Dobivanje oksida pri izgaranju jednostavnih tvari. Oksidi: klasifikacija i kemijska svojstva

Oksidi.

To su složene tvari koje se sastoje od DVA elementa od kojih je jedan kisik. Na primjer:

CuO– bakrov(II) oksid

AI 2 O 3 - aluminijev oksid

SO 3 - sumporni oksid (VI)

Oksidi se dijele (klasificiraju) u 4 skupine:

Na 2 O– Natrijev oksid

CaO - kalcijev oksid

Fe 2 O 3 - željezni oksid (III)

2). kiselo- Ovo su oksidi nemetali. A ponekad i metali ako je oksidacijsko stanje metala> 4. Na primjer:

CO 2 - Ugljični monoksid (IV)

P 2 O 5 - fosforov oksid (V)

SO 3 - Sumporni oksid (VI)

3). Amfoteran- To su oksidi koji imaju svojstva i bazičnih i kiselih oksida. Morate znati pet najčešćih amfoternih oksida:

BeO-berilijev oksid

ZnO – cinkov oksid

AI 2 O 3 - Aluminijev oksid

Cr 2 O 3 - Krom (III) oksid

Fe 2 O 3 - željezni oksid (III)

4). Ne stvara sol (indiferentno)- To su oksidi koji ne pokazuju svojstva ni bazičnih ni kiselih oksida. Treba zapamtiti tri oksida:

CO - ugljikov monoksid (II) ugljikov monoksid

NO– dušikov oksid (II)

N 2 O– dušikov oksid (I) smiješni plin, dušikov oksid

Metode dobivanja oksida.

jedan). Izgaranje, tj. interakcija s kisikom jednostavne tvari:

4Na + O 2 \u003d 2Na 2 O

4P + 5O 2 \u003d 2P 2 O 5

2). Izgaranje, tj. interakcija s kisikom složene tvari (sastoji se od dva elementa) u ovom slučaju, dva oksida.

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

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

3). Raspad tri slabe kiseline. Drugi se ne razgrađuju. U tom slučaju nastaju kiseli oksid i voda.

H 2 CO 3 \u003d H 2 O + CO 2

H 2 SO 3 \u003d H 2 O + SO 2

H 2 SiO 3 \u003d H 2 O + SiO 2

četiri). Raspad netopljiv osnove. Nastaju bazični oksid i voda.

Mg(OH) 2 \u003d MgO + H 2 O

2Al(OH)3 \u003d Al2O3 + 3H2O

5). Raspad netopljiv soli. Nastaju bazični oksid i kiseli oksid.

CaCO 3 \u003d CaO + CO 2

MgSO 3 \u003d MgO + SO 2

Kemijska svojstva.

ja. bazični oksidi.

lužina.

Na 2 O + H 2 O \u003d 2 NaOH

CaO + H 2 O \u003d Ca (OH) 2

SuO + H 2 O = reakcija se ne odvija, jer moguća baza koja sadrži bakar je netopljiva

2). Reagira s kiselinama stvarajući sol i vodu. (Bazični oksid i kiseline UVIJEK reagiraju)

K 2 O + 2 HCI \u003d 2 KCl + H 2 O

CaO + 2HNO 3 \u003d Ca (NO 3) 2 + H 2 O

3). Reakcija s kiselim oksidima pri čemu nastaje sol.

Li 2 O + CO 2 \u003d Li 2 CO 3

3MgO + P 2 O 5 \u003d Mg 3 (PO 4) 2

četiri). Vodik reagira pri čemu nastaje metal i voda.

CuO + H 2 \u003d Cu + H 2 O

Fe 2 O 3 + 3H 2 \u003d 2Fe + 3H 2 O

II.Kiselinski oksidi.

jedan). Interakcija s vodom, ovo bi trebalo nastati kiselina.(SamoSiO 2 ne stupa u interakciju s vodom)

CO2 + H2O \u003d H2CO3

P 2 O 5 + 3 H 2 O \u003d 2 H 3 PO 4

2). Interakcija s topivim bazama (alkalijama). Ovo proizvodi sol i vodu.

SO3 + 2KOH \u003d K2SO4 + H2O

N 2 O 5 + 2KOH \u003d 2KNO 3 + H 2 O

3). Interakcija s bazičnim oksidima. U ovom slučaju nastaje samo sol.

