산화물 : 명명법, 유형, 속성 및 예 - 화학 - 2026

산화물 진 화합물의 계열 어디 원소와 산소의 상호 작용. 따라서 산화물은 E가 모든 원소 인 EO 유형의 매우 일반적인 공식을 가지고 있습니다.

E의 전자적 특성, 이온 반경 및 원자가와 같은 여러 요인에 따라 다양한 유형의 산화물이 형성 될 수 있습니다. 일부는 매우 단순하고 Pb ₃ O ₄ 와 같은 다른 것 (minium, arcazón 또는 red lead라고 함)이 혼합되어 있습니다. 즉, 하나 이상의 단순한 산화물의 조합으로 인해 발생합니다.

산화 납을 포함하는 결정질 화합물 인 적색 납. 출처 : BXXXD, Wikimedia Commons를 통해

그러나 산화물의 복잡성은 더 나아갈 수 있습니다. 둘 이상의 금속이 개입 할 수 있고 비율이 화학 양 론적이지 않은 혼합물 또는 구조가 있습니다. Pb ₃ O ₄ 의 경우 Pb / O 비율은 3/4이며,이 중 분자와 분모는 모두 정수입니다.

비 화학 양 론적 산화물에서 비율은 십진수입니다. E _0.75 O _1.78 은 가상의 비 화학 양 론적 산화물의 예입니다. 이 현상은 소위 금속 산화물, 특히 전이 금속 (Fe, Au, Ti, Mn, Zn 등)에서 발생합니다.

그러나 이온 또는 공유 특성과 같이 특성이 훨씬 간단하고 차별화되는 산화물이 있습니다. 이온 특성이 우세한 산화물에서는 E ⁺ 양이온 과 O ^2– 음이온으로 구성됩니다 . 그리고 순수하게 공유 된 것, 단일 결합 (E – O) 또는 이중 결합 (E = O).

산화물의 이온 특성을 결정하는 것은 E와 O의 전기 음성도 차이입니다. E가 전기 양성이 높은 금속 일 때 EO는 높은 이온 특성을 갖습니다. E가 전기 음성, 즉 비금속이면 산화물 EO는 공유됩니다.

이 특성은 수용액에서 염기 또는 산을 형성하는 능력과 같이 산화물이 나타내는 많은 다른 특성을 정의합니다. 여기에서 소위 염기성 및 산성 산화물이 나옵니다. 둘 중 하나처럼 행동하지 않거나 반대로 두 가지 특성을 모두 나타내는 것은 중성 또는 양쪽 성 산화물입니다.

명명법

산화물의 이름을 지정하는 방법에는 세 가지가 있습니다 (다른 많은 화합물에도 적용됨). 이것은 EO 산화물의 이온 특성에 관계없이 정확하므로 그 이름은 그 특성이나 구조에 대해 아무 것도 말하지 않습니다.

체계적인 명명법

산화물 EO, E ₂ O, E ₂ O ₃ 및 EO _2가 주어지면 언뜻보기에 화학 공식 뒤에 무엇이 있는지 알 수 없습니다. 그러나 숫자는 화학 양 론적 비율 또는 E / O 비율을 나타냅니다. 이 숫자에서 "작동하는"원자가로 지정되지 않은 경우에도 이름을 지정할 수 있습니다. E.

E와 O의 원자 수는 그리스 번호 접두사로 표시됩니다. 이런 식으로 mono-는 원자가 하나만 있음을 의미합니다. di-, 두 개의 원자; 세 원자, 세 원자 등.

따라서 체계적인 명명법에 따른 이전 산화물의 이름은 다음과 같습니다.

- 일산화탄소 E의 (EO).

- 일산화탄소 의 디 E (E ₂ O).

- 트라이 산화물 디 E (E ₂ O ₃ ).

- 디 E (EO의 산화물 ₍₂₎ ).

그런 다음 첫 번째 이미지의 적색 산화물 인 Pb ₃ O _4에 대해이 명명법을 적용하면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있습니다.

Pb ₃ O ₄ : 삼중 납 4 산화물 .

많은 혼합 산화물 또는 높은 화학 양 론적 비율을 가진 경우 체계적인 명명법을 사용하여 이름을 지정하는 것이 매우 유용합니다.

