Оксид металла 2 формула

Обновлено: 18.05.2024

Оксиды: основные оксиды, кислотные оксиды, амфотерные оксиды:

Оксид (именуемые также окисел, окись) – это бинарное соединение химического элемента с кислородом в степени окисления −2, в котором сам кислород связан только с менее электроотрицательным элементом.

Химический элемент кислород по электроотрицательности находится на втором месте после фтора, поэтому к оксидам относятся почти все соединения химических элементов с кислородом. Исключение составляет, например, дифторид кислорода OF2.

В зависимости от химических свойств различают:

основные оксиды. К ним относятся оксиды металлов, степень окисления которых +1, + 2;
кислотные оксиды. К ним относятся оксиды металлов со степенью окисления +5, + 6, + 7, и оксиды неметаллов;
амфотерные оксиды. К ним относятся оксиды металлов со степенью окисления +3, +4, и оксиды-исключения: ZnO, BeO, SnO, PbO;

— несолеобразующие оксиды: оксид углерода (II) СО, оксид азота (I) N₂O, оксид азота (II) NO, оксид кремния (II) SiO и оксид серы (II) SO.

В зависимости от количества атомов элементов в оксиде, кроме кислорода различают:

— простые, включающие в молекулу атомы одного элемента, кроме кислорода, и находящихся в в одной степени окисления. Например, оксид лития Li₂O.

— сложные оксиды, включающие в молекулу атомы двух и более элементов, кроме кислорода. Например, оксид лития-кобальта (III) Li₂O·Co₂O₃;

— двойные оксиды, в которые атомы одного и того же элемента входят в двух или более степенях окисления. Например, оксид марганца (II, IV) Mn₅O₈. Во многих случаях такие оксиды могут рассматриваться как соли кислородсодержащих кислот.

Таблица оксидов (1 часть):

Атомный номер	Химический элемент	Символ	Оксиды
1	Водород	H	H₂O (вода)
2	Гелий	He	нет
3	Литий	Li	Li₂O (оксид лития)
4	Бериллий	Be	BeO (оксид бериллия)
5	Бор	B	B₂O₃ (оксид бора (III))
6	Углерод	C	CO (оксид углерода (II), монооксид углерода, угарный газ),

CO₂ (оксид углерода (IV), диоксид углерода, углекислый газ),

C₆O₆ (диангидрид этилентетракарбоновой кислоты)

C₁₂O₁₂ (гексагидроксибензол трисоксалат),

NO (оксид азота (II), мон(о)оксид азота, окись азота, нитрозил-радикал),

N₂O₃ (оксид азота (III), азотистый ангидрид, сесквиоксид азота),

NO₂ (диоксид азота, оксид азота (IV), двуокись азота),

N₂O₅ (оксид азота (V), пентаоксид азота, пентаоксид диазота, нитрат нитрила, нитрат нитрония, азотный ангидрид),

N₂O₄ (димер диоксида азота, тетраоксид диазота, азотный тетраоксид),

P₂O₃ или P₄O₆ (оксид фосфора (III), фосфористый ангидрид, гексаоксид тетрафосфора),

SO₂ (оксид серы (IV), диоксид серы, двуокись серы, сернистый газ, сернистый ангидрид),

ClO₂ (диоксид хлора, оксид хлора (IV), двуокись хлора),

ClOClO₃ ( перхлорат хлора ),

Cl₂O₆ (дихлоргексаоксид, оксид хлора (V, VII), перхлорат хлорила),

Cl₂O₇ (оксид хлора (VII), дихлорогептаоксид, хлорный ангидрид),

Ti₂O₃ (оксид титана(III), трёхокись титана),

V₂O₃ (оксид ванадия (III), трехокись ванадия),

VO₂ (оксид ванадия (IV), диоксид ванадия, двуокись ванадия),

Cr₂O₃ (оксид хрoма (III), сесквиоксид хрома, хромовая зелень, эсколаит),

CrO₂ (оксид хрома (IV), диоксид хрома, двуокись хрома),

Mn₃O₄ (оксид марганца (II,III), окисел марганца),

Mn₅O₈ (оксид марганца (II,IV), окисел марганца),

Mn₂O₃ (оксид марганца (III), окисел марганца),

MnO₂ (оксид марганца (IV), диоксид марганца),

MnO₃ (оксид марганца (VI), окисел марганца),

Fe₂O₃ (оксид железа (III), окись железа, колькотар, крокус, железный сурик, гематит),

