Оксидтер

Заттардың жіктелуі оларды оқып-үйренуді жеңілдетеді. Қосылыстар ерекшелігін біле отырып олардың кейбір жеке өкілдерінің қасиеттерін сипаттауға болады. Бейорганикалық косылыстардың маңызды кластары оксидтер, қышқылдар, негіздер, тұздар.

Оксидтер деп біреуі оттегі болып келетін екі элементтен тұратын заттарды айтады.

Химиялық элементтердің барлығы дерлік оксидтер түзеді. Кәзіргі кезге дейін үш элементтің — геллий, неон және аргон асыл газдарының оксидтері алынған жоқ.

Оксидтердің атауы. Халықаралық номенклатура бойынша оксидтердің атауы салыстырмалы электртерістігі үлкендеу элементтің латынша атының түбіріне — ид жалғауын қосып, салыстырмалы электртерістігі кіші элементтің атын ілік септікте беріп жазады. Егер бір элемент бірнеше оксид түзетін болса, онда олардың атауынан кейін элементтің тотығу дәрежесі бірден жақшаға алынған рим цифрымен көрсетіледі. Мысалы, Н₂О сутегі оксиді (су), ҒеО — темір (II) оксиді, Ғе₂О₃—темір (III) оксиді, Р₂О₃—фосфор (III) оксиді, Р₂О₅— фосфор (V) оксиді, Р₄О₆— тетрафосфор гексаоксиді, Р₄О_!0— тетрафосфор декаоксиді, Сu₂О мыс (1) оксиді немесе димыс оксиді.

Элементтердің оттекті қосылыстарының ерекше тобын пероксидтер түзеді. Әдетте оларды әлсіз қышқылдық қасиет көрсететін сутек пероксидінің Н₂О₂ тұздары деп қарастырады. Пероксидтердегі оттегі атомдары басқа элементтердің атомдарымен ғана емес, олар өзара бірімен-бірі химиялық байланысқан (пероксид тобын —О—О—түзеді). Мысалы, натрий пероксиді Na₂O₂ (—О—О—тобынын, атауы пероксо).

Пероксидтердегі элементтердің тотығу дәрежесін дұрыс анықтай білу керек. Мәселен, барий пероксидінде ВаО₂ барийдің тотығу дәрежесі +2, ал оттегінікі —1.

Химиялық қасиеттеріне сай оксидтер үш топқа бөлінеді: негіздік, қышқылдық және амфотерлі.

Негіздік оксидтер. Негіздік деп негіздер сәйкес болатын оксидтерді айтады. Мысалы, Na₂O, CaO, FeO, NiO— негіздік оксидтер, себебі оларға, негіздер тән: NaOH, Са(ОН)₂, Ғе(ОН)₂, Ni(OH)₂. Кейбір негіздік оксидтер сумен әрекеттесіп негіздер түзеді. Мысалы:

Na₂0 + H₂0 = 2Na0H; CaO + H₂O = Ca(OH)₂

Басқа негіздік оксидтер тікелей сумен әрекеттеспейді, ал оларға сәйкес келетін негіздерді тұздардан алады. Мысалы:

NiSO₄+2NaOH = Ni(OH)₂ + Na₂SO₄

Негіздік оксидтерді тек қана металдар түзеді.

Қышқылдық оксидтер. Қышқылдық оксидтер деп оларға қышқылдар сәйкес болатын оксидтерді айтады. Мәселен, СО₂, Р₂О₅, SO₂, SO₃— қышқылдық оксидтер, себебі оларға қышқылдар сәйкес келеді Н₂СО₃, Н₃РО₄, H₂SO₃, H₂SO₄. Қышкылдық оксидтердің көпшілігі сумен әрекеттесіп кышқылдар түзеді. Мысалы: СО₂+Н₂О = Н₂СО₃; SO₃+H₂O = H₂SO₄. Қышқылдық оксидтердің кейбіреуі сумен әрекеттеспейді. Бірақ олар өздеріне сәйкес қышқылдардан алынуы мүмкін. Мәселен:

H₂SiО₃ = SiО₂ + H₂О

Қышқылдық оксидтерді бейметалл және жоғарғы тотығу дәрежесін көрсететін кейбір металдар түзеді (мысалы, Мn₂О₇ оксидіне марганец қышқылы НМnО₄ сәйкес болады).

