आक्साइड: नामकरण, प्रकार, गुण और उदाहरण - रसायन विज्ञान - 2025

आक्साइड बाइनरी यौगिकों का एक परिवार हैं, जहां तत्व और ऑक्सीजन के बीच बातचीत। तो एक ऑक्साइड के पास ईओ का एक बहुत ही सामान्य सूत्र है, जहां ई किसी भी तत्व है।

कई कारकों पर निर्भर करता है, जैसे कि ई की इलेक्ट्रॉनिक प्रकृति, इसकी आयनिक त्रिज्या, और इसके वैलेंस, विभिन्न प्रकार के ऑक्साइड बन सकते हैं। कुछ बहुत सरल हैं, और अन्य, जैसे पीबी ₃ ओ ₄, (माइनियम, आर्काज़ोन या रेड लीड) मिश्रित हैं; यही है, वे एक से अधिक सरल ऑक्साइड के संयोजन के परिणामस्वरूप होते हैं।

लाल लेड, एक क्रिस्टलीय यौगिक जिसमें लेड ऑक्साइड होता है। स्रोत: BXXXD, विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से

लेकिन ऑक्साइड की जटिलता आगे जा सकती है। ऐसे मिश्रण या संरचनाएं हैं जिनमें एक से अधिक धातु हस्तक्षेप कर सकते हैं, और जहां अनुपात भी स्टोइकोमेट्रिक नहीं हैं। Pb ₃ O ₄ के मामले में, Pb / O अनुपात 3/4 के बराबर है, जिसमें अंश और हर दोनों पूर्ण संख्याएँ हैं।

गैर-स्टोइकोमेट्रिक ऑक्साइड में अनुपात दशमलव संख्या होते हैं। E _0.75 O _1.78 एक काल्पनिक गैर-स्टोइकोमीट्रिक ऑक्साइड का एक उदाहरण है। यह घटना तथाकथित धातु आक्साइड के साथ होती है, विशेष रूप से संक्रमण धातुओं (Fe, Au, Ti, Mn, Zn, आदि) के साथ।

हालांकि, ऐसे ऑक्साइड हैं जिनकी विशेषताएं बहुत सरल और भिन्न हैं, जैसे आयनिक या सहसंयोजक चरित्र। उन आक्साइडों में जहाँ आयनिक वर्ण प्रधान होता है, वे E ⁺ cations और O ^2- आयनों से बने होंगे; और उन विशुद्ध रूप से सहसंयोजक, एकल बांड (ई - ओ) या डबल बांड (ई = ओ)।

यह E और O के बीच वैद्युतीयऋणात्मकता का अंतर है जो ऑक्साइड के आयनिक वर्ण को निर्धारित करता है। जब E एक अत्यधिक विद्युत धातु है, तो EO में एक उच्च आयनिक वर्ण होगा। जबकि यदि ई इलेक्ट्रोनगेटिव है, तो एक गैरमितीय, इसका ऑक्साइड ईओ सहसंयोजक होगा।

यह संपत्ति ऑक्साइड द्वारा प्रदर्शित कई अन्य लोगों को परिभाषित करती है, जैसे कि जलीय घोल में आधार या एसिड बनाने की उनकी क्षमता। यहां से तथाकथित बुनियादी और एसिड ऑक्साइड आते हैं। जो दोनों में से किसी एक की तरह व्यवहार नहीं करते हैं, या इसके विपरीत दोनों विशेषताओं को दिखाते हैं, तटस्थ या एम्फ़ोटेरिक ऑक्साइड हैं।

शब्दावली

ऑक्साइड्स नाम के तीन तरीके हैं (जो कई अन्य यौगिकों पर भी लागू होते हैं)। ये ईओ ऑक्साइड के आयनिक चरित्र की परवाह किए बिना सही हैं, इसलिए उनके नाम इसके गुणों या संरचनाओं के बारे में कुछ नहीं कहते हैं।

व्यवस्थित नामकरण

ऑक्साइड्स ईओ, ई ₂ ओ, ई ₂ ओ ₃ और ईओ ₂ को देखते हुए, पहली नज़र में यह ज्ञात नहीं हो सकता है कि उनके रासायनिक सूत्रों के पीछे क्या है। हालांकि, संख्याएं स्टोइकोमेट्रिक अनुपात या ई / ओ अनुपात को इंगित करती हैं। इन नंबरों से उन्हें नाम दिया जा सकता है, भले ही यह निर्दिष्ट न हो कि यह किस वैल्यू के साथ "काम करता है" ई।

