Oksidoj estas la kemia ponto inter oksigeno kaj la resto de la perioda tabelo, sed iliaj personecoj akre diverĝas laŭ sia partnero. Dum metalaj oksidoj tipe formas solidajn, bazajn strukturojn, kiuj reagas kun acidoj, nemetalaj oksidoj ofte estas gasaj aŭ likvaj acidaj kombinaĵoj, kiuj difinas multon de nia atmosfera kemio.
La "Bazeco" de oksido ĝenerale pliiĝas dum oni moviĝas malsupren kaj maldekstren de la perioda tabelo.
Nemetalaj oksidoj estas la ĉefa kaŭzo de media acida pluvo.
Amfoteraj oksidoj, kiel aluminio-oksido, estas maloftaj "hibridoj", kiuj povas agi kaj kiel acido kaj kiel bazo.
Kio estas Metala Oksido?
Kristalaj solidoj formiĝas kiam metaloj reagas kun oksigeno, karakterizitaj per jona ligado kaj bazaj kemiaj ecoj.
Tipe ekzistas kiel solidoj je ĉambra temperaturo pro altaj fandopunktoj.
Formiĝas per jona ligado, kie elektronoj transdoniĝas al oksigeno.
Ĝenerale agas kiel bazoj, neŭtraligante acidojn por formi salon kaj akvon.
Multaj estas nesolveblaj en akvo, sed tiuj, kiuj dissolviĝas, formas alkalajn hidroksidojn.
Ekzemploj inkluzivas magnezian oksidon (MgO) kaj kalcian oksidon (CaO).
Kio estas Nemetala Oksido?
Kovalentaj kombinaĵoj formitaj el nemetaloj kaj oksigeno, ofte ekzistantaj kiel gasoj aŭ likvaĵoj kun acidaj ecoj.
Kutime troveblas kiel gasoj aŭ likvaĵoj je ĉambra temperaturo.
Formiĝas per kovalenta ligado, kie elektronoj estas kunhavataj kun oksigeno.
Tipe kondutas kiel acidoj, reagante kun bazoj por produkti salojn.
Dissolvu en akvo por krei acidajn solvaĵojn kiel karbonatan aŭ sulfatan acidon.
Ekzemploj inkluzivas Karbondioksidon (CO2) kaj Sulfuridikson (SO2).
Kompara Tabelo
Funkcio
Metala Oksido
Nemetala Oksido
Kemia Ligado
Jona
Kovalenta
Fizika Stato (RT)
Solida
Gaso aŭ Likvaĵo
Naturo en Akvo
Baza / Alkala
Acida
Fando/Bolpunktoj
Alta
Malalta
Elektra konduktiveco
Konduktiva kiam fandita
Malbonaj konduktiloj / izoliloj
Atoma Strukturo
Giganta Jona Krado
Simpla Molekula
Detala Komparo
Ligado kaj Fizika Strukturo
La fundamenta diferenco komenciĝas je la atomnivelo. Metalaj oksidoj dependas de jonaj ligoj, kreante rigidan, "gigantan kradon", kiu postulas grandegan varmon por rompiĝi, tial ili preskaŭ ĉiam estas solidaj. Nemetalaj oksidoj uzas kovalentajn ligojn por formi diskretajn, sendependajn molekulojn, kiuj moviĝas libere, rezultante en la gasoj kaj likvaĵoj, kiujn ni renkontas en la atmosfero.
La Acido-Baza Spektro
Se vi testas ĉi tiujn per lakmusa papero, vi vidos klaran disiĝon. Metalaj oksidoj estas la "antacidoj" de la kemia mondo, nature bazaj kaj kapablaj neŭtraligi acidajn disverŝiĝojn. Nemetalaj oksidoj estas la ĉefaj arkitektoj de acideco; kiam ili drivas en akvon - kiel CO2 en la oceano aŭ SO2 en pluvnuboj - ili malaltigas la pH kaj kreas acidajn mediojn.
Solvebleco kaj Reaktiveco
Metalaj oksidoj ofte estas obstinaj; multaj, kiel fera oksido (rusto), tute ne dissolviĝas en akvo. Tiuj, kiuj dissolviĝas, kiel natria oksido, reagas forte por formi fortajn alkalojn. Nemetalaj oksidoj ĝenerale estas pli "sociaj" kun akvo, facile dissolviĝante por formi diversajn oksoacidojn, kio estas ŝlosila mekanismo malantaŭ kaj karbonigo en sodoj kaj la formado de acida pluvo.
Termika Stabileco
Pro sia jona krado, metalaj oksidoj estas nekredeble varmorezistaj, ofte uzataj por tegi industriajn fornojn. Nemetalaj oksidoj havas multe pli malfortajn intermolekulajn fortojn. Tio signifas, ke ili povas esti facile konvertitaj inter materiostatoj aŭ malkomponitaj kun multe malpli da energio kompare kun siaj metalaj ekvivalentoj.
Avantaĝoj kaj Malavantaĝoj
Metala Oksido
Avantaĝoj
+Alta termika stabileco
+Efikaj neŭtraligiloj
+Daŭremaj solidoj
+Utilaj kiel kataliziloj
Malavantaĝoj
−Ofte nesolvebla
−Malfacile prilaborebla
−Rompiĝaj strukturoj
−Korodaj riskoj (rusto)
Nemetala Oksido
Avantaĝoj
+Facile transportebla (gaso)
+Tre reaktiva
+Multflankaj solviloj
+Esenca por la vivo (CO2)
Malavantaĝoj
−Mediaj poluaĵoj
−Enspiraj danĝeroj
−Korodaj kiel acidoj
−Malaltaj bolpunktoj
Oftaj Misrekonoj
Mito
Ĉiuj metaloksidoj estas bazaj.