Fe₃O₄ (оксид железа (II,III), закись-окись железа, железная окалина, магнетит, магнитный железняк),

Co₃O₄ (оксид кобальта (II,III), окись кобальта),

Формула основного оксида

Основные оксиды – это оксиды металлов IA (Li, Na, K ит.д.), IIA (Mg, Ca, Ba идр.) групп Периодической таблицы Д.И. Менделеева, а также оксиды переходных металлов в низших степенях окисления (MnO, SrO).

К числу оксидов относятся соединения элементов с кислородом, в которых степень окисления кислорода равна (-2). Существуют также пероксиды, содержащие ионы О₂ 2- (Na₂O₂, BaO₂) и О₂ — (KO₂).

Различают основные, кислотные и амфотерные оксиды. Основные (или солеобразные/солеобразующие) оксиды характеризуются ионной или сильно полярной химической связью (Na₂O, CaO и др.). При взаимодействии с водой образуют гидроксиды – основания, а при взаимодействии с с кислотами (или кислотными оксидами) — соли:

Для того, чтобы составить формулу основного оксида необходимо соблюдать следующую последовательность действий (рассмотрим подробно на примере оксида железа (III)):

Примеры решения задач

Задание	Определите состав английской (горькой) соли, используемой медиками, если она содержит 9,86% магния, 13,01% серы, 71,40% кислорода и 5,73% водорода.
Решение	Массовая доля элемента Х в молекуле состава НХ рассчитывается по следующей формуле:

ω (Х) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%.

Обозначим число атомов магния в молекуле через «х», серы — «у», кислорода – «z» и водорода «w».

Найдем соответствующие относительные атомные массы элементов магния, серы, кислорода и водорода (значения относительных атомных масс, взятые из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел).

Ar(Mg) = 24; Ar(H) = 1; Ar(S) = 32; Ar(O) = 16.

Процентное содержание элементов разделим на соответствующие относительные атомные массы. Таким образом мы найдем соотношения между числом атомов в молекуле соединения:

x:y:z:w= ω(Mg)/Ar(Mg) : ω(S)/Ar(S) : ω(O)/Ar(O) : ω(H)/Ar(H);

x:y:z:w= 9,86%/24 : 13,01%/32 : 71,40%/16 : 5,73%/1;

x:y:z:w= 0,41 : 0,41 : 4,46 : 5,73;

Наименьшее число примем за единицу (т.е. все числа разделим на наименьшее число 0,41):

Следовательно, простейшая формула соединения магния, серы, кислорода и водорода имеет вид MgSO₁₁H₁₄.

Задание

Фторотан, применяемый в медицине для наркоза, относится к классу галогенпроизводных и имеет относительную молекулярную массу 197,5. Элементарный состав его в массовых долях: С – 12,2%; Н – 0,51%; Br – 40,4%; F – 28,9%; Cl – 18,0%. Выведите эмпирическую формулу фторотана.

Решение

Массовая доля элемента Х в молекуле состава НХ рассчитывается по следующей формуле:

Обозначим число атомов углерода в молекуле через «х», водорода — «у», брома – «z», фтора — «w» и хлора «k» (C_xH_yBr_zF_wCl_k).

Найдем соответствующие относительные атомные массы элементов углерода, водорода, брома, фтора и хлора (значения относительных атомных масс, взятые из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел).