E और O दोनों के लिए परमाणुओं की संख्या को ग्रीक नंबरिंग उपसर्गों द्वारा दर्शाया गया है। इस तरह, मोनो- का मतलब है कि केवल एक परमाणु है; di-, दो परमाणु; tri-, तीन परमाणु, और इसी तरह।

तो, व्यवस्थित नामकरण के अनुसार पिछले आक्साइड के नाम हैं:

- ई (ईओ) का मोनोऑक्साइड ।

- डाय ई (ई ₂ ओ) का मोनोऑक्साइड ।

- डाय ई (ई ₂ ओ ₃) के त्रि ऑक्साइड ।

- ई (ईओ ₂) के डि ऑक्साइड ।

Pb ₃ O _{4 के} लिए इस नामकरण को लागू करते हुए, पहली छवि में लाल ऑक्साइड, हमारे पास है:

Pb ₃ O ₄: ट्राई- लीड टेट्रा ऑक्साइड ।

कई मिश्रित ऑक्साइड के लिए, या उच्च स्टोइकोमेट्रिक अनुपात के साथ, उन्हें नाम देने के लिए व्यवस्थित नामकरण का उपयोग करना बहुत उपयोगी है।

स्टॉक नामकरण

वालेंसिया

हालांकि यह ज्ञात नहीं है कि कौन सा तत्व ई है, ई / ओ अनुपात यह जानने के लिए पर्याप्त है कि आप अपने ऑक्साइड में किस वैलेंस का उपयोग कर रहे हैं। कैसे? इलेक्ट्रोन्यूट्रलिटी के सिद्धांत द्वारा। इसके लिए आवश्यक है कि एक परिसर में आयनों के प्रभार का योग शून्य के बराबर होना चाहिए।

यह किसी भी ऑक्साइड के लिए एक उच्च आयनिक चरित्र मानकर किया जाता है। इस प्रकार, O का -2 चार्ज है क्योंकि यह O ^{2- है}, और E को n + का योगदान करना चाहिए ताकि यह ऑक्साइड आयन के नकारात्मक चार्ज को बेअसर कर दे।

उदाहरण के लिए, EO में E परमाणु वेल +2 के साथ काम करता है। क्यों? क्योंकि अन्यथा यह केवल O के -2 चार्ज को बेअसर नहीं कर पाएगा। E ₂ O के लिए, E में वेलेंस +1 है, क्योंकि E2 के दो परमाणुओं के बीच +2 चार्ज को विभाजित किया जाना चाहिए।

और ई ₂ ओ _{3 में}, ओ द्वारा योगदान किए गए नकारात्मक शुल्कों की गणना पहले की जानी चाहिए। चूंकि उनमें से तीन हैं, फिर: 3 (-2) = -6। -6 चार्ज को बेअसर करने के लिए, E को +6 योगदान करने की आवश्यकता होती है, लेकिन चूंकि उनमें से दो हैं, +6 को दो से विभाजित किया जाता है, E को +3 की वैल्यू के साथ छोड़ दिया जाता है।

मनोमय शासन

ओ में हमेशा ऑक्साइड में -2 वैलेंस होता है (जब तक कि यह एक पेरोक्साइड या सुपरऑक्साइड नहीं है)। तो E की वैधता निर्धारित करने के लिए एक मात्र नियम केवल उस संख्या को ध्यान में रखना है जो O. E के साथ होती है, दूसरी ओर, उसके साथ 2 नंबर होगा, और यदि नहीं, तो इसका मतलब है कि एक सरलीकरण था।

उदाहरण के लिए, EO में E की वैल्यू +1 है, क्योंकि भले ही वह लिखित न हो, केवल एक O है। और EO _{2 के लिए}, क्योंकि E के साथ कोई 2 नहीं है, एक सरलीकरण था, और इसे प्रदर्शित करने के लिए इसे गुणा करना चाहिए 2. इस प्रकार, सूत्र E ₂ O ₄ हो जाता है और E का मान तब +4 होता है।

हालाँकि, यह नियम कुछ ऑक्साइड जैसे Pb ₃ O _{4 के} लिए विफल रहता है । इसलिए, तटस्थता गणना करना हमेशा आवश्यक होता है।

इसमें क्या शामिल होता है

एक बार E की वैलेंस हाथ में होने के बाद, स्टॉक नामकरण में इसे कोष्ठक के भीतर और रोमन अंकों के साथ निर्दिष्ट किया जाता है। सभी नामकरणों में से यह आक्साइड के इलेक्ट्रॉनिक गुणों के संबंध में सबसे सरल और सटीक है।