주식 명명법

발렌시아

어떤 원소가 E인지는 알 수 없지만 E / O 비율은 산화물에 어떤 원자가를 사용하고 있는지 알기에 충분합니다. 어떻게? 전기 중립성의 원리에 의해. 이를 위해서는 화합물의 이온 전하의 합이 0이어야합니다.

이것은 모든 산화물에 대해 높은 이온 특성을 가정하여 수행됩니다. 따라서 O는 O ^2- 이기 때문에 -2 전하를 가지며 , E는 산화물 음이온의 음전하를 중화시키기 위해 n +를 제공해야합니다.

예를 들어, EO에서 E 원자는 원자가 +2로 작동합니다. 왜? 그렇지 않으면 유일한 O의 -2 전하를 중화 할 수 없기 때문입니다. E ₂ O의 경우 E는 원자가 +1을 갖습니다. 전하 +2는 E의 두 원자간에 나누어 져야하기 때문입니다.

그리고 E ₂ O ₃ 에서는 O 가 기여한 음전하를 먼저 계산해야합니다.이 중 3 개가 있으므로 3 (-2) = -6입니다. -6 충전을 무력화하려면 E가 +6을 기여해야하지만, 두 개가 있기 때문에 +6을 2로 나누고 E는 +3가됩니다.

니모닉 규칙

O는 산화물에서 항상 -2 원자가를 갖습니다 (과산화물 또는 과산화물이 아닌 경우). 따라서 E의 원자가를 결정하는 니모닉 규칙은 단순히 O에 수반되는 숫자를 고려하는 것입니다. 반면에 E에는 숫자 2가 동반되며 그렇지 않은 경우 단순화가 있음을 의미합니다.

예를 들어, EO에서 E의 원자가는 +1입니다. 왜냐하면 그것이 쓰여 있지 않더라도 O는 하나뿐 이기 때문입니다 . 그리고 EO _2의 경우 E와 함께 2가 없기 때문에 단순화가 있었으며 나타나려면 다음과 같이 곱해야합니다. 2. 따라서 공식은 E ₂ O ₄ 가되고 E 의 원자가는 +4가됩니다.

그러나이 규칙은 Pb ₃ O ₄ 와 같은 일부 산화물에 대해서는 실패합니다 . 따라서 항상 중립성 계산을 수행해야합니다.

무엇으로 구성되어 있습니까?

E의 원자가가 가까워지면 주식 명명법은 괄호 안에 로마 숫자로 지정하는 것으로 구성됩니다. 모든 명명법 중에서 이것은 산화물의 전자적 특성과 관련하여 가장 간단하고 정확합니다.

반면 E가 하나의 원자가 (주기율표에서 찾을 수 있음) 만 있으면 지정되지 않습니다.

따라서 E가 원자가 +2 및 +3을 갖는 경우 산화물 EO의 경우 (E의 이름) (II) 산화물이라고합니다. 그러나 E의 원자가 +2 만 있으면 그 산화물을 (E의 이름)의 산화물이라고합니다.

전통적인 명명법

산화물의 이름을 언급하려면 더 크거나 더 작은 원자가에 대해 접미사 –ico 또는 –oso를 라틴어 이름에 추가해야합니다. 세 개 이상인 경우 접두사 –hipo (가장 작은 경우) 및 –per (가장 큰 경우)가 사용됩니다.

예를 들어 납은 원자가 +2 및 +4와 함께 작동합니다. PbO에서 그것은 원자가 +2를 가지므로 이것은 수직 산화물이라고 불립니다. PbO ₂ 는 산화 납이라고 불립니다.

그리고 이전의 두 가지 명명법에 따라 Pb ₃ O ₄ 는 무엇 입니까? 이름이 없습니다. 왜? Pb ₃ O _4는 실제로 혼합물 2로 구성되어 있기 때문입니다 . 즉, 빨간색 고체는 PbO의 농도가 두 배입니다.

이러한 이유로 Pb ₃ O ₄ 에 체계적인 명명법이나 인기있는 속어로 구성되지 않은 이름 을 지정 하는 것은 잘못된 것 입니다.

