Oxidok.

ez - összetett anyagok KÉT elemből áll, amelyek közül az egyik az oxigén. Például:

CuO – réz(II)-oxid

AI 2 O 3 – alumínium-oxid

SO 3 – kén-oxid (VI)

Az oxidokat 4 csoportra osztják (osztályozzák):

Na 2 O – Nátrium-oxid

CaO – kalcium-oxid

Fe 2 O 3 – vas(III)-oxid

2). Savas– Ezek oxidok nem fémek. És néha fémek, ha a fém oxidációs állapota > 4. Például:

CO 2 – Szén-monoxid (IV)

P 2 O 5 – Foszfor (V)-oxid

SO 3 – Kén-oxid (VI)

3). Amfoter– Ezek olyan oxidok, amelyek bázikus és savas oxidok tulajdonságaival is rendelkeznek. Ismernie kell az öt leggyakoribb amfoter oxidot:

BeO – berillium-oxid

ZnO-cink-oxid

AI 2 O 3 – Alumínium-oxid

Cr 2 O 3 – Króm(III)-oxid

Fe 2 O 3 – Vas(III)-oxid

4). Nem sóképző (közömbös)– Ezek olyan oxidok, amelyek nem mutatják sem a bázikus, sem a savas oxidok tulajdonságait. Három oxidra kell emlékezni:

CO – szén-monoxid (II) szén-monoxid

NO – nitrogén-monoxid (II)

N 2 O – nitrogén-monoxid (I) nevetőgáz, dinitrogén-oxid

Módszerek oxidok előállítására.

1). Égés, azaz. kölcsönhatás egy egyszerű anyag oxigénjével:

4Na + O 2 = 2Na 2 O

4P + 5O 2 = 2P 2 O 5

2). Égés, azaz. kölcsönhatás egy összetett anyag oxigénjével (amelyből áll két elem) így kialakul két oxid.

2ZnS + 3O 2 = 2ZnO + 2SO 2

4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2O 3 + 8SO 2

3). Bomlás három gyenge savak. Mások nem bomlanak le. Ebben az esetben savas oxid és víz képződik.

H 2 CO 3 = H 2 O + CO 2

H 2 SO 3 = H 2 O + SO 2

H 2 SiO 3 = H 2 O + SiO 2

4). Bomlás oldhatatlan okokból. Bázikus oxid és víz keletkezik.

Mg(OH) 2 = MgO + H 2 O

2Al(OH)3 = Al 2 O 3 + 3H 2 O

5). Bomlás oldhatatlan sók Bázikus oxid és savas oxid képződik.

CaCO 3 = CaO + CO 2

MgSO 3 = MgO + SO 2

Kémiai tulajdonságok.

én. Bázikus oxidok.

alkáli.

Na 2 O + H 2 O = 2NaOH

CaO + H 2 O = Ca(OH) 2

СuO + H 2 O = a reakció nem megy végbe, mert lehetséges réztartalmú bázis - oldhatatlan

2). Kölcsönhatás savakkal, ami só és víz képződését eredményezi. (A bázis-oxid és a savak MINDIG reagálnak)

K2O + 2HCI = 2KCl + H2O

CaO + 2HNO 3 = Ca(NO 3) 2 + H 2 O

3). Kölcsönhatás savas oxidokkal, ami sóképződést eredményez.

Li 2 O + CO 2 = Li 2 CO 3

3MgO + P 2 O 5 = Mg 3 (PO 4) 2

4). A hidrogénnel való kölcsönhatás fémet és vizet termel.

CuO + H 2 = Cu + H 2 O

Fe 2 O 3 + 3H 2 = 2Fe + 3H 2 O

II.Savas oxidok.

1). Vízzel való kölcsönhatásnak kell kialakulnia sav.(CsakSiO 2 nem lép kölcsönhatásba vízzel)

CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3

P 2 O 5 + 3H 2 O = 2H 3 PO 4

2). Kölcsönhatás oldható bázisokkal (lúgokkal). Ez sót és vizet termel.

SO 3 + 2KOH = K 2 SO 4 + H 2 O

N 2 O 5 + 2KOH = 2 KNO 3 + H 2 O

3). Kölcsönhatás bázikus oxidokkal. Ebben az esetben csak só képződik.

