Oksidai.

tai - sudėtingos medžiagos susidedantis iš DVIEJŲ elementų, iš kurių vienas yra deguonis. Pavyzdžiui:

CuO – vario(II) oksidas

AI 2 O 3 – aliuminio oksidas

SO 3 – sieros oksidas (VI)

Oksidai skirstomi (klasifikuojami) į 4 grupes:

Na 2 O – natrio oksidas

CaO – kalcio oksidas

Fe 2 O 3 – geležies (III) oksidas

2). Rūgšti– Tai oksidai nemetalai. O kartais metalai, jei metalo oksidacijos laipsnis > 4. Pavyzdžiui:

CO 2 – anglies monoksidas (IV)

P 2 O 5 – Fosforo (V) oksidas

SO 3 – sieros oksidas (VI)

3). Amfoterinis– Tai oksidai, turintys ir bazinių, ir rūgštinių oksidų savybių. Turite žinoti penkis dažniausiai pasitaikančius amfoterinius oksidus:

BeO – berilio oksidas

ZnO – cinko oksidas

AI 2 O 3 – aliuminio oksidas

Cr 2 O 3 – Chromo (III) oksidas

Fe 2 O 3 – Geležies (III) oksidas

4). Nesudarantis druskos (abejingas)– Tai oksidai, kurie nepasižymi nei bazinių, nei rūgštinių oksidų savybėmis. Reikia atsiminti tris oksidus:

CO – anglies monoksidas (II) anglies monoksidas

NO – azoto oksidas (II)

N 2 O – azoto oksidas (I) juoko dujos, azoto oksidas

Oksidų gamybos metodai.

1). Degimo, t.y. sąveika su paprastos medžiagos deguonimi:

4Na + O 2 = 2Na 2O

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

2). Degimo, t.y. sudėtinės medžiagos (sudarytos iš du elementai) taip susidaro du oksidai.

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

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

3). Skilimas trys silpnos rūgštys. Kiti nesuyra. Tokiu atveju susidaro rūgšties oksidas ir vanduo.

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). Skilimas netirpios pagrindu. Susidaro bazinis oksidas ir vanduo.

Mg(OH) 2 = MgO + H 2 O

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

5). Skilimas netirpios druskos Susidaro bazinis oksidas ir rūgštinis oksidas.

CaCO 3 = CaO + CO 2

MgSO 3 = MgO + SO 2

Cheminės savybės.

aš. Pagrindiniai oksidai.

šarmas.

Na 2 O + H 2 O = 2NaOH

CaO + H 2 O = Ca(OH) 2

СuO + H 2 O = reakcija nevyksta, nes galima bazė, kurioje yra vario – netirpi

2). Sąveika su rūgštimis, dėl kurios susidaro druska ir vanduo. (bazinis oksidas ir rūgštys VISADA reaguoja)

K2O + 2HCI = 2KCl + H2O

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

3). Sąveika su rūgštiniais oksidais, dėl kurios susidaro druska.

Li 2 O + CO 2 = Li 2 CO 3

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

4). Sąveika su vandeniliu gamina metalą ir vandenį.

CuO + H 2 = Cu + H 2 O

Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2O

II.Rūgštiniai oksidai.

1). Turėtų susidaryti sąveika su vandeniu rūgšties.(TikSiO 2 nesąveikauja su vandeniu)

CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3

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

2). Sąveika su tirpiomis bazėmis (šarmais). Taip susidaro druska ir vanduo.

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

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

3). Sąveika su baziniais oksidais. Tokiu atveju susidaro tik druska.

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

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

Pagrindiniai pratimai.

1). Užpildykite reakcijos lygtį. Nustatykite jo tipą.

K 2 O + P 2 O 5 =

Sprendimas.

Norint surašyti, kas susidaro dėl to, reikia nustatyti, kokios medžiagos sureagavo - čia pagal savybes kalio oksidas (bazinis) ir fosforo oksidas (rūgštinis) - rezultatas turėtų būti DRUSKA (žr. savybę Nr. 3 ), o druska susideda iš atomų metalų (mūsų atveju kalio) ir rūgštinės liekanos, apimančios fosforą (ty PO 4 -3 - fosfatą).

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

reakcijos tipas - junginys (nes dvi medžiagos reaguoja, bet susidaro viena)

2). Atlikti transformacijas (grandinę).

Ca → CaO → Ca(OH) 2 → CaCO 3 → CaO

Sprendimas

Norėdami atlikti šį pratimą, turite atsiminti, kad kiekviena rodyklė yra viena lygtis (viena cheminė reakcija). Sunumeruokime kiekvieną rodyklę. Todėl būtina užrašyti 4 lygtis. Rodyklės kairėje parašyta medžiaga (pradinė medžiaga) reaguoja, o reakcijos rezultatas susidaro medžiaga, parašyta dešinėje (reakcijos produktas). Iššifruokime pirmąją įrašo dalį:

Ca + …..→ CaO Pastebime, kad reaguoja paprasta medžiaga ir susidaro oksidas. Žinodami oksidų gamybos būdus (Nr. 1), darome išvadą, kad šioje reakcijoje būtina pridėti deguonies (O 2)

2Ca + O 2 → 2CaO

Pereikime prie transformacijos Nr.2

CaO → Ca(OH) 2

CaO + ……→ Ca(OH) 2

Darome išvadą, kad čia reikia pritaikyti bazinių oksidų savybę – sąveiką su vandeniu, nes tik šiuo atveju iš oksido susidaro bazė.

