Jak zdecydować o kwasowym lub zasadowym charakterze tlenków

Ogólnie rzecz biorąc, elektrododatni charakter centralnego atomu tlenku będzie decydował o tym, czy tlenek będzie kwaśny czy zasadowy. Im bardziej elektrododatni centralny atom, tym bardziej zasadowy tlenek. Im bardziej elektroujemny atom centralny, tym bardziej kwasowy tlenek. Charakter elektrododatni rośnie od prawej do lewej w układzie okresowym i rośnie w dół kolumny. Trend zachowania kwasowo-zasadowego przebiega od silnie zasadowych tlenków po lewej stronie do silnie kwaśnych po prawej stronie, poprzez tlenek amfoteryczny (tlenek glinu ) pośrodku. Tlenek amfoteryczny to taki, który wykazuje zarówno właściwości kwasowe, jak i zasadowe. Tendencja ta dotyczy tylko tlenków poszczególnych pierwiastków w najwyższym Stany xidation dla tych elementów. W przypadku innych tlenków wzór jest mniej wyraźny.

Definiujemy kwasowość tlenków niemetalicznych w kategoriach kwaśnych roztworów powstałych w reakcjach z wodą. Na przykład trójtlenek siarki reaguje z wodą, tworząc kwas siarkowy.
Podsumowując, tlenki kwasowe to tlenki niemetali, a tlenki zasadowe to tlenki metali.

Istnieją trzy tlenki niemetali z prawej górnej części układu okresowego, $ \ ce {CO} $ , $ \ ce {NO} $ i $ \ ce {N2O} $ , które mają tak niskie stopnie utlenienia centralnego atomu, że dają obojętne roztwory wodne.

Ponieważ kwasowość kationu gwałtownie rośnie wraz z ładunkiem, pierwiastki bloku d, które wykazują różnorodne stopnie utlenienia, mogą mieć jeden lub więcej tlenków, które mają tylko właściwości podstawowe i jeden lub więcej tlenków, które wykazują tylko właściwości kwasowe. Im wyższy stopień utlenienia, tym bardziej kwaśny jest odpowiedni tlenek. Przykładem takiego pierwiastka jest chrom. $ \ ce {CrO} $ jest podstawowym elementem, $ \ ce {Cr2O3} $ jest amfoteryczny i $ \ ce {CrO3} $ jest kwaśny.

Weź pod uwagę tlenek atomu elektrododatniego i atomu elektroujemnego. Weź również pod uwagę je zhydrolizowane (tj. $ \ Ce {E = O + H2O – > E- (OH) 2} $ lub $ \ ce {EOE + H2O – > E-OH + HO-E} $).

Tlen jest bardzo elektroujemny, więc zawsze powinien wynosić $ \ delta – $. Ale atom elektroujemny pozwoli na odciągnięcie mniejszej gęstości elektronów przez tlen, więc w tlenie będzie mniej ładunku ujemnego. Oznacza to, że przemieszczenie protonu w celu nadania tlenu większej ilości ładunku ujemnego staje się korzystniejsze. Tak więc tlenek jest kwaśny .

Teraz w przypadku atomu elektrododatniego tlen jest prawie całkowicie denisty w atomie. Oznacza to, że tlen jest tylko odrobinę zbyt negatywny, aby dobrze się czuć, więc będzie wyciągał protony z otaczającego roztworu, aby się protonować. Tak więc tlenek jest zasadowy .

Komentarze

• Zależy to od tego, co masz na myśli, mówiąc o kwasie czy o zasadie. Spójrz na teorię Lux-Flood;)
• @Shadock Br ø Definicja kwasu / zasady Nsteda-Lowryego.
• Nigdy nie myślałem o kwasach i w tym świetle, bardzo podobała mi się ta odpowiedź.

Istnieje teoria opracowana przez Hermanna Lux i Håkon Flood, nazwany teorią Lux-Flood , aby wyjaśnić zasadowy lub kwasowy charakter tlenku.

Zasady są bardzo proste.

Kwas Lux-Flood jest akceptorem $ \ ce {O ^ {2 -}} $

Baza Lux-Flood jest dawcą $ \ ce {O ^ {2 -}} $

Przykłady

$ \ ce {CaO} $ jest podstawą LF, ponieważ $ \ ce {CaO} = \ ce {Ca ^ {2 +}} + \ ce {O ^ {2 -}} $

$ \ ce {SiO2} $ to kwas LF, ponieważ e $ \ ce {Si} $ ma niezajęty d orbital, wtedy może mieć wartościowość wyższą niż dwa, a następnie akceptuje $ \ ce {O ^ {2 -}} $ jony.

Następnie mogą zareagować i dać Ci $ \ ce {CaSiO3} $

EDYTUJ

Jeśli używasz reguł Fajansa, przekonasz się, że $ \ ce {CaO} $ jest bardziej jonowe niż $ \ ce {SiO2} $ , dlatego to rozumowanie jest poprawne.

Aby zmierzyć ich siłę, często używa się skali $ \ ce {pO ^ {2 -}} = – \ log (\ ce {O ^ {2 -}}) $ , tak jak robimy to dla $ \ ce {pH} $ .

Może istnieć amfoteryczny związek Lux-Flood, ale w tej chwili nie mam przykładów w głowie.

Komentarze

• Twoje przykłady tak naprawdę nie robią sens. $ \ ce {SiO2} $ to także $ \ ce {Si ^ 4 + + O ^ 2 -} $. Ponadto, chociaż krzem ma orbitale d gdzieś na niebie, to samo dotyczy wapnia. Nie biorą też udziału w tworzeniu więzi w żaden istotny sposób. Myślę, że rozumiem, dokąd chcesz iść, ale jest to źle sformułowane.
• @Jan Mam lepsze wyjaśnienie, poprawię swój post.
• Bardzo ciekawy punkt widzenia. Chciałbym, żebyś dodał przykłady z tlenkami amfoterycznymi. Również wyjaśnienia, które uwzględniają udział orbitali 3D w chemii elementów trzeciego rzędu, są wysoce odradzane.
• @Marko dla amfoterycznej pary jest odpowiedź Yomen, którą właśnie zobaczyłem. 🙂
• Wiem, ale chcę, abyś poszerzył swoją odpowiedź i zagroził amfoterycznym tlenkom teorią Lux-Flood.