N 2 O 5 + K 2 O = 2 KNO 3

Al 2 O 3 + 3SO 3 = Al 2 (SO 4) 3

Alapvető gyakorlatok.

1). Egészítse ki a reakcióegyenletet! Határozza meg a típusát.

K 2 O + P 2 O 5 =

Megoldás.

Ahhoz, hogy felírjuk, mi képződik ennek eredményeként, meg kell határozni, hogy milyen anyagok reagáltak - itt kálium-oxid (bázisos) és foszfor-oxid (savas) a tulajdonságok szerint - az eredmény legyen SÓ (lásd a 3. tulajdonságot). ) és a só atomokból, fémekből (esetünkben káliumból) és egy savas maradékból áll, amely foszfort (azaz PO 4 -3 -foszfátot) tartalmaz.

3K 2 O + P 2 O 5 = 2K 3 RO 4

reakció típusa - vegyület (mivel két anyag reagál, de egy képződik)

2). Transzformációk végrehajtása (lánc).

Ca → CaO → Ca(OH) 2 → CaCO 3 → CaO

Megoldás

A gyakorlat befejezéséhez emlékeznie kell arra, hogy minden nyíl egy egyenlet (egy kémiai reakció). Számozzuk meg az egyes nyilat. Ezért 4 egyenletet kell felírni. A nyíltól balra írt anyag (kiinduló anyag) reagál, a jobbra írt anyag pedig a reakció eredményeként keletkezik (reakciótermék). Fejtsük meg a felvétel első részét:

Ca + …..→ CaO Megjegyezzük, hogy egy egyszerű anyag reagál, és oxid keletkezik. Ismerve az oxidok előállítási módszereit (1. sz.), arra a következtetésre jutunk, hogy ebben a reakcióban -oxigén (O 2) hozzáadása szükséges.

2Ca + O 2 → 2CaO

Térjünk át a 2. átalakításra

CaO → Ca(OH) 2

CaO + ……→ Ca(OH) 2

Arra a következtetésre jutunk, hogy itt kell alkalmazni a bázikus oxidok tulajdonságát - a vízzel való kölcsönhatást, mert csak ebben az esetben bázis keletkezik az oxidból.

CaO + H 2 O → Ca(OH) 2

Térjünk át a 3. átalakításra

Ca(OH) 2 → CaCO 3

Ca(OH) 2 + ….. = CaCO 3 + …….

Arra a következtetésre jutunk, hogy itt arról beszélünk a szén-dioxidról CO 2 mert csak lúgokkal kölcsönhatásba lépve képez sót (lásd a savas oxidok 2. tulajdonságát)

Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 + H 2 O

Térjünk át a 4-es átalakításra

CaCO 3 → CaO

CaCO 3 = ….. CaO + ……

Arra a következtetésre jutunk, hogy itt több CO 2 képződik, mert A CaCO 3 egy oldhatatlan só, és ezeknek az anyagoknak a bomlása során keletkeznek oxidok.

CaCO 3 = CaO + CO 2

3). Az alábbi anyagok közül melyikkel lép kölcsönhatásba a CO 2? Írd fel a reakcióegyenleteket!

A). Sósav B). Nátrium-hidroxid B). Kálium-oxid d). Víz

D). Hidrogén E). Kén(IV)-oxid.

Megállapítjuk, hogy a CO 2 egy savas oxid. A savas oxidok pedig reagálnak vízzel, lúgokkal és bázikus oxidokkal... Ezért a megadott listából kiválasztjuk a B, C, D válaszokat, és ezekkel írjuk fel a reakcióegyenleteket:

1). CO 2 + 2NaOH = Na 2 CO 3 + H 2 O

2). CO 2 + K 2 O = K 2 CO 3

Nem sóképző (közömbös, közömbös) oxidok CO, SiO, N 2 0, NO.

Sóképző oxidok:

Alapvető. Oxidok, amelyek hidrátjai bázisok. +1 és +2 (ritkábban +3) oxidációs állapotú fém-oxidok. Példák: Na 2 O - nátrium-oxid, CaO - kalcium-oxid, CuO - réz (II) oxid, CoO - kobalt (II) oxid, Bi 2 O 3 - bizmut (III) oxid, Mn 2 O 3 - mangán (III) oxid).