N 2 O 5 + K 2 O \u003d 2KNO 3

Al 2 O 3 + 3SO 3 \u003d Al 2 (SO 4) 3

Osnovne vježbe.

jedan). Dovršite jednadžbu reakcije. Odredite njegovu vrstu.

K 2 O + P 2 O 5 \u003d

Riješenje.

Da bismo zapisali što je pritom nastalo, potrebno je utvrditi koje su tvari reagirale - ovdje su to prema svojstvima kalijev oksid (bazni) i fosforov oksid (kiseli) - rezultat bi trebao biti SOL (vidi svojstvo br. 3) a sol se sastoji od atoma metala (u našem slučaju, kalija) i kiselinskog ostatka koji uključuje fosfor (tj. PO 4 -3 - fosfat) Stoga

3K 2 O + P 2 O 5 \u003d 2K 3 RO 4

vrsta reakcije - spoj (jer dvije tvari reagiraju, a jedna nastaje)

2). Provesti transformacije (lanac).

Ca → CaO → Ca(OH) 2 → CaCO 3 → CaO

Riješenje

Kako biste dovršili ovu vježbu, morate zapamtiti da je svaka strelica jedna jednadžba (jedna kemijska reakcija). Svaku strelicu numeriramo. Stoga je potrebno napisati 4 jednadžbe. Tvar ispisana lijevo od strelice (početna tvar) ulazi u reakciju, a tvar ispisana desno nastaje kao rezultat reakcije (produkt reakcije). Dešifrirajmo prvi dio zapisa:

Ca + ... .. → CaO Obraćamo pozornost da jednostavna tvar reagira i nastaje oksid. Poznavajući metode dobivanja oksida (br. 1), dolazimo do zaključka da je u ovoj reakciji potrebno dodati -kisik (O 2)

2Sa + O 2 → 2SaO

Prijeđimo na transformaciju broj 2

CaO → Ca(OH) 2

CaO + ... ... → Ca (OH) 2

Dolazimo do zaključka da je ovdje potrebno primijeniti svojstvo bazičnih oksida – međudjelovanje s vodom jer samo u tom slučaju iz oksida nastaje baza.

CaO + H 2 O → Ca (OH) 2

Prijeđimo na transformaciju broj 3

Ca (OH) 2 → CaCO 3

Sa(OH) 2 + ….. = CaCO 3 + …….

Dolazimo do zaključka da je ovdje riječ o ugljičnom dioksidu CO 2 budući da. samo on, u interakciji s alkalijama, tvori sol (vidi svojstvo br. 2 kiselinskih oksida)

Ca (OH) 2 + CO 2 \u003d CaCO 3 + H 2 O

Prijeđimo na transformaciju broj 4

CaCO 3 → CaO

CaCO 3 \u003d ... .. CaO + ......

Dolazimo do zaključka da se ovdje stvara više CO 2 jer. CaCO 3 je netopljiva sol, a pri razgradnji takvih tvari nastaju oksidi.

CaCO 3 \u003d CaO + CO 2

3). Koja od navedenih tvari stupa u interakciju s CO 2 . Napiši jednadžbe reakcije.

ALI). klorovodična kiselina b. Natrijev hidroksid B). Kalijev oksid d. Voda

D). vodik E). Sumporni oksid (IV).

Utvrđujemo da je CO 2 kiseli oksid. A kiseli oksidi reagiraju s vodom, alkalijama i bazičnim oksidima ... Stoga s gornjeg popisa odabiremo odgovore B, C, D i s njima zapisujemo jednadžbe reakcije:

jedan). CO2 + 2NaOH \u003d Na2CO3 + H2O

2). CO 2 + K 2 O \u003d K 2 CO 3

Svojstva oksida

oksidi- to su složene kemikalije, koje su kemijski spojevi jednostavnih elemenata s kisikom. Oni su solotvorni i ne stvarajući soli. U ovom slučaju, stvaranje soli ima 3 vrste: glavni(od riječi "temelj"), kiselo i amfoteran.
Primjer oksida koji ne tvore soli može biti: NO (dušikov oksid) – bezbojan je plin, bez mirisa. Nastaje tijekom grmljavinske oluje u atmosferi. CO (ugljični monoksid) je plin bez mirisa koji nastaje izgaranjem ugljena. Obično se naziva ugljikov monoksid. Postoje i drugi oksidi koji ne tvore soli. Pogledajmo sada pobliže svaku vrstu oksida koji stvaraju sol.

