Amfoter oxidok kémiai tulajdonságai és előállítási módszerei. Az oxidok kinyerése és tulajdonságaik

Az oxidok tulajdonságai

oxidok- ezek összetett vegyszerek, amelyek egyszerű elemek oxigénnel alkotott kémiai vegyületei. Ők sóképzőés nem képez sókat. Ebben az esetben a sóképzésnek három típusa van: fő-(az "alapítvány" szóból), savasés amfoter.
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 szén-monoxidnak nevezik. 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 savakkal vagy savas oxidokkal kémiai reakciók során sókat képeznek, és nem lépnek reakcióba bázisokkal vagy bázikus oxidokkal. Például a főbbek a következők:
K 2 O (kálium-oxid), CaO (kalcium-oxid), FeO (2 vegyértékű vas-oxid).

Fontolgat oxidok kémiai tulajdonságai példákkal

1. Kölcsönhatás vízzel:
- kölcsönhatás vízzel bázist (vagy lúgot) képezve

CaO + H 2 O → Ca (OH) 2 (egy jól ismert mészoltási reakció, miközben nagy mennyiségű hő szabadul fel!)

2. Kölcsönhatás savakkal:
- savval való kölcsönhatás sót és vizet képezve (a só vízben való oldódása)

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 (Ez az anyag mindenki számára ismert - közönséges kréta!)

Savas oxidok

Savas oxidok- ezek az oxidokhoz kapcsolódó összetett vegyszerek, amelyek bázisokkal vagy bázikus oxidokkal kémiai kölcsönhatásba lépve sókat képeznek, és nem lépnek kölcsönhatásba savas oxidokkal.

Példák a savas oxidokra:

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

Kémiai reakció vízzel

CO 2 +H 2 O→ H 2 CO 3 egy anyag - a szénsav - a gyenge savak egyike, ezt adják a szénsavas vízhez a "gázbuborékok" létrehozásához. A hőmérséklet emelkedésével a gáz vízben való oldhatósága csökken, 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 gazdaságban. Neve - szódabikarbóna vagy mosószóda - kiváló tisztítószer megégett serpenyőknek, zsírnak, égési sérüléseknek. Nem javaslom puszta kézzel dolgozni!

Reakció bázikus oxidokkal:

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

Amfoter oxidok

Amfoter oxidok- ezek összetett, oxidokkal is rokon vegyszerek, amelyek savakkal való kémiai kölcsönhatás során sókat képeznek (ill savas oxidok) és alapok (vagy bázikus oxidok). Az "amfoter" szó leggyakoribb használata esetünkben arra vonatkozik fém-oxidok.

Egy példa amfoter oxidok lehet:

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

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

Reakció sav-oxiddal:

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

Reakció bázisokkal:

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

Oxidok beszerzése

Oxidok beszerzése különféle módon állítják elő. Ez fizikai és kémiai úton történhet. A legegyszerűbb módja az egyszerű elemek oxigénnel való kémiai kölcsönhatása. Például egy égési folyamat eredménye vagy e kémiai reakció egyik terméke oxidok. Például, ha egy vörösen izzó vasrudat, és nem csak vasat (vehet cink Zn, ón Sn, ólom Pb, réz Cu, - általában ami kéznél van) helyezünk egy lombikba oxigénnel, akkor egy a vas kémiai oxidációs reakciója következik be, amelyet fényes villanás és szikrák kísérnek. A reakciótermék fekete vas-oxid FeO por lesz:

2Fe+O 2 → 2FeO

Teljesen hasonló kémiai reakciók más fémekkel és nemfémekkel. 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 képződése.

C + O 2 → CO 2 - szén-dioxid képződése. Ez a gáz akkor képződik, ha több mint elegendő oxigén van, vagyis mindenesetre a reakció először szén-monoxid képződéssel megy végbe, majd a szén-monoxid oxidálódik, és szén-dioxiddá alakul.