Amfoter. Oxidok, amelyek hidrátjai amfoter hidroxidok. +3 és +4 (ritkábban +2) oxidációs állapotú fém-oxidok. Példák: Al 2 O 3 - alumínium-oxid, Cr 2 O 3 - króm (III) oxid, SnO 2 - ón (IV) oxid, MnO 2 - mangán (IV) oxid, ZnO - cink-oxid, BeO - berillium-oxid.

Savas. Oxidok, amelyek hidrátjai oxigéntartalmú savak. Nem fém oxidok. Példák: P 2 O 3 - foszfor-oxid (III), CO 2 - szén-oxid (IV), N 2 O 5 - nitrogén-oxid (V), SO 3 - kén-oxid (VI), Cl 2 O 7 - klór-oxid ( VII). +5, +6 és +7 oxidációs állapotú fém-oxidok. Példák: Sb 2 O 5 - antimon (V)-oxid. CrOz - króm (VI) oxid, MnOz - mangán (VI) oxid, Mn 2 O 7 - mangán (VII) oxid.

Az oxidok természetének változása a fém oxidációs állapotának növekedésével

Fizikai tulajdonságok

Az oxidok szilárd, folyékony és gáz halmazállapotúak, különböző színek. Például: réz(II)-oxid CuO fekete, kalcium-oxid CaO fehér- szilárd anyagok. A kén-oxid (VI) SO 3 színtelen illékony folyadék, a szén-monoxid (IV) CO 2 pedig színtelen gáz normál körülmények között.

Az összesítés állapota

CaO, CuO, Li 2 O és más bázikus oxidok; ZnO, Al 2 O 3, Cr 2 O 3 és egyéb amfoter oxidok; SiO 2, P 2 O 5, CrO 3 és más savas oxidok.

SO 3, Cl 2 O 7, Mn 2 O 7 stb.

Gáznemű:

CO 2, SO 2, N 2 O, NO, NO 2 stb.

vízben oldhatóság

Oldódó:

a) alkáli- és alkáliföldfémek bázikus oxidjai;

b) szinte minden savas oxid (kivétel: SiO 2).

Oldhatatlan:

a) minden egyéb bázikus oxid;

b) minden amfoter oxid

Kémiai tulajdonságok

1. Sav-bázis tulajdonságok

A bázikus, savas és amfoter oxidok közös tulajdonságai a sav-bázis kölcsönhatások, amelyeket a következő diagram szemléltet:

(csak alkáli- és alkáliföldfém-oxidokhoz) (kivéve SiO 2).

Az amfoter oxidok, amelyek bázikus és savas oxidokkal is rendelkeznek, kölcsönhatásba lépnek erős savakés lúgok:

2. Redox tulajdonságok

Ha egy elem változó oxidációs állapotú (s.o.), akkor az oxidjai alacsony s-vel. O. redukáló tulajdonságokat mutathatnak, az oxidok pedig magas c. O. - oxidatív.

Példák azokra a reakciókra, amelyekben az oxidok redukálószerként működnek:

Oxidok oxidációja alacsony c. O. oxidokhoz magas c. O. elemeket.

2C +2 O + O 2 = 2C +4 O 2

2S +4 O 2 + O 2 = 2S +6 O 3

2N +2 O + O 2 = 2N +4 O 2

A szén (II)-monoxid redukálja a fémeket az oxidjaiból és a hidrogént a vízből.

C +2 O + FeO = Fe + 2C +4 O 2

C +2 O + H 2 O = H 2 + 2C +4 O 2

Példák azokra a reakciókra, amelyekben az oxidok oxidálószerként működnek:

Oxidok redukciója magas o-val. elemek oxidokká alacsony c. O. vagy addig egyszerű anyagok.

C +4 O 2 + C = 2C +2 O

2S +6 O 3 + H 2 S = 4S +4 O 2 + H 2 O

C +4 O 2 + Mg = C 0 + 2MgO

Cr +3 2 O 3 + 2Al = 2Cr 0 + 2Al 2 O 3

Cu +2 O + H 2 = Cu 0 + H 2 O

Alacsony aktivitású fémek oxidjainak alkalmazása szerves anyagok oxidálására.

