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过氧化物和氧化物有什么区别?

2021-11-29 04:50:22

来源:雷火app官网 作者:雷火亚洲电竞先驱

  ˉ)过氧化物中存在过氧链(-O-O-)或过氧离子(O₂. 而氧化物中只存在氧离子(O².例如二氧化锰就不是过氧化物;²,或这共价化合物中的呈负2价的氧(=O). 碱金属与碱土金属的过氧化物也被称为盐式氧化物,具有强氧化性;ˉ)

  氧元素与另外一种元素所组成的二元化合物叫做氧化物。其通式可表示为 。在氧化物中,由于氧元素化合价和X元素的种类、化合价的多样性,导致氧化物无论在种类上,还是在性质上都是多种多样的。人们在对氧化物进行分类时,习惯根据氧化物的性质,把它们划分为酸性、碱性、两性和不成盐氧化物等简单的几种类型,没有从氧化物的结构、组成、以及价态上进行完整地考虑。这样,在理论上和实际应用中,都有很多不完善之处。笔者根据近几年查阅的书刊报道和工作经验,对氧化物从价态、组成、结构和性质上全面考虑进行分类如下: 这样分类后能够使人们对氧化物的认识更完善、更合理。同时,对某些氧化物名称的来源,实际组成和与现行说法的差别,以及某些类型氧化物在特殊条件下的“名不符实”等,作一简单介绍。 一、酸性氧化物 酸性氧化物的主要特征是能与碱作用生成盐和水。它包括大多数非金属氧化物和某些金属元素的高价氧化物。例如 、 等。 许多酸性氧化物能直接与水作用生成相应的酸。但也有一些酸性氧化物不能与水直接化合。例如 、 等。 二、碱性氧化物 碱性氧化物的主要特征是能与酸作用生成盐和水。它包括大多数的金属氧化物。碱性氧化物中除了少数金属性较强的钠、钾等的氧化物能与水直接化合生成相应的碱外,大多数碱性氧化物都是难溶于水的。 某些金属元素,在与氧结合时、可显示多种价态。通常它们的高价氧化物是酸性氧化物,低价氧化物是碱性氧化物,而处于中间价态的氧化物则为两性氧化物。例如,锰的氧化物中, 和 为酸性氧化物, 和 为碱性氧化物,而 则是两性氧化物。 三、两性氧化物 两性氧化物是介于酸性氧化物和碱性氧化物之间的一类氧化物。它兼有酸性氧化物和碱性氧化物的特征,既可与酸作用生成盐,又可与碱作用生成盐。例如 、 等。 四、不成盐氧化物 在氧化物中,有极少数氧化物象 、 、 、 等。它们在一般条件下既不与水作用,又不与酸类或碱类物质作用( 除外),我们称之为不成盐氧化物。 这里需要说明的是:有些不成盐氧化物在一定条件下是可以“成盐”的。如CO,在工业上制备甲酸,就是利用CO和NaOH在一定条件下反应来制取的: CO + NaOH → HCOONa 在中学阶段,我们将CO划分到不成盐氧化物类,是因为中学化学中还没有涉及象上述的用CO制甲酸这方面的知识。同时也提示我们:在教学中,不能将某些概念或定义讲得太死,要留有一定的余地,注意出现特殊情况。 五、假氧化物 有些元素和氧的二元化合物,从分子组成上看是氧化物,但实际并不是氧化物且结构比较复杂。我们将这类氧化物称做假氧化物。 例如 是一种混合价态的化合物。该化合物是PbO与空气在反射炉中450~500℃时作用而得到的,其结构由 八面体(Pb-0,214pm)共用对边而成的链组成,这些链由 原子连接起来。 再如 ,从化学式上看是氧化物,经X射线晶体测定:其组成实际是 我们也将其称为假氧化物。 目前,在中学化学教学中,仍然将 称之为氧化物,并解释说它是由FeO和 组成的具有特殊结构的氧化物,属于纯净物。笔者认为这样做是有一定道理的,它考虑到了中学化学教学的实际情况和学生的知识水平。如果在中学阶段就告诉学生 的实际组成,必将增加学生在认识上的混乱和学习上的负担。 六、过氧化物 这类氧化物,是由于分子中含有过氧基(- 0 – 0 -)或过氧离子( )而得其名。此外具有极弱酸性的过氧化氢( )与碱作用,也可生成过氧化物: 因此,过氧化物也可看作是过氧化氢的盐。 能生成过氧化物的金属,主要是碱金属和碱土金属。例如 等。 七、超氧化物 金属性特别活泼的碱金属和碱土金属,在一定条件下,在过量的氧气中燃烧时,可生成比过氧化物含氧量更高的氧化物。例如 、 等,我们称之为超氧化物。另外,超氧化氢( )也属于超氧化物。 超氧化物中的超氧离子( ),是 分子作为一个整体获得一个电子后形成的,因此稳定性很差,是很强的氧化剂。 八、臭氧化物 常见的臭氧化物大都是比较活泼的碱金属的氧化物,例如 、 等。它们是通过臭氧( )与碱金属氢氧化物反应制备而得其名的。 例如: 臭氧离子( )不稳定,常温下即可缓慢分解。 九、类似氧化物 这类化合物象 、 等,从它们的分子组成上看符合氧化物的定义,但是氧元素在分子中的化合价分别为+2和+l价,是电子的提供者而不是获得者,因而只能称作氟化物而不称作氧化物。为了说明符合氧化物定义而又不属于氧化物的现象,我们称这类化合物为类似氧化物。

  过氧化物:含有过氧基-o-o-的化合物。可看成过氧化氢的衍生物,分子中含有过氧离子(o22-)是其特征。过氧化物包括金属过氧化物、过氧化氢、过氧酸盐和有机过氧化物。周期表中ⅰa、ⅱa、ⅲb、ⅳb族元素以及某些过渡元素(如铜、银、汞)能形成金属过氧化物。 超氧化物元素与氧化合生成的化合物叫做氧化物(有且只有两种元素组成)。所以超氧化物属于氧化物,是复杂的氧化物。 超氧化物中,氧的氧化态为-1/2,o2的o-o键长为1.33(氧气中为1.21,o2中为1.49)。按o-o键级排序,o2中键级为2,o2中键级为1.5,o2中的键级为1。 碱金属超氧化物cso2、rbo2、ko2可由金属与氧气直接反应制备,nao2的制备则需过氧化钠与氧气加压反应,单质直接反应得到的超氧化钠约占10%。它们都是橙黄色的稳定固体,与水迅速反应歧化。反应中的o2为强布朗斯特碱,先与质子反应生成超氧酸(ho2,pka约为4.88)。 2 o2 + 2 h2o → o2 + h2o2 + 2 oh 其他制备超氧化物的方法包括: 氧气低温氧化金属的液氨溶液。超氧化锂就可通过此法制得。 通过碱金属氢过氧化物的过氧化氢合物分解制得,如2naooh·h2o2及相应的钾化合物分解可分别得到nao2和ko2。 碱土金属中,钡和钙的超氧化物ba(o2)2、ca(o2)2也已制得。mg、zn、cd的超氧化物仅以很小浓度,以固溶体的形式存在于相应的过氧化物中。 固态超氧化物加热时分解,与二氧化碳反应经由过氧碳酸盐中间体,最终得到氧气和碳酸盐。超氧化钾可用作空间飞船和潜艇中的供氧剂。 4 ko2+2 co2==2 k2co3 + 3 o2

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