Oxidok beszerzése más módon is elvégezhető - a bomlás kémiai reakciójával. Például vas-oxid vagy alumínium-oxid előállításához meg kell gyújtani ezeknek a fémeknek a megfelelő bázisait:

Fe(OH) 2 → FeO+H 2 O

Szilárd alumínium-oxid - ásványi korund vas(III)-oxid. A Mars bolygó felszíne vöröses-narancssárga színű a vas(III)-oxid jelenléte miatt a talajban. Szilárd alumínium-oxid - korund

2Al(OH) 3 → Al 2 O 3 + 3H 2 O,
valamint az egyes savak lebontásában:

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 - kalcium-oxidot (vagy égetett meszet) és szén-dioxidot kréta égetésével nyerik.

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 barna gáznak is nevezik, mert valóban barna színe van) .

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

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. Összes klór-oxidok robbanásveszélyes 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

ClO 2 - savas klór-oxid hipoklóros és hipoklórsavak, mivel a vízzel való kémiai reakcióban ezek közül a savak közül egyszerre kettő keletkezik:

ClO 2 + H 2 O → HClO 2 + HClO 3

Cl 2 O 6 - is savas klór-oxid klór- 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 különböző vegyületet képez oxigénnel - 5 nitrogén-oxidok. Ugyanis:

N 2 O - nitrogén-hemioxid. Másik neve az orvostudományban a név alatt ismert nevetőgáz vagy dinitrogén-oxid- Színtelen édeskés, a gázon kellemes ízű.
-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- a gáz tényleg barna színű
- N 2 O 5 - salétromsavanhidrid- 3,5 0 C hőmérsékleten forrásban lévő kék folyadék

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 sem vízzel, sem lúgokkal. (N 2 O 3) vízzel reagálva gyenge és instabil salétromsav HNO 2 képződik, amely a levegőben fokozatosan stabilabb kémiai anyaggá salétromsavvá alakul. 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 (nitrogénsav 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 a vegyület oxigénnel való 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

Ez a bázikus oxid könnyen reagál savakkal. Redukáló tulajdonságokkal rendelkezik, és gyorsan oxidálódik Vas-oxid(3 vegyértékű).

4FeO +O 2 → 2Fe 2 O 3

Vas-oxid(3 vegyértékű) - vörös-barna 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. A vas égése során keletkezik, jól vezeti az elektromosságot, és mágneses tulajdonságokkal rendelkezik (mágneses vasércnek vagy magnetitnek nevezik). Ha a vas kiég, akkor az égési reakció eredményeként vízkő képződik, amely egyszerre két oxidból áll: Vas-oxid(III) és (II) vegyérték.

Kén-oxid

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 (a kémiai egyenletek összeállításának megkönnyítése érdekében az ilyen oldatot kénsavnak nevezik).

Normál körülmények között színtelen gáz, szúrós és fullasztó égetett kénszaggal. Mindössze -10 0 C hőmérsékleten folyékony halmazállapotba kerülhet.

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

2SO 2 + O 2 → 2SO 3

vízben oldva a kén-dioxid- kén-oxid SO 2 - nagyon lassan oxidálódik, aminek eredményeként az oldat maga is kénsavvá alakul

Ha egy a kén-dioxidáthalad egy lúgos oldaton, például nátrium-hidroxidon, majd nátrium-szulfit képződik (vagy hidroszulfit - attól függően, hogy mennyi lúgot és kén-dioxidot veszünk)

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 vízben oxidálja magát, oxigént ad hozzá. És kiderül, hogy a vízben szabad hidrogénatomok halmozódnak fel, amelyek savas reakciót adnak (ezt valamilyen indikátorral ellenőrizheti!)

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

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 oxigén-fluoridot képez OF 2-ből.
Egyszerűen hívják őket - "oxid + elem neve" (lásd a táblázatot). Ha egy kémiai elem vegyértéke változó, akkor azt a kémiai elem neve után zárójelben lévő római szám jelzi.