यदि दूसरी ओर, ई में केवल एक वैलेंस है (जो आवर्त सारणी में पाया जा सकता है), तो यह निर्दिष्ट नहीं है।

इस प्रकार, ऑक्साइड ईओ के लिए यदि ई में वैलेंस +2 और +3 है, तो इसे कहा जाता है: (ई का नाम) (II) ऑक्साइड। लेकिन अगर ई में केवल वैलेंस +2 है, तो इसके ऑक्साइड को कहा जाता है: ऑक्साइड ऑफ (ई का नाम)।

पारंपरिक नामकरण

ऑक्साइड के नाम का उल्लेख करने के लिए, बड़े या छोटे दृश्यों के लिए प्रत्यय -िको या –सो को उनके लैटिन नामों में जोड़ा जाना चाहिए। इस घटना में कि दो से अधिक हैं, सबसे छोटे के लिए उपसर्ग-प्रीपो, और सबसे बड़े के लिए –पर प्रयोग किया जाता है।

उदाहरण के लिए, लीड्स वेलेंस +2 और +4 के साथ काम करता है। PbO में इसकी घाटी +2 है, इसलिए इसे कहा जाता है: साहुल ऑक्साइड। जबकि PbO ₂ को कहा जाता है: लेड ऑक्साइड।

और Pb ₃ O ₄ को दो पिछले नामकरणों के अनुसार क्या कहा जाता है? इसका कोई नाम नहीं है। क्यों? क्योंकि Pb ₃ O _{4 में} वास्तव में मिश्रण 2 होता है; यानी, लाल ठोस में PbO की दोहरी सांद्रता होती है।

इस कारण से Pb ₃ O _{4 को} एक ऐसा नाम देने की कोशिश करना गलत होगा जिसमें व्यवस्थित नामकरण या लोकप्रिय वांग शामिल नहीं है।

आक्साइड के प्रकार

आवर्त सारणी E के किस भाग के आधार पर और इसलिए, इसकी इलेक्ट्रॉनिक प्रकृति, एक प्रकार का ऑक्साइड या अन्य बनाया जा सकता है। इससे कई मानदंड उन्हें एक प्रकार का असाइन करने के लिए उत्पन्न होते हैं, लेकिन सबसे महत्वपूर्ण वे हैं जो उनकी अम्लता या बुनियादीता से संबंधित हैं।

बुनियादी ऑक्साइड

बुनियादी ऑक्साइड की विशेषता आयनिक, धात्विक और अधिक महत्वपूर्ण होने के कारण होती है, जो पानी में घुलकर एक मूल घोल बनाते हैं। प्रायोगिक रूप से यह निर्धारित करने के लिए कि यदि कोई ऑक्साइड बुनियादी है, तो इसे पानी के साथ एक कंटेनर में जोड़ा जाना चाहिए और इसमें सार्वभौमिक संकेतक को भंग कर दिया जाना चाहिए। ऑक्साइड जोड़ने से पहले इसका रंग हरा, पीएच तटस्थ होना चाहिए।

एक बार ऑक्साइड को पानी में मिला दिया जाता है, अगर इसका रंग हरे से नीले रंग में बदल जाता है, तो इसका मतलब है कि पीएच बुनियादी हो गया है। ऐसा इसलिए है क्योंकि यह गठित हाइड्रोक्साइड और पानी के बीच एक घुलनशीलता संतुलन स्थापित करता है:

EO (s) + H ₂ O (l) => E (OH) ₂ (s) <=> E ²⁺ (aq) + OH ^- (aq)

यद्यपि ऑक्साइड पानी में अघुलनशील है, केवल एक छोटा सा हिस्सा पीएच को बदलने के लिए घुल जाता है। कुछ बुनियादी ऑक्साइड इतने घुलनशील होते हैं कि वे NaOH और KOH जैसे कास्टिक हाइड्रॉक्साइड उत्पन्न करते हैं। यही है, सोडियम और पोटेशियम ऑक्साइड, ना ₂ ओ और के ₂ ओ, बहुत बुनियादी हैं। दोनों धातुओं के लिए +1 की वैधता पर ध्यान दें।

एसिड ऑक्साइड

अम्लीय ऑक्साइड एक गैर-धातु तत्व होने की विशेषता है, सहसंयोजक हैं, और पानी के साथ अम्लीय समाधान भी उत्पन्न करते हैं। फिर से, इसकी अम्लता को सार्वभौमिक संकेतक के साथ जांचा जा सकता है। अगर इस बार जब ऑक्साइड को पानी में मिलाया जाए, तो इसका हरा रंग लाल हो जाता है, तो यह एक एसिड ऑक्साइड है।

