Formation des oxydes de base, nomenclature, propriétés et exemples

Le oxydes basiques sont ceux formés par l'union d'un cation métallique avec un dianion d'oxygène (O^2-); ils réagissent habituellement avec l'eau pour former des bases ou avec des acides pour former des sels. En raison de sa forte électronégativité, l'oxygène peut former des liaisons chimiques stables avec presque tous les éléments, ce qui entraîne différents types de composés.

L'un des composés les plus courants qu'un dianion d'oxygène peut former est l'oxyde. Les oxydes sont des composés chimiques contenant au moins un atome d'oxygène à côté d'un autre élément de leur formule. ils peuvent être générés avec des métaux ou des non-métaux et dans les trois états d'agrégation de la matière (solide, liquide et gazeux).

Ils présentent donc un grand nombre de propriétés intrinsèques qui varient même entre deux oxydes formés avec le même métal et de l'oxygène (sous forme d'oxyde de fer (II) et d'oxyde de fer (III), ou ferreux et ferrique, respectivement). Lorsqu'un oxygène se lie à un métal pour former un oxyde métallique, on dit qu'un oxyde basique a été formé.

C'est parce qu'ils forment une base en se dissolvant dans l'eau ou en réagissant comme des bases dans certains processus. Un exemple de ceci est lorsque des composés tels que CaO et Na₂O réagit avec l'eau et entraîne des hydroxydes Ca (OH)₂ et 2NaOH, respectivement.

Les oxydes de base sont généralement des caractères ioniques, devenant plus covalents en parlant d'éléments à droite du tableau périodique. Il existe également des oxydes acides (formés à partir de non-métaux) et des oxydes amphotères (formés à partir d'éléments amphotères).

Index

• 1 formation
• 2 nomenclature
  • 2.1 Règles sommaires pour nommer les oxydes de base
• 3 propriétés
• 4 exemples
  • 4.1 Oxyde de fer
  • 4.2 Oxyde de sodium
  • 4.3 Oxyde de magnésium
  • 4.4 Oxyde de cuivre
• 5 références

La formation

Les métaux alcalins et alcalino-terreux forment trois types différents de composés binaires à partir de l'oxygène. Outre les oxydes, on peut également donner des peroxydes (qui contiennent des ions peroxydes)₂^2-) et les superoxydes (qui ont des ions superoxyde O₂^-).

Tous les oxydes formés à partir de métal alcalin peuvent être préparés à partir du chauffage correspondant de nitrate de métal avec le métal élémentaire, tel que ce qui est montré ci-dessous, où représente un métal M de la lettre:

2MNO₃ + 10M + Chaleur → 6M₂O + N₂

D'autre part, pour préparer les oxydes basiques à partir des métaux alcalino-terreux, on effectue un chauffage de leurs carbonates correspondants, comme dans la réaction suivante:

MCO₃ + Chaleur → MO + CO₂

La formation d'oxydes basiques peut également se produire en raison du traitement à l'oxygène, comme dans le cas des sulfures:

2MS + 3O₂ + Chaleur → 2MO + 2SO₂

Enfin, il peut se produire par oxydation de certains métaux avec l'acide nitrique, comme dans les réactions suivantes:

2Cu + 8HNO₃ + Chaleur → 2CuO + 8NO₂ + 4h₂O + O₂

Sn + 4HNO₃ + Chaleur → SnO₂ + 4NO₂ + 2h₂O

Nomenclature

La nomenclature des oxydes basiques varie selon leur stoechiométrie et selon les nombres d'oxydation possibles de l'élément métallique impliqué.

Il est possible ici d'utiliser la formule générale, ce qui est en métal + oxygène, mais aussi il y a une nomenclature stoechiométrique (ou ancienne nomenclature de stock) dans lequel les composés sont nommés en plaçant le mot « oxyde » suivi du nom du métal et état d'oxydation en chiffres romains.

En ce qui concerne le préfixe de nomenclature systématique, les règles générales avec le mot « oxyde » sont utilisés, mais ils ajoutent préfixes à chaque élément avec le nombre d'atomes dans la formule, comme dans le cas de « trioxyde de difer » .

Dans la nomenclature traditionnelle « -OSO » et « suffixes » -Ic ils sont utilisés pour identifier les métaux d'accompagnement de l'oxyde de valence inférieure ou supérieure, en plus des oxydes basiques dits « de base » anhydrides par sa capacité à former hydroxydes basiques lorsque l'eau leur est ajoutée.

En outre, cette règles de nomenclature sont utilisés de telle sorte que lorsqu'un métal est à l'état d'oxydation +3 se réfère aux règles d'oxydes, et quand il a des états d'oxydation supérieur ou égal à 4, avec nomination règles d'anhydrides.

Règles récapitulatives pour nommer les oxydes de base

Les états d'oxydation (ou de valence) de chaque élément doivent toujours être observés. Ces règles sont résumées ci-dessous:

1- Lorsque l’élément a un seul indice d’oxydation, comme par exemple dans le cas de l’aluminium (Al₂O₃), l'oxyde est nommé:

Nomenclature traditionnelle

Oxyde d'aluminium

Systématique avec préfixes

Selon la quantité d'atomes que possède chaque élément; c'est-à-dire le trioxyde de dialuminium.