Bazični oksidi

Bazični oksidi- To su složene kemijske tvari vezane uz okside koje kemijskom reakcijom s kiselinama ili kiselim oksidima tvore soli, a ne reagiraju s bazama ili bazičnim oksidima. Na primjer, glavni su:
K 2 O (kalijev oksid), CaO (kalcijev oksid), FeO (2-valentni željezni oksid).

Smatrati kemijska svojstva oksida primjerima

1. Interakcija s vodom:
- interakcija s vodom za stvaranje baze (ili lužine)

CaO + H 2 O → Ca (OH) 2 (dobro poznata reakcija gašenja vapna, pri čemu se oslobađa velika količina topline!)

2. Interakcija s kiselinama:
- interakcija s kiselinom do stvaranja soli i vode (otopina soli u vodi)

CaO + H 2 SO 4 → CaSO 4 + H 2 O (Kristali ove tvari CaSO 4 svima su poznati pod imenom "gips").

3. Interakcija s kiselim oksidima: stvaranje soli

CaO + CO 2 → CaCO 3 (Ova tvar je svima poznata - obična kreda!)

Kiselinski oksidi

Kiselinski oksidi- to su složene kemikalije povezane s oksidima koje tvore soli u kemijskoj interakciji s bazama ili bazičnim oksidima i ne stupaju u interakciju s kiselim oksidima.

Primjeri kiselih oksida su:

CO 2 (dobro poznati ugljikov dioksid), P 2 O 5 - fosforov oksid (nastaje izgaranjem bijelog fosfora u zraku), SO 3 - sumporov trioksid - ova tvar se koristi za proizvodnju sumporne kiseline.

Kemijska reakcija s vodom

CO 2 +H 2 O→ H 2 CO 3 je tvar - ugljična kiselina - jedna od slabih kiselina, dodaje se gaziranoj vodi radi "mjehurića" plina. Porastom temperature smanjuje se topljivost plina u vodi, a njegov višak izlazi u obliku mjehurića.

Reakcija s alkalijama (bazama):

CO 2 +2NaOH→ Na 2 CO 3 +H 2 O- nastala tvar (sol) ima široku primjenu u gospodarstvu. Njegovo ime - soda pepeo ili soda za pranje - izvrstan je deterdžent za zagorjele posude, masnoću, opekline. Ne preporučam rad golim rukama!

Reakcija s bazičnim oksidima:

CO 2 + MgO → MgCO 3 - primljena sol - magnezijev karbonat - naziva se i "gorka sol".

Amfoterni oksidi

Amfoterni oksidi- to su složene kemikalije, također povezane s oksidima, koje tvore soli tijekom kemijske interakcije s kiselinama (ili kiseli oksidi) i baze (ili bazični oksidi). Najčešća uporaba riječi "amfoteran" u našem slučaju odnosi se na metalni oksidi.

Primjer amfoterni oksidi Može biti:

ZnO - cinkov oksid (bijeli prah, često se koristi u medicini za proizvodnju maski i krema), Al 2 O 3 - aluminijev oksid (također nazvan "aluminijev oksid").

Kemijska svojstva amfoternih oksida jedinstvena su po tome što mogu ulaziti u kemijske reakcije koje odgovaraju i bazama i kiselinama. Na primjer:

Reakcija s kiselim oksidom:

ZnO + H 2 CO 3 → ZnCO 3 + H 2 O - Dobivena tvar je otopina soli "cink karbonata" u vodi.

Reakcija s bazama:

ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O - nastala tvar je dvostruka sol natrija i cinka.

Dobivanje oksida

Dobivanje oksida proizvedene na razne načine. To se može dogoditi na fizičke i kemijske načine. Najjednostavniji način je kemijska interakcija jednostavnih elemenata s kisikom. Na primjer, rezultat procesa izgaranja ili jedan od proizvoda ove kemijske reakcije su oksidi. Na primjer, ako se užarena željezna šipka, a ne samo željezo (možete uzeti cink Zn, kositar Sn, olovo Pb, bakar Cu, - općenito, ono što je pri ruci) stavi u tikvicu s kisikom, tada Doći će do reakcije kemijske oksidacije željeza, koja je popraćena bljeskom i iskrama. Produkt reakcije bit će prah crnog željeznog oksida FeO:

2Fe+O 2 → 2FeO

Potpuno slične kemijske reakcije s drugim metalima i nemetalima. Cink izgara u kisiku stvarajući cinkov oksid

2Zn+O 2 → 2ZnO

Izgaranje ugljena prati stvaranje dva oksida odjednom: ugljični monoksid i ugljični dioksid.