Амфотерлі оксидтер. Амфотерлі деп жағдайға байланысты негіздік және қышқылдық қасиет, яғни екі жақты қасиеті бар оксидтерді айтады. Оларға металдардың кейбір оксидтері жатады: ZnO, А1₂О₃, Сг₂О₃ және тағы басқалары.

Амфотерлі оксидтер тікелей сумен әрекеттеспейді, бірақ олар қышқылдармен де және негіздермен де әрекеттеседі. Мысалы:

ZnO + 2HCl = ZnCl₂ + H₂O ZnO + 2NaOH + H₂O = Na₂[Zn(OH)₄]

А1₂О₃-ті сілтілермен немесе сілтілік металдардың карбонаттарымен балқытса метаалюминаттар (сусыз алюминаттар) түзіледі.

А1₂О₃+2NaOH = 2NaA10₂ + Н₂О Al₂O₃+Na₂CO₃ = 2NaAlO₂ + CO₂

Д. И. Менделеев жасаған элементтердің периодтық системасын пайдаланып оксидтердің қасиеттерін оңай қарастыруға болады. Мысалы, III периодтағы элементтердің оксидтерінің қасиеттері SO₃, Na₂O, MgO, A1₂O₃, SiO₂, Р₂О₅ С1₂О₇ олардың атомдарының құрылысына қарай негіздік оксидтен (Na₂O, MgO) амфотерлі оксид арқылы (А1₂О₃) қышқылдыққа (SiO₂, Р₂О₅, SO₃, С1₂О₇) зандылықпен ауысады. Мұндай заңдылық І және VII периодтан басқа периодтағы элементтердің оксидтеріне тән.

Негіздік, қышқылдық және амфотерлі оксидтерді түз түзушілер деп атайды, яғни олардың (қышқылдармен немесе негіздермен әрекеттескенде) тұз түзе алатын қабілеті бар. Оксидтердің аз ғана тобы не негіздік, не қышқылдық қасиеттерді көрсетпейді және тұздар түзбейді. Мұндай оксидтерді талғаусыз немесе индифферентті деп атайды. Мәселен оларға көміртегі (II) оксиді CO, азот (I) оксиді, N₂O, азот (II) оксиді N0 және крем-ний (II) оксиді SiO жатады.

Оксидтерді алу. Оксидтерді алу әдістері әралуан. Негізгісі үш әдіс болып есептеледі.

1. Жай заттың оттегімен (әр түрлі жағдайларда) тікелей қосылуы; мысалы.

С + О₂ = СО₂; 4К+О₂ = 2К₂О

2. Күрделі заттардын, жануы. Мысалы:

СН₄ + 2О₂ = СО₂+2Н₂О

3. Қыздырғанда оттекті қосылыстардың: карбонаттардың, нитраттардың, гидроксидтердің ыдырауы. Мысалы:

СаСО₃=СаО + СО₂; 2Cu(NO₃)₂ = 2CuO + 4NO₂+O₂

2Ғе(ОН)₃ = Ғе₂О₃+ЗН₂О;

Оксидтердің физикалық қасиеттері әралуан. Олардың біреулері — газ күйіндегі заттар (С0₂, S0₂, NO және т. б.), басқалары — сұйықтар (N₂O₃, N₂O₄, Сг₂О₇ және т. б.), үшіншілері — қатты (негіздік және амфотерлі оксидтердің барлығы кейбір қышқылдық—Р₂О₅, SiO₂ және басқалары) заттар.

Химиялық қасиеттері. Оксидтердің негізгі химиялық қасиеттері олардың қышқылдарға және негіздерге қатынасы бойьшша анықталады.

1. Негіздік оксидтер қышқылдармен әрекеттесіп тұз және су түзеді. Мысалы,

ҒеО + H₂SO₄=FeSO₄ + Н₂0

2. Қышқылдық оксидтер негіздермен әрекеттесіп тұз және су түзеді. Мысалы,

SO₃+2NaOH = Na₂SO₄ + H₂O

3. Негіздік және қышқылдық оксидтердің әрекеттесуі тұздардың түзілуіне әкеледі:

СаО + СО₂ = СаСОз