CaO + H 2 O → Ca(OH) 2

Pereikime prie transformacijos Nr.3

Ca(OH) 2 → CaCO 3

Ca(OH) 2 + ….. = CaCO 3 + …….

Mes darome išvadą, kad čia mes kalbame apie apie anglies dioksidą CO 2, nes tik sąveikaudamas su šarmais susidaro druska (žr. rūgščių oksidų savybę Nr. 2)

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

Pereikime prie transformacijos Nr.4

CaCO 3 → CaO

CaCO 3 = ….. CaO + ……

Darome išvadą, kad čia susidaro daugiau CO 2, nes CaCO 3 yra netirpi druska ir būtent tokioms medžiagoms irstant susidaro oksidai.

CaCO 3 = CaO + CO 2

3). Su kuria iš šių medžiagų sąveikauja CO 2? Parašykite reakcijų lygtis.

A). Vandenilio chlorido rūgštis B). Natrio hidroksidas B). Kalio oksidas d). Vanduo

D). Vandenilis E). Sieros (IV) oksidas.

Nustatome, kad CO 2 yra rūgštinis oksidas. O rūgštiniai oksidai reaguoja su vandeniu, šarmais ir baziniais oksidais... Todėl iš pateikto sąrašo parenkame atsakymus B, C, D ir būtent su jais užrašome reakcijų lygtis:

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

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

Druskos nesudarantys (abejingi, indiferentiniai) oksidai CO, SiO, N 2 0, NO.

Druską formuojantys oksidai:

Pagrindinis. Oksidai, kurių hidratai yra bazės. Metalų oksidai, kurių oksidacijos laipsniai +1 ir +2 (rečiau +3). Pavyzdžiai: Na 2 O - natrio oksidas, CaO - kalcio oksidas, CuO - vario (II) oksidas, CoO - kobalto (II) oksidas, Bi 2 O 3 - bismuto (III) oksidas, Mn 2 O 3 - manganas (III) oksidas).

Amfoterinis. Oksidai, kurių hidratai yra amfoteriniai hidroksidai. Metalų oksidai, kurių oksidacijos laipsniai +3 ir +4 (rečiau +2). Pavyzdžiai: Al 2 O 3 – aliuminio oksidas, Cr 2 O 3 – chromo (III) oksidas, SnO 2 – alavo (IV) oksidas, MnO 2 – mangano (IV) oksidas, ZnO – cinko oksidas, BeO – berilio oksidas.

Rūgšti. Oksidai, kurių hidratai yra deguonies turinčios rūgštys. Nemetalų oksidai. Pavyzdžiai: P 2 O 3 – fosforo oksidas (III), CO 2 – anglies oksidas (IV), N 2 O 5 – azoto oksidas (V), SO 3 – sieros oksidas (VI), Cl 2 O 7 – chloro oksidas ( VII). Metalų oksidai su oksidacijos laipsniais +5, +6 ir +7. Pavyzdžiai: Sb 2 O 5 – stibio (V) oksidas. CrOz - chromo (VI) oksidas, MnOz - mangano (VI) oksidas, Mn 2 O 7 - mangano (VII) oksidas.

Oksidų prigimties pokytis didėjant metalo oksidacijos būsenai

Fizinės savybės

Oksidai yra kieti, skysti ir dujiniai, skirtingos spalvos. Pavyzdžiui: vario (II) oksidas CuO juodas, kalcio oksidas CaO baltas- kietosios medžiagos. Sieros oksidas (VI) SO 3 yra bespalvis lakus skystis, o anglies monoksidas (IV) CO 2 yra bespalvės dujos įprastomis sąlygomis.

Sumavimo būsena

CaO, CuO, Li 2 O ir kiti baziniai oksidai; ZnO, Al 2 O 3, Cr 2 O 3 ir kiti amfoteriniai oksidai; SiO 2, P 2 O 5, CrO 3 ir kiti rūgščių oksidai.

SO 3, Cl 2 O 7, Mn 2 O 7 ir kt.

Dujinis:

CO 2, SO 2, N 2 O, NO, NO 2 ir kt.

Tirpumas vandenyje

Tirpus:

a) šarminių ir šarminių žemių metalų baziniai oksidai;

b) beveik visi rūgščių oksidai (išimtis: SiO 2).

Netirpus:

a) visi kiti baziniai oksidai;

b) visi amfoteriniai oksidai

Cheminės savybės

1. Rūgščių-šarmų savybės

Bendros bazinių, rūgščių ir amfoterinių oksidų savybės yra rūgščių ir šarmų sąveika, kurią iliustruoja ši diagrama:

(tik šarminių ir šarminių žemių metalų oksidams) (išskyrus SiO 2).

Amfoteriniai oksidai, turintys bazinių ir rūgščių oksidų savybių, sąveikauja su stiprios rūgštys ir šarmai:

2. Redokso savybės

Jei elementas turi kintamą oksidacijos būseną (s.o.), tai jo oksidai su mažu s. O. gali pasižymėti redukuojančiomis savybėmis, o oksidai su dideliu c. O. - oksidacinis.