Realo
Kvankam plej multaj estas bazaj, iuj metaloj en altaj oksidiĝaj statoj aŭ tiuj situantaj proksime al la "ŝtuparo" de la perioda tabelo (kiel aluminio aŭ zinko) estas amfoteraj, kio signifas, ke ili povas reagi kun kaj acidoj kaj bazoj.
Mito
Nemetalaj oksidoj ĉiam estas danĝeraj poluantoj.
Realo
Akvo (H2O) estas teknike nemetala oksido de hidrogeno. Dum iuj kiel Karbona Monoksido estas toksaj, aliaj estas fundamentaj por la ekzisto de vivo kaj la hidratado de la planedo.
Mito
Metaloksidoj povas facile transformiĝi en gasojn.
Realo
Pro iliaj intensaj jonaj ligoj, metaloksidoj havas ekstreme altajn bolpunktojn, ofte superante 2000 °C, kio faras ilin tre malfacile vaporigeblaj kompare kun nemetalaj oksidoj.
Mito
Nur nemetalaj oksidoj dissolviĝas en akvo.
Realo
Grupoj 1 kaj 2 metaloksidoj (kiel kalio aŭ bario oksido) dissolviĝas sufiĉe bone en akvo, formante klarajn, tre alkalajn solvaĵojn konatajn kiel hidroksidoj.
Oftaj Demandoj
Kio okazas kiam metala oksido reagas kun akvo?
Se la metaloksido estas solvebla, ĝi reagas por formi metalhidroksidon. Ĉi tiu solvaĵo havos altan pH, fariĝante ruĝa lakmuspapero blua, tial ni nomas ĉi tiujn "bazajn" oksidojn.
Kial CO2 estas konsiderata acida oksido se ĝi estas gaso?
La "acideco" rilatas al ĝia kemia konduto prefere ol al ĝia fizika stato. Kiam CO2 dissolviĝas en akvo, ĝi reagas por formi karbonatan acidon (H2CO3), kiu liberigas hidrogenajn jonojn kaj malaltigas la pH-valoron.
Ĉu ekzistas oksidoj, kiuj estas nek acidaj nek bazaj?
Jes, ĉi tiuj nomiĝas neŭtralaj oksidoj. Ekzemploj inkluzivas ridgason (N₂O) kaj karbonmonoksidon (CO), kiuj ne montras acidajn aŭ bazajn ecojn kiam testitaj kun akvo.
Kiel oni identigas metalan oksidon nur rigardante la periodan tabelon?
Rigardu la elementon parigitan kun oksigeno. Se ĝi sidas maldekstre aŭ centre (transiraj metaloj), ĝi estas metala oksido. Se ĝi estas supre dekstre, ĝi estas nemetala oksido.
Kiu tipo de oksido respondecas pri la "forceja efiko"?
Nemetalaj oksidoj estas la ĉefaj kulpuloj. Karbondioksido, ridgaso, kaj eĉ akva vaporo kaptas varmon en la atmosfero pro sia molekula strukturo kaj kapablo vibri ĉe infraruĝaj frekvencoj.
Kial rusto (fera oksido) estas tiel malsama ol CO2?
Rusto estas solido ĉar fero kaj oksigeno formas masivan, ripetantan reton de jonaj ligoj. CO2 estas gaso ĉar ĝiaj molekuloj estas konformaj kiel malgrandaj, sendependaj unuoj kiuj ne forte algluiĝas unu al la alia.
Ĉu nemetala oksido iam povas esti solido?
Jes, silicia dioksido (sablo/kvarco) estas fama ekzemplo. Male al plej multaj nemetalaj oksidoj, ĝi formas gigantan kovalentan reton, donante al ĝi tre altan fandopunkton kaj solidan strukturon.
Kio estas amfotera oksido?
Ĝi estas "kemie fleksebla" oksido kiel aluminio-oksido (Al₂O₃). Ĝi kondutas kiel bazo kiam ĝi renkontas fortan acidon kaj kondutas kiel acido kiam ĝi renkontas fortan bazon.
Ĉu metalaj oksidoj konduktas elektron?
Kiel solidoj, ili ĝenerale ne faras tion, ĉar la jonoj estas ŝlositaj en loko. Tamen, se vi fandas ilin (kio postulas multan varmon) aŭ solvas iujn, la jonoj fariĝas liberaj moviĝi kaj kondukti kurenton.
Kiel ĉi tiuj oksidoj influas la pH-on de la grundo?
Farmistoj ofte aldonas kalcian oksidon (kalkon) al grundo por altigi la pH-valoron (malpli acidigi ĝin). Male, la deponado de nemetalaj oksidoj el industria fumnebulo povas kaŭzi grundacidiĝon, damaĝante kultivaĵojn.
Juĝo
Elektu metalajn oksidojn kiam vi bezonas stabilajn, altvarmajn obstinajn materialojn aŭ bazajn neŭtraligajn agentojn. Turnu vin al nemetalaj oksidoj kiam vi traktas atmosferan kemion, gasajn reakciojn aŭ la kreadon de acidaj solvaĵoj.