2C+O 2 → 2CO - nastajanje ugljičnog monoksida.

C + O 2 → CO 2 - nastajanje ugljičnog dioksida. Ovaj plin nastaje ako ima više nego dovoljno kisika, odnosno, u svakom slučaju, reakcija se odvija prvo s stvaranjem ugljičnog monoksida, a zatim se ugljični monoksid oksidira, pretvarajući se u ugljični dioksid.

Dobivanje oksida može i na drugi način – kemijskom reakcijom razgradnje. Na primjer, da bi se dobio željezni oksid ili aluminijev oksid, potrebno je zapaliti odgovarajuće baze ovih metala:

Fe(OH) 2 → FeO+H 2 O

Čvrsti aluminijev oksid - mineral korund Željezov(III) oksid. Površina planeta Mars ima crvenkasto-narančastu boju zbog prisutnosti željezovog (III) oksida u tlu. Čvrsti aluminijev oksid - korund

2Al(OH) 3 → Al 2 O 3 + 3H 2 O,
kao i pri razgradnji pojedinih kiselina:

H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2 - razgradnja ugljične kiseline

H 2 SO 3 → H 2 O + SO 2 - razgradnja sumporaste kiseline

Dobivanje oksida može se izraditi od metalnih soli jakim zagrijavanjem:

CaCO 3 → CaO + CO 2 - kalcijev oksid (ili živo vapno) i ugljikov dioksid dobivaju se žarenjem krede.

2Cu(NO 3) 2 → 2CuO + 4NO 2 + O 2 - u ovoj reakciji razgradnje nastaju dva oksida odjednom: bakar CuO (crni) i dušik NO 2 (također se naziva smeđi plin zbog svoje stvarno smeđe boje) .

Drugi način na koji se mogu dobiti oksidi su redoks reakcije.

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

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

Oksidi klora

Poznati su sljedeći klorovi oksidi: Cl2O, ClO2, Cl2O6, Cl2O7. Svi su oni, osim Cl 2 O 7 , žute ili narančaste boje i nisu stabilni, posebno ClO 2 , Cl 2 O 6 . svi klorovi oksidi eksplozivni i vrlo su jaki oksidansi.

Reagirajući s vodom, tvore odgovarajuće kiseline koje sadrže kisik i klor:

Dakle, Cl 2 O - kiseli klor oksid hipoklorna kiselina.

Cl 2 O + H 2 O → 2HClO - Hipoklorna kiselina

ClO 2 - kiseli klor oksid hipokloričaste i hipokloričaste kiseline, budući da u kemijskoj reakciji s vodom stvara dvije od ovih kiselina odjednom:

ClO 2 + H 2 O → HClO 2 + HClO 3

Cl 2 O 6 - također kiseli klor oksid klorne i perklorne kiseline:

Cl 2 O 6 + H 2 O → HClO 3 + HClO 4

I na kraju, Cl 2 O 7 - bezbojna tekućina - kiseli klor oksid perklorna kiselina:

Cl 2 O 7 + H 2 O → 2HClO 4

dušikovih oksida

Dušik je plin koji s kisikom tvori 5 različitih spojeva - 5 dušikovih oksida. Naime:

N 2 O - dušikov hemioksid. Njegovo drugo ime poznato je u medicini pod imenom plin za smijanje ili dušikov oksid- Bezbojno je slatkastog i ugodnog okusa na plin.
-NE- dušikov monoksid Plin bez boje, mirisa i okusa.
- N 2 O 3 - dušikov anhidrid- bezbojna kristalna tvar
- NE 2 - dušikov dioksid. Njegovo drugo ime je smeđi plin- plin stvarno ima smeđu boju
- N 2 O 5 - nitratni anhidrid- plava tekućina koja vrije na temperaturi od 3,5 0 C

Od svih navedenih dušikovih spojeva najveći interes u industriji predstavljaju NO - dušikov monoksid i NO 2 - dušikov dioksid. dušikov monoksid(NE) i dušikov oksid N 2 O ne reagira ni s vodom ni s alkalijama. (N 2 O 3), kada reagira s vodom, stvara slabu i nestabilnu dušikovu kiselinu HNO 2, koja se na zraku postupno pretvara u stabilniju kemijsku tvar dušičnu kiselinu. Razmotrite neke kemijska svojstva dušikovih oksida:

Reakcija s vodom:

2NO 2 + H 2 O → HNO 3 + HNO 2 - odjednom nastaju 2 kiseline: dušična kiselina HNO 3 i nitratna kiselina.

