ऑक्साइड: Difference between revisions
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कुछ अक्रिय गैसों को छोड़कर ऑक्साइड सभी तत्वों से जुड़े होते हैं। यौगिकों के इस विविध परिवार के गठन के रास्ते इसी तरह कई हैं। | |||
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अन्य धातु यौगिकों के अपघटन से कई धातु ऑक्साइड उत्पन्न होते हैं, उदा कार्बोनेट्स, हाइड्रोक्साइड्स और नाइट्रेट्स। कैल्शियम ऑक्साइड के निर्माण में, कैल्शियम कार्बोनेट (चूना पत्थर) गरम करने पर टूट जाता है, कार्बन डाइऑक्साइड मुक्त करता है: | |||
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हवा में ऑक्सीजन के साथ तत्वों की प्रतिक्रिया विशेष रूप से लोहे के व्यावसायिक उपयोग के लिए प्रासंगिक | हवा में ऑक्सीजन के साथ तत्वों की प्रतिक्रिया विशेष रूप से लोहे के व्यावसायिक उपयोग के लिए प्रासंगिक संक्षारण में एक महत्वपूर्ण कदम है। लगभग सभी तत्व ऑक्सीजन के वातावरण के साथ गर्म करने पर ऑक्साइड बनाते हैं। उदाहरण के लिए, जिंक पाउडर हवा में जलकर जिंक ऑक्साइड प्रदान करेगा:x<ref>{{cite book |doi=10.1002/14356007.a28_509|chapter=Zinc |title=उलमन का औद्योगिक रसायन विज्ञान का विश्वकोश|year=2000 |last1=Graf |first1=Günter G. |isbn=3527306730 }}</ref> | ||
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एक ऑक्साइड (/ˈɒksaɪd/) एक रासायनिक यौगिक है जिसमें कम से कम एक ऑक्सीजन परमाणु और एक अन्य तत्व [1] इसके रासायनिक सूत्र में होता है।"ऑक्साइड" स्वयं ऑक्सीजन का डियानियन है, एक O2– (आणविक) आयन जिसमें ऑक्सीजन -2 की ऑक्सीकरण अवस्था में है। पृथ्वी की पपड़ी का अधिकांश भाग आक्साइड से बना है। यहां तक कि शुद्ध तत्व माने जाने वाले पदार्थों में भी अक्सर ऑक्साइड की परत बन जाती है। उदाहरण के लिए, एल्युमिनियम फॉयल Al2O3 (जिसे पैसिवेशन लेयर कहा जाता है) की एक पतली परत विकसित करता है जो फ़ॉइल को और जंग से बचाता है।[2]
रससमीकरणमिति (एक समीकरण या प्रतिक्रिया के अभिकारकों और रासायनिक समीकरणों के बीच मापने योग्य संबंध)
स्टोइकोमेट्री के संदर्भ में और प्रत्येक स्टोइकोमेट्री की संरचनाओं के संदर्भ में ऑक्साइड असाधारण रूप से विविध हैं। अधिकांश तत्व एक से अधिक स्टोइकोमेट्री के ऑक्साइड बनाते हैं। कार्बन मोनोऑक्साइड और कार्बन डाइऑक्साइड एक प्रसिद्ध उदाहरण है।[2] यह बाइनरी ऑक्साइड पर लागू होता है, यानी केवल ऑक्साइड और अन्य तत्व वाले यौगिक। बाइनरी ऑक्साइड्स की तुलना में कहीं अधिक सामान्य अधिक जटिल स्टोइकोमेट्रीज के ऑक्साइड हैं। इस तरह की जटिलता अन्य धनायनों (एक सकारात्मक रूप से आवेशित आयन, यानी एक जो इलेक्ट्रोलिसिस में कैथोड की ओर आकर्षित होगी) या अन्य आयनों (एक नकारात्मक आवेशित आयन) की शुरूआत से उत्पन्न हो सकती है। आयरन सिलिकेट, Fe2SiO4, खनिज फायलाइट, एक त्रिअक्षीय ऑक्साइड के कई उदाहरणों में से एक है। कई धातु आक्साइडों के लिए, बहुरूपता और गैर-स्टोइकोमेट्री की संभावनाएं भी मौजूद हैं।[3]
उदाहरण के लिए, व्यावसायिक रूप से महत्वपूर्ण टाइटेनियम डाइऑक्साइड तीन अलग-अलग संरचनाओं में मौजूद हैं। कई धातु ऑक्साइड कई गैर-स्टोइकियोमेट्रिक अवस्थाओं में मौजूद हैं। कई आणविक आक्साइड भी विभिन्न प्रकार के लिगेंड के साथ मौजूद हैं।[4]
सरलता के लिए, इस लेख का अधिकांश भाग बाइनरी ऑक्साइड्स पर केंद्रित है।
निर्माण
कुछ अक्रिय गैसों को छोड़कर ऑक्साइड सभी तत्वों से जुड़े होते हैं। यौगिकों के इस विविध परिवार के गठन के रास्ते इसी तरह कई हैं।
धातु ऑक्साइड
अन्य धातु यौगिकों के अपघटन से कई धातु ऑक्साइड उत्पन्न होते हैं, उदा कार्बोनेट्स, हाइड्रोक्साइड्स और नाइट्रेट्स। कैल्शियम ऑक्साइड के निर्माण में, कैल्शियम कार्बोनेट (चूना पत्थर) गरम करने पर टूट जाता है, कार्बन डाइऑक्साइड मुक्त करता है:
- CaCO3 -> CaO + CO2
हवा में ऑक्सीजन के साथ तत्वों की प्रतिक्रिया विशेष रूप से लोहे के व्यावसायिक उपयोग के लिए प्रासंगिक संक्षारण में एक महत्वपूर्ण कदम है। लगभग सभी तत्व ऑक्सीजन के वातावरण के साथ गर्म करने पर ऑक्साइड बनाते हैं। उदाहरण के लिए, जिंक पाउडर हवा में जलकर जिंक ऑक्साइड प्रदान करेगा:x[5]
- 2 Zn + O2 -> 2 ZnO
अयस्कों से धातुओं के उत्पादन में अक्सर हवा में धातु सल्फाइड खनिजों को भूनकर (गर्म करके) ऑक्साइड का उत्पादन शामिल होता है। इस तरह, MoS2 (मोलिब्डेनाईट ) मोलिब्डेनम ट्रायऑक्साइड में परिवर्तित हो जाता है, जो लगभग सभी मोलिब्डेनम यौगिकों का अग्रदूत है:[6]
- <केम>2 MoS2 + 7 O2 -> 2MoO3 + 4 SO2</chem>
महान धातु एं (जैसे सोना और प्लैटिनम ) बेशकीमती हैं क्योंकि वे ऑक्सीजन के साथ सीधे रासायनिक संयोजन का विरोध करती हैं।[2]:<केम>NiS + 3/2 O2 -> NiO + SO2</chem>
अधातु ऑक्साइड
महत्वपूर्ण और प्रचलित अधातु ऑक्साइड कार्बन डाइआक्साइड और कार्बन मोनोआक्साइड हैं। ये प्रजातियां कार्बन या हाइड्रोकार्बन के पूर्ण या आंशिक ऑक्सीकरण पर बनती हैं। ऑक्सीजन की कमी के साथ, मोनोऑक्साइड का उत्पादन होता है:[2]:<केम>CH4 + 3/2 O2 -> CO + 2 H2O</केम>
- <केम>सी + 1/2 ओ2 -> सीओ</केम>
अतिरिक्त ऑक्सीजन के साथ, डाइऑक्साइड उत्पाद है, कार्बन मोनोऑक्साइड की मध्यस्थता से मार्ग आगे बढ़ता है:
- <केम>CH4 + 2 O2 -> CO2 + 2 H2O</केम>
- <केम>सी + ओ2 -> सीओ2</केम>
मौलिक नाइट्रोजन (N2) ऑक्साइड में बदलना मुश्किल है, लेकिन अमोनिया के दहन से नाइट्रिक ऑक्साइड निकलता है, जो आगे ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है:
- <केम>4 NH3 + 5 O2 -> 4 NO + 6 H2O</केम>
- <केम>नहीं + 1/2 O2 -> NO2</केम>
इन प्रतिक्रियाओं का अभ्यास एक कमोडिटी रसायन नाइट्रिक एसिड के उत्पादन में किया जाता है।[7] औद्योगिक रूप से सबसे बड़े पैमाने पर उत्पादित रसायन सल्फ्यूरिक एसिड है। यह सल्फर के सल्फर डाइऑक्साइड के ऑक्सीकरण द्वारा निर्मित होता है, जिसे अलग से सल्फर ट्रायऑक्साइड में ऑक्सीकृत किया जाता है:[8] :<केम>एस + ओ2 -> एसओ2</केम>
- <केम>SO2 + 1/2 O2 -> SO3</केम>
अंत में हाइड्रेशन प्रतिक्रिया द्वारा ट्राइऑक्साइड को सल्फ्यूरिक एसिड में बदल दिया जाता है:
- <केम>SO3 + H2O -> H2SO4</केम>
संरचना
ऑक्साइड में व्यक्तिगत अणुओं से लेकर बहुलक और क्रिस्टलीय संरचनाओं तक कई प्रकार की संरचनाएं होती हैं। मानक परिस्थितियों में, ऑक्साइड ठोस से लेकर गैसों तक हो सकते हैं। धातुओं के ठोस ऑक्साइड में आमतौर पर परिवेशी परिस्थितियों में बहुलक संरचनाएं होती हैं।[9]
आणविक ऑक्साइड
- Some important gaseous oxides
Carbon dioxide is the main product of fossil fuel combustion.
