Хімія підготовка до ЗНО та ДПА
Комплексне видання

ЧАСТИНА І

ЗАГАЛЬНА ХІМІЯ

ОСНОВНІ КЛАСИ НЕОРГАНІЧНИХ СПОЛУК

Оксиди

Поняття про оксиди

Оксиди — це різновид бінарних сполук. Бінарні сполуки поділяють на певні типи за елементом, який стоїть у хімічній формулі на другому місці. Сполуки з Оксигеном називають «оксидами»: від назви хімічного елемента «Оксиген». Друга частина слова «оксид» — частка «ид» — походить від латинського слова eidos — «різновид». Аналогічно називають інші типи бінарних сполук: сульфіди (сполуки із Сульфуром), хлориди (сполуки із Хлором), карбіди (сполуки з Карбоном) тощо.

Оксиди — це складні речовини, що складаються з атомів двох хімічних елементів, один з яких Оксиген.

Кількісний склад та назви оксидів

Залежно від валентності хімічного елемента, який утворює оксид, склад оксидів може бути описаний за допомогою формул: Е₂ O, ЕО, Е₂ O₃, ЕO₂, Е₂ O₅, ЕO₃, Е₂ O₇, ЕO₄. Символ елемента Оксигену завжди записують на другому місці.

Назви оксидів складаються з двох слів: перше — назва хімічного елемента, який утворює оксид, у називному відмінку, а друге — слово «оксид». Якщо елемент виявляє постійну валентність, то в назві оксиду його валентність не вказують:

Na₂O — натрій оксид;

MgO — магній оксид;

Аl₂O₃ — алюміній оксид.

Якщо елемент може виявляти різні валентності й утворювати кілька оксидів, то в назві оксиду після назви елемента вказують значення його валентності римською цифрою в дужках:

СО — карбон(ІІ) оксид;

СO₂ — карбон(ІV) оксид;

SO₂— сульфур(ІV) оксид;

SO₃— сульфур(VІ) оксид.

Назви оксидів неметалічних елементів іноді записують без зазначення валентності, а тільки вказуючи число атомів Оксигену в молекулі грецькими числівниками (моно, ді, три тощо). Наприклад, NO — нітроген монооксид, СO₂ — карбон діоксид, SO₃ — сульфур триоксид. Іноді співвідношення атомів не є цілими числами, у цьому разі ще використовують префікс «гемі», що означає «половина». Так, N₂O — нітроген геміоксид (у цьому разі мається на увазі, що на один атом Нітрогену припадає половина атома Оксигену), N₂O₅ — нітроген геміпентаоксид (на один атом Нітрогену припадає «половина від п’яти», тобто два з половиною атоми Оксигену).

Будова та фізичні властивості оксидів

Серед оксидів трапляються речовини і молекулярної, і немолекулярної будови. Структура оксидів обумовлює і їхні фізичні властивості. У більшості випадків оксиди неметалічних елементів мають молекулярну будову, а оксиди металічних елементів — немолекулярну будову.

Оксиди металічних елементів мають немолекулярну будову. Це тверді речовини з високою температурою плавлення й кипіння. У більшості випадків вони не розчиняються у воді. Крім оксидів активних металічних елементів (лужних та лужноземельних металів), які активно реагують з водою.

Оксиди неметалічних елементів у більшості випадків мають молекулярну будову. їхні температури плавлення й кипіння невеликі. Оксиди неметалічних елементів трапляються у твердому, рідкому й газоподібному станах. Силіцій оксид (атомна кристалічна ґратка) та фосфор(V) оксид (молекулярна кристалічна ґратка) — тверді речовини. Газуватих оксидів значно менше. Усі вони є речовинами з молекулярною будовою й утворені неметалічними елементами. Серед них нітроген(ІV) оксид і нітроген(ІІ) оксид, карбон(ІV) оксид і карбон(ІІ) оксид, сульфур(ІV) оксид тощо. Кілька оксидів за звичайних умов перебувають у рідкому стані. Це також оксиди неметалічних елементів: Н₂O, N₂O₃, SO₃, Сl₂O₃, Сl₂O₇, Мn₂O₇ (хоча останній є оксидом металічного елемента, але він також має молекулярну будову).

Застосування оксидів

У природі існує близько трьохсот оксидів. Багато з них використовують на практиці. Оксиди багатьох металів є сировиною для добування металів — заліза, алюмінію, свинцю, міді тощо. Кварц та кварцовий пісок є сировиною для виробництва скла. Скло із чистого кварцу є дуже цінним матеріалом, оскільки воно пропускає ультрафіолетове випромінювання (лампи з кварцового скла використовують у солярії). Окрім того, пісок та багато інших оксидів є цінними будівельними матеріалами. Алюміній оксид утворює дуже твердий мінерал корунд, який використовують як абразивний матеріал для обробки металічних, керамічних та інших поверхонь. Багато оксидів є основою різних фарб: ферум(ІІІ) оксид — коричневої (вохра), хром(ІІІ) оксид — зеленої, титан(ІV) оксид і цинк оксид — білої (титанові та цинкові білила).