Reakcija s alkalijama:

2NO 2 + 2NaOH → NaNO 3 + NaNO 2 + H 2 O - nastaju dvije soli: natrijev nitrat NaNO 3 (ili natrijev nitrat) i natrijev nitrit (sol dušikaste kiseline).

Reakcija sa solima:

2NO 2 + Na 2 CO 3 → NaNO 3 + NaNO 2 + CO 2 - nastaju dvije soli: natrijev nitrat i natrijev nitrit te se oslobađa ugljikov dioksid.

Dušikov dioksid (NO 2) dobiva se iz dušikovog monoksida (NO) kemijskom reakcijom spoja s kisikom:

2NO + O 2 → 2NO 2

željezni oksidi

Željezo tvori dva oksid: FeO- željezni oksid(2-valentni) - crni prah, koji se dobiva redukcijom željezni oksid(3-valentni) ugljikov monoksid sljedećom kemijskom reakcijom:

Fe 2 O 3 + CO → 2FeO + CO 2

Ovaj bazični oksid lako reagira s kiselinama. Ima redukcijska svojstva i brzo se oksidira do željezni oksid(3-valentni).

4FeO +O 2 → 2Fe 2 O 3

željezni oksid(3-valentni) - crveno-smeđi prah (hematit), koji ima amfoterna svojstva (može komunicirati s kiselinama i alkalijama). Ali kiselinska svojstva ovog oksida tako su slabo izražena da se najčešće koristi kao bazični oksid.

Postoje i tzv miješani željezni oksid Fe 3 O 4 . Nastaje izgaranjem željeza, dobro provodi struju i ima magnetska svojstva (naziva se magnetna željezna ruda ili magnetit). Ako željezo izgori, tada kao rezultat reakcije izgaranja nastaje kamenac koji se sastoji od dva oksida odjednom: željezni oksid(III) i (II) valencija.

Sumporni oksid

Sumporni oksid SO 2 - ili sumporov dioksid odnosi se na kiseli oksidi, ali ne tvori kiselinu, iako se savršeno otapa u vodi - 40 litara sumpornog oksida u 1 litri vode (zbog praktičnosti sastavljanja kemijskih jednadžbi, takva se otopina naziva sumporna kiselina).

U normalnim okolnostima, to je bezbojni plin s oštrim i zagušljivim mirisom spaljenog sumpora. Na temperaturi od samo -10 0 C može prijeći u tekuće stanje.

U prisutnosti katalizatora -vanadijevog oksida (V 2 O 5) sumporni oksid preuzima kisik i pretvara se u sumporni trioksid

2SO 2 + O 2 → 2SO 3

otopljen u vodi sumporov dioksid- sumporni oksid SO 2 - vrlo sporo oksidira, uslijed čega sama otopina prelazi u sumpornu kiselinu

Ako a sumporov dioksid proći kroz alkalnu otopinu, na primjer, natrijev hidroksid, tada nastaje natrijev sulfit (ili hidrosulfit - ovisno o tome koliko se uzimaju alkalije i sumpor dioksid)

NaOH + SO 2 → NaHSO 3 - sumporov dioksid uzeti u višku

2NaOH + SO 2 → Na 2 SO 3 + H 2 O

Ako sumporni dioksid ne reagira s vodom, zašto onda njegova vodena otopina daje kiselu reakciju?! Da, ne reagira, ali se oksidira u vodi, dodajući sebi kisik. I pokazalo se da se u vodi nakupljaju slobodni atomi vodika, koji daju kiselu reakciju (možete to provjeriti nekim indikatorom!)

1. Oksidacija jednostavnih tvari kisikom (izgaranje jednostavnih tvari):

2 mg + O 2 = 2MgO

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

Metoda nije primjenjiva za proizvodnju oksida alkalijskih metala, jer kada se oksidiraju, alkalijski metali obično ne daju okside, već peroksidi (Na 2 O 2 , K 2 O 2 ) .

Plemeniti metali se ne oksidiraju atmosferskim kisikom, npr. ALIu, ALIg, Rt.

2. Oksidacija složenih tvari (soli određenih kiselina i vodikovi spojevi nemetala):

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

2 H 2 S+3O 2 = 2SO 2 + 2 H 2 O

3.Razgradnja zagrijavanjem hidroksida (baze i kiseline koje sadrže kisik):

IZu(ON) 2 IZuO + H 2 O

H 2 TAKO 3 TAKO 2 + H 2 O

Ova metoda se ne može koristiti za dobivanje oksida alkalijskih metala, budući da se razgradnja alkalija odvija na previsokim temperaturama.