क्या प्रतिक्रिया होती है? अगला:

EO ₂ (s) + H ₂ O (l) => H ₂ EO ₃ (aq)

एक एसिड ऑक्साइड का एक उदाहरण, जो ठोस नहीं है, लेकिन एक गैस है, सीओ _{2 है} । जब यह पानी में घुल जाता है, तो यह कार्बोनिक एसिड बनाता है:

CO ₂ (g) + H ₂ O (l) <=> H ₂ CO ₃ (aq)

इसी तरह, सीओ ₂ में ओ ^2- एनियन और सी ⁴⁺ केशन नहीं होते हैं, बल्कि सहसंयोजक बांड द्वारा गठित एक अणु होता है: ओ = सी = ओ। यह शायद मूल ऑक्साइड और एसिड के बीच सबसे बड़े अंतरों में से एक है।

तटस्थ ऑक्साइड

ये आक्साइड तटस्थ पीएच में पानी के हरे रंग को नहीं बदलते हैं; यही है, वे जलीय घोल में हाइड्रॉक्साइड या एसिड नहीं बनाते हैं। उनमें से कुछ हैं: एन ₂ ओ, सं और सीओ। सीओ की तरह, उनके पास सहसंयोजक बंधन हैं जिन्हें लुईस संरचनाओं या संबंध के किसी भी सिद्धांत द्वारा चित्रित किया जा सकता है।

एम्फ़ोटेरिक ऑक्साइड

ऑक्साइड को वर्गीकृत करने का एक और तरीका इस बात पर निर्भर करता है कि वे एक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करते हैं या नहीं। पानी एक बहुत कमजोर एसिड (और एक आधार भी) है, इसलिए एम्फ़ोटेरिक ऑक्साइड "उनके दो चेहरे" नहीं दिखाते हैं। इन आक्साइडों को अम्ल और क्षार दोनों के साथ प्रतिक्रिया करके विशेषता दी जाती है।

उदाहरण के लिए, एल्यूमीनियम ऑक्साइड, एक एम्फ़ोटेरिक ऑक्साइड है। निम्नलिखित दो रासायनिक समीकरण एसिड या ठिकानों के साथ अपनी प्रतिक्रिया का प्रतिनिधित्व करते हैं:

Al ₂ O ₃ (s) + 3H ₂ SO ₄ (aq) => Al ₂ (SO ₄) ₃ (aq) + 3H ₂ O (l)

Al ₂ O ₃ (s) + 2NOH (aq) + 3H ₂ O (l) => 2NaAl (OH) ₄ (aq)

अल ₂ (एसओ ₄) ₃ एल्यूमीनियम सल्फेट नमक है, और NaAl (OH) ₄ एक जटिल नमक है जिसे सोडियम टेट्राहाइड्रॉक्सो एलुमिनेट कहा जाता है।

हाइड्रोजन ऑक्साइड, एच ₂ ओ (पानी), भी एम्फ़ोटेरिक है, और इसके आयनीकरण संतुलन से इसका सबूत है:

H ₂ O (l) <=> H ₃ O ⁺ (aq) + OH ^- (aq)

मिश्रित आक्साइड

मिश्रित ऑक्साइड वे हैं जो एक ही ठोस में एक या अधिक ऑक्साइड के मिश्रण से मिलकर बनते हैं। Pb ₃ O ₄ उनमें से एक उदाहरण है। मैग्नेटाइट, फे ₃ ओ ₄, एक मिश्रित ऑक्साइड का दूसरा उदाहरण भी है। Fe ₃ O ₄, FeO और Fe ₂ O ₃ का मिश्रण 1: 1 अनुपात में है (Pb ₃ O _{4 के} विपरीत)।

मिश्रण अधिक जटिल हो सकता है, इस प्रकार समृद्ध ऑक्साइड खनिजों का निर्माण कर सकता है।

गुण

आक्साइड के गुण उनके प्रकार पर निर्भर करते हैं। ऑक्साइड ईओनिक हो सकता है (ई ^{एन +} ओ ^2-), जैसे सीएओ (सीए ²⁺ ओ ^2–), या सहसंयोजक, जैसे एसओ ₂, ओ = एस = ओ।

इस तथ्य से, और इस प्रवृत्ति से कि तत्वों को एसिड या ठिकानों के साथ प्रतिक्रिया करना पड़ता है, प्रत्येक ऑक्साइड के लिए कई गुण एकत्र किए जाते हैं।

इसके अलावा, उपरोक्त भौतिक गुणों जैसे कि पिघलने और क्वथनांक परिलक्षित होता है। आयोनिक ऑक्साइड क्रिस्टलीय संरचनाओं का निर्माण करते हैं जो गर्मी के लिए बहुत प्रतिरोधी होते हैं, इसलिए उनके पिघलने के बिंदु उच्च (1000 whileC से ऊपर) होते हैं, जबकि सहसंयोजक कम तापमान पर पिघलते हैं, या गैस या तरल पदार्थ भी होते हैं।

वे कैसे बनते हैं?