Reakcijų, kuriose oksidai veikia kaip reduktorius, pavyzdžiai:

Oksidų oksidacija su mažu c. O. į oksidus su dideliu c. O. elementai.

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

Anglies (II) monoksidas redukuoja metalus iš jų oksidų ir vandenilį iš vandens.

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

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

Reakcijų, kuriose oksidai veikia kaip oksidatoriai, pavyzdžiai:

Oksidų redukcija su dideliu o. elementai paverčiami oksidais, kurių c. O. arba iki paprastos medžiagos.

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

Mažo aktyvumo metalų oksidų naudojimas organinėms medžiagoms oksiduoti.

Kai kurie oksidai, kuriuose elementas turi tarpinį c. o., galintis neproporcingas;

Pavyzdžiui:

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

Gavimo būdai

1. Paprastų medžiagų – metalų ir nemetalų – sąveika su deguonimi:

4Li + O2 = 2Li 2O;

2Cu + O2 = 2CuO;

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

2. Netirpių bazių, amfoterinių hidroksidų ir kai kurių rūgščių dehidratacija:

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. Kai kurių druskų skilimas:

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. Sudėtinių medžiagų oksidavimas deguonimi:

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

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

4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O

5. Oksiduojančių rūgščių redukcija metalais ir nemetalais:

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 (praskiestas) + S = H 2 SO 4 + 2NO

6. Oksidų tarpusavio virsmai redokso reakcijų metu (žr. oksidų redoksines savybes).

Oksidų savybės

Oksidai yra sudėtingos cheminės medžiagos, kurios yra cheminiai junginiai paprasti elementai su deguonimi. Jie yra druską formuojantis Ir nesudarantis druskos. Šiuo atveju yra 3 rūšių druską formuojančios medžiagos: pagrindinis(nuo žodžio "fondas"), rūgštus Ir amfoterinis.
Oksidų, nesudarančių druskų, pavyzdys: NO (azoto oksidas) – tai bespalvės, bekvapės dujos. Jis susidaro perkūnijos metu atmosferoje. CO (anglies monoksidas) yra bekvapės dujos, susidarančios deginant anglį. Paprastai tai vadinama smalkės. Yra ir kitų oksidų, kurie nesudaro druskų. Dabar atidžiau pažvelkime į kiekvieną druską sudarančių oksidų tipą.

Pagrindiniai oksidai

Pagrindiniai oksidai- tai sudėtingos cheminės medžiagos, susijusios su oksidais, kurie formuoja druskas cheminė reakcija su rūgštimis arba rūgštiniais oksidais ir nereaguoja su bazėmis ar baziniais oksidais. Pavyzdžiui, pagrindiniai yra šie:
K 2 O (kalio oksidas), CaO (kalcio oksidas), FeO (geležies oksidas).

Pasvarstykime cheminės oksidų savybės su pavyzdžiais

1. Sąveika su vandeniu:
- sąveika su vandeniu, kad susidarytų bazė (arba šarmas)

CaO+H 2 O → Ca(OH) 2 (žinoma kalkių gesinimo reakcija, kuri išskiria dideli kiekiaišiluma!)

2. Sąveika su rūgštimis:
- sąveika su rūgštimi, kad susidarytų druska ir vanduo (druskos tirpalas vandenyje)

CaO+H 2 SO 4 → CaSO 4 + H 2 O (Šios medžiagos CaSO 4 kristalai visiems žinomi „gipso“ pavadinimu).

3. Sąveika su rūgščių oksidais: druskų susidarymas

CaO+CO 2 → CaCO 3 (Visi žino šią medžiagą – paprastą kreidą!)

Rūgštiniai oksidai

Rūgštiniai oksidai- tai sudėtingos cheminės medžiagos, susijusios su oksidais, kurios, chemiškai sąveikaudamos su bazėmis arba baziniais oksidais, sudaro druskas ir nesąveikauja su rūgštiniais oksidais.

Rūgščių oksidų pavyzdžiai gali būti:

CO 2 (gerai žinomas anglies dioksidas), P 2 O 5 – fosforo oksidas (susidaro degant baltajam fosforui ore), SO 3 – sieros trioksidas – ši medžiaga naudojama sieros rūgščiai gaminti.

Cheminė reakcija su vandeniu

CO 2 +H 2 O → H 2 CO 3 - ši medžiaga yra anglies rūgštis - viena iš silpnųjų rūgščių, ji dedama į gazuotą vandenį, kad susidarytų dujų „burbulai“. Kylant temperatūrai, dujų tirpumas vandenyje mažėja, o jų perteklius išsiskiria burbuliukų pavidalu.

Reakcija su šarmais (bazėmis):

CO 2 +2NaOH→ Na 2 CO 3 +H 2 O- gauta medžiaga (druska) plačiai naudojama buityje. Jo pavadinimas – soda arba skalbimo soda – puikus. ploviklio apdegusioms keptuvėms, riebalams, apdegimo žymėms. Nerekomenduoju dirbti plikomis rankomis!

Reakcija su baziniais oksidais:

CO 2 +MgO→ MgCO 3 – gaunama druska yra magnio karbonatas – dar vadinamas „karčiąja druska“.

