• מהן תחמוצות מתכות?
• כיצד מתקבלות תחמוצות מתכת?
• מינוח של תחמוצות מתכות
• שימושים בתחמוצות מתכות
• חשיבות תחמוצות מתכת
• דוגמאות לתחמוצות מתכות
• תחמוצות לא מתכתיות

אנו מסבירים מה הן תחמוצות מתכת, כיצד הן מתקבלות, שמות ולמה הן משמשות. כמו כן, מהן תחמוצות לא מתכתיות.

תחמוצות מתכת נובעות מתגובה של מתכת עם חמצן באוויר או במים.

מהן תחמוצות מתכות?

ב כִּימִיָה, נקרא תחמוצות בסיסיות או תחמוצות מתכת לסוג של תרכובות מולקולות מולקולריות הנובעות משילוב מתכת עם חמצן. בתרכובות אלו ה אָטוֹם לחמצן יש מצב חמצון -2. הנוסחה הכללית שלו יכולה להתבטא באופן הבא:

X2On

איפה X הוא ה אלמנט מתכתי ו-n הוא ה ולנסיה מהמתכת האמורה.

תרכובות אלו נקראות גם תחמוצות בסיסיות מכיוון שהן מגיבות עם מים ויוצרות הידרוקסידים, וזו הסיבה שהן ידועות גם בשם בסיסים. תרכובות מסוג זה נפוצות למדי בחיי היומיום מאז יסודות כימיים שופע יותר ב טבלה מחזורית הם, בדיוק, המתכתיים.

תחמוצות מתכת שומרות על חלק מה נכסים של האלמנט המתכתי, כגון המוליכות הטובה של ה חַשְׁמַל וה חוֹם, או שהוא מוגבה נקודות התכה. בנוסף, הם מוצגים בשלושתם מצבי צבירה של חומר.

כיצד מתקבלות תחמוצות מתכת?

תחמוצות מתכת, כפי שאמרנו קודם, מתקבלות כאשר מתכת כלשהי מגיבה עם חמצן. דוגמה לכך אנו רואים כאשר מתכת מתחמצנת בכך שהיא נמצאת במגע רציף עם החמצן הקיים ב- אוויר או ב מים. קשר זה מתבטא בדרך כלל בהמשך נוּסחָה:

חמצן (O) + יסוד מתכתי (X) = תחמוצת בסיסית או מתכתית.

מינוח של תחמוצות מתכות

יש מערכות שונות של מינוח כימי. לשם התחמוצות המתכתיות נשתמש במערכת הסטוכיומטרית או השיטתית (מומלצת על ידי IUPAC) ובמערכת STOCK. ישנה גם מערכת שמות שנקראת "מסורתית", אך היא משמשת לעתים רחוקות כיום.

כדי לתת שם לתחמוצות מתכת לפי מערכות אלו, תחילה יש לקחת בחשבון כמה שאלות:

• כאשר ליסוד המתכתי יש מספר חמצון יחיד (לדוגמה, לגליום (Ga) יש רק 3+):
  • מָסוֹרתִי. סיומות וקידומות מתווספות בהתאם למצב החמצון של היסודות המתכתיים. לדוגמא: תחמוצת גליום (Ga2O3).
  • שִׁיטָתִי. הם נקראים לפי מספר האטומים מכל סוג שה- מולקולה. לדוגמא: דיגליום טריאוקסיד (Ga2O3).
  • המניה. מצב החמצון של המתכת באותה תרכובת מתווסף לסוף השם, בספרות רומיות ובסוגריים. פעמים רבות, אם למתכת יש רק מצב חמצון אחד, הספרה הרומית מושמטת. לדוגמה: תחמוצת גליום (III) או תחמוצת גליום (Ga2O3).
• כאשר ליסוד המתכתי יש שני מספרי חמצון (לדוגמה, לעופרת (Pb) יש 2+ ו-4+):
  • מָסוֹרתִי. להוסיף ל סיומות י קידומות לפי מצב החמצון של היסודות המתכתיים. כאשר ליסוד יש את מצב החמצון הגבוה ביותר משתמשים בסיומת -ico וכאשר יש לו הכי נמוך משתמשים בסיומת -oso. לדוגמה: תחמוצת עופרת (PbO2) כאשר מצב החמצון הוא הגבוה ביותר (4+) ותחמוצת plumb oxide (PbO) כאשר מצב החמצון הוא הנמוך ביותר (2+).
  • שִׁיטָתִי. הכללים נשמרים. לדוגמה: דו תחמוצת עופרת (PbO2), כאשר יש לה מצב חמצון (4+) וחד חמצני עופרת עוֹפֶרֶת (PbO) כאשר יש לו מצב חמצון (2+).
  • המניה. מצב החמצון של המתכת באותה תרכובת מתווסף לסוף השם לפי המתאים, בספרות רומיות ובסוגריים. לדוגמה: תחמוצת עופרת (IV) (PbO2) ותחמוצת עופרת (II) (PbO).
    הבהרה. לפעמים ניתן לפשט את המנויים. זה המקרה של תחמוצת עופרת (IV), שיכולה להיות מיוצגת כ-Pb2O4, אבל התוויות מפושטות ו-PbO2 נשאר.