4.Razgradnja nekih soli kiselina koje sadrže kisik:

CaCO 3 CaO + CO 2

2Rb(NE 3 ) 2 2RbO + 4NE 2 + O 2

Treba imati na umu da se soli alkalnih metala ne raspadaju zagrijavanjem i stvaraju okside.

1.1.7. Primjena oksida.

Brojni prirodni minerali su oksidi (vidi tablicu 7) i koriste se kao rudne sirovine za dobivanje odgovarajućih metala.

Na primjer:

Boksit A1 2 O 3 · nH 2 O.

HematitFe 2 O 3 .

MagnetitFeO ·Fe 2 O 3 .

KasiteritSNO 2 .

piroluzit MNe 2 .

Rutil TjaO 2 .

mineralni korund (A1 2 O 3 ) velike tvrdoće, koristi se kao abrazivni materijal. Njegovi prozirni kristali crvene i plave boje su drago kamenje - rubin i safir.

živo vapno (CaO) dobiven prženjem vapnenca (CaCO 3 ) , široko se koristi u građevinarstvu, poljoprivredi i kao reagens za tekućine za bušenje.

željezni oksidi (Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 ) koristi se u bušenju naftnih i plinskih bušotina kao sredstva za utezanje i sredstva za neutralizaciju sumporovodika.

Silicij(IV) oksid (SiO 2 ) u obliku kvarcnog pijeska široko se koristi za proizvodnju stakla, cementa i emajla, za pjeskarenje površine metala, za hidropjeskarenje perforacija i hidrauličko frakturiranje u naftnim i plinskim bušotinama. U obliku najsitnijih kuglastih čestica (aerosol) koristi se kao učinkovit defoamer za bušaće tekućine i kao punilo u proizvodnji proizvoda od gume (bijela guma).

Niz oksida (A1 2 O 3 , Kr 2 O 3 , V 2 O 5 , ODuo,NO) koriste se kao katalizatori u modernoj kemijskoj industriji.

Budući da je jedan od glavnih produkata izgaranja ugljena, nafte i naftnih proizvoda, ugljični dioksid (CO 2 ), kada se ubrizgava u produktivne formacije, povećava njihovo iskorištenje nafte. CO 2 se također koristi za punjenje aparata za gašenje požara i gaziranih pića.

Oksidi koji nastaju tijekom kršenja režima izgaranja goriva (NO, CO) ili tijekom izgaranja sumpornog goriva (SO 2) su proizvodi koji zagađuju atmosferu. Suvremena proizvodnja, kao i transport, osiguravaju strogu kontrolu sadržaja takvih oksida i njihovu neutralizaciju,

Oksidi dušika (NO, NO 2) i sumpora (SO 2 , SO 3 ) međuproizvodi su u velikoj proizvodnji dušične (HNO 3) i sumporne (H 2 SO 4) kiseline.

Oksidi kroma (Cr 2 O 3) i olova (2PbO PbO 2 - minij) koriste se za proizvodnju antikorozivnih sastava boja.

2. Klasifikacija, dobivanje i svojstva oksida

Od binarnih spojeva najpoznatiji su oksidi. Oksidi su spojevi koji se sastoje od dva elementa, od kojih je jedan kisik, koji ima oksidacijsko stanje -2. Prema funkcionalnim svojstvima oksidi se dijele na solotvorni i nesolotvorni (indiferentni). Oksidi koji stvaraju sol, pak, dijele se na bazične, kisele i amfoterne.

Nazivi oksida formiraju se pomoću riječi "oksid" i ruskog naziva elementa u genitivnom slučaju, označavajući valenciju elementa rimskim brojevima, na primjer: SO 2 - sumporov oksid (IV), SO 3 - sumporov oksid (VI), CrO - kromov oksid (II), Cr 2 O 3 - kromov oksid (III).

2.1. Bazični oksidi

Bazični oksidi su oni koji reagiraju s kiselinama (ili kiselim oksidima) i tvore soli.

Bazični oksidi uključuju okside tipičnih metala, odgovaraju hidroksidima sa svojstvima baza (bazični hidroksidi), a oksidacijsko stanje elementa se ne mijenja pri prelasku s oksida na hidroksid, npr.