Amfoteriniai oksidai

Amfoteriniai oksidai- tai sudėtingos cheminės medžiagos, taip pat susijusios su oksidais, kurios cheminės sąveikos su rūgštimis metu sudaro druskas (arba rūgščių oksidai) ir pagrindai (arba baziniai oksidai). Mūsų atveju dažniausiai vartojamas žodis „amfoterinis“ reiškia metalo oksidai.

Pavyzdys amfoteriniai oksidai gali būti:

ZnO - cinko oksidas (balti milteliai, dažnai naudojami medicinoje kaukėms ir kremams gaminti), Al 2 O 3 - aliuminio oksidas (taip pat vadinamas "aliuminio oksidu").

Amfoterinių oksidų cheminės savybės yra unikalios tuo, kad jie gali dalyvauti cheminėse reakcijose tiek su bazėmis, tiek su rūgštimis. Pavyzdžiui:

Reakcija su rūgšties oksidu:

ZnO+H 2 CO 3 → ZnCO 3 + H 2 O - Gaunama medžiaga yra druskos „cinko karbonato“ tirpalas vandenyje.

Reakcija su bazėmis:

ZnO+2NaOH→ Na 2 ZnO 2 +H 2 O – gauta medžiaga yra dviguba natrio ir cinko druska.

Oksidų gavimas

Oksidų gavimas gaminti Skirtingi keliai. Tai gali atsitikti fiziškai ir cheminėmis priemonėmis. Labiausiai paprastu būdu yra paprastų elementų cheminė sąveika su deguonimi. Pavyzdžiui, degimo proceso rezultatas arba vienas iš šios cheminės reakcijos produktų yra oksidai. Pavyzdžiui, jei karštas geležies strypas, o ne tik geležis (galite pasiimti cinko Zn, alavo Sn, švino Pb, vario Cu - iš esmės tai, kas yra po ranka) dedama į kolbą su deguonimi, tada vyksta cheminė geležies oksidacijos reakcija. įvyks, kurią lydės ryškus blyksnis ir kibirkštys. Reakcijos produktas bus juodojo geležies oksido milteliai FeO:

2Fe+O 2 → 2FeO

Cheminės reakcijos su kitais metalais ir nemetalais yra visiškai panašios. Cinkas dega deguonyje, sudarydamas cinko oksidą

2Zn+O 2 → 2ZnO

Anglies degimą lydi dviejų oksidų susidarymas vienu metu: anglies monoksidas ir anglies dioksidas

2C+O 2 → 2CO - anglies monoksido susidarymas.

C+O 2 → CO 2 - anglies dioksido susidarymas. Šios dujos susidaro, jei deguonies yra daugiau nei pakankamai, tai yra, bet kuriuo atveju reakcija pirmiausia įvyksta susidarant anglies monoksidui, o tada anglies monoksidas oksiduojamas, virsdamas anglies dioksidu.

Oksidų gavimas galima atlikti kitu būdu – cheminės skilimo reakcijos būdu. Pavyzdžiui, norint gauti geležies oksidą arba aliuminio oksidą, reikia kaitinti atitinkamas šių metalų bazes ant ugnies:

Fe(OH)2 → FeO+H2O

Kietas aliuminio oksidas – mineralinis korundas Geležies (III) oksidas. Marso planetos paviršius yra rausvai oranžinės spalvos, nes dirvožemyje yra geležies (III) oksido. Kietas aliuminio oksidas – korundas

2Al(OH)3 → Al2O3 +3H2O,
taip pat atskirų rūgščių irimo metu:

H 2 CO 3 → H 2 O+CO 2 - anglies rūgšties skilimas

H 2 SO 3 → H 2 O+SO 2 - sieros rūgšties skilimas

Oksidų gavimas gali būti pagaminti iš metalo druskų stipriai kaitinant:

CaCO 3 → CaO+CO 2 – kalcinuojant kreidą susidaro kalcio oksidas (arba negesintos kalkės) ir anglies dioksidas.

2Cu(NO 3) 2 → 2CuO + 4NO 2 + O 2 - šioje skilimo reakcijoje iš karto gaunami du oksidai: varis CuO (juodas) ir azotas NO 2 (dėl tikrai rudos spalvos dar vadinamos rudosiomis dujomis).

Kitas oksidų gamybos būdas yra redokso reakcijos.

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

S + 2H 2 SO 4 (konc.) → 3SO 2 + 2H 2 O

Chloro oksidai

ClO2 molekulė Cl 2 O 7 molekulė Azoto oksidas N2O Azoto anhidridas N 2 O 3 Azoto anhidridas N 2 O 5 Rudos dujos NO 2

Yra žinomi šie chloro oksidai: Cl 2 O, ClO 2, Cl 2 O 6, Cl 2 O 7. Visi jie, išskyrus Cl 2 O 7, yra geltonos arba oranžinės spalvos ir nėra stabilūs, ypač ClO 2, Cl 2 O 6. Visi chloro oksidai yra sprogūs ir yra labai stiprūs oksidatoriai.

Reaguodami su vandeniu jie sudaro atitinkamas deguonies ir chloro turinčias rūgštis:

Taigi, Cl 2 O - rūgštus chloro oksidas hipochloro rūgštis.

