תחמוצות, הסיווג והתכונות שלהן הם הבסיס למדע חשוב כמו כימיה. הם מתחילים ללמוד בשנה הראשונה ללימודי כימיה. במדעים מדויקים כמו מתמטיקה, פיזיקה וכימיה, כל החומר קשור זה בזה, וזו הסיבה שהכישלון בהטמעת החומר גורר אי הבנה של נושאים חדשים. לכן, חשוב מאוד להבין את נושא התחמוצות ולנווט בו באופן מלא. נדבר על זה היום וננסה לדבר ביתר פירוט.
מהן תחמוצות?
תחמוצות, הסיווג והתכונות שלהן הוא מה שצריך להבין קודם כל. אז מה זה תחמוצות? האם אתה זוכר את זה מתוכנית הלימודים של בית הספר?
תחמוצות (או תחמוצות) הם חומרים מורכבים, תרכובות בינאריות, הכוללות אטומים של יסוד אלקטרוני שלילי (פחות אלקטרוני שלילי מחמצן) וחמצן עם מצב חמצון של -2.
תחמוצות הם חומרים נפוצים להפליא על הפלנטה שלנו. דוגמאות לתרכובת תחמוצת הן מים, חלודה, כמה צבעים, חול ואפילו פחמן דו חמצני.
היווצרות תחמוצות
ניתן להשיג תחמוצות במגוון דרכים. היווצרות של תחמוצות נחקרת גם על ידי מדע כמו כימיה. תחמוצות, הסיווג והתכונות שלהן - זה מה שמדענים צריכים לדעת כדי להבין איך נוצרה תחמוצת כזו או אחרת. לדוגמה, ניתן להשיג אותם על ידי חיבור ישיר של אטום חמצן (או אטומים) עם יסוד כימי - זוהי אינטראקציה של יסודות כימיים. עם זאת, יש גם היווצרות עקיפה של תחמוצות, זה כאשר תחמוצות נוצרות על ידי פירוק של חומצות, מלחים או בסיסים.
סיווג של תחמוצות
תחמוצות וסיווגם תלויים באופן היווצרותם. לפי הסיווג שלהם, תחמוצות מחולקות לשתי קבוצות בלבד, הראשונה שבהן יוצרת מלח, והשנייה לא יוצרת מלח. אז בואו נסתכל מקרוב על שתי הקבוצות.
תחמוצות יוצרות מלח הן קבוצה גדולה למדי, המחולקת לתחמוצות אמפוטריות, חומציות ובסיסיות. כתוצאה מכל תגובה כימית, תחמוצות יוצרות מלחים יוצרות מלחים. ככלל, ההרכב של תחמוצות יוצרות מלחים כולל יסודות של מתכות ולא מתכות, שכתוצאה מתגובה כימית עם מים יוצרים חומצות, אך באינטראקציה עם בסיסים יוצרים את החומצות והמלחים התואמים.
תחמוצות שאינן יוצרות מלחים הן תחמוצות שאינן יוצרות מלחים כתוצאה מתגובה כימית. תחמוצות חנקן ופחמן הן דוגמאות לתחמוצות כאלה.
תחמוצות אמפוטריות
תחמוצות, הסיווג והתכונות שלהם הם מושגים חשובים מאוד בכימיה. תרכובות יוצרות מלח כוללות תחמוצותאמפוטרי.
תחמוצות אמפוטריות הן תחמוצות שיכולות להפגין תכונות בסיסיות או חומציות, בהתאם לתנאי התגובות הכימיות (להראות אמפוטריות). תחמוצות כאלה נוצרות על ידי מתכות מעבר (נחושת, כסף, זהב, ברזל, רותניום, טונגסטן, רותרפודיום, טיטניום, איטריום ועוד רבים אחרים). תחמוצות אמפוטריות מגיבות עם חומצות חזקות, וכתוצאה מתגובה כימית הן יוצרות מלחים של חומצות אלו.
תחמוצות חומצה
תחמוצות חומצה או אנהידרידים הן תחמוצות המציגות תכונות חומציות בתגובות כימיות ויוצרות גם חומצות המכילות חמצן. אנהידרידים נוצרים תמיד על ידי לא-מתכות טיפוסיות, כמו גם כמה יסודות כימיים מעבריים.
תחמוצות, הסיווג והתכונות הכימיות שלהם הם מושגים חשובים. לדוגמה, לתחמוצות חומציות יש תכונות כימיות שונות לחלוטין מאלו האמפוטריות. לדוגמה, כאשר אנהידריד מגיב עם מים, נוצרת החומצה המתאימה (היוצא מן הכלל הוא SiO2 - תחמוצת סיליקון). אנהידרידים מקיימים אינטראקציה עם אלקליות, וכתוצאה מתגובות כאלה משתחררים מים וסודה. בעת אינטראקציה עם תחמוצות בסיסיות, נוצר מלח.