Ar(С) = 12; Ar(H) = 1; Ar(Br) = 80; Ar(F) = 19; Ar(Cl) = 35,5.

x:y:z:w:k= ω(C)/Ar(C) : ω(H)/Ar(H) : ω(Br)/Ar(Br) : ω(F)/Ar(F): ω(Cl)/Ar(Cl);

x:y:z:w:k= 12,2/12 : 0,51/1 : 40,4/80 : 28,9/19: 18,0/35,5;

x:y:z:w:k = 1 : 0,51 : 0,5 : 1,5 : 0,5;

Наименьшее число примем за единицу (т.е. все числа разделим на наименьшее число 0,5):

Следовательно, простейшая формула соединения углерода, водорода, брома, фтора и хлора имеет вид C₂HBrF₃Cl, а молярная масса 197,5 г/моль [M(C₂HBrF₃Cl) = 2×Ar(C) + Ar(H) + Ar(Br) + 3×Ar(F)+ Ar(Cl) = 2×12 + 1 + 80 + 3×19 + 35,5 = 24 + 81 + 57 + 35,5 =197,5 г/моль].

Чтобы найти эмпирическую (истинную) формулу фторотана найдем отношение молярных масс (полученной и указанной в условии задачи):

Значит эмпирическая формула фторотана имеет вид C₂HBrF₃Cl.

Формула оксидов.

Формула оксидов, как составить формулы соответствующих оксидов, общие правила составления формул оксидов.

Формула оксидов необходима для возможности решения задач и понимания возможных вариантов соединений химических элементов. Общая формула оксидов - Э_хО_у. Кислород находится на втором месте после фтора по величине значение электроотрицательности, что является причиной того, что большинство соединений химических элементов с кислородом являются оксидами.

Классификация оксидов.

По классификации оксидов, солеобразующими оксидами являются те оксиды, которые могут взаимодействовать с кислотами либо основаниями с возможностью появления соответствующей соли и воды. Солеобразующими оксидами называют:

Основные оксиды, зачастую образующиеся из металлов со степенью окисления +1, +2. Могут реагировать с кислотами, с кислотными оксидами, с амфотерными оксидами, с водой (только оксиды щелочных и щелочно-земельных металлов). Элемент основного оксида становится катионом в образующейся соли. Na₂O, CaO, MgO, CuO.

Основный оксид + сильная кислота → соль + вода: CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O
Сильноосновный оксид + вода → гидроксид: CaO + H₂O → Ca(OH)₂
Сильноосновный оксид + кислотный оксид → соль: CaO + Mn₂O₇ → Ca(MnO₄)₂
Основный оксид + водород → металл + вода: CuO + H₂ → Cu + H₂O

Примечание: металл менее активный, чем алюминий.

Кислотный оксид + вода → кислота: SO₃ + H₂O → H₂SO₄. Некоторые оксиды, к примеру SiO₂, не могут вступать в реакцию с водой, поэтому их кислоты получают не прямым путём.
Кислотный оксид + основный оксид → соль: CO₂ + CaO → CaCO₃
Кислотный оксид + основание → соль + вода: SO₂ + 2NaOH → Na₂SO₃ + H₂O. Если кислотный оксид является ангидридом многоосновной кислоты, возможно образование кислых или средних солей: Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ ↓ + H₂O, CaCO₃ + H₂O + CO₂ → Ca(HCO₃)₂
Нелетучий оксид + соль 1 → соль 2 + летучий оксид: SiO₂ + Na₂CO₃ → Na₂SiO₃ + CO₂
Ангидрид кислоты 1 + безводная кислородосодержащая кислота 2 → Ангидрид кислоты 2 + безводная кислородосодержащая кислота 1: 2P₂O₅ + 4HClO₄ → 4HPO₃ + 2Cl₂O₇

Амфотерные оксиды, образуют металлы со степенью окисления от +3 до +5 (к амфотерным оксидам относятся также BeO, ZnO, PbO, SnO). Реагируют с кислотами, щелочами, кислотными и основными оксидами.