Néhány oxid, amelyben az elemnek van egy köztes c. o., aránytalanságra képes;

Például:

2NO 2 + 2NaOH = NaNO 2 + NaNO 3 + H 2 O

Megszerzési módszerek

1. Egyszerű anyagok - fémek és nemfémek - kölcsönhatása oxigénnel:

4Li + O 2 = 2Li 2O;

2Cu+O2=2CuO;

4P + 5O 2 = 2P 2 O 5

2. Oldhatatlan bázisok, amfoter hidroxidok és egyes savak dehidratálása:

Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O

2Al(OH)3 = Al 2 O 3 + 3H 2 O

H 2 SO 3 = SO 2 + H 2 O

H 2 SiO 3 = SiO 2 + H 2 O

3. Egyes sók lebontása:

2Cu(NO 3) 2 = 2CuO + 4NO 2 + O 2

CaCO 3 = CaO + CO 2

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

4. Összetett anyagok oxigénnel történő oxidációja:

CH 4 + 2O 2 = CO 2 + H 2 O

4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2O 3 + 8SO 2

4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O

5. Oxidáló savak redukciója fémekkel és nemfémekkel:

Cu + H 2 SO 4 (konc) = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

10HNO 3 (konc) + 4Ca = 4Ca(NO 3) 2 + N 2 O + 5H 2 O

2HNO 3 (hígított) + S = H 2 SO 4 + 2NO

6. Oxidok interkonverziói redox reakciók során (lásd az oxidok redox tulajdonságait).

Az oxidok tulajdonságai

Oxidokösszetett kémiai anyagok, amelyek kémiai vegyületek egyszerű elemek oxigénnel. Ők sóképzőÉs nem sóképző. Ebben az esetben 3 típusú sóképző szer létezik: fő-(az "alapítvány" szóból), savasÉs amfoter.
Példa a sókat nem képező oxidokra: NO (nitrogén-monoxid) - 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. Most nézzük meg közelebbről a sóképző oxidok egyes típusait.

Bázikus oxidok

Bázikus oxidok- 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 mennyiségű 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

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

Savas oxidok

Savas oxidok- 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”.

Amfoter oxidok

Amfoter oxidok- 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 különböző utak. Ez történhet fizikailag és kémiai úton. A legtöbb 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

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 mindenesetre a reakció először szén-monoxid képződésével megy végbe, majd a szén-monoxid oxidálódik, és szén-dioxiddá alakul.

Oxidok beszerzése más módon is elvégezhető - kémiai bomlási reakcióval. Például vas-oxid vagy alumínium-oxid előállításához ezeknek a fémeknek a megfelelő bázisait tűzön kell kalcinálni:

Fe(OH) 2 → FeO+H 2 O

Szilárd alumínium-oxid - ásványi korund 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

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

Oxidok beszerzése fémsókból erős melegítéssel készíthető:

CaCO 3 → CaO+CO 2 - a kréta kalcinálása során kalcium-oxid (vagy égetett mész) és szén-dioxid keletkezik.

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: 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 klór-oxidok 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 - Hipoklórsav

ClO2 - savas klór-oxid hipoklórsav és hipoklórsav, mivel a vízzel való kémiai reakció során ebből a savból egyszerre kettő keletkezik:

ClO 2 + H 2 O → HClO 2 + HClO 3

Cl 2 O 6 - is savas klór-oxid perklórsav és perklórsav:

Cl 2 O 6 + H 2 O → HClO 3 + HClO 4

És végül a Cl 2 O 7 - színtelen folyadék - savas klór-oxid 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-oxid. Másik neve az orvostudományban ún nevetőgáz vagy dinitrogén-oxid- Színtelen, édeskés, 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 az barna gáz- tényleg barnásbarna színű a gáz
- N 2 O 5 - salétromsavanhidrid- kék folyadék, forráspontja 3,5 0 C

A felsorolt ​​nitrogénvegyületek közül a NO - nitrogén-monoxid és a NO 2 - nitrogén-dioxid a legnagyobb érdeklődés az iparban. Nitrogén-monoxid(NEM) és dinitrogén-oxid 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 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:Haderő műszaki főtiszt- 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

Ez egy bázikus oxid, amely könnyen reagál savakkal. Redukáló tulajdonságokkal rendelkezik és gyorsan oxidálódik Vas-oxid(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 olyan gyengén kifejeződnek, hogy leggyakrabban használják bázikus oxid.

