Unterschied zwischen Metalloxiden und Nichtmetalloxiden

Hauptunterschied - Metalloxide vs. Nichtmetalloxide

Ein Oxid ist eine chemische Verbindung, die ein oder mehrere Sauerstoffatome enthält. Metalle sind Substanzen, die einzigartige Eigenschaften wie hervorragende elektrische und thermische Leitfähigkeit, Lichtreflektivität, Formbarkeit und Verformbarkeit aufweisen. Metalle bilden eine Vielzahl von Verbindungen wie Metallhalogenide, Metalloxide, Metallsulfide usw. Nichtmetalle sind chemische Elemente, die keine metallischen Eigenschaften zeigen. Die meisten Mitglieder des p-Blocks im Periodensystem sind Nichtmetalle. Bei der Betrachtung der Oxide der Elemente gibt es sowohl Metalloxide als auch Nichtmetalloxide. Metalloxide sind Oxide von Metallen. Nichtmetalloxide sind Oxide von Nichtmetallen. Der Hauptunterschied zwischen Metalloxiden und Nichtmetalloxiden ist der Metalloxide sind basische Verbindungen, während Nichtmetalloxide saure Verbindungen sind.

Wichtige Bereiche

1. Was sind Metalloxide?
     - Definition, Eigenschaften, verschiedene Typen
2. Was sind Nichtmetalloxide?
     - Definition, Eigenschaften, verschiedene Typen
3. Was ist der Unterschied zwischen Metalloxiden und Nichtmetalloxiden?
     - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Säure, Base, Metall, Metalloxid, Nichtmetall, Nichtmetalloxid, Sauerstoffsäuren, Oxid, Peroxid, Superoxid 

Was sind Metalloxide?

Metalloxide sind chemische Verbindungen, die ein Metall und ein oder mehrere Sauerstoffatome enthalten. Hier ist die Oxidationszahl von Sauerstoff -2 und es ist im Wesentlichen das Anion, bei dem Metall das Kation ist. Alkalimetalle (Elemente der Gruppe 1), Erdalkalimetalle (Elemente der Gruppe 2) und Übergangsmetalle (einige d-Blockelemente) bilden ionische Oxide. Metalle mit hohen Oxidationszuständen können jedoch aus kovalenten Oxiden bestehen.

Metalloxide sind kristalline feste Verbindungen. Diese Verbindungen enthalten ein Metallkation und ein Oxidanion. Diese Verbindungen sind oft basische Verbindungen und können mit Wasser reagieren, wobei eine Base entsteht. Wenn nicht, können sie mit Säuren reagieren, die ein Metallsalz bilden.

Es gibt drei Arten von Metalloxiden, die Alkalimetalle und Erdalkalimetalle bilden.

1. Oxide enthaltende Oxidanionen (O^2-)
2. Peroxide enthaltende Peroxidanionen (O^-)
3. Superoxide mit Superoxidanionen. (O₂^-)

Die Anzahl der Sauerstoffatome, die sich mit dem Metallion verbinden, hängt von der Oxidationszahl des Metallions ab. Alkalimetalle bilden nur einwertige Kationen. Sie bilden daher nur M₂O-Typ-Oxide (wobei M das Metallion ist und O ein Oxidanion ist). Erdalkalimetalle bilden zweiwertige Kationen. Sie bilden daher MO-Kationen.

Abbildung 1: Seltene Erdoxide - im Uhrzeigersinn von oben Mitte: Praseodymium, Cerium, Lanthanum, Neodymium, Samarium und Gadoliniumoxid

Sowohl Alkali- als auch Erdalkalimetalloxide bilden bei Reaktion mit Wasser Hydroxide. Sie sind daher basische Verbindungen. D-Blockelemente bilden je nach Oxidationszustand unterschiedliche Oxide. Beispielsweise zeigt Vanadium Oxidationszustände von +2, +3, +4 und +5. Daher sind die Oxide, die es bilden kann, VO, V₂O, VO₂ und V₂O₅.

Was sind Nichtmetalloxide?

Nichtmetalloxide sind Oxidverbindungen, die durch Nichtmetallelemente gebildet werden. Die meisten p-Blockelemente sind Nichtmetalle. Sie bilden verschiedene Oxidverbindungen. Nichtmetalloxide sind kovalente Verbindungen, da sie Elektronen mit Sauerstoffatomen teilen, um Oxidmoleküle zu bilden.

Die meisten Nichtmetalloxide ergeben nach der Reaktion mit Wasser Säuren. Nichtmetalloxide sind daher saure Verbindungen. Zum Beispiel, wenn SO₃ in Wasser gelöst ist, ergibt sich H₂SO₄ Lösung, die stark sauer ist. Nichtmetalloxide reagieren mit Basen unter Bildung von Salzen.

Abbildung 2: Einige Reaktionen von Nichtmetallen mit Sauerstoff

Nichtmetalloxide können sich bilden Oxysäuren. In wässrigen Lösungen ergeben Sauerstoffsäuren Hydroniumionen. Es gibt zwei Arten von sauren Oxiden:

1. Säureanhydride, deren Nichtmetall einen der häufigsten Oxidationsstufen aufweist, wie in N2O5, SO3.
2. Säureoxide, deren Nichtmetall nicht die häufigsten Oxidationsstufen aufweist. Bsp .: NEIN₂, ClO₂.

Unterschied zwischen Metalloxiden und Nichtmetalloxiden

Definition

Metalloxide: Metalloxide sind chemische Verbindungen, die ein Metall und ein oder mehrere Sauerstoffatome enthalten.

Nichtmetall Oxide: Nichtmetalloxide sind Oxidverbindungen, die durch Nichtmetallelemente gebildet werden.

Natur

Metalloxide: Metalloxid sind basische Verbindungen.

Nichtmetalloxide: Nichtmetalloxide sind saure Verbindungen.

Reaktion mit Wasser

Metalloxide: Metalloxide reagieren mit Wasser und bilden Grundlösungen.

Nichtmetall Oxide: Nichtmetalloxide reagieren mit Wasser und bilden saure Lösungen.

Struktur

Metalloxide: Metalloxide sind ionische Verbindungen. Metalloxide mit höheren Oxidationsstufen haben jedoch kovalenten Charakter.

Nichtmetalloxide: Nichtmetalloxide sind kovalente Verbindungen.

Reaktion mit Säuren und Basen

Metalloxide: Metalloxide reagieren mit Säuren unter Bildung von Salzen.

Nichtmetall Oxide: Nichtmetalloxide reagieren mit Basen unter Bildung von Salzen.

Fazit

Metalloxide sind Verbindungen aus Metallionen und Oxidionen. Nichtmetalloxide sind Verbindungen aus Nichtmetallatomen und Sauerstoffatomen. Der Hauptunterschied zwischen Metalloxiden und Nichtmetalloxiden besteht darin, dass Metalloxide basische Verbindungen sind, während Nichtmetalloxide saure Verbindungen sind.

Verweise: 

1. “Metal Oxides”. Chemie LibreTexts, Libretexts, 3. November 2016, hier verfügbar.
2. Zumdahl, Steven S. „Oxide“. Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 13. Februar 2014, erhältlich hier.

Bildhöflichkeit:

1. "Rareearthoxides" Von Peggy Greb, US-Landwirtschaftsministerium - (Public Domain) über Commons Wikimedia
2. "Gr 9 - Ch 4 - Reaktionen von Nichtmetallen mit Sauerstoff" von Siyavula Education (CC BY 2.0) über Flickr