Химические формулы оксидов и их названия

Вам уже известно, что оксиды – это бинарные соединения, в состав которых обязательно входит химический элемент кислород. На сегодняшний день получены оксиды всех существующих в природе химических элементов кроме трех: гелия, неона и аргона.

Рассмотрим химические формулы оксидов, с которыми мы уже встречались: CO2, SO2, Fe3O4 и т.д. Как видно, в формулах оксидов на первом месте принято записывать химический символ элемента, который образует оксид, а на втором – химический символ кислорода.

Попробуем вывести общую формулу для оксидов, то есть формулу, при помощи которой можно составить формулу оксида любого элемента.

Элемент, образующих оксид, будем обозначать буквой R, а его валентность в оксиде, как х. С учетом того, что валентность кислорода равна II, получим:

Итак, общая формула оксидов: R2Ox.

Рассмотрим пример. Необходимо составить формулы оксидов серы, в которых сера проявляет валентность IV и VI. Получаем:

В тех случаях, когда оксид образован химическим элементом с переменной валентностью, после названия оксида, в скобках, римской цифрой указывается валентность элемента в данном оксиде. Например:

SO2 – оксид серы (IV), SO3 – оксид серы (VI).

Если валентность химического элемента постоянна, естественно, он может образовать с кислородом только один оксид. В таких случаях валентность в скобках после названия не указывается. Например:

ZnO – оксид цинка

Классификация оксидов

Оксиды – весьма распространённый тип соединений, содержащихся в земной коре и во Вселенной. Примерами таких соединений являются ржавчина, вода, песок, углекислый газ, ряд природных пигментов. Оксидами также является класс минералов, представляющих собой соединения металлов с кислородом.

Самым распространенным оксидом в земной коре является минерал кварц, его систематическое название – оксид кремния (IV) – SiO2. Этот оксид образует множество различных минералов, которые геологи объединяют в минералы группы кварца.

По своему агрегатному состоянию оксиды могут быть газообразными: углекислый газ CO2, сернистый газ SO2 – эти газы бесцветны. А оксид азота (IV) NO2 – газ коричневого цвета.

Оксидов – жидкостей в обычных условиях сравнительно немного. Примеры таких оксидов: вода – оксид водорода, оксид марганца (VII) Mn2O7, оксид хлора (VII) Cl2O7, оксид хлора (VI) ClO3.

Большинство оксидов – твердые вещества, имеющие молекулярное или ионное строение.

Оксиды металлов имеют ионное строение. В кристаллических решетках оксидов металлов находятся ионы кислорода O2− и ионы соответствующего металла.

Оксиды неметаллов, как правило, имеют молекулярное строение. На рисунке 139 приведена модель молекулы оксида фосфора (V). Химическая формула оксида фосфора (V), которую мы уже записывали не раз – P2O5. На самом деле это эмпирическая, простейшая формула. Истинная химическая формула, которая реально отвечает строению оксида фосфора (V) – P4O10

Существуют оксиды и атомного строения. К таким оксидам относятся оксид бора B2O3, оксид кремния (IV) SiO2. Кристаллические решетки этих оксидов состоят из атомов.

Применение оксидов

Многие оксиды нашли разнообразное применение в различных сферах деятельности человека.

Например, оксид цинка ZnO – вещество белого цвета, поэтому используется для приготовления белой масляной краски (цинковые белила). Поскольку ZnO практически нерастворим в воде, то цинковыми белилами можно красить любые поверхности, в том числе и те, которые подвергаются воздействию атмосферных осадков. Фармацевты делают из него вяжущий и подсушивающий порошок для наружного применения.

Такими же ценными свойствами обладает оксид титана (IV) – TiO2. Он тоже имеет красивый белый цвет и применяется для изготовления титановых белил. TiO2 не растворяется не только в воде, но и в кислотах, поэтому покрытия из этого оксида особенно устойчивы. Этот оксид добавляют в пластмассу для придания ей белого цвета. Он входит в состав эмалей для металлической и керамической посуды. TiO2 добавляют в качестве наполнителя в мыло, лекарственные препараты, которые выпускаются в виде таблеток.

Оксид хрома (III) – Cr2O3 – кристаллы темно-зеленого цвета (см. рисунок 138, а), нерастворимые в воде. Cr2O3 используют как пигмент (краску) при изготовлении декоративного зеленого стекла и керамики. Применяется для шлифовки и полировки оптики, металлических изделий, в ювелирном деле.

Благодаря нерастворимости и прочности оксида хрома (III) его используют и в полиграфических красках (например, для окраски денежных купюр). Вообще, оксиды многих металлов применяются в качестве пигментов для самых разнообразных красок, хотя это далеко не единственное их применение

Оксиды неметаллов так же имеют широкое применение. Углекислый газ, или оксид углерода (IV) – CO2 применяется как наполнитель углекислотных огнетушителей, так как данный оксид негорюч. Сернистый газ, или оксид серы (IV) – SO2 применяется в качестве дезинфицирующего вещества для зернохранилищ.

Как вы уже заметили, множество химических веществ имеют тривиальные названия. Ниже приведены тривиальные названия некоторых оксидов:

Химическая формула Химическое название Тривиальное название
СО Оксид углерода (II) Угарный газ
СО2 Оксид углерода (IV) Углекислый газ
SO2 Оксид серы (IV) Сернистый газ
Al2O3 Оксид алюминия Глинозём
СаО Оксид кальция Негашеная известь

 

  • Оксиды – бинарные соединения, в состав которых входит химический элемент кислород
  • Оксиды известны для всех химических элементов, встречающихся в природе, кроме гелия, неона, аргона
  • Общая формула оксидов R2Ox
  • В названии оксида нужно указывать валентность образующего оксид химического элемента, если она переменная
  • Оксиды существуют во всех трех агрегатных состояниях, имеют разнообразную окраску и отличаются по строению