Hoe kunnen we de zure of basische aard van oxiden bepalen

In het algemeen zal het elektropositieve karakter van het centrale atoom van het oxide bepalen of het oxide zuur of basisch zal zijn. Hoe elektropositiever het centrale atoom, hoe basischer het oxide. Hoe elektronegatiever het centrale atoom, hoe zuurder het oxide. Elektropositief karakter neemt toe van rechts naar links over het periodiek systeem en neemt toe in de kolom. De trend van zuur-base-gedrag is van sterk basische oxiden aan de linkerkant naar sterk zure aan de rechterkant, via een amfoteer oxide (aluminiumoxide ) in het midden. Een amfoteer oxide is een oxide dat zowel zure als basische eigenschappen vertoont. Deze trend is alleen van toepassing op de oxiden van de afzonderlijke elementen in de hoogste xidatie staten voor die elementen. Het patroon is minder duidelijk voor andere oxiden.

We definiëren de zuurgraad van niet-metaaloxide in termen van de zure oplossingen die worden gevormd in reacties met water. Zwaveltrioxide reageert bijvoorbeeld met water en vormt zwavelzuur.
Kortom, zure oxiden zijn oxiden van niet-metalen en basische oxiden zijn oxiden van metalen.

Er zijn drie niet-metaaloxiden uit het gedeelte rechtsboven in het periodiek systeem, $ \ ce {CO} $ , $ \ ce {NO} $ , en $ \ ce {N2O} $ , die zulke lage oxidatiegetallen hebben voor het centrale atoom dat ze neutrale waterige oplossingen geven.

Aangezien de zuurgraad van een kation snel toeneemt met de lading, kunnen D-blokelementen die een grote verscheidenheid aan oxidatiegetallen vertonen, een of meer oxiden hebben die alleen basische eigenschappen vertonen en een of meer oxiden die alleen zure eigenschappen vertonen. Hoe hoger het oxidatiegetal, hoe zuurder het overeenkomstige oxide. Chroom is een voorbeeld van zon element. $ \ ce {CrO} $ is standaard, $ \ ce {Cr2O3} $ is amfoteer en $ \ ce {CrO3} $ is zuur.

Overweeg het oxide van een elektropositief atoom en een elektronegatief. En beschouw ze ook als gehydrolyseerd (dwz $ \ ce {E = O + H2O – > E- (OH) 2} $ of $ \ ce {EOE + H2O – > E-OH + HO-E} $).

Zuurstof is erg elektronegatief, dus het moet altijd $ \ delta – $ zijn. Maar door het elektronegatieve atoom kan er minder elektronendichtheid door de zuurstof worden weggetrokken, dus er zal minder negatieve lading op de zuurstof zitten. Dit betekent dat het verplaatsen van het proton om de zuurstof meer een negatieve lading te geven gunstiger wordt. Het oxide is dus zuur .

Voor het elektropositieve atoom krijgt zuurstof nu bijna de hele elektronendenistie van dat atoom. Dit betekent dat zuurstof net iets te negatief is om je goed te voelen, dus het zal protonen uit de omringende oplossing trekken om zichzelf te protoneren. Het oxide is dus basisch .

Commentaar

• Het hangt ervan af wat je bedoelt met zuur of basisch zijn. Kijk naar de Lux-Flood-theorie;)
• @Shadock Br ø nsted-Lowry zuur / base-definitie.
• Nooit gedacht aan zuren en baseert in dit licht, vond dit antwoord erg leuk.

Er is een theorie ontwikkeld door Hermann Lux en Håkon Flood, genaamd Lux-Flood-theorie om het basische of zure karakter van een oxide uit te leggen.

De regels zijn heel eenvoudig.

Een zuur van Lux-Flood is een acceptor van $ \ ce {O ^ {2 -}} $

Een basis van Lux-Flood is een donateur van $ \ ce {O ^ {2 -}} $

Voorbeelden

$ \ ce {CaO} $ is een basis van LF omdat $ \ ce {CaO} = \ ce {Ca ^ {2 +}} + \ ce {O ^ {2 -}} $

$ \ ce {SiO2} $ is een zuur van LF omdat e $ \ ce {Si} $ heeft een onbezette orbitaal, dan kan het een hogere valentie hebben dan twee en accepteert dan $ \ ce {O ^ {2 -}} $ ionen.

Daarna kunnen ze reageren om u $ \ ce {CaSiO3} $

EDIT

Als je Fajans “Rules gebruikt, zul je zien dat $ \ ce {CaO} $ is ionischer dan $ \ ce {SiO2} $ daarom deze redenering is juist.

Om de sterkte ervan te meten, is het gebruikelijk om de schaal van $ \ ce {pO ^ {2 -}} = – \ log (\ ce {O ^ {2 -}}) $ zoals we doen voor de $ \ ce {pH} $ .

Het kan bestaan uit een amfotere Lux-Flood-verbinding, maar ik heb momenteel geen voorbeelden in head.

Opmerkingen

• Uw voorbeelden zijn niet echt zin. $ \ ce {SiO2} $ is ook $ \ ce {Si ^ 4 + + O ^ 2 -} $. En hoewel silicium ergens boven in de lucht d-orbitalen heeft, doet calcium dat ook. In geen van beide nemen ze op een significante manier deel aan hechting. Ik denk dat ik begrijp waar je heen wilt, maar het is slecht geformuleerd.
• @Jan Ik heb een betere uitleg, ik zal mijn bericht bewerken.
• Zeer interessant standpunt. Ik zou graag willen dat u voorbeelden toevoegt met amfotere oxiden. Ook worden verklaringen die de betrokkenheid van 3D-orbitalen in de chemie van de derde rij-elementen omvatten ten zeerste ontmoedigd.
• @Marko voor amfotere verbinding is er het antwoord van Yomen dat ik net zag. 🙂
• Ik weet het, maar ik wil dat je je antwoord uitbreidt en de amfotere oxiden bedreigt met de Lux-Flood-theorie.