Vannak még ún vegyes vas-oxid Fe3O4. Akkor keletkezik, amikor a vas ég és jól vezet elektromosságés van mágneses tulajdonságok(ezt mágneses vasércnek vagy magnetitnek hívják). Ha a vas ég, akkor az égési reakció eredményeként vízkő képződik, amely két oxidból áll: Vas-oxid(III) és (II) vegyérték.

Kén-oxid

A kén-dioxid SO 2

Kén-oxid SO 2 - ill a kén-dioxid utal rá savas oxidok, de nem képez savat, bár vízben tökéletesen oldódik - 40 liter kén-oxid 1 liter vízben (az elkészítés megkönnyítése érdekében kémiai egyenletek Ezt az oldatot kénsavnak nevezik).

Normál körülmények között színtelen gáz, szúrós és fullasztó szagú égett kén. Mindössze -10 0 C hőmérsékleten folyékony halmazállapotúvá alakulhat át.

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

2SO 2 +O 2 → 2SO 3

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

Ha a kén-dioxid 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 - a kén-dioxid 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!)

Ma megkezdjük az ismerkedést a szervetlen vegyületek legfontosabb osztályaival. A szervetlen anyagokat összetételük szerint egyszerű és összetett anyagokra osztják.

OXID	SAV	BÁZIS	SÓ
E x O y	NnA A – savas maradék	én (OH)b OH – hidroxilcsoport	Én n A b

Az összetett szervetlen anyagokat négy osztályba sorolják: oxidok, savak, bázisok, sók. Kezdjük az oxidok osztályával.

OXIDOK

Oxidok - ezek összetett anyagok, amelyek két kémiai elemből állnak, amelyek közül az egyik az oxigén, vegyértéke 2. Csak egy kémiai elem - a fluor oxigénnel kombinálva nem oxidot, hanem OF 2 oxigénfluoridot képez.
Egyszerűen „oxid + az elem neve”-nek hívják őket (lásd a táblázatot). Ha vegyérték kémiai elem változó, majd a kémiai elem neve után zárójelben lévő római szám jelzi.

Képlet	Név	Képlet	Név
	szén(II)-monoxid	Fe2O3	vas(III)-oxid
	nitrogén-monoxid (II)	CrO3	króm(VI)-oxid
Al2O3	alumínium-oxid		cink-oxid
N2O5	nitrogén-monoxid (V)	Mn2O7	mangán(VII)-oxid

Az oxidok osztályozása

Minden oxid két csoportra osztható: sóképző (bázisos, savas, amfoter) és nem sóképző vagy közömbös.

Fém-oxidok Szőrme x O y			Nem fém oxidok neMe x O y
Alapvető	Savas	Amfoter	Savas	Közömbös
I, II Meh	V-VII Nekem	ZnO,BeO,Al 2O 3, Fe 2 O 3, Cr 2 O 3	> II neMe	I, II neMe CO, NO, N2O

1). Bázikus oxidok bázisoknak megfelelő oxidok. A fő oxidok közé tartozik oxidok fémek 1 és 2 csoport, valamint fémek oldali alcsoportok vegyértékkel én És II (kivéve a ZnO - cink-oxidot és a BeO-t – berillium-oxid):

2). Savas oxidok- Ezek oxidok, amelyek savaknak felelnek meg. A savas oxidok közé tartozik nem fém oxidok (kivéve a nem sóképzőket - közömbös), valamint fém-oxidok oldali alcsoportok valenciával től V előtt VII (Például CrO 3 - króm (VI)-oxid, Mn 2 O 7 - mangán (VII)-oxid):

3). Amfoter oxidok- Ezek oxidok, amelyek bázisoknak és savaknak felelnek meg. Ezek tartalmazzák fém-oxidok fő és másodlagos alcsoportok vegyértékkel III , Néha IV , valamint cink és berillium (pl. BeO, ZnO, Al 2 O 3, Cr 2 O 3).

