teória
Čo je oxid
Oxid je dvojprvková (binárna) zlúčenina kyslíka s iným prvkom, v ktorej má kyslík oxidačné číslo −II. Oxidy tvoria takmer všetky prvky okrem niektorých vzácnych plynov. Vznikajú napríklad pri horení (C + O₂ → CO₂) alebo pri korózii kovov (hrdza je z veľkej časti Fe₂O₃).
Dôležitá je podmienka −II. Látky, v ktorých sú dva atómy kyslíka viazané navzájom a kyslík má −I (napríklad H₂O₂ alebo Na₂O₂), nie sú oxidy, ale peroxidy. Venuje sa im lekcia Peroxidy, hyperoxidy a ozonidy. A zlúčenina OF₂ tiež nie je oxid, lebo kyslík v nej má +II. Volá sa difluorid kyslíka.
teória
Ako oxidy pomenúvame
Názov oxidu má dve slová: oxid + prídavné meno od druhého prvku s koncovkou podľa jeho oxidačného čísla. Postup od vzorca k názvu:
- Kyslík má −II. Vynásob to počtom atómov kyslíka.
- Vydeľ výsledok počtom atómov druhého prvku (so zmeneným znamienkom). Dostaneš jeho oxidačné číslo.
- Pripoj správnu koncovku z lekcie Koncovky podľa oxidačného čísla.
Opačný smer, od názvu k vzorcu, zvládneš krížovým pravidlom z lekcie Od názvu k vzorcu.
| oxidačné číslo | koncovka | oxidy kovov | oxidy nekovov |
|---|---|---|---|
| +I | -ný | Na₂O sodný, K₂O draselný, Cu₂O meďný, Ag₂O strieborný | N₂O dusný, Cl₂O chlórny |
| +II | -natý | CaO vápenatý, MgO horečnatý, ZnO zinočnatý, FeO železnatý, CuO meďnatý | CO uhoľnatý, NO dusnatý |
| +III | -itý | Al₂O₃ hlinitý, Fe₂O₃ železitý, Cr₂O₃ chromitý | B₂O₃ boritý, N₂O₃ dusitý |
| +IV | -ičitý | PbO₂ olovičitý, SnO₂ cíničitý, MnO₂ manganičitý | CO₂ uhličitý, SO₂ siričitý, SiO₂ kremičitý, NO₂ dusičitý |
| +V | -ičný, -ečný | N₂O₅ dusičný, P₄O₁₀ fosforečný | |
| +VI | -ový | CrO₃ chrómový | SO₃ sírový |
| +VII | -istý | Mn₂O₇ manganistý | Cl₂O₇ chloristý |
| +VIII | -ičelý | OsO₄ osmičelý |
Molekulové vzorce fosforu
Oxid fosforečný tvorí molekuly P₄O₁₀ a oxid fosforitý molekuly P₄O₆. Krížovým pravidlom dostaneš jednoduchšie zápisy P₂O₅ a P₂O₃, ktoré vyjadrujú rovnaký pomer atómov. V školskej praxi sa používajú obidva, no skutočnú molekulu vystihuje P₄O₁₀.
Stechiometrické názvy
Niekedy sa stretneš aj s názvami, ktoré počty atómov vyjadrujú číslovkovými predponami: CO je monoxid uhlíka, CO₂ dioxid uhlíka, N₂O₅ pentaoxid didusíka. Sú správne, ale v slovenských školách sa uprednostňujú názvy s koncovkami. Stechiometrické názvy sa hodia pri prvkoch, ktorých oxidačné číslo je nejasné.
teória
Vlastnosti oxidov podľa správania k vode
Oxidy sa nelíšia len názvom. Podľa toho, ako reagujú s vodou, kyselinami a zásadami, ich delíme do štyroch skupín:
| typ | ktoré oxidy | príklad reakcie |
|---|---|---|
| zásadité | oxidy kovov s nízkym oxidačným číslom (I, II) | CaO + H₂O → Ca(OH)₂ |
| kyslé | oxidy nekovov a kovov s vysokým oxidačným číslom | SO₃ + H₂O → H₂SO₄, CO₂ + H₂O → H₂CO₃ |
| amfotérne | reagujú s kyselinami aj so zásadami | Al₂O₃, ZnO |
| neutrálne | s vodou, kyselinami ani zásadami nereagujú | CO, NO, N₂O |
Zásadité oxidy dávajú s vodou hydroxidy (pozri lekciu Hydroxidy), kyslé oxidy dávajú kyslíkaté kyseliny (lekcia Kyslíkaté kyseliny). Zaujímavé je, že aj ten istý kov môže mať oxid zásaditý aj kyslý: CrO je zásaditý, ale CrO₃ je kyslý a s vodou vytvorí kyselinu chrómovú.
teória
Podvojné oxidy
Niektoré oxidy obsahujú dva rôzne katióny alebo ten istý kov s dvoma rôznymi oxidačnými číslami. Voláme ich podvojné oxidy. Dajú sa zapísať ako „súčet“ dvoch jednoduchých oxidov.
