Відкрити головне меню

Окси́ди (також застаріле о́кисли) — неорганічні бінарні сполуки, до складу яких входить Оксиген у ступені окиснення −2.[1] В таких сполуках Оксиген може зв'язуватися лише з менш електронегативними елементами, тобто з усіма, окрім флуору (такі сполуки вважаються флуоридами оксигену). Відомі також оксиди інертних газів.

Оксиди є найпоширенішими сполуками на Землі: до цього класу належить вода, пісок, вуглекислий газ, оксид алюмінію та оксид заліза, які є основою багатьох мінералів, тощо.

Склад і номенклатураРедагувати

З огляду на те, що Оксиген проявляє в оксидах сталий ступінь окиснення −2, їх розподіляють за ступенем окиснення парного елементу. Так, всі оксиди можна поділити на групи: R2О, RO, R2О3, RO2, R2О5, RO3, R2О7 і RO4, де R — відповідний елемент (метал або неметал).

Формули вищих солетвірних оксидів і летких
водневих сполук хімічних елементів
залежно від номера групи[2]
Група елементу I II III IV V VI VII VIII
Вищий солетвірний оксид E2O EO E2O3 EO2 E2O5 EO3 E2O7 EO4
Летка воднева сполука елементів головної підгрупи EH4 EH3 EH2 EH

Якщо хімічний елемент проявляє сталу валентність і з киснем утворює тільки один оксид, то його називають просто оксидом цього елементу. Наприклад, K2O — оксид калію, CaO — оксид кальцію, Al2O3 — оксид алюмінію і т. д. Якщо ж елемент проявляє змінну валентність і утворює по кілька оксидів, то він може записуватися з додаванням валентності елемента. Наприклад, FeO — оксид заліза(II), Fe2O3 — оксид заліза(III).

Дещо застарілими є варіанти назв, в яких до слова оксид додаються префікси з грецьких числівників, які показують кількість атомів оксигену, що припадають на один атом даного елементу. Наприклад, Cu2O — геміоксид (півоксид) міді, NO — монооксид азоту, Cr2O3 — сесквіоксид (півтораоксид) хрому, TiO2 — діоксид (двооксид) титану, V2O5 — геміпентаоксид (півп'ятиоксид) ванадію, SO3 — триоксид сірки, Cl2O7 — гемігептаоксид хлору, OsO4 — тетраоксид осмію. Більше чотирьох атомів кисню, що припадають на один атом елементу, в нормальних оксидів не буває.

Крім того, деякі оксиди мають ще й особливі, тривіальні назви. Наприклад, діоксид вуглецю CO2 називають вуглекислим газом, діоксид сірки SO2 — сірчистим газом, монооксид вуглецю CO — чадним газом тощо. Більшість оксидів неметалів називають ангідридами відповідних кислот. Наприклад, триоксид сірки SO3 називають сульфатним ангідридом (ангідридом сульфатної кислоти H2SO4), оксид фосфору P2O5 — фосфатним ангідридом (ангідридом фосфатної кислоти H3PO4) і т. д.

Фізичні властивостіРедагувати

Оксиди металів являють собою кристалічні речовини. Оксиди неметалів — це, навпаки, переважно леткі речовини і гази.

КласифікаціяРедагувати

Осно́вні оксидиРедагувати

Докладніше: Основні оксиди

Осно́вні оксиди — це оксиди, яким відповідають основи. Осно́вними оксидами є, наприклад, Na2O, K2O, CaO, MgO. Деякі оксиди легко взаємодіють з водою з утворенням відповідних основ:

 
 

Деякі оксиди, наприклад, Ag2O, з водою не взаємодіють, однак нейтралізують кислоти і тому вважаються осно́вними:

 

Характерною хімічною властивістю осно́вних оксидів є їхня взаємодія з кислотами. При цьому, як правило, утворюються сіль і вода:

 

При взаємодії з кислотними і амфотерними оксидами вони утворюють солі, а між собою не взаємодіють. Наприклад:

 
 

В осно́вних оксидах метали проявляють низьку валентність (не більше +3). Більшість осно́вних оксидів з водою безпосередньо не взаємодіють, за виключенням лужних та лужноземельних металів. Всім осно́вним оксидам віповідають гідроксиди, які проявлять осно́вні властивості.