Dobivanje bazičnih oksida

1. Oksidacija metala pri zagrijavanju u atmosferi kisika:

2Mg + O 2 \u003d 2MgO,

2Cu + O 2 \u003d 2CuO.

Ova metoda nije primjenjiva na alkalijske metale, koji oksidacijom obično daju perokside i superokside, a samo litij kada sagorijeva stvara oksid. Li2O.

2. Sulfidno prženje:

2 CuS + 3 O 2 \u003d 2 CuO + 2 SO 2,

4 FeS 2 + 11 O 2 \u003d 2 Fe 2 O 3 + 8 SO 2.

Metoda nije primjenjiva na aktivne metalne sulfide koji oksidiraju u sulfate.

3. Razgradnja hidroksida (pri visokoj temperaturi):

C u (OH) 2 \u003d CuO + H 2 O.

Oksidi alkalijskih metala ne mogu se dobiti ovom metodom.

4. Razgradnja soli kiselina koje sadrže kisik (na visokoj temperaturi):

VaCO 3 \u003d BaO + CO 2,

2Pb (NO 3) 2 \u003d 2PbO + 4NO 2 + O 2,

4 FeSO 4 \u003d 2 Fe 2 O 3 + 4 SO 2 + O 2.

Ovaj način dobivanja oksida posebno je jednostavan za nitrate i karbonate, uključujući bazične soli:

(ZnOH) 2 CO 3 \u003d 2ZnO + CO 2 + H 2 O.

Svojstva bazičnih oksida

Većina osnovnih oksida su čvrste kristalne tvari ionske prirode, na čvorovima kristalne rešetke postoje metalni ioni koji su prilično snažno povezani s oksidnim ionima O - 2, stoga oksidi tipičnih metala imaju visoka tališta i vrelišta.

1. Većina bazičnih oksida ne raspada se zagrijavanjem, osim oksida žive i plemenitih metala:

2HgO \u003d 2Hg + O 2,

2Ag 2 O \u003d 4Ag + O 2.

2. Kada se zagrijavaju, bazični oksidi mogu reagirati s kiselim i amfoternim oksidima, s kiselinama:

BaO + SiO 2 \u003d BaSiO 3,

MgO + Al 2 O 3 \u003d Mg (AlO 2) 2,

ZnO + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2 O.

3. Dodatkom (izravnim ili neizravnim) vode bazični oksidi nastaju baze (bazični hidroksidi). Oksidi alkalnih i zemnoalkalijskih metala izravno reagiraju s vodom:

Li 2 O + H 2 O \u003d 2 LiOH,

CaO + H 2 O \u003d Ca (OH) 2.

Izuzetak je magnezijev oksid. MgO . Iz njega se ne može dobiti magnezijev hidroksid. Mg(OH ) 2 nakon interakcije s vodom.

4. Kao i sve druge vrste oksida, bazični oksidi mogu stupiti u redoks reakcije:

Fe 2 O 3 + 2 Al \u003d Al 2 O 3 + 2 Fe,

3CuO + 2NH3 \u003d 3Cu + N2 + 3H2O,

4 FeO + O 2 \u003d 2 Fe 2 O 3.

M.V. Andryukhova, L.N. Borodin

Danas počinjemo naše upoznavanje s najvažnijim klasama anorganskih spojeva. Anorganske tvari dijele se po sastavu, kao što već znate, na jednostavne i složene.

Složene anorganske tvari dijele se u četiri klase: oksidi, kiseline, baze i soli. Počinjemo s klasom oksida.

OKSIDI

oksidi - to su složene tvari koje se sastoje od dva kemijska elementa, od kojih je jedan kisik, s valencijom jednakom 2. Samo jedan kemijski element - fluor, u kombinaciji s kisikom, ne tvori oksid, već kisikov fluorid OF 2.
Nazivaju se jednostavno - "oksid + naziv elementa" (vidi tablicu). Ako je valencija kemijskog elementa promjenjiva, tada se označava rimskim brojem u zagradi iza naziva kemijskog elementa.

Klasifikacija oksida

Svi oksidi mogu se podijeliti u dvije skupine: soli koji tvore (bazične, kisele, amfoterne) i nesoli ili indiferentne.

