什么叫 金属氧化物?详细

Question

什么叫 金属氧化物?详细

Answer 1

氧元素与另外一种金属元素所组成的二元化合物叫做金属氧化物.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.