أكاسيد غير معدنية: كيف تتشكل ، تسميات ، خصائص

وتسمى الأكاسيد غير المعدنية أيضًا أكاسيد حمض ، لأنها تتفاعل مع الماء لتكوين أحماض أو قواعد لتشكيل الأملاح. يمكن ملاحظة ذلك في حالة المركبات مثل ثاني أكسيد الكبريت (SO 2 ) وأكسيد الكلور (I) ، اللذين يتفاعلان مع الماء لإنتاج الأحماض الضعيفة H 2 SO 3 و HOCl ، على التوالي.

أكاسيد غير معدنية تساهمية ، على عكس تلك المعدنية التي تمثل أكاسيد ذات طابع أيوني. الأكسجين لديه القدرة على تكوين روابط مع عدد هائل من العناصر بسبب قدرته الكهربائية ، مما يجعله قاعدة ممتازة لمجموعة كبيرة ومتنوعة من المركبات الكيميائية.

من بين هذه المركبات هناك احتمال أن يرتبط ديان الأكسجين بفلز أو غير معدني ليشكل أكسيد. الأكاسيد هي مركبات كيميائية شائعة في الطبيعة ، والتي تتميز بوجود ذرة أكسجين واحدة على الأقل مرتبطة بعنصر آخر ، معدني أو غير معدني.

يظهر هذا العنصر في حالة تجميع صلب أو سائل أو غازي ، وهذا يتوقف على العنصر الذي يرتبط به الأكسجين ورقم أكسده.

بين أكسيد وآخر ، حتى عندما يرتبط الأكسجين بالعنصر نفسه ، يمكن أن يكون هناك اختلافات كبيرة في خواصه ؛ لذلك ، يجب تحديدها بشكل كامل لتجنب الالتباس.

كيف يتم تشكيلها؟

كما هو موضح أعلاه ، تتشكل أكاسيد الحمض بعد ربط كاتيون غير معدني مع ديان الأكسجين (O2-).

يُلاحظ هذا النوع من المركب في العناصر الموجودة على يمين الجدول الدوري (عادة ما تولد الفلزات أكاسيد مفلورية) ، وفي الفلزات الانتقالية في حالات الأكسدة العالية.

هناك طريقة شائعة جدًا لتكوين أكسيد غير معدني تتمثل في تحلل المركبات الثلاثية المسماة أوكسيدات ، والتي تتكون من أكسيد غير معدني وماء.

ولهذا السبب تسمى أكاسيد غير معدنية أيضًا أنهيدريدات ، لأنها مركبات تتميز بفقدانها لجزيء من الماء أثناء تكوينها.

على سبيل المثال ، في تفاعل تحلل حمض الكبريتيك في درجات حرارة عالية (400 درجة مئوية) ، يتحلل H 2 SO 4 إلى درجة أن يصبح بخارًا تامًا لثاني أكسيد الكبريت وثاني أكسيد الكبريت ، وفقًا للتفاعل: H 2 SO 4 + الحرارة → SO 3 + H 2 O

هناك طريقة أخرى لتكوين أكاسيد غير معدنية تتمثل في الأكسدة المباشرة للعناصر ، كما في حالة ثاني أكسيد الكبريت: S + O 2 → SO 2

كما يحدث في أكسدة الكربون مع حامض النتريك لتكوين ثاني أكسيد الكربون: C + 4HNO 3 → CO 2 + 4NO 2 + 2H 2 O

تسمية

لتسمية الأكاسيد غير المعدنية ، يجب أخذ العديد من العوامل في الاعتبار ، مثل أرقام الأكسدة التي قد يكون للعنصر غير المعدني المعني وخصائصها المتكافئة.

يشبه تسمياتها تلك الموجودة في الأكاسيد الأساسية. بالإضافة إلى ذلك ، وفقًا للعنصر الذي يتم فيه دمج الأكسجين مع تكوين الأكسيد ، سيتم أولاً كتابة الأكسجين أو العنصر غير المعدني في صيغته الجزيئية ؛ ومع ذلك ، لا يؤثر هذا على قواعد التسمية لهذه المركبات.

تسميات منهجية مع الأرقام الرومانية

لتسمية أكاسيد من هذا النوع باستخدام المصطلح القديم للمخزون (منهجي بالأرقام الرومانية) ، فإن العنصر الموجود على اليمين في المعادلة هو الأول.