4). Nem sóképző oxidok– ezek a savakkal és bázisokkal szemben közömbös oxidok. Ezek tartalmazzák nem fém oxidok vegyértékkel én És II (Például N 2 O, NO, CO).

Következtetés: az oxidok tulajdonságainak jellege elsősorban az elem vegyértékétől függ.

Például króm-oxidok:

CrO(II- fő);

Cr 2 O 3 (III- amfoter);

CrO3(VII- savas).

Az oxidok osztályozása

(vízben való oldhatóság alapján)

Savas oxidok	Bázikus oxidok	Amfoter oxidok
Vízben oldódik. Kivétel – SiO 2 (vízben nem oldódik)	Csak az alkáli- és alkáliföldfém-oxidok oldódnak vízben (ezek fémek I "A" és II "A" csoport, kivétel Be, Mg)	Nem lépnek kölcsönhatásba a vízzel. Vízben oldhatatlan

Végezze el a feladatokat:

1. Írja fel külön a sóképző savas és bázikus oxidok kémiai képleteit!

NaOH, AlCl 3, K 2 O, H 2 SO 4, SO 3, P 2 O 5, HNO 3, CaO, CO.

2. Adott anyagok : CaO, NaOH, CO 2, H 2 SO 3, CaCl 2, FeCl 3, Zn(OH) 2, N 2 O 5, Al 2 O 3, Ca(OH) 2, CO 2, N 2 O, FeO, SO 3, Na 2 SO 4, ZnO, CaCO 3, Mn 2 O 7, CuO, KOH, CO, Fe(OH) 3

Írja le az oxidokat és osztályozza őket!

Oxidok beszerzése

Szimulátor "Az oxigén kölcsönhatása egyszerű anyagokkal"

1. Anyagok elégetése (oxidáció oxigénnel)	a) egyszerű anyagok Edzőberendezések	2Mg +O 2 =2MgO
	b) összetett anyagok	2H2S+3O2=2H2O+2SO2
2. Összetett anyagok lebontása (savak felhasználási táblázata, lásd a függelékeket)	a) sók SÓt= BÁZIS-OXID+SAV-OXID	СaCO 3 =CaO+CO 2
	b) Oldhatatlan bázisok én (OH)bt= Én x O y+ H 2 O	Cu(OH)2t=CuO+H2O
	c) oxigéntartalmú savak NnA=SAV-OXID + H 2 O	H 2 SO 3 = H 2 O + SO 2

Az oxidok fizikai tulajdonságai

Szobahőmérsékleten a legtöbb oxid szilárd halmazállapotú (CaO, Fe 2 O 3 stb.), néhány folyékony (H 2 O, Cl 2 O 7 stb.) és gáz (NO, SO 2 stb.).

Az oxidok kémiai tulajdonságai

BÁZIS OXIDOK KÉMIAI TULAJDONSÁGAI 1. Bázikus oxid + savas oxid = só (r. vegyületek) CaO + SO 2 = CaSO 3 2. Bázikus oxid + sav = só + H 2 O (csereoldat) 3 K 2 O + 2 H 3 PO 4 = 2 K 3 PO 4 + 3 H 2 O 3. Bázikus oxid + víz = lúg (vegyület) Na 2 O + H 2 O = 2 NaOH

SAVOXIDOK KÉMIAI TULAJDONSÁGAI 1. Sav-oxid + víz = sav (r. vegyületek) C O 2 + H 2 O = H 2 CO 3, SiO 2 – nem reagál 2. Sav-oxid + bázis = só + H 2 O (átváltási árfolyam) P 2 O 5 + 6 KOH = 2 K 3 PO 4 + 3 H 2 O 3. Bázikus oxid + savas oxid = só (r. vegyületek) CaO + SO 2 = CaSO 3 4. A kevésbé illékonyak kiszorítják sóikból az illékonyabbakat CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2

AZ AMFOTER OXIDOK KÉMIAI TULAJDONSÁGAI Kölcsönhatásba lépnek savakkal és lúgokkal egyaránt. ZnO + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2 O ZnO + 2 NaOH + H 2 O = Na 2 [Zn (OH) 4] (oldatban) ZnO + 2 NaOH = Na 2 ZnO 2 + H 2 O (ha összeforrt)

Oxidok alkalmazása

Egyes oxidok nem oldódnak vízben, de sok reakcióba lép a vízzel, és vegyületeket képez:

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4

CaO + H 2 O = kb( Ó) 2

Az eredmény gyakran nagyon szükséges és hasznos vegyületek. Például a H2SO4 kénsav, a Ca(OH)2 pedig az oltott mész stb.

