氧化物的類型歸納

杜娟

氧元素與另外一種元素所組成的二元化合物

叫做氧化物。其通式可表示為XnOm。在氧化物中，由于氧元素化合價和X元素的種類、化合價的多樣性，導(dǎo)致氧化物無論在種類上，還是在性質(zhì)上都是多種多樣的。人們在對氧化物進(jìn)行分類時，習(xí)慣根據(jù)氧化物的性質(zhì)，把它們劃分為酸性、堿性、兩性和不成鹽氧化物等簡單的幾種類型，沒有從氧化物的結(jié)構(gòu)、組成、以及價態(tài)上進(jìn)行完整地考慮。這樣，在理論上和實際應(yīng)用中，都有很多不完善之處。筆者根據(jù)近幾年查閱的書刊報道和工

作經(jīng)驗，對氧化物從價態(tài)、組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上全面考慮進(jìn)行如圖1所示分類。

這樣分類后能夠使人們對氧化物的認(rèn)識更完善、更合理。同時，對某些氧化物名稱的來源，實際組成和與現(xiàn)行說法的差別，以及某些類型氧化物在特殊條件下的“名不符實”等，做一簡單介紹。

一、酸性氧化物

酸性氧化物的主要特征是能與堿作用生成鹽和水。它包括大多數(shù)非金屬氧化物和某些金屬元素的高價氧化物，例如SO3、Mn2O7等。

許多酸性氧化物能直接與水作用生成相應(yīng)的酸。但也有一些酸性氧化物不能與水直接化合，例如SiO2、B2O3等。

二、堿性氧化物

堿性氧化物的主要特征是能與酸作用生成鹽

和水。它包括大多數(shù)的金屬氧化物。堿性氧化物中除了少數(shù)金屬性較強(qiáng)的鈉、鉀等的氧化物能與水直接化合生成相應(yīng)的堿外，大多數(shù)堿性氧化物

都是難溶于水的。

某些金屬元素，在與氧結(jié)合時，可顯示多種價態(tài)。通常它們的高價氧化物是酸性氧化物，低價氧化物是堿性氧化物，而處于中間價態(tài)的氧化物則為兩性氧化物。例如，錳的氧化物中，Mn2O7和

MnO3為酸性氧化物，MnO和Mn2O3為堿性氧化物，而MnO2則是兩性氧化物。

三、兩性氧化物

兩性氧化物是介于酸性氧化物和堿性氧化物

之間的一類氧化物。它兼有酸性氧化物和堿性氧化物的特征，既可與酸作用生成鹽和水，又可與堿作用生成鹽和水，例如Al2O3、ZnO等。

四、不成鹽氧化物

在氧化物中，有極少數(shù)氧化物像NO、N2O、CO、H2O等。它們在一般條件下既不與水作用，又不與酸類或堿類物質(zhì)作用（H2O除外），我們稱之為不成鹽氧化物。

這里需要說明的是：有些不成鹽氧化物在一定條件下是可以“成鹽”的。如CO，在工業(yè)上制備甲酸，就是利用CO和NaOH在一定條件下反應(yīng)來制取的：

CO+NaOHHCOONa

在中學(xué)階段，將CO劃分到不成鹽氧化物類，是因為中學(xué)化學(xué)中還沒有涉及像上述用CO制甲酸這方面的知識。在教學(xué)中，不能將某些概念或定義講得太死，要留有一定的余地，注意出現(xiàn)特殊情況。

五、假氧化物

有些元素和氧的二元化合物，從分子組成上

看是氧化物，但實際并不是氧化物且結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，我們將這類氧化物稱做假氧化物。

例如Pb3O4是一種混合價態(tài)的化合物。該化

合物是PbO與空氣在反射爐中450℃～500℃時作用

而得到的，其結(jié)構(gòu)由PbⅣO6八面體（Pb-O，214pm）共用對邊而成的鏈組成，這些鏈由pbⅡ原子連接起來。

再如Fe3O4，從化學(xué)式上看是氧化物，經(jīng)X射線晶體測定：其組成實際是FeⅢ[FeⅡFeⅢO4]，我們也將其稱為假氧化物。

目前，在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中，仍然將Fe3O4稱之為氧化物，并解釋說它是由FeO和Fe2O3組成的具有特殊結(jié)構(gòu)的氧化物，屬于純凈物。筆者認(rèn)為這樣做是有一定道理的，它考慮到了中學(xué)化學(xué)教學(xué)的實際情況和學(xué)生的知識水平。如果在中學(xué)階段就告訴學(xué)生Fe3O4的實際組成，必將增加學(xué)生在認(rèn)識上的混亂和學(xué)習(xí)上的負(fù)擔(dān)。

六、過氧化物

這類氧化物，是由于分子中含有過氧基

（—O—O—）或過氧離子（O2-2）而得其名。此外具

有極弱酸性的過氧化氫（H2O2）與堿作用，也可生成過氧化物：

Ba（OH）2+H2O2BaO2+2H2O

因此，過氧化物也可看作是過氧化氫的鹽。

能生成過氧化物的金屬，主要是堿金屬和堿土金屬，例如Na2O2等。

七、超氧化物

金屬性特別活潑的堿金屬和堿土金屬，在一

定條件下，在過量的氧氣中燃燒時，可生成比過氧化物含氧量更高的氧化物。例如KO2、NaO2等，我們稱之為超氧化物。另外，超氧化氫（HO2）也

屬于超氧化物。

超氧化物中的超氧離子（O-2），是O2分子作為一個整體獲得一個電子后形成的，因此穩(wěn)定性很差，是很強(qiáng)的氧化劑。

八、臭氧化物

常見的臭氧化物大都是比較活潑的堿金屬的

氧化物，例如KO3、CsO3等。它們是通過臭氧（O3）與堿金屬氫氧化物反應(yīng)制備而得其名的。

例如：

臭氧離子（O-3）不穩(wěn)定，常溫下即可緩慢分解。

九、類似氧化物

這類化合物像OF2、O2F2等，從它們的分子組成上看符合氧化物的定義，但是氧元素在分子中

的化合價分別為+2和+1價，是電子的提供者而

不是獲得者，因而只能稱做氟化物而不稱作氧化物。為了說明符合氧化物定義而又不屬于氧化物的現(xiàn)象，我們稱這類化合物為類似氧化物。

上述的分類方法，把大多數(shù)的常見氧化物基本上都劃分到了合理的類別。當(dāng)然，這種分類的方法也并不是十分完善的。例如，它未能包含所有的氧化物、也不能體現(xiàn)出是離子型還是共價型等。這些問題，有待與同行們商榷。

（收稿日期：2015-04-15）