§ 3.1. Оксиды

Номенклатура и классификация оксидов

Оксидами называют сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых — кислород (ЭхОу). Кислород в оксидах проявляет степень окисления –2: «math class=¨wrs_chemistry¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mover»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1057;«/mi»«mrow»«mo»+«/mo»«mn»4«/mn»«/mrow»«/mover»«msub»«mover»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mrow»«mo»-«/mo»«mn»2«/mn»«/mrow»«/mover»«mn»2«/mn»«/msub»«mo»,«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mover»«mi»§#1057;§#1072;«/mi»«mrow»«mo»+«/mo»«mn»2«/mn»«/mrow»«/mover»«mover»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1054;«/mi»«mrow»«mo»-«/mo»«mn»2«/mn»«/mrow»«/mover»«mo».«/mo»«mo»§#160;«/mo»«/math»

В обычных условиях оксиды могут быть в газообразном (CO2, NO), жидком (H2O) и чаще всего в твёрдом состоянии (рис. 6.2).

img

Соединение OF2 относят к фторидам, так как в данном соединении фтор — более электроотрицательный элемент, а степень окисления кислорода +2: «math class=¨wrs_chemistry¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«mover»«mrow/»«mo»+«/mo»«/mover»«mover»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mn»2«/mn»«/mover»«msub»«mover»«mi mathvariant=¨normal¨»F«/mi»«mrow»«mo»-«/mo»«mn»1«/mn»«/mrow»«/mover»«mn»2«/mn»«/msub»«/mstyle»«/math».

Помимо оксидов, существует несколько групп бинарных кислородсодержащих веществ — пероксиды (Н2О2, Na2O2), надпероксиды (KO2, RbO2, CsO2) и озониды (KO3, CsO3). Атомы кислорода в них соединены между собой ковалентной связью. Степень окисления кислорода в них различная: –1, «math class=¨wrs_chemistry¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«mrow»«mo»-«/mo»«mfrac»«mn»1«/mn»«mn»2«/mn»«/mfrac»«mo»,«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mo»-«/mo»«mfrac»«mn»1«/mn»«mn»3«/mn»«/mfrac»«/mrow»«/mstyle»«/math». Все эти вещества являются сильными окислителями.

Названия оксидов состоят из слова «оксид» и названия элемента, например: Li2O — оксид лития. Напомним, что в случае существования атомов элемента в нескольких положительных степенях окисления эту степень в названиях или формулах оксидов, оснований, солей указывают римскими цифрами. Их ставят в скобках после названия соответствующего элемента, например: оксид железа(III), гидроксид железа(II), хлорид железа(II).

Cуществуют оксиды, в которых атомы металла находятся в разных степенях окисления, например оксид железа(II, III) Fe3O4, или FeO ∙ Fe2O3.

Различают солеобразующие (основные, амфотерные, кислотные) и несолеобразующие оксиды.

img
Рис. 6.2. Оксиды: а — кальция, б — меди(II), в — меди(I), г — хрома(III), д — железа(III), е — азота(IV)

К кислотным относят оксиды, которые соответствуют кислотам: «math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨ class=¨wrs_chemistry¨»«mover»«mi mathvariant=¨normal¨»S«/mi»«mrow»«mo»+«/mo»«mn»6«/mn»«/mrow»«/mover»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mn»3«/mn»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mo»§#8212;«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»H«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mover»«mi mathvariant=¨normal¨»S«/mi»«mrow»«mo»+«/mo»«mn»6«/mn»«/mrow»«/mover»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mn»4«/mn»«/msub»«/math», «math class=¨wrs_chemistry¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mover»«mi mathvariant=¨normal¨»C«/mi»«mrow»«mo»+«/mo»«mn»4«/mn»«/mrow»«/mover»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mo»§#8212;«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»H«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mover»«mi mathvariant=¨normal¨»C«/mi»«mrow»«mo»+«/mo»«mn»4«/mn»«/mrow»«/mover»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mn»3«/mn»«/msub»«/math». Это, как правило, оксиды неметаллов (например, «math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨ class=¨wrs_chemistry¨»«mover»«mi mathvariant=¨normal¨»S«/mi»«mrow»«mo»+«/mo»«mn»4«/mn»«/mrow»«/mover»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mo»,«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mover»«mi mathvariant=¨normal¨»S«/mi»«mrow»«mo»+«/mo»«mn»6«/mn»«/mrow»«/mover»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mn»3«/mn»«/msub»«/math»), оксиды металлов с высокими значениями степени окисления +5, +6, +7 (например, «math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨ class=¨wrs_chemistry¨»«msub»«mover»«mi»Mn«/mi»«mrow»«mo»+«/mo»«mn»7«/mn»«/mrow»«/mover»«mn»2«/mn»«/msub»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mn»7«/mn»«/msub»«/math»). 

Кислотные оксиды часто называют ангидридами кислот (например, P2O5 — фосфорный ангидрид). 

Оксиды, которым соответствуют основания, называют основными: K2O — KОН, ВаО — Ва(ОН)2. К ним относятся исключительно оксиды металлов.

Амфотерные оксиды (Al2O3, Cr2O3, ZnO, BeO) в зависимости от условий могут проявлять свойства как кислотных, так и основных оксидов.