• כאשר ליסוד המתכתי יש שלושה מספרי חמצון (לדוגמה, לכרום (Cr) יש בעיקר 2+, 3+, 6+):
  • מָסוֹרתִי. סיומות וקידומות מתווספות בהתאם למצב החמצון של היסודות המתכתיים. כאשר ליסוד יש את מצב החמצון הגבוה ביותר מוסיפים את הסיומת -ico, עבור מצב החמצון הבינוני מוסיפים את הסיומת -oso ועבור החמצון הנמוך ביותר מוסיפים את הקידומת -hypo, ואחריו שם המתכת, ואחריו הסיומת -סו . לדוגמה: תחמוצת כרומית (CrO3) כאשר יש לה מצב חמצון (6+), תחמוצת כרומית (Cr2O3) כאשר יש לה מצב חמצון (3+) ותחמוצת היפוכרומית (CrO) כאשר יש לה מצב חמצון (2+) .
  • שִׁיטָתִי. הכללים נשמרים. לדוגמה: כרום חד חמצני (CrO) כאשר יש לו מצב חמצון (2+), דיכרום טריאוקסיד (Cr2O3) כאשר יש לו מצב חמצון (3+) וכרום טריאוקסיד (CrO3) כאשר יש לו מצב חמצון (6+) .
  • המניה. מצב החמצון של המתכת באותה תרכובת מתווסף לסוף השם לפי המתאים, בספרות רומיות ובסוגריים. לדוגמה: תחמוצת כרום (II) (CrO), תחמוצת כרום (III) (Cr2O3) ותחמוצת כרום (VI) (CrO3).
• כאשר ליסוד יש ארבעה מספרי חמצון (למנגן (Mn) יש בעיקר 2+, 3+, 4+, 7+)
  • מָסוֹרתִי. כאשר ליסוד יש את מצב החמצון הגבוה ביותר, מוסיפים את הקידומת per- והסיומת -ico, עבור מצב החמצון שאחריו מוסיפים את הסיומת -ico, עבור מצב החמצון הבא מוסיפים את הסיומת -oso ועבור החמצון התחתון. ציין את הקידומת hypo- והסיומת -oso מתווספות. לדוגמה: תחמוצת פרמנגני (Mn2O7) כאשר יש לה מצב חמצון (7+), תחמוצת מנגני (MnO2) כאשר יש לה מצב חמצון (4+), תחמוצת מנגן (Mn2O3) כאשר יש לה מצב חמצון (3+) ותחמוצת היפומנגני (MnO) כאשר יש לה מצב חמצון (2+).
  • שִׁיטָתִי. הכללים נשמרים. לדוגמה: דימנגן הפטאוקסיד (Mn2O7) כאשר יש לו מצב חמצון (7+), מנגן דו חמצני (MnO2) כאשר יש לו מצב חמצון (4+), דימנגן טריאוקסיד (Mn2O3) כאשר יש לו מצב חמצון (3+) ומנגן חד חמצני (MnO) כאשר יש לו מצב חמצון (2+).
  • המניה. מצב החמצון של המתכת באותה תרכובת מתווסף לסוף השם לפי המתאים, בספרות רומיות ובסוגריים. לדוגמה: תחמוצת מנגן (VII) (Mn2O7), תחמוצת מנגן (IV) (MnO2), תחמוצת מנגן (III) (Mn2O3) ותחמוצת מנגן (II) (MnO).

שימושים בתחמוצות מתכות

תחמוצת עופרת משמשת לייצור זכוכית וקריסטל.

תחמוצות מתכת יש יישום עצום בחיי היומיום, במיוחד בייצור של שונים חומרים כימיים. חלק מהדוגמאות הן:

• תחמוצת מגנזיום. הוא משמש להכנת תרופות לקיבה, ובייצור תרופות נגד שיכרון.
• תחמוצת אבץ. הוא משמש לייצור של ציורים, חומרי צבע ופיגמנטים לצביעה.
• תחמוצת אלומיניום. משמש עבור סגסוגות עם קשיות עצומה ומתכות אחרות לשימוש תעשייתי.
• תחמוצת עופרת הוא משמש לייצור זכוכית.

חשיבות תחמוצות מתכת

תחמוצות מתכת חשובות ביותר עבור בן אדם ועבור ה תעשיות עכשוויים, שכן הם משמשים כקובץ מצורף בתרכובות רבות ליישום יומיומי.

בנוסף, הם מהווים חומר הגלם במעבדות כימיות להשגת בסיסים ותרכובות אחרות, שכן ריבוים מקל בהרבה על השגה ותפעול.

דוגמאות לתחמוצות מתכות

כמה דוגמאות נוספות לתחמוצות מתכות הן:

• תחמוצת נתרן (Na2O)
• תחמוצת אשלגן (K2O)
• תחמוצת סידן (CaO)
• תחמוצת קופרית (CuO)
• תחמוצת ברזל (FeO)
• תחמוצת עופרת (PbO)
• תחמוצת אלומיניום (AlO3)

תחמוצות לא מתכתיות

תחמוצות לא מתכתי הם אלה שבהם חמצן מתחבר עם יסוד לא מתכתי, והם ידועים בתור אנהידרידים. הנפוץ שבהם הוא פחמן דו חמצני (CO2) שאנו מגרשים ב נְשִׁימָה וכי ה צמחים לצרוך כדי לבצע את פוטוסינתזה.

תרכובות אלו חשובות מאוד ב בִּיוֹכִימִיָה. שלא כמו מתכתיים, הם אינם מוליכים טובים של חשמל וחום. כאשר גורמים להם להגיב עם מים הם מקבלים חומצות, המכונה גם חומצות אוקסיד.