Carbon monoxide is the product of the incomplete combustion of carbon-based fuels and a precursor to many useful chemicals.
Nitrogen dioxide is a problematic pollutant from internal combustion engines.
- Sulfur-dioxide-2D.svg
Sulfur dioxide, the principal oxide of sulfur, is emitted from volcanoes.
Nitrous oxide ("laughing gas") is a potent greenhouse gas produced by soil bacteria.
यद्यपि अधिकांश धातु ऑक्साइड क्रिस्टलीय ठोस होते हैं, कुछ ऑक्साइड अणु होते हैं। आणविक ऑक्साइड के उदाहरण कार्बन डाइऑक्साइड और कार्बन मोनोऑक्साइड हैं। नाइट्रोजन के सभी साधारण ऑक्साइड आणविक होते हैं, जैसे, NO, N2ओह, के2 और n2O4. फास्फोरस पेंटोक्साइड एक अधिक जटिल आणविक ऑक्साइड है जिसका भ्रामक नाम है, वास्तविक सूत्र P . है4O10. टेट्रॉक्साइड दुर्लभ हैं, कुछ और सामान्य उदाहरण रूथेनियम टेट्रोक्साइड , आज़मियम टेट्रोक्साइड और क्सीनन टेट्रोक्साइड हैं।[2]
प्रतिक्रियाएं
कमी
कुछ धातुओं के उत्पादन में धातु ऑक्साइड का धातु में अपचयन बड़े पैमाने पर किया जाता है। कई धातु ऑक्साइड केवल गर्म करके धातुओं में परिवर्तित हो जाते हैं, (थर्मल अपघटन देखें)। उदाहरण के लिए, सिल्वर ऑक्साइड 200 डिग्री सेल्सियस पर विघटित होता है:[10]
- <केम> 2 Ag2O -> 4 Ag + O2</chem>
हालांकि, अक्सर, धातु के आक्साइड एक रासायनिक अभिकर्मक द्वारा कम किए जाते हैं। कोक (ईंधन) के रूप में कार्बन एक सामान्य और सस्ता अपचायक है। सबसे प्रमुख उदाहरण लोहा#औद्योगिक उत्पादन का है। कई प्रतिक्रियाएं शामिल हैं, लेकिन सरलीकृत समीकरण आमतौर पर इस प्रकार दिखाया जाता है:[2]: <केम>2 Fe2O3 + 3 C -> 4 Fe + 3 CO2</केम>
कुछ धातु ऑक्साइड कम करने वाले एजेंटों की उपस्थिति में घुल जाते हैं, जिसमें कार्बनिक यौगिक शामिल हो सकते हैं। फेरिक ऑक्साइड का रिडक्टिव विघटन भू-रासायनिक घटनाओं जैसे कि लौह चक्र का अभिन्न अंग है।[11]
हाइड्रोलिसिस और विघटन
चूंकि एम-ओ बांड आम तौर पर मजबूत होते हैं, धातु ऑक्साइड सॉल्वैंट्स में अघुलनशील होते हैं, हालांकि उन पर जलीय एसिड और बेस द्वारा हमला किया जा सकता है।[2]
ऑक्साइडों के विघटन से प्रायः ऑक्सीयन प्राप्त होता है। जलीय आधार जोड़ना P4O10 विभिन्न फास्फेट देता है। जलीय आधार जोड़ना MoO3 पॉली या एक्सओ मेटा लेट देता है। ऑक्सीकरण दुर्लभ हैं, कुछ उदाहरण नाइट्रोसोनियम हैं (NO+), वैनाडील (VO2+), और यूरेनिल (UO2+2) बेशक कई यौगिकों को ऑक्साइड और अन्य समूहों दोनों के साथ जाना जाता है। कार्बनिक रसायन विज्ञान में, इनमें कीटोन और कई संबंधित कार्बोनिल यौगिक शामिल हैं। संक्रमण धातुओं के लिए, कई ऑक्सो लिगैंड ्स को ऑक्सीहैलाइड ्स के साथ-साथ जाना जाता है।[2]
नामकरण और सूत्र