Názov tvoríme tak, že obe prídavné mená spojíme spojovníkom. Prvé prídavné meno má tvar s koncovkou -o (železnato-, olovnato-), druhé má bežnú koncovku. Vo všetkých bežných prípadoch ide prvý prvok s nižším oxidačným číslom.
| vzorec | rozpis | názov | poznámka |
|---|---|---|---|
| Fe₃O₄ | FeO · Fe₂O₃ | oxid železnato-železitý | magnetit |
| Pb₃O₄ | 2 PbO · PbO₂ | oxid olovnato-olovičitý | mínium, oranžová farba |
| Co₃O₄ | CoO · Co₂O₃ | oxid kobaltnato-kobaltitý | |
| MgAl₂O₄ | MgO · Al₂O₃ | oxid horečnato-hlinitý | spinel |
| ZnAl₂O₄ | ZnO · Al₂O₃ | oxid zinočnato-hlinitý | |
| FeCr₂O₄ | FeO · Cr₂O₃ | oxid železnato-chromitý | chromit, ruda chrómu |
| CaTiO₃ | CaO · TiO₂ | oxid vápenato-titaničitý | perovskit |
| BaTiO₃ | BaO · TiO₂ | oxid bárnato-titaničitý |
Ako zistiť, aké oxidačné čísla sa v podvojnom oxide skrývajú? Ak ti pre kov vyjde necelé číslo (pri Fe₃O₄ vyjde 8/3), skús vzorec rozložiť na dva jednoduché oxidy tak, aby počty atómov sedeli. Pre Fe₃O₄: FeO (1 Fe, 1 O) + Fe₂O₃ (2 Fe, 3 O) = Fe₃O₄. Pri magnetite si pozri aj pokus Spaľovanie oceľovej vlny v kyslíku, v ktorom tento oxid vzniká.
teória
Video
Vo videu k lekcii si môžeš celý postup pomenúvania oxidov pozrieť na konkrétnych príkladoch. V interaktívnom cvičení pod textom potom poskladáš oxidy sám: vyberieš katión, anión O²⁻ je pripravený a meníš počty, kým sa náboje nevyrovnajú.
teória
Časté chyby
- Peroxid považovaný za oxid. Na₂O₂ nie je oxid sodný. Ak by bol oxid, sodík by mal +II, čo nie je možné. Je to peroxid sodný.
- Nevykrátený vzorec. Oxid horečnatý je MgO, nie Mg₂O₂. Výnimkou sú molekulové oxidy fosforu (P₄O₁₀, P₄O₆).
- Zámena CO a CO₂. CO je oxid uhoľnatý (jedovatý plyn z nedokonalého horenia), CO₂ oxid uhličitý.
- Zlé spojenie v podvojnom oxide. Píšeme oxid železnato-železitý so spojovníkom a prvé prídavné meno končí na -o. Nie „oxid železnatý-železitý“ ani „oxid železnatoželezitý“.
- Priemerné oxidačné číslo. Pri Fe₃O₄ nehovoríme, že železo má „+8/3“. Hovoríme, že obsahuje Fe^II a Fe^III.
vyskúšaj si
Precvičenie
Príklad 1
Pomenuj oxidy: Li₂O, BaO, NiO, B₂O₃.
Riešenie
Li₂O: Li +I, oxid lítny. BaO: Ba +II, oxid bárnatý. NiO: Ni +II, oxid nikelnatý. B₂O₃: 3 · (−2) = −6, dva atómy bóru majú spolu +6, každý +III, oxid boritý.
Príklad 2
Napíš vzorce: oxid strieborný, oxid dusičitý, oxid manganistý, oxid fosforitý.
Riešenie
Oxid strieborný: Ag +I, Ag₂O. Oxid dusičitý: N +IV, N₂O₄ po vykrátení NO₂. Oxid manganistý: Mn +VII, Mn₂O₇. Oxid fosforitý: P +III, P₂O₃, v skutočnosti molekuly P₄O₆.
Príklad 3
Napíš rovnicu reakcie oxidu siričitého s vodou a pomenuj produkt.
Riešenie
SO₂ + H₂O → H₂SO₃. Síra má v produkte stále +IV, takže vzniká kyselina siričitá. Oxidačné číslo sa pri reakcii kyslého oxidu s vodou nemení.
Príklad 4
Minerál spinel má vzorec MgAl₂O₄. Rozlož ho na jednoduché oxidy a pomenuj ho.
Riešenie
MgO (Mg +II) + Al₂O₃ (Al +III) = MgAl₂O₄. Kontrola: 2 + 2 · 3 + 4 · (−2) = 0. Názov: oxid horečnato-hlinitý.
Príklad 5
Urči, aké oxidačné čísla má kobalt v Co₃O₄.
Riešenie
Štyri kyslíky majú spolu −8. Rozklad: CoO · Co₂O₃, teda jeden atóm Co^II a dva atómy Co^III (2 + 6 = 8). Názov: oxid kobaltnato-kobaltitý.
Pod lekciou si v časti Precvič si otestuješ dekódovanie názvov na kartičkách so skutočnými oxidmi. Celú tému si môžeš overiť v teste Oxidy. Pokračovať môžeš lekciou Peroxidy, hyperoxidy a ozonidy.