При взаимодействии с сильной кислотой или кислотным оксидом проявляют основные свойства: ZnO + 2HCl → ZnCl₂ + H₂O

При взаимодействии с сильным основанием или основным оксидом проявляют кислотные свойства:

ZnO + 2KOH + H₂O → K₂[Zn(OH)₄] (в водном растворе).
ZnO + 2KOH → K₂ZnO₂ (при сплавлении).

Несолеобразующие оксиды не вступают в реакцию ни с кислотами, ни с основаниями, а значит, солей не образуют. N₂O, NO, CO, SiO.

В соответствии с номенклатурой ИЮПАК, названия оксидов складываются из слова оксид и названия второго химического элемента (с меньшей электроотрицательностью) в родительном падеже:

Если элемент может образовывать несколько оксидов, то в их названиях следует указать степень окисления элемента:

Fe₂O₃ – оксид железа (III);
MnO₂ – оксид марганца (IV).

Можно использовать латинские приставки для обозначения числа атомов элементов, которые входят в молекулу оксида:

Формула оксида железа 2

Оксид железа (II) в обычных условиях представляет собой порошок черного цвета (рис. 1), разлагающийся при умеренном нагревании и образующийся вновь из продуктов разложения при дальнейшем нагревании.

После прокаливания химически неактивен. В виде порошка пирофорен. Не реагирует с холодной водой. Проявляет амфотерные свойства (с преобладанием основных). Легко окисляется кислородом. Восстанавливается водородом и углеродом.

Рис. 1. Оксид железа (II). Внешний вид.

Химическая формула оксида железа 2

Химическая формула оксида железа (II) FeO. Химическая формула показывает качественные и количественный состав молекулы (сколько и каких атомов присутствует в ней). По химической формуле можно вычислить молекулярную массу вещества (Ar(Fe) = 56 а.е.м., Ar(O) = 16 а.е.м.):

Mr(FeO) = Ar(Fe) + Ar(O);

Mr(FeO) = 56 + 16 = 72.

Структурная (графическая) формула оксида железа 2

Структурная (графическая) формула вещества является более наглядной. Она показывает то, как связаны атомы между собой внутри молекулы. Ниже представлена графическая формула оксида железа (II):

Fe = O.

Задание	При нейтрализации 25,5 г предельной одноосновной кислоты избытком раствора гидрокарбоната натрия выделилось 5,6 л (н.у.) газа. Определите молекулярную формулу кислоты.
Решение	Запишем уравнение реакции нейтрализации предельной одноосновной кислоты избытком раствора гидрокарбоната натрия в общем виде:

Рассчитаем количество вещества выделившегося в ходе реакции углекислого газа:

n(CO₂) = 5,6 / 22,4 = 0,25 моль.

Рассчитаем молярную массу предельной одноосновной кислоты:

Определим число атомов углерода в молекуле предельной одноосновной кислоты (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел: 12 – для углерода, 1 – для водорода и 16 для кислорода):

M(C_nH_2n+1COOH) = 12n + 2n + 1 + 12 + 16 + 16 +1 = 14n + 46;

14n + 46 = 102 г/моль;

Значит молекулярная формула предельной одноосновной кислоты C₄H₉COOH.

Задание	Установите молекулярную формулу алкена, если известно, что 2,8 г его способны присоединить 1120 мл (н.у.) хлороводорода.
Решение	Запишем уравнение реакции присоединения хлороводорода к алкену в общем виде:

Рассчитаем количество вещества хлороводорода:

n(HCl) = 1,2 / 22,4 = 0,05 моль.

Согласно уравнению реакции n(HCl): n(C_nH_2n) = 1:1, т.е. n(C_nH_2n) = n(HCl) = 0,05 моль.

Рассчитаем молярную массу алкена:

Определим число атомов углерода в молекуле алкена (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел: 12 – для углерода и 1 – для водорода):

Читайте также: