Oxidok. Osztályozás, tulajdonságok, gyártás, alkalmazás. Bázikus oxidok kémiai tulajdonságai

SZAKASZ II. SZERVETLEN kémia

7. A szervetlen vegyületek főbb osztályai

7.1. Oxidok

Az oxidok az elemek oxigénnel alkotott bináris vegyületei, amelyekben az oxidációs állapotot mutat- 2. Jellemző jelek oxidok:

oxigén oxidációs állapota- - 2;

Az oxigénatomok nem kapcsolódnak egymáshoz, hanem csak más elemek atomjaihoz kapcsolódnak;

az oxidot alkotó elem atomjai azonos oxidációs állapotúak 1.

Az oxidok grafikus képletei

Az elemek vegyértéke	Grafikus képlet

Nem minden bináris oxigénvegyület oxid:

Anyag	Képlet	Grafikus képlet	Az oxigén oxidációs állapota
hidrogén-peroxid	H2O2	H-O-O-H
nátrium-peroxid	Na2O2	Na-O-O-Na
oxigén-fluorid	OF 2	F-O-F

Kémiai természetük alapján az oxidokat nem sóoldatokra és sóoldatokra osztják.

Nem sós oxidok - NO, N2O, CO, SiO - ezek olyan oxidok, amelyeket reaktív vegyületek közé sorolnak, de a reakciók során nem képződnek sók. Normál körülmények között nem lépnek reakcióba vízzel, savakkal és bázisokkal (ezért feltételesen oxidok közé sorolhatók).

A só-oxidok olyan oxidok, amelyek sókat képeznek. A só-oxidokat bázikus oxidokra osztják (K 2 O, BaO, MgO, FeO), savas (SO 2, SO 3, N 2 O 5, P 2 O 5) és amfoter (ZnO, Al 2 O 3, Cr 2 O 3, BeO).

Az oxidok nómenklatúrája

Az oxidok neve az elem nevéből áll, amely után, ha az elem több oxidációs állapotot mutat, az oxidáció fokát zárójelben római számmal jelzik, és az „oxid” szót hozzá kell adni. Például:

K 2 O - kálium-oxid;

Fe2O3 - vas(III)-oxid;

С u 2 O - réz(I)-oxid;

MgO - magnézium-oxid;

P 2 O 5 - foszfor (V)-oxid;

A l 2 O 3 - alumínium-oxid;

CO - szén(II)-oxid.

Egyes oxidoknak, amelyeket az emberek régóta ismertek, triviális neveik vannak: CaO - égetett mész, C O2 - szén-dioxid, SO 2 - kén-dioxid.

Oxidok beszerzése

1. Kölcsönhatás egyszerű anyagok(fémek és nem fémek) oxigénnel:

2. Összetett anyagok oxidációja:

3. Hőbomlás:

alapok:

sók:

amfoter hidroxidok:

Néhány sav:

4. Néhány egyéb reakció során:

______________________________________________________

1 Kettős "oxid" ( FeFe2)O4 különböző oxidációs állapotú (+2 és +3) ferumot tartalmaz, és savas oxidokkal kölcsönhatásba lépve két különböző sót képez.

7.1.1. Bázikus oxidok

A bázikus oxidok olyan oxidok, amelyek hidrátjai bázisok. Minden bázikus oxid oxid fém elemek, amelyek alacsony oxidációs állapotot mutatnak (+1, +2). A fő oxidok a következők:

az I. és II. fő alcsoportba tartozó fémelemek oxidjai (kivéve Legyen);

egyértékű elemek oxidjai, kétértékűek, kivéve a BeO, ZnO, Г b O, amelyek amfoterek;

átmeneti fém elemek oxidjai alacsony oxidációs állapotban(NiO, FeO, MnO, CrO).

A bázikus oxidok bázisoknak felelnek meg:

Na20-NaOH

MgO - Mg(OH) 2

FeO - Fe (OH) 2

BaO - Ba (OH) 2

CrO - Cr (OH) 2

A bázikus oxidokban lévő kémiai kötések típusa túlnyomórészt ionos.

Kémiai tulajdonságok bázikus oxidok

1. Savakkal való kölcsönhatás sókat képezve:

2. Kölcsönhatás savas oxidokkal sók képzése céljából:

3. Kölcsönhatás vízzel. Csak az alkáli- és alkáliföldfém-elemek oxidjai lépnek reakcióba vízzel, lúgokat képezve:

4. Kölcsönhatás amfoter oxidokkal. A reakció a fúzió során megy végbe. Az amfoter-oxid savas tulajdonságokat mutat ebben a reakcióban:

5. Kölcsönhatás amfoter bázisokkal. A reakció a fúzió során megy végbe:

1. Fém + nem fém. Az inert gázok nem lépnek ebbe a kölcsönhatásba. Minél nagyobb egy nemfém elektronegativitása, annál több nagy számban fémekre fog reagálni. Például a fluor minden fémmel reagál, a hidrogén pedig csak az aktív fémekkel. Minél balra van egy fém a fémaktivitási sorozatban, annál több nemfémmel tud reagálni. Például az arany csak fluorral, lítiummal reagál - minden nemfémmel.