Cl 2 O + H 2 O → 2HClO - Hipochloro rūgštis

ClO2 - rūgštus chloro oksidas hipochlorinė ir hipochlorinė rūgštis, nes cheminės reakcijos metu su vandeniu susidaro dvi iš šių rūgščių iš karto:

ClO 2 + H 2 O → HClO 2 + HClO 3

Cl 2 O 6 – taip pat rūgštus chloro oksidas perchloro ir perchloro rūgštys:

Cl 2 O 6 + H 2 O → HClO 3 + HClO 4

Ir galiausiai, Cl 2 O 7 - bespalvis skystis - rūgštus chloro oksidas perchloro rūgštis:

Cl 2 O 7 + H 2 O → 2HClO 4

Azoto oksidai

Azotas yra dujos, kurios sudaro 5 įvairūs ryšiai su deguonimi - 5 azoto oksidai. Būtent:

N2O- azoto oksidas. Kitas jo pavadinimas medicinoje žinomas kaip juoko dujos arba azoto oksidas- Jis bespalvis, saldus ir malonaus dujų skonio.
- NE - azoto monoksidas- bespalvės, bekvapės, beskonės dujos.
- N 2 O 3 - azoto anhidridas- bespalvė kristalinė medžiaga
- NE 2 - azoto dioksidas. Kitas jo pavadinimas yra rudos dujos- dujos tikrai rusvai rudos spalvos
- N 2 O 5 - azoto anhidridas- mėlynas skystis, verdantis 3,5 0 C temperatūroje

Iš visų išvardintų azoto junginių pramonėje didžiausią susidomėjimą kelia NO – azoto monoksidas ir NO 2 – azoto dioksidas. Azoto monoksidas(NE) ir azoto oksidas N 2 O nereaguoja su vandeniu ar šarmais. (N 2 O 3) reaguodamas su vandeniu susidaro silpna ir nestabili azoto rūgštis HNO 2, kuri ore palaipsniui virsta stabilesne Cheminė medžiaga azoto rūgštis Pažvelkime į kai kuriuos azoto oksidų cheminės savybės:

Reakcija su vandeniu:

Iš karto susidaro 2NO 2 + H 2 O → HNO 3 + HNO 2 - 2 rūgštys: azoto rūgštis HNO 3 ir azoto rūgštis.

Reakcija su šarmu:

2NO 2 + 2NaOH → NaNO 3 + NaNO 2 + H 2 O - susidaro dvi druskos: natrio nitratas NaNO 3 (arba natrio nitratas) ir natrio nitritas (azoto rūgšties druska).

Reakcija su druskomis:

2NO 2 + Na 2 CO 3 → NaNO 3 + NaNO 2 + CO 2 - susidaro dvi druskos: natrio nitratas ir natrio nitritas, išsiskiria anglies dioksidas.

Azoto dioksidas (NO 2) gaunamas iš azoto monoksido (NO), naudojant cheminę reakciją, susijungiant su deguonimi:

2NO + O 2 → 2NO 2

Geležies oksidai

Geležis sudaro dvi oksidas:FeO- geležies oksidas(2-valentinis) - juodi milteliai, kurie gaunami redukuojant geležies oksidas(3-valentės) anglies monoksidas vykstant tokiai cheminei reakcijai:

Fe 2 O 3 +CO → 2FeO+CO 2

Tai bazinis oksidas, kuris lengvai reaguoja su rūgštimis. Jis turi redukuojančių savybių ir greitai oksiduojasi į geležies oksidas(3-valentinis).

4FeO +O 2 → 2Fe 2 O 3

Geležies oksidas(3-valentinis) – raudonai rudi milteliai (hematitas), turintys amfoterinių savybių (gali sąveikauti tiek su rūgštimis, tiek su šarmais). Tačiau rūgštinės šio oksido savybės yra taip silpnai išreikštos, kad dažniausiai naudojamas kaip bazinis oksidas.

Taip pat yra vadinamųjų mišrus geležies oksidas Fe3O4. Jis susidaro, kai geležis dega ir gerai laidi elektros ir turi magnetines savybes(ji vadinama magnetine geležies rūda arba magnetitu). Jei geležis dega, tada dėl degimo reakcijos susidaro nuosėdos, susidedančios iš dviejų oksidų: geležies oksidas(III) ir (II) valentingumas.

Sieros oksidas

Sieros dioksidas SO 2

Sieros oksidas SO 2 - arba sieros dioksidas nurodo rūgščių oksidai, bet nesudaro rūgšties, nors puikiai tirpsta vandenyje - 40 litrų sieros oksido 1 litre vandens (kad būtų lengviau paruošti chemines lygtisŠis tirpalas vadinamas sieros rūgštimi).

Įprastomis aplinkybėmis tai bespalvės dujos, turinčios aštrų ir dusinančią degusios sieros kvapą. Tik -10 0 C temperatūroje jis gali virsti skysta būsena.