रासायनिक तत्वों के आक्साइड के रासायनिक सूत्र उनकी उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था में अनुमानित होते हैं और उस तत्व के लिए रासायनिक संयोजन इलेक्ट्रॉन ों की संख्या से प्राप्त होते हैं। यहाँ तक कि O . का रासायनिक सूत्र भी4, टेट्राऑक्सीजन , समूह 16 तत्व के रूप में पूर्वानुमेय है। एक अपवाद ताँबा है, जिसके लिए उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था ऑक्साइड कॉपर (II) ऑक्साइड है न कि कॉपर (I) ऑक्साइड। एक अन्य अपवाद फ्लोराइड है, जो कि मौजूद नहीं है जैसा कि कोई उम्मीद कर सकता है - जैसा कि F2O7—लेकिन ऑक्सीजन डाइफ्लोराइड के रूप में|OF2.[12]
यह भी देखें
- अन्य ऑक्सीजन आयन ओजोन का , O−3, सुपरऑक्साइड , O−2पेरोक्साइड , O2−2 और डाइअॉॉक्सिनिल , O+2.
- सबऑक्साइड
- ओकोहलिक
- ऑक्सीयानियन
- जटिल ऑक्साइड
- देखें: श्रेणी: ऑक्साइड की सूची के लिए ऑक्साइड।
- गीला इलेक्ट्रॉन *
संदर्भ
- ↑ Hein, Morris; Arena, Susan (2006). कॉलेज रसायन विज्ञान की नींव (12th ed.). Wiley. ISBN 9780471741534.
- ↑ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 Greenwood, N. N.; & Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (2nd Edn.), Oxford:Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4.
- ↑ C. N. R. Rao, B. Raveau (1995). संक्रमण धातु आक्साइड. New York: VCH. ISBN 1-56081-647-3.
- ↑ Herbert W. Roesky, Ionel Haiduc, and Narayan S. Hosmane (2003). "मुख्य समूह और संक्रमण तत्वों के ऑर्गेनोमेटेलिक ऑक्साइड अकार्बनिक ठोस को छोटे आणविक टुकड़ों में घटाते हैं". Chem. Rev. 103: 2579–2596. doi:10.1021/cr020376q.
{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link) - ↑ Graf, Günter G. (2000). "Zinc". उलमन का औद्योगिक रसायन विज्ञान का विश्वकोश. doi:10.1002/14356007.a28_509. ISBN 3527306730.
- ↑ Roger F. Sebenik et al. (2005). "Molybdenum and Molybdenum Compounds". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a16_655.
{{cite encyclopedia}}: CS1 maint: uses authors parameter (link) - ↑ Thiemann, Michael; Scheibler, Erich; Wiegand, Karl Wilhelm. "Nitric Acid, Nitrous Acid, and Nitrogen Oxides". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a17_293.
- ↑ Müller, Hermann (2000). "Sulfuric Acid and Sulfur Trioxide". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a25_635.
- ↑ P.A. Cox (2010). संक्रमण धातु आक्साइड। उनकी इलेक्ट्रॉनिक संरचना और गुणों का परिचय. Oxford University Press. ISBN 9780199588947.
{{cite book}}: CS1 maint: uses authors parameter (link) - ↑ "सिल्वर ऑक्साइड".
- ↑ Cornell, R. M.; Schwertmann, U. (2003). आयरन ऑक्साइड: संरचना, गुण, प्रतिक्रियाएं, घटनाएं और उपयोग, दूसरा संस्करण. p. 323. doi:10.1002/3527602097. ISBN 9783527302741.
- ↑ Schultz, Emeric (2005). "पैटर्न पहचान के माध्यम से आवर्त सारणी की क्षमता का पूरी तरह से दोहन". J. Chem. Educ. 82 (11): 1649. Bibcode:2005JChEd..82.1649S. doi:10.1021/ed082p1649.