Кислотні оксидиРедагувати

Докладніше: Кислотні оксиди
 
Склянки з газуватими кислотними оксидами NO2 та N2O4

До кислотних оксидів відносять такі оксиди, які взаємодіють з осно́вними та амфотерними оксидами, а також з їхніми гідроксидами з утворенням солей. Наприклад:

 
 
 
 

До кислотних оксидів відносяться також оксиди інертних газів, наприклад, оксиди ксенону, які у воді утворюють відповідні кислоти, а з гідроксидами — солі:

 
 
 

Кислотні оксиди також називають ангідридами (зневодненими кислотами), вказуючи цим, що їх можна одержати з відповідних кислот, віднімаючи від них елементи води, але такий термін вже не є широковживаним. Кислотні оксиди утворюються неметалами та деякими металами, які проявляють змінну валентність. Ступінь окиснення металів у кислотних оксидах буває від +4 до +7. Наприклад CrO3 — оксид хрому(VI) (ступінь окиснення хрому +6), Mn2O7 — оксид марганцю(VII) (ступінь окиснення марганцю +7) і т. д.

Деякі кислотні оксиди взаємодіють з водою, утворюючи відповідні кислоти, але також є оксиди, які не взаємодіють з водою. Наприклад, SiO2 практично не розчинний у воді, однак він нейтралізує основи, тому є кислотним оксидом:

 

Кислоти тих кислотних оксидів, що безпосередньо з водою не взаємодіють, одержують посереднім шляхом.

Амфотерні оксидиРедагувати

Докладніше: Амфотерні оксиди

Амфотерними називають такі оксиди, які взаємодіють як з кислотами, так і з основами, утворюючи сіль і воду. При взаємодії з кислотами вони поводять себе як основні оксиди, а при взаємодії з основами — як кислотні.

 
 

З водою амфотерні оксиди не взаємодіють. Амфотерні оксиди утворюються тільки металами з валентністю від II до IV. До амфотерних оксидів належать ZnO, SnO, PbO, Al2O3, SnO2 і ін.

Отже, неметали утворюють тільки кислотні оксиди, а метали можуть утворювати основні, амфотерні і кислотні. Причому для металів із змінною валентністю існує така залежність: при низькому валентному стані металу (не вище III) він утворює осно́вний оксид, при високому валентному стані (від IV до VII) він утворює кислотний оксид, а при проміжному (звичайно від II до IV) він утворює амфотерний оксид. Осно́вні, кислотні і амфотерні оксиди називають ще солетвірними, бо вони при взаємодії з кислотами або основами утворюють солі.

Індиферентні оксидиРедагувати

Індиферентними називають такі оксиди, які не взаємодіють ні з кислотами, ні з основами і солей не утворюють. Тому їх називають ще несолетвірними оксидами. Індиферентних оксидів небагато: до них належать монооксид вуглецю CO, оксид азоту(I) N2O, оксид азоту(II) NO і деякі інші.

Подвійні оксидиРедагувати

 
Змішаний оксид свинцю

Деякі елементи можуть утворювати подвійні (змішані) оксиди. До таких речовин відносяться, наприклад, змішані оксиди заліза FeO·Fe2O3, свинцю PbO·PbO2 та срібла Ag2O·Ag2O3

ОтриманняРедагувати

Оксиди можна одержувати різними способами.

  • Безпосереднім сполученням елементів з киснем:
 
 
  • Окисленням різних сполук киснем:
 
 
  • Розкладанням гідроксидів при нагріванні:
 
 
  • Розкладанням солей кисневих кислот при нагріванні:
 
 

Див. такожРедагувати

ПриміткиРедагувати

  1. Оксиген може утворювати також інші сполуки: пероксиди, супероксиди, озоніди та кластерні субоксиди, але вони вважаються окремими класами.
  2. Сухан Т. В., Табенська В. В., Капустян А. Й., Горлач В. Ф. Хімія: Посібник для вступників до вищих анвчальних закладів. — 3-є вид. — К. : Либідь, 1996. — 448 с. — ISBN 5-325-00832-3.

ДжерелаРедагувати

  • Encyclopedia of Physical Science and Technology / Robert A. Meyers. — 3rd. — San Diego : Academic Press, 2002. — 15453 p. — ISBN 978-0-12-227410-7. (англ.)
  • Деркач Ф. А. Хімія. — Львів : Львівський університет, 1968. — 312 с.
  • Григор'єва В. В., Самійленко В. М., Сич. А. М. Загальна хімія. — К. : «Вища школа», 1991. — С. 140-145. — ISBN 5-11-003667-5.