Esant katalizatoriui - vanadžio oksidui (V 2 O 5) sieros oksidas prijungia deguonį ir virsta sieros trioksidas

2SO 2 +O 2 → 2SO 3

Ištirpsta vandenyje sieros dioksidas- sieros oksidas SO2 - oksiduojasi labai lėtai, dėl to pats tirpalas virsta sieros rūgštimi

Jeigu sieros dioksidas Praleiskite šarmą, pavyzdžiui, natrio hidroksidą, per tirpalą, tada susidaro natrio sulfitas (arba hidrosulfitas - priklausomai nuo to, kiek šarmo ir sieros dioksido vartojate)

NaOH + SO 2 → NaHSO 3 - sieros dioksidas paimta per daug

2NaOH + SO 2 → Na 2 SO 3 + H 2 O

Jei sieros dioksidas nereaguoja su vandeniu, kodėl jo vandeninis tirpalas sukelia rūgštinę reakciją?! Taip, jis nereaguoja, bet pats oksiduojasi vandenyje, pridėdamas deguonies. Ir pasirodo, kad vandenyje kaupiasi laisvi vandenilio atomai, kurie sukelia rūgštinę reakciją (galite patikrinti kokiu nors indikatoriumi!)

Šiandien pradedame pažintį su svarbiausiomis neorganinių junginių klasėmis. Neorganinės medžiagos pagal sudėtį skirstomos į paprastas ir sudėtingas, kaip jau žinote.

OKSIDAS	RŪGŠTIS	BAZĖ	DRUSKA
E x O y	NnA A – rūgštinė liekana	Aš (OH)b OH – hidroksilo grupė	Aš n A b

Sudėtingos neorganinės medžiagos skirstomos į keturias klases: oksidai, rūgštys, bazės, druskos. Pradedame nuo oksidų klasės.

OKSIDAI

Oksidai - tai kompleksinės medžiagos, susidedančios iš dviejų cheminių elementų, iš kurių vienas yra deguonis, kurių valentingumas 2. Tik vienas cheminis elementas – fluoras, susijungęs su deguonimi, sudaro ne oksidą, o deguonies fluoridą OF 2.
Jie tiesiog vadinami „oksidu + elemento pavadinimu“ (žr. lentelę). Jei valentingumas cheminis elementas kintamasis, tada nurodomas romėnišku skaitmeniu, esančiu skliausteliuose po cheminio elemento pavadinimo.

Formulė	vardas	Formulė	vardas
	anglies (II) monoksidas	Fe2O3	geležies(III) oksidas
	azoto oksidas (II)	CrO3	chromo (VI) oksidas
Al2O3	aliuminio oksidas		cinko oksidas
N2O5	azoto oksidas (V)	Mn2O7	mangano (VII) oksidas

Oksidų klasifikacija

Visus oksidus galima suskirstyti į dvi grupes: druskas sudarančius (bazinius, rūgštinius, amfoterinius) ir nesudarančius druskos arba indiferentinius.

Metalo oksidai Kailis x O y			Nemetalų oksidai neMe x O y
Pagrindinis	Rūgšti	Amfoterinis	Rūgšti	Abejingas
I, II Meh	V-VII Aš	ZnO,BeO,Al2O3, Fe2O3, Cr2O3	> II neMe	I, II neMe CO, NO, N2O

1). Pagrindiniai oksidai yra oksidai, atitinkantys bazes. Pagrindiniai oksidai apima oksidai metalai 1 ir 2 grupės, taip pat metalai šoniniai pogrupiai su valentiškumu aš Ir II (išskyrus ZnO – cinko oksidą ir BeO – berilio oksidas):

2). Rūgštiniai oksidai– Tai oksidai, kurie atitinka rūgštis. Rūgščių oksidai apima nemetalų oksidai (išskyrus nesudarančius druskos – abejingi), taip pat metalo oksidai šoniniai pogrupiai su valentu nuo V prieš VII (Pavyzdžiui, CrO 3 – chromo (VI) oksidas, Mn 2 O 7 – mangano (VII) oksidas):

3). Amfoteriniai oksidai– Tai oksidai, atitinkantys bazes ir rūgštis. Jie apima metalo oksidai pagrindiniai ir antriniai pogrupiai su valentiškumu III , Kartais IV , taip pat cinko ir berilio (pavyzdžiui, BeO, ZnO, Al 2 O 3, Cr 2 O 3).

4). Nesudarantys druskos oksidai– tai rūgštims ir bazėms neabejingi oksidai. Jie apima nemetalų oksidai su valentiškumu aš Ir II (Pavyzdžiui, N 2 O, NO, CO).

Išvada: oksidų savybių pobūdis pirmiausia priklauso nuo elemento valentingumo.

Pavyzdžiui, chromo oksidai:

CrO(II- pagrindinis);

Cr 2 O 3 (III- amfoterinis);

CrO3(VII- rūgštus).

Oksidų klasifikacija

(pagal tirpumą vandenyje)

Rūgštiniai oksidai	Pagrindiniai oksidai	Amfoteriniai oksidai
Tirpsta vandenyje. Išimtis – SiO 2 (netirpsta vandenyje)	Vandenyje tirpsta tik šarminių ir šarminių žemės metalų oksidai (tai metalai I „A“ ir II „A“ grupės, išimtis Be, Mg)	Jie nesąveikauja su vandeniu. Netirpi vandenyje

Atlikite užduotis:

1. Atskirai išrašykite druskas sudarančių rūgštinių ir bazinių oksidų chemines formules.

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

2. Duotos medžiagos : 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

Užrašykite oksidus ir klasifikuokite juos.