산화물의 종류

주기율표 E의 어느 부분이 전자적 특성인지에 따라 한 유형의 산화물 또는 다른 유형이 형성 될 수 있습니다. 이 여러 기준에서 유형을 지정하기 위해 발생하지만 가장 중요한 것은 산도 또는 염기도와 관련된 것입니다.

기본 산화물

염기성 산화물은 이온 성, 금속성, 더 중요한 것은 물에 용해되어 염기성 용액을 생성하는 특징이 있습니다. 산화물이 염기성인지 실험적으로 결정하려면 물과 범용 지시약이 용해 된 용기에 첨가해야합니다. 산화물을 첨가하기 전의 착색은 녹색, pH 중성이어야합니다.

산화물이 물에 첨가되면 그 색이 녹색에서 파란색으로 변하면 pH가 염기성이 된 것입니다. 이는 형성된 수산화물과 물 사이의 용해도 균형을 설정하기 때문입니다.

EO (S) + H ₂ O (l) => E (OH) ₂ (S) <=> E ²⁺ (수성) + OH ^- (수성)

산화물은 물에 녹지 않지만 소량 만 용해되어 pH를 변화시킵니다. 일부 염기성 산화물은 수용성이어서 NaOH 및 KOH와 같은 가성 수산화물을 생성합니다. 즉, 나트륨 및 칼륨 산화물, Na ₂ O 및 K ₂ O는 매우 염기성입니다. 두 금속의 원자가 +1에 유의하십시오.

산성 산화물

산성 산화물은 비금속 원소를 가지고 있고 공유 결합을하며 물과 산성 용액을 생성합니다. 다시 말하지만, 산도는 범용 지표로 확인할 수 있습니다. 이번에 산화물을 물에 첨가 할 때 녹색이 붉게 변하면 산성 산화물입니다.

어떤 반응이 일어나나요? 다음:

EO ₂ (s) + H ₂ O (l) => H ₂ EO ₃ (aq)

고체가 아닌 기체 인 산성 산화물의 예는 CO ₂ 입니다. 물에 용해되면 탄산이 형성됩니다.

CO ₂ (g) + H ₂ O (l) <=> H ₂ CO ₃ (수성)

마찬가지로 CO ₂ 는 O ^2- 음이온 과 C ⁴⁺ 양이온 으로 구성되지 않고 공유 결합에 의해 형성된 분자입니다. O = C = O. 이것은 아마도 염기성 산화물과 산의 가장 큰 차이점 중 하나 일 것입니다.

중성 산화물

이 산화물은 중성 pH에서 물의 녹색을 변화시키지 않습니다. 즉, 수용액에서 수산화물이나 산을 형성하지 않습니다. 그중 일부는 N ₂ O, NO 및 CO입니다. CO와 마찬가지로, 그들은 루이스 구조 또는 결합 이론으로 설명 할 수있는 공유 결합을 가지고 있습니다.

양쪽 성 산화물

산화물을 분류하는 또 다른 방법은 산과 반응하는지 여부에 따라 다릅니다. 물은 매우 약한 산 (그리고 염기도)이므로 양쪽 성 산화물은 "두 얼굴"을 나타내지 않습니다. 이러한 산화물은 산과 염기 모두와 반응하는 것이 특징입니다.

예를 들어 알루미늄 산화물은 양쪽 성 산화물입니다. 다음 두 가지 화학 방정식은 산 또는 염기와의 반응을 나타냅니다.

Al ₂ O ₃ (s) + 3H ₂ SO ₄ (aq) => Al ₂ (SO ₄ ) ₃ (aq) + 3H ₂ O (l)

Al ₂ O ₃ (s) + 2NaOH (aq) + 3H ₂ O (l) => 2NaAl (OH) ₄ (aq)

알 ₂ (SO ₄ ) ₃ , 알루미늄 황산염이고,는 NaAl (OH) _4는 소듐 알루미 tetrahydroxo라는 착염.

수소 산화물 인 H ₂ O (물)도 양쪽 성이며 이는 이온화 균형에 의해 입증됩니다.