Ha az oxidok vízben oldhatatlanok, akkor az emberek ügyesen használják ezt a tulajdonságot. Például a cink-oxid ZnO fehér anyag, ezért fehér előállítására használják olajfesték(cink fehér). Mivel a ZnO gyakorlatilag nem oldódik vízben, bármilyen felületet be lehet festeni cinkfehérrel, beleértve azokat is, amelyek csapadéknak vannak kitéve. Az oldhatatlanság és a mérgezésmentesség lehetővé teszi ennek az oxidnak a felhasználását kozmetikai krémek és porok gyártásához. A gyógyszerészek összehúzó és szárító port készítenek belőle külső használatra.

A titán(IV)-oxid – TiO 2 – ugyanolyan értékes tulajdonságokkal rendelkezik. Gyönyörű fehér színe is van, és titánfehér készítésére használják. A TiO 2 nem csak vízben, hanem savakban is oldhatatlan, így az ebből az oxidból készült bevonatok különösen stabilak. Ezt az oxidot adják a műanyaghoz, hogy fehér színt kapjon. A fém és kerámia edények zománcának része.

Króm(III)-oxid - Cr 2 O 3 - nagyon erős sötétzöld kristályok, vízben nem oldódnak. A Cr 2 O 3 -ot pigmentként (festékként) használják dekoratív zöld üveg és kerámia gyártásánál. A jól ismert GOI pasztát (az „Állami Optikai Intézet” név rövidítése) optika, fém csiszolására és polírozására használják. termékek, ékszerek.

A króm(III)-oxid oldhatatlansága és erőssége miatt nyomdafestékekben is használják (például bankjegyek színezésére). Általában sok fém oxidjait használják pigmentként sokféle festékhez, bár ez messze nem az egyetlen alkalmazási terület.

Konszolidációs feladatok

1. Írja fel külön a sóképző savas és bázikus oxidok kémiai képleteit!

NaOH, AlCl 3, K 2 O, H 2 SO 4, SO 3, P 2 O 5, HNO 3, CaO, CO.

2. Adott anyagok : CaO, NaOH, CO 2, H 2 SO 3, CaCl 2, FeCl 3, Zn(OH) 2, N 2 O 5, Al 2 O 3, Ca(OH) 2, CO 2, N 2 O, FeO, SO 3, Na 2 SO 4, ZnO, CaCO 3, Mn 2 O 7, CuO, KOH, CO, Fe(OH) 3

Válassza ki a listából: bázikus oxidok, savas oxidok, indifferens oxidok, amfoter oxidok és nevezze el őket.

3. Töltse ki a CSR-t, jelölje meg a reakció típusát, nevezze meg a reakciótermékeket

Na 2 O + H 2 O =

N 2 O 5 + H 2 O =

CaO + HNO3 =

NaOH + P2O5 =

K 2 O + CO 2 =

Cu(OH)2 = ? + ?

4. Hajtsa végre az átalakításokat a séma szerint:

1) K → K 2 O → KOH → K 2 SO 4

2) S → SO 2 → H 2 SO 3 → Na 2 SO 3

3) P → P 2 O 5 → H 3 PO 4 → K 3 PO 4

Oxidok- ezek összetett szervetlen vegyületek, amelyek két elemből állnak, amelyek közül az egyik az oxigén (oxidációs állapotban -2).

Például a Na 2 O, B 2 O 3, Cl 2 O 7 oxidok közé sorolható. Mindezek az anyagok oxigént és még egy elemet tartalmaznak. A Na 2 O 2, a H 2 SO 4 és a HCl anyagok nem oxidok: az elsőben az oxigén oxidációs foka -1, a másodikban nem kettő, hanem három elem van, a harmadik pedig nem tartalmaz oxigént. egyáltalán.

Ha nem érti az oxidációs szám kifejezés jelentését, az rendben van. Először is tekintse meg a webhely megfelelő cikkét. Másodszor, még a kifejezés megértése nélkül is folytathatja az olvasást. Átmenetileg elfelejtheti megemlíteni az oxidációs állapotot.