Oksidų gavimas

Simuliatorius "Deguonies sąveika su paprastomis medžiagomis"

1. Medžiagų deginimas (oksidacija deguonimi)	a) paprastos medžiagos Treniruočių aparatai	2Mg +O 2 =2MgO
	b) sudėtingos medžiagos	2H2S+3O2 =2H2O+2SO2
2. Sudėtinių medžiagų skilimas (naudokite rūgščių lentelę, žr. priedus)	a) druskos DRUSKAt= BAZINIS OKSIDAS+RŪGŠTIS OKSIDAS	СaCO 3 = CaO + CO 2
	b) Netirpios bazės Aš (OH)bt= Aš x O y+ H 2 O	Cu(OH)2t=CuO+H2O
	c) deguonies turinčios rūgštys NnA=RŪGŠTIES OKSIDAS + H 2 O	H2SO3 =H2O+SO2

Fizinės oksidų savybės

Kambario temperatūroje dauguma oksidų yra kietos medžiagos (CaO, Fe 2 O 3 ir kt.), kai kurie yra skysčiai (H 2 O, Cl 2 O 7 ir kt.) ir dujos (NO, SO 2 ir kt.).

Cheminės oksidų savybės

BAZINIŲ OKSIDŲ CHEMINĖS SAVYBĖS 1. Bazinis oksidas + rūgštinis oksidas = druska (r. junginiai) CaO + SO 2 = CaSO 3 2. Bazinis oksidas + rūgštis = druska + H 2 O (keitimo tirpalas) 3 K 2 O + 2 H 3 PO 4 = 2 K 3 PO 4 + 3 H 2 O 3. Bazinis oksidas + vanduo = šarmas (junginys) Na 2 O + H 2 O = 2 NaOH

CHEMINĖS RŪGŠČIŲ OKSIDŲ SAVYBĖS 1. Rūgšties oksidas + vanduo = rūgštis (r. junginiai) C O 2 + H 2 O = H 2 CO 3, SiO 2 – nereaguoja 2. Rūgšties oksidas + bazė = druska + H 2 O (keitimo kursas) P 2 O 5 + 6 KOH = 2 K 3 PO 4 + 3 H 2 O 3. Bazinis oksidas + rūgštinis oksidas = druska (r. junginiai) CaO + SO 2 = CaSO 3 4. Mažiau lakūs išstumia lakiesnes iš savo druskų CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2

AMFOTERINIŲ OKSIDŲ CHEMINĖS SAVYBĖS Jie sąveikauja tiek su rūgštimis, tiek su šarmais. ZnO + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2 O ZnO + 2 NaOH + H 2 O = Na 2 [Zn (OH) 4] (tirpoje) ZnO + 2 NaOH = Na 2 ZnO 2 + H 2 O (kai susilieja)

Oksidų taikymas

Kai kurie oksidai netirpsta vandenyje, bet daugelis reaguoja su vandeniu, sudarydami junginius:

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4

CaO + H 2 O = Ca( OI) 2

Rezultatas dažnai yra labai reikalingi ir naudingi junginiai. Pavyzdžiui, H2SO4 yra sieros rūgštis, Ca(OH)2 yra gesintos kalkės ir tt

Jei oksidai netirpsta vandenyje, žmonės sumaniai naudojasi šia savybe. Pavyzdžiui, cinko oksidas ZnO yra balta medžiaga, todėl iš jo gaminama balta spalva aliejiniai dažai(cinko baltumo). Kadangi ZnO praktiškai netirpsta vandenyje, bet koks paviršius gali būti dažomas cinko balta spalva, įskaitant tuos, kurie yra veikiami kritulių. Netirpumas ir netoksiškumas leidžia šį oksidą naudoti kosmetinių kremų ir pudrų gamyboje. Vaistininkai iš jo gamina sutraukiančius ir džiovinančius miltelius išoriniam naudojimui.

Titano (IV) oksidas – TiO 2 – pasižymi tokiomis pat vertingomis savybėmis. Jis taip pat turi gražią baltą spalvą ir naudojamas titano baltumui gaminti. TiO 2 netirpsta ne tik vandenyje, bet ir rūgštyse, todėl iš šio oksido pagamintos dangos yra ypač stabilios. Šis oksidas pridedamas prie plastiko, kad būtų balta spalva. Tai yra metalinių ir keraminių indų emalių dalis.

Chromo (III) oksidas – Cr 2 O 3 – labai stiprūs tamsiai žali kristalai, netirpūs vandenyje. Cr 2 O 3 naudojamas kaip pigmentas (dažai) dekoratyvinio žalio stiklo ir keramikos gamyboje. Gerai žinoma GOI pasta (sutrumpintas pavadinimo „Valstybinis optinis institutas“) naudojama optikos, metalo šlifavimui ir poliravimui. gaminiuose, papuošaluose.

Dėl chromo (III) oksido netirpumo ir stiprumo jis taip pat naudojamas spaudos dažams (pavyzdžiui, banknotams dažyti). Paprastai daugelio metalų oksidai naudojami kaip įvairių dažų pigmentai, nors tai toli gražu nėra vienintelis jų pritaikymas.

Užduotys konsolidavimui

1. Atskirai išrašykite druskas sudarančių rūgštinių ir bazinių oksidų chemines formules.

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

2. Duotos medžiagos : 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

Iš sąrašo pasirinkite bazinius oksidus, rūgštinius oksidus, indiferentinius oksidus, amfoterinius oksidus ir suteikite jiems pavadinimus.