Systématique avec chiffres romains

L'oxyde d'aluminium, où l'état d'oxydation n'est pas écrit car il n'en a qu'un.

2- Lorsque l'élément a deux nombres d'oxydation, par exemple dans le cas du plomb (+2 et +4, qui donnent les oxydes PbO et PbO)₂, respectivement), est nommé:

Nomenclature traditionnelle

Suffixes "ours" et "ico" pour mineur et majeur respectivement. Par exemple: oxyde de plomb pour PbO et oxyde de plomb pour PbO₂.

Nomenclature systématique avec préfixes

Oxyde de plomb et dioxyde de plomb.

Nomenclature systématique avec chiffres romains

Oxyde de plomb (II) et oxyde de plomb (IV).

3- Lorsque l'élément a plus de deux nombres d'oxydation (jusqu'à quatre), il est nommé:

Nomenclature traditionnelle

Lorsque l'élément a trois valences, le préfixe "hipo-" et le suffixe "-oso" sont ajoutés à la plus petite valence, comme par exemple dans l'hypophosphoreux; à la valence intermédiaire, le suffixe "-oso" est ajouté, comme dans l'oxyde de phosphore; et enfin, à la valence supérieure, on ajoute "-ico" comme dans l'oxyde phosphorique.

Lorsque l'élément a quatre valences, comme dans le cas du chlore, on applique la procédure précédente pour le mineur et deux pour le suivant, mais on ajoute le préfixe "per" et le suffixe "-ico" à l'oxyde avec le plus grand nombre d'oxydations . Il en résulte (par exemple) un oxyde perchlorique pour l'état d'oxydation +7 de cet élément.

Pour les systèmes avec chiffres préfixes ou romains, les règles appliquées pour trois nombres d'oxydation sont répétées, en restant les mêmes.

Propriétés

- Ils se trouvent dans la nature sous forme de solides cristallins.

- Les oxydes basiques ont tendance à adopter des structures polymères, contrairement aux autres oxydes qui forment des molécules.

- En raison de la force considérable des liaisons M-O et de la structure polymère de ces composés, les oxydes basiques sont généralement insolubles mais peuvent être attaqués par les acides et les bases.

- De nombreux oxydes basiques sont considérés comme des composés non stœchiométriques.

- Les liaisons de ces composés cessent d'être ioniques et deviennent covalentes au fur et à mesure que la période du tableau périodique avance.

- La caractéristique acide d’un oxyde augmente à mesure qu’il descend dans un groupe du tableau périodique.

- Il augmente également l'acidité d'un oxyde en plus grand nombre d'oxydation.

- Les oxydes basiques peuvent être réduits avec différents réactifs, mais d'autres peuvent même être réduits par simple chauffage (décomposition thermique) ou par une réaction d'électrolyse.

- La plupart des oxydes de base (non-amphotères) sont situés sur le côté gauche du tableau périodique.

- La majeure partie de la croûte terrestre est constituée d'oxydes solides de type métallique.

- L’oxydation est l’un des moyens qui conduisent à la corrosion d’un matériau métallique.

Des exemples

Oxyde de fer

On le trouve dans le minerai de fer sous forme de minéraux, tels que l'hématite et la magnétite.

De plus, l'oxyde de fer constitue le fameux "oxyde" rouge qui constitue les masses métalliques corrodées qui ont été exposées à l'oxygène et à l'humidité.

Oxyde de sodium

C'est un composé utilisé dans la fabrication de céramiques et de verres, en plus d'être un précurseur dans la fabrication d'hydroxyde de sodium (soude caustique, puissant solvant et produit de nettoyage).

Oxyde de magnésium

Minéral hygroscopique solide, ce composé à haute conductivité thermique et à faible conductivité électrique a de multiples utilisations dans le secteur de la construction (comme les murs résistants au feu) et dans la réhabilitation des eaux et des sols contaminés.

Oxyde de cuivre

Il existe deux variantes d'oxyde de cuivre. L'oxyde cuivrique est un solide noir obtenu à partir de l'exploitation minière et qui peut être utilisé comme pigment ou pour l'élimination finale des matières dangereuses.

D'autre part, l'oxyde cuivreux est un semi-conducteur solide rouge qui est ajouté aux pigments, aux fongicides et aux peintures marines pour éviter l'accumulation de débris dans les coques des navires.

Références

1. Britannica, E. (s.f.). Oxyde Récupéré de britannica.com
2. Wikipedia. (s.f.) Oxyde Récupéré de en.wikipedia.org
3. Chang, R. (2007). Mexique: McGraw-Hill.
4. LibreTexts. (s.f.) Les oxydes Récupéré de chem.libretexts.org
5. Écoles, N. P. (s.f.). Nommer les oxydes et les peroxydes. Récupéré de newton.k12.ma.us