2. Nem fém + nem fém. Ebben az esetben az elektronegatívabb nemfém oxidálószerként, a kevésbé elektronegatív redukálószerként működik. A hasonló elektronegativitású nemfémek gyengén lépnek kölcsönhatásba egymással, például a foszfor hidrogénnel és a szilícium kölcsönhatása a hidrogénnel gyakorlatilag lehetetlen, mivel ezeknek a reakcióknak az egyensúlya az egyszerű anyagok képződése felé tolódik el. A hélium, a neon és az argon nem lép reakcióba nemfémekkel, más inert gázok reakcióba léphetnek a fluorral zord körülmények között.
Az oxigén nem lép kölcsönhatásba klórral, brómmal és jóddal. Az oxigén alacsony hőmérsékleten reakcióba léphet a fluorral.

3. Fém + sav-oxid. A fém redukálja a nemfémet az oxidból. A felesleges fém ezután reakcióba léphet a keletkező nemfémmel. Például:

2 Mg + SiO 2 = 2 MgO + Si (magnéziumhiány esetén)

2 Mg + SiO 2 = 2 MgO + Mg 2 Si (többlet magnéziummal)

4. Fém + sav. A hidrogéntől balra lévő feszültségsorokban elhelyezkedő fémek savakkal reagálva hidrogént szabadítanak fel.

Kivételt képeznek az oxidáló savak (tömény kén és tetszőleges salétromsav), amelyek a reakciókban a hidrogéntől jobbra lévő feszültségsorban lévő fémekkel reagálhatnak, hidrogén nem szabadul fel, hanem víz és savredukciós termék keletkezik.

Figyelni kell arra a tényre, hogy amikor egy fém többbázisú sav feleslegével reagál, savas sót kaphatunk: Mg + 2 H 3 PO 4 = Mg (H 2 PO 4 ) 2 + H 2 .

Ha egy sav és fém kölcsönhatásának terméke egy oldhatatlan só, akkor a fém passziválódik, mivel a fém felületét az oldhatatlan só védi a sav hatásától. Például a híg kénsav ólomra, báriumra vagy kalciumra gyakorolt ​​hatása.

5. Fém + só. Megoldásban Ebben a reakcióban olyan fémek vesznek részt, amelyek a magnéziumtól jobbra lévő feszültségsorban vannak, beleértve magát a magnéziumot is, de a fémsótól balra. Ha a fém aktívabb, mint a magnézium, akkor nem sóval, hanem vízzel reagál, lúgot képezve, amely ezután sóval reagál. Ebben az esetben az eredeti sónak és a keletkezett sónak oldhatónak kell lennie. Az oldhatatlan termék passziválja a fémet.

Vannak azonban kivételek e szabály alól:

2FeCl 3 + Cu = CuCl 2 + 2FeCl 2;

2FeCl 3 + Fe = 3FeCl 2. Mivel a vasnak közbenső oxidációs állapota van, a legmagasabb oxidációs állapotú sója könnyen redukálódik a köztes oxidációs állapotú sóvá, oxidálva a kevésbé aktív fémeket is.

Olvadékbanszámos fémfeszültség nem hatékony. Csak termodinamikai számítások segítségével határozható meg, hogy lehetséges-e reakció egy só és egy fém között. Például a nátrium kiszoríthatja a káliumot a kálium-klorid olvadékból, mivel a kálium illékonyabb: Na + KCl = NaCl + K (ezt a reakciót az entrópiafaktor határozza meg). Másrészt az alumíniumot nátrium-kloridból való kiszorítással nyerték: 3 Na + AlCl 3 = 3 NaCl + Al . Ez a folyamat exoterm, és az entalpiatényező határozza meg.

Lehetséges, hogy a só hevítés hatására bomlik, és bomlástermékei reakcióba léphetnek a fémmel, például alumínium-nitráttal és vassal. Az alumínium-nitrát hevítés hatására alumínium-oxiddá, nitrogén-oxiddá ( IV ) és az oxigén, az oxigén és a nitrogén-monoxid oxidálja a vasat:

10Fe + 2Al(NO 3) 3 = 5Fe 2 O 3 + Al 2 O 3 + 3N 2

6. Fém + bázikus oxid. Csakúgy, mint az olvadt sók esetében, ezen reakciók lehetőségét termodinamikailag határozzák meg. Redukálószerként gyakran alumíniumot, magnéziumot és nátriumot használnak. Például: 8 Al + 3 Fe 3 O 4 = 4 Al 2 O 3 + 9 Fe exoterm reakció, entalpiafaktor);2 Al + 3 Rb 2 O = 6 Rb + Al 2 O 3 (illékony rubídium, entalpiafaktor).

8. Nem fém + alap. A reakció általában nem fém és lúg között megy végbe. Nem minden nemfém tud reagálni lúgokkal: emlékezni kell arra, hogy a halogének (hőmérséklettől függően különböző módon), a kén (hevítéskor), a szilícium, a foszfor. belépni ebbe az interakcióba.

KOH + Cl 2 = KClO + KCl + H 2 O (hidegben)

6 KOH + 3 Cl 2 = KClO 3 + 5 KCl + 3 H 2 O (forró oldatban)

6KOH + 3S = K 2 SO 3 + 2K 2 S + 3H 2 O

2KOH + Si + H 2 O = K 2 SiO 3 + 2H 2

3KOH + 4P + 3H 2O = PH 3 + 3KPH 2 O 2

1) nem fém – redukálószer (hidrogén, szén):

CO 2 + C = 2CO;

2NO 2 + 4H 2 = 4H 2O + N2;

SiO 2 + C = CO 2 + Si. Ha a keletkező nemfém reagálhat a redukálószerként használt fémmel, akkor a reakció tovább megy (szénfelesleggel) SiO 2 + 2 C = CO 2 + Si C

2) nem fém – oxidálószer (oxigén, ózon, halogének):

2С O + O 2 = 2СО 2.

C O + Cl 2 = CO Cl 2.

2 NO + O 2 = 2 N O 2.

10. Savas oxid + bázikus oxid . A reakció akkor következik be, ha a kapott só elvileg létezik. Például az alumínium-oxid reagálhat kénsav-anhidriddel és alumínium-szulfátot képez, de nem tud reagálni a szén-dioxiddal, mivel a megfelelő só nem létezik.

11. Víz + bázikus oxid . A reakció akkor lehetséges, ha lúg képződik, azaz oldható bázis (kalcium esetén gyengén oldódik). Ha a bázis oldhatatlan vagy gyengén oldódik, akkor a bázis fordított reakciója oxiddá és vízzé bomlik.

12. Bázikus oxid + sav . A reakció akkor lehetséges, ha a kapott só létezik. Ha a keletkező só oldhatatlan, a reakció passziválódhat, mivel blokkolja a sav hozzáférését az oxid felületéhez. Többbázisú sav feleslege esetén savas só képződése lehetséges.

13. Savas oxid + alap. Jellemzően a reakció egy lúg és egy savas oxid között megy végbe. Ha egy savas oxid többbázisú savnak felel meg, akkor egy savas sót kaphatunk: CO 2 + KOH = KHCO 3.

Az erős savaknak megfelelő savas oxidok oldhatatlan bázisokkal is reagálhatnak.

Néha a gyenge savaknak megfelelő oxidok reagálnak oldhatatlan bázisokkal, ami közepes vagy bázikus sót eredményezhet (általában kevésbé oldódó anyagot kapunk): 2 Mg (OH) 2 + CO 2 = (MgOH) 2 CO 3 + H 2 O.

14. Savas oxid + só. A reakció történhet olvadékban vagy oldatban. Az olvadékban a kevésbé illékony oxid kiszorítja az illékonyabb oxidot a sóból. Oldatban többnek megfelelő oxid erős sav, kiszorítja a gyengébb savnak megfelelő oxidot. Például, Na 2 CO 3 + SiO 2 = Na 2 SiO 3 + CO 2 , előrefelé ez a reakció az olvadékban megy végbe, a szén-dioxid illékonyabb, mint a szilícium-oxid; ellenkező irányban a reakció oldatban megy végbe, a szénsav erősebb, mint a kovasav, és szilícium-oxid válik ki.

Lehetséges egy savas oxidot a saját sójával kombinálni, például kromátból dikromátot, szulfátból diszulfátot, szulfitból diszulfitot kaphatunk:

Na 2 SO 3 + SO 2 = Na 2 S 2 O 5

Ehhez kristályos sót és tiszta oxidot, vagy telített sóoldatot és savas oxid feleslegét kell venni.

Oldatban a sók reakcióba léphetnek saját savas oxidjaikkal, és így savas sókat képezhetnek: Na 2 SO 3 + H 2 O + SO 2 = 2 NaHS0 3

15. Víz + savas oxid . A reakció akkor lehetséges, ha oldható vagy gyengén oldódó sav képződik. Ha a sav oldhatatlan vagy gyengén oldódik, akkor fordított reakció lép fel, a sav oxiddá és vízzé bomlik. Például a kénsavat oxidból és vízből képződési reakció jellemzi, a bomlási reakció gyakorlatilag nem megy végbe, a kovasav vízből és oxidból nem nyerhető, de könnyen bomlik ezekre a komponensekre, de szén- és kénes savak is részt vehetnek. közvetlen és fordított reakciókban egyaránt.

16. Bázis + sav. A reakció akkor megy végbe, ha legalább az egyik reaktáns oldható. A reagensek arányától függően közepes, savas és bázikus sókat kaphatunk.

17. Alap + só. A reakció akkor következik be, ha mindkét kiindulási anyag oldható, és legalább egy nem elektrolit vagy gyenge elektrolit (csapadék, gáz, víz) keletkezik termékként.

18. Só + sav. A reakció általában akkor következik be, ha mindkét kiindulási anyag oldható, és termékként legalább egy nem elektrolit vagy gyenge elektrolit (csapadék, gáz, víz) keletkezik.

Az erős sav reagálhat gyenge savak oldhatatlan sóival (karbonátok, szulfidok, szulfitok, nitritek), és gáznemű termék szabadul fel.

A koncentrált savak és a kristályos sók közötti reakciók akkor lehetségesek, ha illékonyabb savat kapunk: például hidrogén-kloridot kaphatunk tömény kénsav kristályos nátrium-kloridon, hidrogén-bromidon és hidrogén-jodidon - ortofoszforsav hatására. a megfelelő sók. Egy savval a saját sójára reagálva savas sót állíthat elő, például: BaSO 4 + H 2 SO 4 = Ba (HSO 4 ) 2 .

19. Só + só.A reakció általában akkor megy végbe, ha mindkét kiindulási anyag oldható, és termékként legalább egy nem elektrolitot vagy gyenge elektrolitot kapunk.

1) só nem létezik, mert visszafordíthatatlanul hidrolizál . Ezek a legtöbb karbonát, szulfit, szulfid, három vegyértékű fémek szilikátja, valamint a kétértékű fémek és az ammónium egyes sói. A háromértékű fémsókat a megfelelő bázissá és savvá, a kétértékű fémsókat pedig kevésbé oldható bázikus sókká hidrolizálják.

Nézzünk példákat:

2 FeCl 3 + 3 Na 2 CO 3 = Fe 2 ( CO 3 ) 3 + 6 NaCl (1)

Fe 2 (CO 3) 3+ 6H 2 O = 2Fe(OH) 3 + 3 H2CO3

H 2 CO 3 vízzé és szén-dioxiddá bomlik, a víz a bal és a jobb oldalon csökken, és az eredmény: Fe 2 ( CO 3 ) 3 + 3 H 2 O = 2 Fe (OH) 3 + 3 CO 2 (2)

Ha most egyesítjük az (1) és (2) egyenleteket, és redukáljuk a vas-karbonátot, akkor egy teljes egyenletet kapunk, amely tükrözi a vas-klorid kölcsönhatását ( III ) és nátrium-karbonát: 2 FeCl 3 + 3 Na 2 CO 3 + 3 H 2 O = 2 Fe (OH) 3 + 3 CO 2 + 6 NaCl

CuSO 4 + Na 2 CO 3 = CuCO 3 + Na 2 SO 4 (1)

Az aláhúzott só az irreverzibilis hidrolízis miatt nem létezik:

2 CuCO3+ H 2 O = (CuOH) 2 CO 3 + CO 2 (2)

Ha most egyesítjük az (1) és (2) egyenleteket és redukáljuk a rézkarbonátot, akkor egy teljes egyenletet kapunk, amely tükrözi a szulfát kölcsönhatását ( II ) és nátrium-karbonát:

2CuSO 4 + 2Na 2 CO 3 + H 2 O = (CuOH) 2 CO 3 + CO 2 + 2Na 2 SO 4

Az oxidok olyan szervetlen vegyületek, amelyek két kémiai elemből állnak, amelyek közül az egyik a -2 oxidációs állapotú oxigén. Az egyetlen oxidot nem képző elem a fluor, amely oxigénnel kombinálva oxigénfluoridot képez. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a fluor elektronegatívabb elem, mint az oxigén.

Ez a vegyületcsoport nagyon gyakori. Az ember minden nap különféle oxidokkal találkozik mindennapi élet. A víz, a homok, a szén-dioxid, amit kilélegzünk, az autó kipufogógáza, a rozsda, mind az oxidok példája.

Az oxidok osztályozása

Az összes oxid sóképző képessége szerint két csoportra osztható:

1. Sóképző oxidok (CO 2, N 2 O 5, Na 2 O, SO 3 stb.)
2. Nem sóképző oxidok (CO, N 2 O, SiO, NO stb.)

A sóképző oxidokat viszont 3 csoportra osztják:

• Bázikus oxidok- (Fém-oxidok - Na 2 O, CaO, CuO stb.)
• Savas oxidok- (Nem fémek oxidjai, valamint V-VII oxidációs állapotú fémoxidok - Mn 2 O 7, CO 2, N 2 O 5, SO 2, SO 3 stb.)
• (III-IV oxidációs állapotú fém-oxidok, valamint ZnO, BeO, SnO, PbO)

Ez az osztályozás bizonyos kémiai tulajdonságok oxidok általi megnyilvánulásán alapul. Így, a bázikus oxidok a bázisoknak, a savas oxidok pedig a savaknak felelnek meg. A savas oxidok bázikus oxidokkal reagálva a megfelelő sót képezik, mintha az ezeknek az oxidoknak megfelelő bázis és sav reagálna: Hasonlóképpen, Az amfoter bázisok az amfoter oxidoknak felelnek meg, amely savas és bázikus tulajdonságokat is mutathat: Kémiai elemek fejlődése változó mértékben oxidáció, különféle oxidokat képezhet. Annak érdekében, hogy valahogy meg lehessen különböztetni az ilyen elemek oxidjait, az oxid neve után zárójelben a vegyérték szerepel.

CO 2 – szén-monoxid (IV)

N 2 O 3 – nitrogén-monoxid (III)

Az oxidok fizikai tulajdonságai

Az oxidok nagyon változatosak fizikai tulajdonságait. Lehetnek folyékonyak (H 2 O), gázok (CO 2, SO 3) vagy szilárd halmazállapotúak (Al 2 O 3, Fe 2 O 3). Ezenkívül a bázikus oxidok általában szilárd anyagok. Az oxidoknak is sokféle színük van - a színtelentől (H 2 O, CO) és a fehértől (ZnO, TiO 2) a zöldig (Cr 2 O 3) és még a feketéig (CuO).

• Bázikus oxidok

Egyes oxidok vízzel reagálva megfelelő hidroxidok (bázisok) keletkeznek: A bázikus oxidok savas oxidokkal reagálva sókat képeznek: Savakkal hasonlóan reagálnak, de víz felszabadulásával: Az alumíniumnál kevésbé aktív fémek oxidjai fémekké redukálhatók:

• Savas oxidok

A savas oxidok vízzel reagálva savakat képeznek: Egyes oxidok (például szilícium-oxid SiO2) nem lépnek reakcióba vízzel, így a savakat más módon nyerik.

A savas oxidok kölcsönhatásba lépnek bázikus oxidokkal, sókat képezve: Ugyanígy a sók képződésével a savas oxidok is reagálnak bázisokkal: Ha egy többbázisú sav felel meg egy adott oxidnak, akkor savas só is keletkezhet: Nem illékony savas oxidok helyettesítheti az illékony oxidokat a sókban:

Amint azt korábban említettük, az amfoter oxidok a körülményektől függően savas és bázikus tulajdonságokat is mutathatnak. Tehát bázikus oxidokként működnek savakkal vagy savas oxidokkal való reakciókban, sókat képezve: A bázisokkal vagy bázikus oxidokkal való reakciókban pedig savas tulajdonságokat mutatnak:

Oxidok beszerzése

Az oxidokat többféleképpen is beszerezhetjük, bemutatjuk a főbbeket.

A legtöbb oxid előállítható oxigén közvetlen reakciójával kémiai elem: Különféle bináris vegyületek pörkölésekor vagy elégetésekor: Sók, savak és bázisok hőbomlása: Egyes fémek kölcsönhatása vízzel:

Oxidok alkalmazása

Az oxidok rendkívül gyakoriak az egész világon a földgömbreés mind a mindennapi életben, mind az iparban használják. A legfontosabb oxid, a hidrogén-oxid, a víz tette lehetővé az életet a Földön. Az SO 3 kén-oxidot kénsav előállítására, valamint feldolgozásra használják élelmiszeripari termékek- ez megnöveli például a gyümölcsök eltarthatóságát.

A vas-oxidokat festékek és elektródák előállítására használják, bár a legtöbb vas-oxidot fémvasvá redukálják a kohászatban.

A kalcium-oxidot, más néven égetett meszet használják az építőiparban. A cink és a titán-oxidok rendelkeznek fehérés vízben oldhatatlanok, ezért lettek jó anyag festékek gyártásához - meszelés.

A szilícium-oxid SiO 2 az üveg fő alkotóeleme. A króm-oxid Cr 2 O 3 színes zöld üvegek és kerámiák gyártásához, valamint nagy szilárdsági tulajdonságai miatt termékek polírozására szolgál (GOI paszta formájában).

A szén-monoxid CO 2, amelyet minden élő szervezet légzéskor bocsát ki, tűzoltásra, illetve szárazjég formájában valami hűtésére is szolgál.

Oxidok hívják összetett anyagok, amelynek molekulái 2-es oxidációs állapotú oxigénatomokat és néhány más elemet tartalmaznak.

oxigénnek egy másik elemmel való közvetlen kölcsönhatása révén, vagy közvetve (például sók, bázisok, savak bomlása során) nyerhető. Normál körülmények között az oxidok szilárd, folyékony és gáz halmazállapotúak, nagyon gyakoriak a természetben. Az oxidokat tartalmazzák A földkéreg. A rozsda, homok, víz, szén-dioxid oxidok.

Ezek vagy sóképzők vagy nem sóképzők.

Sóképző oxidok- Ezek olyan oxidok, amelyek kémiai reakciók eredményeként sókat képeznek. Ezek fém- és nemfém-oxidok, amelyek vízzel kölcsönhatásba lépve a megfelelő savakat, bázisokkal kölcsönhatásba lépve pedig a megfelelő savas és normál sókat képezik. Például, a réz-oxid (CuO) sóképző oxid, mert például amikor kölcsönhatásba lép sósav(HCl) só képződik:

CuO + 2HCl → CuCl 2 + H 2 O.

A kémiai reakciók eredményeként más sók is előállíthatók:

CuO + SO 3 → CuSO 4.

Nem sóképző oxidok Ezek olyan oxidok, amelyek nem képeznek sókat. Ilyen például a CO, N2O, NO.

A sóképző oxidok viszont 3 típusúak: bázikus (a szóból « bázis » ), savas és amfoter.

Bázikus oxidok Ezeket a fém-oxidokat nevezzük azoknak, amelyek a bázisok osztályába tartozó hidroxidoknak felelnek meg. A bázikus oxidok közé tartozik például a Na 2 O, K 2 O, MgO, CaO stb.

Bázikus oxidok kémiai tulajdonságai

1. A vízben oldódó bázikus oxidok vízzel reagálva bázisokat képeznek:

Na 2 O + H 2 O → 2NaOH.

2. Reagáljon savas oxidokkal, megfelelő sókat képezve

Na 2 O + SO 3 → Na 2 SO 4.

3. Reagáljon savakkal sót és vizet képezve:

CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O.

4. Reagáljon amfoter oxidokkal:

Li 2 O + Al 2 O 3 → 2 LiAlO 2.

Ha az oxidok összetétele második elemként nemfémet vagy a legmagasabb vegyértékű fémet (általában IV-VII-ig) tartalmaz, akkor az ilyen oxidok savasak. A savas oxidok (savanhidridek) azok az oxidok, amelyek megfelelnek a savak osztályába tartozó hidroxidok. Ilyenek például a CO 2, SO 3, P 2 O 5, N 2 O 3, Cl 2 O 5, Mn 2 O 7 stb. A savas oxidok vízben és lúgokban oldódnak, sót és vizet képezve.

A savas oxidok kémiai tulajdonságai

1. Vízzel reagálva sav keletkezik:

SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4.

De nem minden savas oxid reagál közvetlenül vízzel (SiO 2 stb.).

2. Reagáljon bázisú oxidokkal, hogy sót képezzen:

CO 2 + CaO → CaCO 3

3. Reagál lúgokkal, sót és vizet képezve:

CO 2 + Ba(OH) 2 → BaCO 3 + H 2 O.

Beleértve amfoter oxid amfoter tulajdonságokkal rendelkező elemet tartalmaz. Az amfoteritás a vegyületek azon képességére utal, hogy a körülményektől függően savas és bázikus tulajdonságokat mutatnak. Például a cink-oxid ZnO lehet bázis vagy sav (Zn(OH) 2 és H 2 ZnO 2). Az amfoteritás abban nyilvánul meg, hogy a körülményektől függően az amfoter oxidok bázikus vagy savas tulajdonságokat mutatnak.

Amfoter oxidok kémiai tulajdonságai

1. Reagáljon savakkal sót és vizet képezve:

ZnO + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 O.

2. Reagáljon szilárd lúgokkal (fúzió során), amely a reakció eredményeként só - nátrium-cinkát és víz - képződik:

ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O.

Amikor a cink-oxid kölcsönhatásba lép egy lúgos oldattal (ugyanaz a NaOH), egy másik reakció megy végbe:

ZnO + 2 NaOH + H 2 O => Na 2.

A koordinációs szám egy olyan jellemző, amely meghatározza a közeli részecskék számát: atomok vagy ionok egy molekulában vagy kristályban. Minden amfoter fémnek saját koordinációs száma van. Be és Zn esetén 4; For és Al értéke 4 vagy 6; For és Cr értéke 6 vagy (nagyon ritkán) 4;

Az amfoter oxidok általában vízben oldhatatlanok, és nem reagálnak vele.

Van még kérdése? Szeretne többet tudni az oxidokról?
Ha segítséget szeretne kérni egy oktatótól, regisztráljon.
Az első óra ingyenes!

weboldalon, az anyag teljes vagy részleges másolásakor a forrásra mutató hivatkozás szükséges.

Az oxidok tulajdonságai

Oxidokösszetett kémiai anyagok, amelyek kémiai vegyületek egyszerű elemek oxigénnel. Megtörténnek sóképzőÉs nem sóképző. Ebben az esetben 3 típusú sóképző szer létezik: fő- (az "alapítvány" szóból),És savas.
Példa a sókat nem képező oxidokra: NO (nitrogén-oxid) – színtelen, szagtalan gáz. A légkörben zivatar során keletkezik. A CO (szén-monoxid) egy szagtalan gáz, amely szén elégetésével keletkezik. Általában úgy hívják szén-monoxid. Vannak más oxidok is, amelyek nem képeznek sókat.

Bázikus oxidok

Bázikus oxidok Most nézzük meg közelebbről a sóképző oxidok egyes típusait. - ezek az oxidokhoz kapcsolódó összetett kémiai anyagok, amelyek sókat képeznek, amikor kémiai reakció
savakkal vagy savas oxidokkal, és nem lépnek reakcióba bázisokkal vagy bázikus oxidokkal. Például a főbbek a következők:

K 2 O (kálium-oxid), CaO (kalcium-oxid), FeO (vas-oxid). Mérlegeljük oxidok kémiai tulajdonságai

példákkal
1. Kölcsönhatás vízzel:

- kölcsönhatás vízzel bázist (vagy lúgot) képezve CaO+H 2 O → Ca(OH) 2 (ismert mészoltási reakció, amely felszabadul nagy mennyiségben

melegség!)
2. Kölcsönhatás savakkal:

- savval való kölcsönhatás sót és vizet képezve (sóoldat vízben)

CaO+H 2 SO 4 → CaSO 4 + H 2 O (Ennek az anyagnak a CaSO 4 kristályait mindenki „gipsz” néven ismeri).

3. Kölcsönhatás savas oxidokkal: sóképződés

Savas oxidok

Savas oxidok CaO+CO 2 → CaCO 3 (Mindenki ismeri ezt az anyagot – közönséges kréta!)

- ezek az oxidokhoz kapcsolódó összetett kémiai anyagok, amelyek bázisokkal vagy bázikus oxidokkal kémiai kölcsönhatás során sókat képeznek, és nem lépnek kölcsönhatásba savas oxidokkal.

A savas oxidok példái lehetnek:

CO 2 (jól ismert szén-dioxid), P 2 O 5 - foszfor-oxid (a fehér foszfor levegőben történő elégetésével keletkezik), SO 3 - kén-trioxid - ezt az anyagot kénsav előállítására használják.

Kémiai reakció vízzel

CO 2 +H 2 O → H 2 CO 3 - ez az anyag a szénsav - az egyik gyenge sav, amelyet szénsavas vízhez adnak, hogy gázbuborékokat hozzon létre. A hőmérséklet emelkedésével a gáz vízoldhatósága csökken, és feleslege buborékok formájában távozik.

Reakció lúgokkal (bázisokkal): CO 2 +2NaOH→ Na 2 CO 3 +H 2 O- a keletkező anyagot (sót) széles körben használják a háztartásban. A neve - szóda vagy mosószóda - kiváló. mosószer

leégett serpenyőkhöz, zsírhoz, égett nyomokhoz. Nem javaslom puszta kézzel dolgozni!

Reakció bázikus oxidokkal:

CO 2 +MgO→ MgCO 3 - a kapott só magnézium-karbonát - más néven „keserűsó”.

CO 2 +MgO→ MgCO 3 - a kapott só magnézium-karbonát - más néven „keserűsó”.- ezek összetett kémiai anyagok, szintén oxidokkal rokonok, amelyek a savakkal való kémiai kölcsönhatás során sókat képeznek (ill savas oxidok) és indokok (ill bázikus oxidok). Az "amfoter" szó leggyakoribb használata esetünkben arra vonatkozik fém-oxidok.

Példa amfoter oxidok lehet:

ZnO - cink-oxid (fehér por, gyakran használják a gyógyászatban maszkok és krémek készítésére), Al 2 O 3 - alumínium-oxid (alumínium-oxidnak is nevezik).

Az amfoter oxidok kémiai tulajdonságai egyedülállóak abban, hogy kémiai reakcióba léphetnek bázisokkal és savakkal egyaránt. Például:

Reakció sav-oxiddal:

ZnO+H 2 CO 3 → ZnCO 3 + H 2 O - A kapott anyag a „cink-karbonát” só vizes oldata.

Reakció bázisokkal:

ZnO+2NaOH→ Na 2 ZnO 2 +H 2 O - a keletkező anyag nátrium és cink kettős sója.

Oxidok beszerzése

Oxidok beszerzése előállítani különféle módokon. Ez történhet fizikailag és kémiai úton. A legtöbbet egyszerű módon az egyszerű elemek oxigénnel való kémiai kölcsönhatása. Például az égési folyamat eredménye vagy e kémiai reakció egyik terméke oxidok.

Például, ha egy forró vasrudat, és nem csak vasat (vehet cink Zn, ón Sn, ólom Pb, réz Cu - lényegében bármi, ami kéznél van) helyezünk egy lombikba oxigénnel, akkor a vas oxidációjának kémiai reakciója. megtörténik, amit fényes villanás és szikrák kísérnek. A reakciótermék FeO fekete vas-oxid por lesz:

2Fe+O 2 → 2FeO

A kémiai reakciók más fémekkel és nemfémekkel teljesen hasonlóak.

A cink oxigénben ég, és cink-oxid keletkezik 2Zn+O 2 → 2ZnO

A szén elégetése egyszerre két oxid képződésével jár együtt: szén-monoxid és

szén-dioxid

Oxidok beszerzése 2C+O 2 → 2CO - szén-monoxid képződés.

C+O 2 → CO 2 - szén-dioxid képződés. Ez a gáz akkor képződik, ha több mint elegendő oxigén van, vagyis minden esetben először szén-monoxid képződéssel reakció lép fel, majd a szén-monoxid oxidálódik, szén-dioxiddá alakul.

más módon is elvégezhető - kémiai bomlási reakcióval. Vas(III)-oxid. A Mars bolygó felszíne vöröses-narancssárga színű a talajban lévő vas(III)-oxid jelenléte miatt.

Szilárd alumínium-oxid - korund
2Al(OH) 3 → Al 2 O 3 + 3 H 2 O,

valamint az egyes savak lebontása során:

H 2 CO 3 → H 2 O+CO 2 - szénsav bomlása

Oxidok beszerzése H 2 SO 3 → H 2 O+SO 2 - kénsav lebontása

fémsókból erős melegítéssel készíthető:

CaCO 3 → CaO+CO 2 - a kréta kalcinálása kalcium-oxidot (vagy égetett meszet) és szén-dioxidot termel.

2Cu(NO 3) 2 → 2CuO + 4NO 2 + O 2 - ebben a bomlási reakcióban egyszerre két oxid keletkezik: réz CuO (fekete) és nitrogén NO 2 (ezt igazán barna színe miatt barna gáznak is nevezik).

Az oxidok előállításának másik módja a redox reakciók.

Cu + 4HNO 3 (tömény) → Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

S + 2H 2SO 4 (tömény) → 3SO 2 + 2H 2 O

Klór-oxidok ClO2 molekula Cl 2 O 7 molekula Dinitrogén-oxid N2O Nitrogén-anhidrid N 2 O 3 Nitrogén-anhidrid N 2 O 5

2. számú barna gáz A következők ismertek klór-oxidok A következők ismertek: Cl 2 O, ClO 2, Cl 2 O 6, Cl 2 O 7.

A Cl 2 O 7 kivételével mindegyik sárga vagy narancssárga színű és nem stabil, különösen a ClO 2, Cl 2 O 6. Minden

robbanásveszélyesek és nagyon erős oxidálószerek. Vízzel reagálva a megfelelő oxigén- és klórtartalmú savakat képezik: Tehát Cl 2 O -

savas klór-oxid hipoklórsav.

Cl 2 O + H 2 O → 2HClO - Vízzel reagálva a megfelelő oxigén- és klórtartalmú savakat képezik: Hipoklórsav

ClO2 -

hipoklórsav és hipoklórsav, mivel a vízzel való kémiai reakció során ebből a savból egyszerre kettő keletkezik: Vízzel reagálva a megfelelő oxigén- és klórtartalmú savakat képezik: ClO 2 + H 2 O → HClO 2 + HClO 3

Cl 2 O 6 - is

perklórsav és perklórsav: Vízzel reagálva a megfelelő oxigén- és klórtartalmú savakat képezik: Cl 2 O 6 + H 2 O → HClO 3 + HClO 4

És végül a Cl 2 O 7 - színtelen folyadék -

perklórsav:

Cl 2 O 7 + H 2 O → 2HClO 4 Nitrogén-oxidok A nitrogén egy gáz, amely 5-öt képez különféle kapcsolatokat oxigénnel - 5

nitrogén-oxidok . Ugyanis: N2O- nitrogén-monoxid. Másik neve az orvostudományban ún kéjgáz vagy
dinitrogén-oxid - Színtelen, édeskés és kellemes a gáz íze.- NEM -
nitrogén-monoxid - színtelen, szagtalan, íztelen gáz.- N 2 O 3 -
dinitrogén-anhidrid - színtelen kristályos anyag- NO 2 - nitrogén-dioxid. A másik neve
barna gáz - valóban barnásbarna színű a gáz- N 2 O 5 -

A felsorolt ​​nitrogénvegyületek közül a NO - nitrogén-monoxid és a NO 2 - nitrogén-dioxid a legnagyobb érdeklődés az iparban. Nitrogén-monoxid(NEM) és kéjgáz Az N 2 O nem lép reakcióba vízzel vagy lúgokkal. (N 2 O 3) vízzel reagálva gyenge és instabil salétromsav HNO 2 képződik, amely levegőben fokozatosan stabilabbá válik. vegyi anyag salétromsav Nézzünk meg néhányat:

nitrogén-oxidok kémiai tulajdonságai

Reakció vízzel:

2NO 2 + H 2 O → HNO 3 + HNO 2 - 2 savak keletkeznek egyszerre: salétromsav HNO 3 és salétromsav.

Reakció lúggal:

2NO 2 + 2NaOH → NaNO 3 + NaNO 2 + H 2 O - két só képződik: nátrium-nitrát NaNO 3 (vagy nátrium-nitrát) és nátrium-nitrit (a salétromsav sója).

Reakciók sókkal:

2NO 2 + Na 2 CO 3 → NaNO 3 + NaNO 2 + CO 2 - két só képződik: nátrium-nitrát és nátrium-nitrit, és szén-dioxid szabadul fel.

A nitrogén-dioxidot (NO 2) nitrogén-monoxidból (NO) nyerik oxigénnel való egyesülés kémiai reakciójával:

2NO + O 2 → 2NO 2

Vas-oxidok Vas kettőt alkot oxid : FeO - vas-oxid (2-valens) - fekete por, amelyet redukcióval nyernek vas-oxid

(3 vegyértékű) szén-monoxid a következő kémiai reakcióval:

Fe 2 O 3 +CO → 2FeO+CO 2 : FeO - Ez egy bázikus oxid, amely könnyen reagál savakkal. Redukáló tulajdonságokkal rendelkezik és gyorsan oxidálódik

(3 vegyértékű).

4FeO +O 2 → 2Fe 2 O 3 vas-oxid (3 vegyértékű) - vörösesbarna por (hematit), amely amfoter tulajdonságokkal rendelkezik (savakkal és lúgokkal egyaránt kölcsönhatásba léphet). De ennek az oxidnak a savas tulajdonságai annyira gyengén kifejeződnek, hogy leggyakrabban használják.

bázikus oxid Vannak még ún vegyes vas-oxid Fe3O4. Akkor keletkezik, amikor a vas ég és jól vezet elektromos áram és van mágneses tulajdonságok (2-valens) - fekete por, amelyet redukcióval nyernek(mágneses vasércnek vagy magnetitnek hívják).

Ha a vas ég, akkor az égési reakció eredményeként vízkő képződik, amely két oxidból áll:

(III) és (II) vegyérték. Kén-oxid

Kén-dioxid SO 2 Kén-oxid SO 2 - ill kén-dioxid utal savas oxidok, de nem képez savat, bár vízben tökéletesen oldódik - 40 liter kén-oxid 1 liter vízben (az elkészíthetőség megkönnyítése érdekében

kémiai egyenletek

Katalizátor jelenlétében - vanádium-oxid (V 2 O 5) kén-oxid oxigént köt és átalakul kén-trioxid

2SO 2 +O 2 → 2SO 3

Vízben oldva Kén-oxid- kén-oxid SO2 - nagyon lassan oxidálódik, aminek következtében az oldat maga is kénsavvá alakul

Ha Kén-oxid lúgot, például nátrium-hidroxidot engedjen át egy oldaton, majd nátrium-szulfit képződik (vagy hidroszulfit - attól függően, hogy mennyi lúgot és kén-dioxidot vesz fel)

NaOH + SO 2 → NaHSO 3 - Kén-oxid feleslegben vették

2NaOH + SO 2 → Na 2 SO 3 + H 2 O

Ha a kén-dioxid nem lép reakcióba vízzel, akkor a vizes oldata miért ad savas reakciót?! Igen, nem reagál, de maga oxidálódik a vízben, és oxigént ad hozzá. És kiderül, hogy szabad hidrogénatomok halmozódnak fel a vízben, amelyek savas reakciót adnak (valami indikátorral ellenőrizheti!)