1). Bazični oksidi su oksidi koji odgovaraju bazama. Glavni oksidi su oksidi metali 1 i 2 grupe, kao i metali bočne podskupine s valencijom ja i II (osim ZnO - cinkov oksid i BeO – berilijev oksid):

2). Kiselinski oksidi su oksidi kojima odgovaraju kiseline. Kiselinski oksidi su oksidi nemetala (osim za one koji ne stvaraju sol - indiferentni), kao i metalni oksidi bočne podskupine s valencijom od V prije VII (Na primjer, CrO 3 je kromov (VI) oksid, Mn 2 O 7 je manganov (VII) oksid):

3). Amfoterni oksidi su oksidi, koji odgovaraju bazama i kiselinama. To uključuje metalni oksidi glavne i sporedne podskupine s valencijom III , ponekad IV , kao i cink i berilij (Npr. BeO, ZnO, Al 2 O 3, Cr 2 O 3).

4). Oksidi koji ne stvaraju soli su oksidi koji su indiferentni prema kiselinama i bazama. To uključuje oksidi nemetala s valencijom ja i II (Na primjer, N 2 O, NO, CO).

Zaključak: priroda svojstava oksida prvenstveno ovisi o valenciji elementa.

Na primjer, kromovi oksidi:

CrO(II- glavni);

Cr 2 O 3 (III- amfoterni);

CrO 3 (VII- kiselina).

Klasifikacija oksida

(po topljivosti u vodi)

Ispunite zadatke:

1. Napiši zasebno kemijske formule kiselih i bazičnih oksida koji tvore sol.

NaOH, AlCl3, K2O, H2SO4, SO3, P2O5, HNO3, CaO, CO.

2. Zadane su tvari : 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

Dobivanje oksida

Simulator "Interakcija kisika s jednostavnim tvarima"

Fizikalna svojstva oksida

Na sobnoj temperaturi većina oksida je krutina (CaO, Fe 2 O 3 itd.), neki su tekućine (H 2 O, Cl 2 O 7 itd.) i plinovi (NO, SO 2 itd.).

Kemijska svojstva oksida

Primjena oksida

Neki oksidi se ne otapaju u vodi, ali mnogi reagiraju s vodom kako bi se spojili:

SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4

CaO + H 2 O = ca( Oh) 2

Rezultat su često vrlo poželjni i korisni spojevi. Na primjer, H 2 SO 4 je sumporna kiselina, Ca (OH) 2 je gašeno vapno itd.

Ako su oksidi netopljivi u vodi, onda ljudi vješto koriste i to svojstvo. Na primjer, cinkov oksid ZnO je bijela tvar, stoga se koristi za pripremu bijele uljane boje (cinkova bijela). Budući da je ZnO praktički netopljiv u vodi, cink bijelom se može obojiti bilo koja površina, uključujući i one koje su izložene atmosferskim padalinama. Netopljivost i netoksičnost omogućuju korištenje ovog oksida u proizvodnji kozmetičkih krema i pudera. Farmaceuti ga prave kao adstrigentni i isušujući prašak za vanjsku upotrebu.

Titanijev oksid (IV) - TiO 2 ima ista vrijedna svojstva. Također ima prekrasnu bijelu boju i koristi se za izradu bijelog titana. TiO 2 je netopljiv ne samo u vodi, već iu kiselinama, stoga su premazi od ovog oksida posebno stabilni. Taj se oksid dodaje plastici kako bi dobila bijelu boju. Ulazi u sastav emajla za metalno i keramičko posuđe.

Kromov oksid (III) - Cr 2 O 3 - vrlo jaki kristali tamno zelene boje, netopljivi u vodi. Cr 2 O 3 se koristi kao pigment (boja) u proizvodnji ukrasnog zelenog stakla i keramike. Dobro poznata pasta GOI (skraćenica za naziv “Državni optički institut”) koristi se za brušenje i poliranje optike, metala proizvodi u nakitu.

Zadaci za popravljanje

1. Napiši zasebno kemijske formule kiselih i bazičnih oksida koji tvore sol.

NaOH, AlCl3, K2O, H2SO4, SO3, P2O5, HNO3, CaO, CO.

2. Zadane su tvari : 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

Odaberite s popisa: bazične okside, kisele okside, indiferentne okside, amfoterne okside i imenujte ih..

3. Dovršiti UCR, označiti vrstu reakcije, imenovati produkte reakcije

Na 2 O + H 2 O =

N2O5 + H2O =

CaO + HNO 3 =

NaOH + P 2 O 5 \u003d

K 2 O + CO 2 \u003d

Cu (OH) 2 \u003d? +?

4. Provedite transformacije prema shemi:

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