תחמוצות בסיסיות
תחמוצות בסיסיות (מהמילה "בסיס") הן תחמוצות של היסודות הכימיים של מתכות עם מצבי חמצון של +1 או +2. אלה כוללים אלקלי, מתכות אדמה אלקליין, כמו גם את היסוד הכימי מגנזיום. תחמוצות בסיסיות שונות מאחרות בכך שהןמסוגל להגיב עם חומצות.
תחמוצות בסיסיות מקיימות אינטראקציה עם חומצות, שלא כמו תחמוצות חומצה, כמו גם עם אלקליות, מים ותחמוצות אחרות. כתוצאה מתגובות אלו, ככלל, נוצרים מלחים.
מאפיינים של תחמוצות
אם תלמדו בקפידה את התגובות של תחמוצות שונות, תוכלו להסיק באופן עצמאי מסקנות לגבי התכונות הכימיות בהן מצוינות התחמוצות. התכונה הכימית המשותפת של כל התחמוצות היא תהליך החיזור.
אבל עם זאת, כל התחמוצות שונות זו מזו. הסיווג והמאפיינים של תחמוצות הם שני נושאים קשורים.
תחמוצות שאינן יוצרות מלח ותכונותיהן הכימיות
תחמוצות שאינן יוצרות מלח הן קבוצה של תחמוצות שאינן מציגות תכונות חומציות, בסיסיות או אמפוטריות. כתוצאה מתגובות כימיות עם תחמוצות שאינן יוצרות מלחים, לא נוצרים מלחים. בעבר, תחמוצות כאלה נקראו לא לא יוצרות מלח, אלא אדישות ואדישות, אך שמות כאלה אינם תואמים לתכונות של תחמוצות שאינן יוצרות מלח. על פי תכונותיהם, תחמוצות אלה מסוגלות למדי לתגובות כימיות. אבל יש מעט מאוד תחמוצות שאינן יוצרות מלח, הן נוצרות על ידי מתכות לא-מתכות חד ערכיות ודו ערכיות.
תחמוצות לא יוצרות מלח ניתנות להמרה כימית לתחמוצות יוצרות מלח.
מינוי
כמעט כל התחמוצות נקראות בדרך כלל כך: המילה "אוקסיד", ואחריה השםיסוד כימי במקרה הגניטיבי. לדוגמה, Al2O3 הוא תחמוצת אלומיניום. בשפה הכימית, תחמוצת זו נקראת כך: אלומיניום 2 o 3. לחלק מהיסודות הכימיים, כמו נחושת, יכולות להיות מספר דרגות חמצון, בהתאמה, גם התחמוצות יהיו שונות. אז תחמוצת CuO היא תחמוצת נחושת (שתיים), כלומר עם דרגת חמצון של 2, ותחמוצת Cu2O היא תחמוצת נחושת (שלוש), שיש לה דרגת חמצון של 3.
אבל יש שמות אחרים של תחמוצות, הנבדלים על ידי מספר אטומי החמצן בתרכובת. חד חמצני או חד חמצני הוא תחמוצת המכילה רק אטום חמצן אחד. דיאוקסידים הם אותם תחמוצות המכילות שני אטומי חמצן, כפי שמצוין על ידי הקידומת "די". טריאוקסידים הם אותם תחמוצות שכבר מכילות שלושה אטומי חמצן. שמות כגון חד-חמצני, דו-חמצני ותלת-חמצני מיושנים, אך נמצאים לעתים קרובות בספרי לימוד, ספרים ומדריכים אחרים.
יש גם מה שנקרא שמות טריוויאליים של תחמוצות, כלומר כאלה שהתפתחו היסטורית. לדוגמה, CO הוא התחמוצת או החד חמצני של פחמן, אבל אפילו כימאים מתייחסים לרוב לחומר זה כאל חד חמצני.
אז תחמוצת היא שילוב של חמצן עם יסוד כימי. המדע העיקרי שחוקר את היווצרותם ואינטראקציות ביניהם הוא כימיה. תחמוצות, הסיווג והתכונות שלהן הם מספר נושאים חשובים במדע הכימיה, מבלי להבין אותם אי אפשר להבין את כל השאר. תחמוצות הם גזים, מינרלים ואבקות. כמה תחמוצות שווהמכירים בפירוט לא רק מדענים, אלא גם אנשים רגילים, כי הם יכולים אפילו להיות מסוכנים לחיים על פני כדור הארץ. תחמוצות הם נושא מאוד מעניין ודי קל. תרכובות אוקסיד נפוצות מאוד בחיי היומיום.