H ₂ O (l) <=> H ₃ O ⁺ (수성) + OH ^- (수성)

혼합 산화물

혼합 산화물은 동일한 고체에서 하나 이상의 산화물의 혼합물로 구성된 산화물입니다. Pb ₃ O ₄ 가 그 예입니다. 마그네타이트 인 Fe ₃ O ₄ 는 혼합 산화물의 또 다른 예입니다. Fe ₃ O ₄ 는 (Pb ₃ O ₄ 와 달리) 1 : 1 비율 로 FeO와 Fe ₂ O ₃ 의 혼합물입니다 .

혼합물은 더 복잡 할 수 있으므로 다양한 산화물 광물을 생성합니다.

속성

산화물의 특성은 유형에 따라 다릅니다. 산화물은 CaO (Ca ²⁺ O ^2– ) 와 같은 이온 성 (E ^{n +} O ^2- ) 이거나 SO ₂ , O = S = O 와 같은 공유 적일 수 있습니다 .

이 사실과 원소가 산 또는 염기와 반응해야하는 경향으로부터 각 산화물에 대해 여러 가지 특성이 수집됩니다.

또한 이것은 녹는 점 및 끓는점과 같은 물리적 특성에 반영됩니다. 이온 산화물은 열에 매우 강한 결정 구조를 형성하는 경향이 있으므로 융점이 높고 (1000ºC 이상) 공유가는 저온에서 녹거나 심지어 기체 나 액체입니다.

그들은 어떻게 형성됩니까?

출처 : Flickr를 통한 Pete

원소가 산소와 반응 할 때 산화물이 형성됩니다. 이 반응은 산소가 풍부한 대기와의 단순한 접촉으로 발생하거나 열이 필요합니다 (예 : 더 가벼운 불꽃). 즉, 물체를 태울 때 산소와 반응합니다 (공기에 존재하는 한).

예를 들어 인 조각을 가져다가 화염에 넣으면 연소되어 해당 산화물을 형성합니다.

4P (S) 50 + ₂ (g) => P ₄ O ₁₀ (S)

이 과정에서 칼슘과 같은 일부 고체는 밝고 화려한 불꽃으로 타올 수 있습니다.

또 다른 예는 탄소를 포함하는 나무 또는 유기 물질을 태워서 얻습니다.

C (s) + O ₂ (g) => CO ₂ (g)

그러나 산소가 부족하면 CO ₂ 대신 CO가 생성됩니다 .

C (s) + 1 / 2O ₂ (g) => CO (g)

C / O 비율이 다른 산화물을 설명하는 데 어떻게 사용되는지 확인하십시오.

산화물의 예

출처 : Wikimedia Commons의 Yikrazuul 작성

상단 이미지는 공유 산화물 I ₂ O ₅ 의 구조에 해당하며 , 가장 안정적인 요오드를 형성합니다. 그들의 단일 및 이중 결합뿐만 아니라 I의 공식 전하와 측면의 산소에 주목하십시오.

할로겐 산화물은 O ₂ F ₂ (FOOF) 및 OF ₂ (FOF) 의 경우와 같이 공유적이고 반응성이 높은 것이 특징 입니다. 예를 들어, 이산화 염소, ClO ₂ 는 산업 규모로 합성되는 유일한 산화 염소입니다.

할로겐은 공유 산화물을 형성하기 때문에 "가설적인"원자가는 전기 중성 원리를 통해 동일한 방식으로 계산됩니다.

전이 금속 산화물

할로겐 산화물 외에도 전이 금속 산화물이 있습니다.

-CoO : 코발트 (II) 산화물; 코발트 산화물; u 코발트 일산화물.

-HgO : 수은 (II) 산화물; 수은 산화물; u 일산화 수은.

-Ag ₂ O : 산화은; 산화은; 또는 일산화물을 이중 판.

-Au ₂ O ₃ : 금 (III) 산화물; 귀산 산화물; 또는 삼산화 디올.

추가 예

-B ₂ O ₃ : 산화 붕소; 산화 붕소; 또는 삼산화이 붕소.

-Cl ₂ O ₇ : 염소 산화물 (VII); 과염소산화물; 디클로로 헵톡 사이드.

-NO : 질소 (II) 산화물; 산화 질소; 일산화 질소.

참고 문헌

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