Szinte az összes jelenleg ismert elem oxidjait előállították, kivéve néhány nemesgázt és „egzotikus” transzurán elemeket. Ezenkívül sok elem több oxidot képez (a nitrogén esetében például hat ismert).

Az oxidok nómenklatúrája

Meg kell tanulnunk elnevezni az oxidokat. Ez nagyon egyszerű.

1. példa. Nevezze meg a következő vegyületeket: Li 2 O, Al 2 O 3, N 2 O 5, N 2 O 3.

Li 2 O - lítium-oxid,
Al 2 O 3 - alumínium-oxid,
N 2 O 5 - nitrogén-monoxid (V),
N 2 O 3 - nitrogén-monoxid (III).

figyelni fontos pont: Ha egy elem vegyértéke állandó, akkor NEM említjük az oxid nevében. Ha a vegyérték változik, feltétlenül zárójelben tüntesse fel! A lítium és az alumínium vegyértéke állandó, míg a nitrogéné változó; Ez az oka annak, hogy a nitrogén-oxidok neveit római számokkal egészítik ki, amelyek a vegyértéket szimbolizálják.

1. Feladat. Nevezd meg az oxidokat: Na 2 O, P 2 O 3, BaO, V 2 O 5, Fe 2 O 3, GeO 2, Rb 2 O. Ne felejtsd el, hogy vannak állandó és változó vegyértékű elemek is.

Egy másik fontos pont: helyesebb az F 2 O anyagot nem „fluor-oxidnak”, hanem „oxigén-fluoridnak” nevezni!

Az oxidok fizikai tulajdonságai

A fizikai tulajdonságok nagyon változatosak. Ez különösen annak a ténynek köszönhető, hogy az oxidok megjelenhetnek különböző típusok kémiai kötés. Az olvadáspont és a forráspont nagyon eltérő. Nál nél normál körülmények között az oxidok szilárd halmazállapotúak lehetnek (CaO, Fe 2 O 3, SiO 2, B 2 O 3), folyékony halmazállapot(N 2 O 3, H 2 O), gázok formájában (N 2 O, SO 2, NO, CO).

Különféle színek: MgO és Na 2 O fehér, CuO fekete, N 2 O 3 kék, CrO 3 piros stb.

Az ionos kötéssel rendelkező oxidok olvadékai jól vezetik az elektromosságot; a kovalens oxidok általában alacsony elektromos vezetőképességgel rendelkeznek.

Az oxidok osztályozása

A természetben létező összes oxid 4 osztályba sorolható: bázikus, savas, amfoter és nem sóképző. Néha az első három osztályt a sóképző oxidok csoportjába vonják össze, de számunkra ez most nem fontos. A különböző osztályokba tartozó oxidok kémiai tulajdonságai nagymértékben eltérnek egymástól, ezért az osztályozás kérdése nagyon fontos a téma további tanulmányozása szempontjából!

Kezdjük azzal nem sóképző oxidok. Emlékezni kell rájuk: NO, SiO, CO, N 2 O. Csak tanuld meg ezt a négy képletet!

A továbblépéshez emlékeznünk kell arra, hogy a természetben kétféle egyszerű anyag létezik - fémek és nemfémek (néha félfémek vagy metalloidok csoportját is megkülönböztetik). Ha tisztában van azzal, hogy mely elemek fémek, olvassa tovább ezt a cikket. Ha a legcsekélyebb kétségei vannak, nézze meg az anyagot "Fémek és nem fémek" azon a weboldalon.

Tehát hadd mondjam el, hogy minden amfoter oxid fém-oxid, de nem minden fém-oxid amfoter. Felsorolom közülük a legfontosabbakat: BeO, ZnO, Al 2 O 3, Cr 2 O 3, SnO. A lista nem teljes, de mindenképpen emlékezzen a felsorolt ​​képletekre! A legtöbb amfoter oxidban a fém +2 vagy +3 oxidációs állapotot mutat (de vannak kivételek).

A cikk következő részében továbbra is az osztályozásról fogunk beszélni; Beszéljük meg a savas és bázikus oxidokat.