение солей:

4. Термическое разложение оснований или кислот:

5. Окисление низших оксидов в высшие и восстановление высших в низшие:

6. Взаимодействие некоторых металлов с водой при высокой температуре:

7. Взаимодействие солей с кислотными оксидами при нагревании с выделением летучего оксида:

9. При действии водоотнимающих веществ на кислоты и соли:

10. Взаимодействие солей слабых неустойчивых кислот с более сильными кислотами:

Ссылки

Полезное

Смотреть что такое «Окислы» в других словарях:

ОКИСЛЫ — ОКИСЛЫ, соединения элементов с кислородом. Кислород соединяется со всеми элементами кроме благородных газов. Недавно открытая юкись фтора заполняет существовавший в отношении фтора пробел. В зависимости от степени окисления и валентности элемента … Большая медицинская энциклопедия

ОКИСЛЫ — м лы, являющиеся соединениями металлов и неметаллов с кислородом. В зависимости от хим. свойств их делят на: 1) кислотные или ангидриты (SiO2 и др.); 2)основные (СаО и др.); 3) амфотерные (Al2O3 и др.); 4) безразличные, или индифферентные (редки) … Геологическая энциклопедия

ОКИСЛЫ — (устаревшее название) то же, что (см.) … Большая политехническая энциклопедия

ОКИСЛЫ — согласно международной химической номенклатуре окислы называют оксидами … Металлургический словарь

Окислы — оксиды, соединения химических элементов с кислородом. По химическим свойствам все О. делятся на солеобразующие (например, Na2O, MgO, Al2O3, SiO2, P2O5, SO3, Cl2O7) и несолеобразующие (например, СО, N2O, NO, H2O). Солеобразующие О.… … Большая советская энциклопедия

Окислы — О. называются соединения простых тел с кислородом. Если придерживаться деления простых тел на две группы, на металлы и металлоиды (см.), то вообще в характере их О. можно заметить довольно ясную разницу. Тогда как типические представители первой… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

ОКИСЛЫ — то же. что оксиды … Большой энциклопедический политехнический словарь

Окислы и гидроокислы — Окислы и гидроокислы минералы, являющиеся соединениями металлов и неметаллов с кислородом. Классификация В зависимости от химических свойств окислы разделяют Кислотные или ангидриты (SiO2 и другие). Основные (СаО и другие). Амфотерные… … Википедия

Окислы и гидроокислы (минералы) — Окислы и гидроокислы минералы, являющиеся соединениями металлов и неметаллов с кислородом. Классификация В зависимости от химических свойств окислы разделяют Кислотные или ангидриты (SiO2 и другие). Основные (СаО и другие). Амфотерные… … Википедия

Окислы азота — Смесь различных окислов азота, кроме закиси NO2, образовавшихся в цилиндре дизеля в процессе сгорания Источник: ГОСТ 24585 81: Дизел … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источник