إذا كان العنصر غير معدني ، تتم إضافة اللاحقة "uro" ، ثم حرف الجر "de" وينتهي به المطاف بتسمية العنصر على اليسار ؛ إذا كان الأكسجين ، ابدأ بـ "الأكسيد" وقم بتسمية العنصر.

يتم وضع اللمسات الأخيرة عن طريق وضع حالة الأكسدة لكل ذرة متبوعة باسمها ، بدون مسافات ، بالأرقام الرومانية وبين علامات الأقواس ؛ في حالة وجود رقم التكافؤ واحد فقط ، تم حذف هذا. ينطبق فقط على العناصر التي لها أرقام أكسدة موجبة.

تسميات منهجية مع البادئات

عند استخدام التسميات المنهجية مع البادئات ، يتم استخدام نفس المبدأ كما هو الحال في مصطلحات الأسهم ، ولكن لا يتم وضع الأرقام الرومانية للإشارة إلى حالات الأكسدة.

بدلاً من ذلك ، يجب الإشارة إلى عدد الذرات في كلٍ من البادئات "mono" و "di" و "tri" وما إلى ذلك ؛ تجدر الإشارة إلى أنه في حالة عدم وجود إمكانية لخلط أول أكسيد مع أكسيد آخر ، يتم حذف هذه البادئة. على سبيل المثال ، بالنسبة للأكسجين ، يتم حذف "mono" في SeO (أكسيد السيلينيوم).

التسميات التقليدية

عند استخدام التسمية التقليدية ، يتم وضع الفئة العامة أولاً - والتي في هذه الحالة هي مصطلح "أنهيدريد" - وتستمر وفقًا لعدد حالات الأكسدة التي تنص على أن المواد غير المعدنية تمتلكها.

عندما يحتوي على حالة أكسدة واحدة فقط ، يتبعه حرف الجر "من" بالإضافة إلى اسم العنصر غير المعدني.

من ناحية أخرى ، إذا كان لهذا العنصر حالتان للأكسدة ، فسيتم وضع نهاية "الدب" أو "ico" عندما يستخدم التكافؤ السفلي أو الأعلى ، على التوالي.

إذا كان للعدد غير المعدني ثلاثة أرقام أكسدة ، فسيتم تسمية القاصر بالبادئة "الفواق" واللاحقة "الدب" ، والوسيط ذي النهاية "الدب" والأكبر بال لاحقة "ico".

عندما تكون المواد غير المعدنية تحتوي على أربع حالات أكسدة ، فإن الأصغر من ذلك كله يتم تسميته بالبادئة "الفواق" واللاحقة "الدب" ، والوسيطة الثانوية مع النهاية "الدب" ، والوسيطة الرئيسية ذات اللاحقة "ico" و الأهم من ذلك كله مع البادئة "لكل" واللاحقة "منظمة البن الدولية".

ملخص القواعد لتسمية أكاسيد غير معدنية

بغض النظر عن التسمية المستخدمة ، لاحظ دائمًا أكسدة (أو تكافؤ) كل عنصر موجود في أكسيد. فيما يلي ملخص لقواعد تسميتها:

القاعدة الأولى

إذا كانت المواد غير المعدنية لها حالة أكسدة فريدة ، كما هو الحال في البورون (B 2 O 3 ) ، فسيتم تسمية هذا المركب على النحو التالي:

التسميات التقليدية

البورون أنهيدريد.

علم اللاهوت النظامي مع البادئات

حسب عدد ذرات كل عنصر ؛ في هذه الحالة ، ثالث أكسيد ديبورو.

علم اللاهوت النظامي مع الأرقام الرومانية

أكسيد البورون (لأنه يحتوي على حالة أكسدة فريدة ، يتم حذف هذا).

القاعدة الثانية

إذا كانت المواد غير المعدنية لها حالتان للأكسدة ، كما في حالة الكربون (+2 و +4 ، اللذان نشأا أكاسيد ثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون ، على التوالي) ، ننتقل إلى تسميتهما على النحو التالي:

التسميات التقليدية

إنهاء "الدب" و "منظمة البن الدولية" للإشارة إلى التكافؤ الأدنى والأعلى ، على التوالي (أنهيدريد الكربون لثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون لثاني أكسيد الكربون).

تسميات منهجية مع البادئات

أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون.