स्रोत: फ्लिकर के माध्यम से पीट

जब ऑक्सीजन के साथ तत्व प्रतिक्रिया करते हैं तो ऑक्साइड बनते हैं। यह प्रतिक्रिया ऑक्सीजन युक्त वायुमंडल के साथ सरल संपर्क के साथ हो सकती है, या गर्मी की आवश्यकता होती है (जैसे कि एक हल्की लौ)। यही है, किसी वस्तु को जलाने पर यह ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है (जब तक यह हवा में मौजूद है)।

यदि आप फास्फोरस का एक टुकड़ा लेते हैं, उदाहरण के लिए, और इसे लौ में रखें, तो यह जल जाएगा और इसी ऑक्साइड का निर्माण करेगा:

4P (s) + 5O ₂ (g) => P ₄ O ₁₀ (s)

इस प्रक्रिया के दौरान कुछ ठोस पदार्थ, जैसे कैल्शियम, एक उज्ज्वल, रंगीन लौ के साथ जल सकते हैं।

एक अन्य उदाहरण लकड़ी या किसी भी जैविक पदार्थ से प्राप्त होता है, जिसमें कार्बन होता है:

C (s) + O ₂ (g) => CO ₂ (g)

लेकिन अगर अपर्याप्त ऑक्सीजन है, तो सीओ _{2 के} बजाय सीओ का गठन किया जाता है:

C (s) + 1 / 2O ₂ (g) => CO (g)

ध्यान दें कि विभिन्न ऑक्साइड का वर्णन करने के लिए सी / ओ अनुपात कैसे कार्य करता है।

ऑक्साइड के उदाहरण

स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स से यिकराजुल द्वारा

ऊपरी छवि सहसंयोजक ऑक्साइड I ₂ O ₅ की संरचना से मेल खाती है, सबसे स्थिर जो आयोडीन बनाती है। उनके सिंगल और डबल बॉन्ड पर ध्यान दें, साथ ही उनके पक्ष में I और ऑक्सीजेन्स के औपचारिक शुल्क भी।

हैलोजन आक्साइड को सहसंयोजक और अत्यधिक प्रतिक्रियाशील होने की विशेषता है, जैसे कि ओ ₂ एफ ₂ (एफओओएफ) और ओएफ ₂ (एफओएफ) के मामले हैं। क्लोरीन डाइऑक्साइड, क्लो ₂, उदाहरण के लिए, केवल क्लोरीन ऑक्साइड है जिसे औद्योगिक पैमाने पर संश्लेषित किया जाता है।

क्योंकि हैलोजेन सहसंयोजक आक्साइड बनाते हैं, उनकी "काल्पनिक" वैल्यू की गणना इलेक्ट्रोन्यूट्रलिटी के सिद्धांत के माध्यम से उसी तरह की जाती है।

संक्रमण धातु आक्साइड

हैलोजन आक्साइड के अलावा, संक्रमण धातु आक्साइड हैं:

-CoO: कोबाल्ट (II) ऑक्साइड; कोबाल्ट ऑक्साइड; यू कोबाल्ट मोनोऑक्साइड।

-होगो: पारा (II) ऑक्साइड; मर्क्यूरिक ऑक्साइड; u पारा मोनोऑक्साइड।

-अग ₂ ओ: सिल्वर ऑक्साइड; सिल्वर ऑक्साइड; या कूटनीतिक मोनोऑक्साइड।

-अू ₂ ओ ₃: सोना (III) ऑक्साइड; ऑरिक ऑक्साइड; या डायर ट्राईऑक्साइड।

अतिरिक्त उदाहरण

-बी ₂ ओ ₃: बोरान ऑक्साइड; बोरिक ऑक्साइड; या डिबोरोन ट्रायोक्साइड।

-Cl ₂ O ₇: क्लोरीन ऑक्साइड (VII); पर्क्लोरिक ऑक्साइड; डाइक्लोरो हेप्टोक्साइड।

-एनओ: नाइट्रोजन (II) ऑक्साइड; नाइट्रिक ऑक्साइड; नाइट्रोजन मोनोऑक्साइड।

संदर्भ

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