3. Užpildykite CSR, nurodykite reakcijos tipą, įvardykite reakcijos produktus

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. Atlikite transformacijas pagal schemą:

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

Oksidai- tai sudėtingi neorganiniai junginiai, susidedantys iš dviejų elementų, iš kurių vienas yra deguonis (oksidacijos būsenos -2).

Pavyzdžiui, Na 2 O, B 2 O 3, Cl 2 O 7 priskiriami oksidams. Visose šiose medžiagose yra deguonies ir dar vieno elemento. Medžiagos Na 2 O 2, H 2 SO 4 ir HCl nėra oksidai: pirmoje deguonies oksidacijos būsena yra -1, antroje yra ne du, o trys elementai, o trečiajame nėra deguonies. iš viso.

Jei nesuprantate termino oksidacijos skaičius reikšmės, viskas gerai. Pirma, galite peržiūrėti atitinkamą šios svetainės straipsnį. Antra, net nesuprasdami šio termino, galite tęsti skaitymą. Galite laikinai pamiršti paminėti oksidacijos būseną.

Buvo gauti beveik visų šiuo metu žinomų elementų oksidai, išskyrus kai kurias tauriąsias dujas ir „egzotiškus“ transurano elementus. Be to, daugelis elementų sudaro kelis oksidus (pavyzdžiui, azoto oksidai yra žinomi šeši).

Oksidų nomenklatūra

Turime išmokti pavadinti oksidus. Tai labai paprasta.

1 pavyzdys. Pavadinkite šiuos junginius: Li 2 O, Al 2 O 3, N 2 O 5, N 2 O 3.

Li 2 O – ličio oksidas,
Al 2 O 3 - aliuminio oksidas,
N 2 O 5 – azoto oksidas (V),
N 2 O 3 - azoto oksidas (III).

atkreipkite dėmesį į svarbus punktas: Jei elemento valentingumas yra pastovus, oksido pavadinime jo NEMINIME. Jei pasikeičia valentingumas, būtinai nurodykite jį skliausteliuose! Ličio ir aliuminio valentingumas yra pastovus, o azotas – kintamą; Būtent dėl ​​šios priežasties azoto oksidų pavadinimai papildomi valentingumą simbolizuojančiais romėniškais skaitmenimis.

1 pratimas. Pavadinkite oksidus: Na 2 O, P 2 O 3, BaO, V 2 O 5, Fe 2 O 3, GeO 2, Rb 2 O. Nepamirškite, kad yra elementų, kurių valentingumas ir pastovus, ir kintamas.

Kitas svarbus dalykas: teisingiau medžiagą F 2 O vadinti ne „fluoro oksidu“, o „deguonies fluoridu“!

Fizinės oksidų savybės

Fizinės savybės yra labai įvairios. Taip yra visų pirma dėl to, kad gali būti oksidų skirtingi tipai cheminis ryšys. Lydymosi ir virimo taškai labai skiriasi. At normaliomis sąlygomis oksidai gali būti kietos būsenos (CaO, Fe 2 O 3, SiO 2, B 2 O 3), skysta būsena(N 2 O 3, H 2 O), dujų pavidalu (N 2 O, SO 2, NO, CO).

Įvairios spalvos: MgO ir Na 2 O yra baltos, CuO yra juodos, N 2 O 3 yra mėlynos, CrO 3 yra raudonos ir kt.

Oksidų lydalai su jonine jungtimi gerai praleidžia elektrą; kovalentiniai oksidai, kaip taisyklė, turi mažą elektrinį laidumą.

Oksidų klasifikacija

Visus gamtoje esančius oksidus galima suskirstyti į 4 klases: bazinius, rūgštinius, amfoterinius ir nesudarančius druskų. Kartais pirmosios trys klasės sujungiamos į druską sudarančių oksidų grupę, bet mums tai dabar nėra svarbu. Įvairių klasių oksidų cheminės savybės labai skiriasi, todėl tolimesniam šios temos tyrimui yra labai svarbus klasifikavimo klausimas!

Pradėkime nuo druskos nesudarantys oksidai. Juos reikia atsiminti: NO, SiO, CO, N 2 O. Tiesiog išmokite šias keturias formules!

Norėdami judėti toliau, turime prisiminti, kad gamtoje yra dviejų tipų paprastos medžiagos - metalai ir nemetalai (kartais taip pat išskiriama pusmetalų arba metaloidų grupė). Jei aiškiai suprantate, kurie elementai yra metalai, toliau skaitykite šį straipsnį. Jei turite bent menkiausių abejonių, skaitykite medžiagą "Metalai ir nemetalai" toje svetainėje.

Taigi, leiskite man pasakyti, kad visi amfoteriniai oksidai yra metalų oksidai, bet ne visi metalų oksidai yra amfoteriniai. Iš jų išvardinsiu svarbiausius: BeO, ZnO, Al 2 O 3, Cr 2 O 3, SnO. Sąrašas nėra baigtas, tačiau būtinai turėtumėte atsiminti išvardytas formules! Daugumoje amfoterinių oksidų metalo oksidacijos laipsnis yra +2 arba +3 (tačiau yra išimčių).

Kitoje straipsnio dalyje ir toliau kalbėsime apie klasifikaciją; Pakalbėkime apie rūgštinius ir bazinius oksidus.