تسميات منهجية مع الأرقام الرومانية

أكسيد الكربون (II) وأكسيد الكربون (IV).

القاعدة الثالثة

إذا كانت المواد غير المعدنية تحتوي على ثلاث أو أربع حالات أكسدة ، فسيتم تسميتها على النحو التالي:

التسميات التقليدية

إذا كان غير المعدن يحتوي على ثلاثة تكافؤ ، فتابع كما هو موضح سابقًا. في حالة الكبريت ، سيكونون أنهيدريد الكبريتيك وثاني أكسيد الكبريت وأنهيدريد الكبريت ، على التوالي.

إذا كانت المواد غير المعدنية تحتوي على ثلاث حالات أكسدة ، فيتم تسميتها بنفس الطريقة: أنهيدريد هيبوكلور ، أنهيدريد كلوري ، أنهيدريد كلوريك وأندريدريد كلوريك ، على التوالي.

تسميات منهجية مع بادئات أو أرقام رومانية

يتم تطبيق نفس القواعد المستخدمة للمركبات التي يوجد فيها غير المعادن بحالتي أكسدة ، للحصول على أسماء مشابهة لتلك.

خصائص

- يمكن العثور عليها في مختلف حالات التجميع.

- المواد غير المعدنية التي تشكل هذه المركبات لها أعداد أكسدة عالية.

- الأكاسيد غير المعدنية في الطور الصلب عموماً ذات بنية هشة.

- معظمها مركبات جزيئية ، تساهمية في الطبيعة.

- إنها حمضية بطبيعتها وتشكل مركبات أكسدة.

- يزيد الطابع الحمضي من اليسار إلى اليمين في الجدول الدوري.

- ليس لديهم الموصلية الكهربائية أو الحرارية الجيدة.

- لهذه الأكاسيد نقاط انصهار وغليان أقل نسبيًا من نظيراتها الأساسية.

- لديهم تفاعلات مع الماء لتكوين مركبات حمضية أو أنواع قلوية لتكوين أملاح.

- عندما تتفاعل مع أكاسيد من النوع الأساسي ، فإنها تنشأ أملاح الأكسونات.

- بعض هذه المركبات ، مثل أكاسيد الكبريت أو النيتروجين ، تعتبر ملوثات للبيئة.

تطبيقات

للأكاسيد غير المعدنية مجموعة واسعة من الاستخدامات ، سواء في المجال الصناعي أو في المختبرات وفي مجالات العلوم المختلفة.

وتشمل استخداماته إنشاء منتجات مستحضرات التجميل ، مثل الحمرة أو مينا الأظافر ، وصناعة السيراميك.

كما أنها تستخدم في تحسين الدهانات ، في إنتاج المواد الحفازة ، في صياغة السائل في طفايات الحريق أو في الغاز الدافع في المنتجات الغذائية في الهباء الجوي ، وحتى أنها تستخدم كمخدر في العمليات البسيطة.

أمثلة

أكسيد الكلور

يتم إعطاء نوعين من أكسيد الكلور. أكسيد الكلور (III) مادة صلبة بنية ذات مظهر داكن ، ولها خصائص شديدة الانفجار ، حتى في درجات حرارة أقل من نقطة انصهار الماء (0 درجة مئوية).

من ناحية أخرى ، فإن أكسيد الكلور (VII) عبارة عن مركب غازي له خصائص قابلة للتآكل وقابلة للاشتعال يتم الحصول عليها عن طريق الجمع بين حمض الكبريتيك مع أحد البيركلورات.

أكسيد السيليكون

وهي مادة صلبة تعرف أيضًا باسم السيليكا وتستخدم في صناعة الأسمنت والسيراميك والزجاج.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تشكل مواد مختلفة حسب ترتيبها الجزيئي ، منشؤها الكوارتز عندما يشكل بلورات وأوبال مرتبة عندما يكون ترتيبها غير متبلور.

أكسيد الكبريت

ثاني أكسيد الكبريت هو مقدمة غازية عديمة اللون من ثالث أكسيد الكبريت ، في حين أن ثالث أكسيد الكبريت هو مركب أولي عند إجراء عملية الكبريت ، مما يؤدي إلى تصنيع المستحضرات الصيدلانية والأصباغ والمنظفات.

بالإضافة إلى ذلك ، إنه عامل ملوث ذو أهمية كبيرة ، لأنه موجود في المطر الحمضي.