Az oxidok osztályozása

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

1). Bázikus oxidok bázisoknak megfelelő oxidok. A fő oxidok a 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 olyan oxidok, amelyeknek a savak felelnek meg. A savas oxidok olyanok nem fém oxidok (kivéve a nem sóképző - közömbös), valamint fém-oxidok oldali alcsoportok valenciával tól V előtt VII (Például CrO 3 króm(VI)-oxid, Mn2O7 mangán(VII)-oxid):

3). Amfoter oxidok 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 olyan oxidok, amelyek közömbösek a savakkal és bázisokkal szemben. 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);

CrO 3 (VII- sav).

Az oxidok osztályozása

(vízben való oldhatóság alapján)

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. Az anyagokat megadjuk : 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

Oxidok beszerzése

Szimulátor "Az oxigén kölcsönhatása egyszerű anyagokkal"

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

Oxidok alkalmazása

Néhány oxid nem oldódik vízben, de sok reakcióba lép a vízzel, és egyesül:

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

CaO + H 2 O = kb( Ó) 2

Az eredmény gyakran nagyon kívánatos és hasznos vegyületek. Például a H 2 SO 4 kénsav, a Ca (OH) 2 oltott mész stb.

Ha az oxidok vízben nem oldódnak, akkor ezt a tulajdonságot is ügyesen használják az emberek. Például a cink-oxid ZnO fehér anyag, ezért fehér olajfesték (cinkfehér) készítésére használják. Mivel a ZnO vízben gyakorlatilag nem oldódik, minden felület festhető cinkfehérre, beleértve azokat is, amelyek légköri csapadéknak vannak kitéve. Oldhatatlansága és nem toxicitása lehetővé teszi ennek az oxidnak a felhasználását kozmetikai krémek és porok gyártásához. A gyógyszerészek összehúzó és szárító port készítenek külső használatra.

A titán-oxid (IV) - 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, ezért 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-oxid (III) - Cr 2 O 3 - nagyon erős, sötétzöld színű, vízben oldhatatlan kristályok. 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 az ékszerekben.

Javítási 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. Az anyagokat megadjuk : 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. Fejezd be az UCR-t, jelöld meg a reakció típusát, nevezd meg a reakciótermékeket

Na 2 O + H 2 O =

N 2 O 5 + H 2 O =

CaO + HNO 3 =

NaOH + P 2 O 5 \u003d

K 2 O + CO 2 \u003d

Cu (OH) 2 \u003d? +?

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

2. Az oxidok osztályozása, előállítása és tulajdonságai

A bináris vegyületek közül az oxidok a legismertebbek. Az oxidok két elemből álló vegyületek, amelyek közül az egyik az oxigén, amelynek oxidációs foka -2. A funkcionális jellemzők szerint az oxidok fel vannak osztva sóképző és nem sóképző (közömbös). A sóképző oxidokat viszont bázikusra, savasra és amfoterre osztják.

Az oxidok nevei az "oxid" szó és az elem orosz nevének felhasználásával keletkeznek genitivusban, jelezve az elem vegyértékét római számokkal, például: SO 2 - kén-oxid (IV), SO 3 - kén-oxid (VI), CrO - króm-oxid (II), Cr 2 O 3 - króm-oxid (III).

2.1. Bázikus oxidok

Bázikus oxidok azok, amelyek savakkal (vagy savas oxidokkal) reagálva sókat képeznek.

A bázikus oxidok közé tartoznak a tipikus fémek oxidjai, ezek a bázis tulajdonságokkal rendelkező hidroxidok (bázikus hidroxidok) felelnek meg, és az elem oxidációs állapota nem változik, amikor például oxidról hidroxidra vált át.

Bázikus oxidok kinyerése

1. Fémek oxidációja oxigénatmoszférában hevítve:

2Mg + O 2 \u003d 2MgO,

2Cu + O 2 \u003d 2CuO.

Ez a módszer nem alkalmazható alkálifémekre, amelyek oxidálva általában peroxidokat és szuperoxidokat adnak, és csak a lítium égéskor oxidálódik. Li2O.

2. Szulfidos pörkölés:

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.

A módszer nem alkalmazható szulfáttá oxidáló aktív fém-szulfidokra.

3. Hidroxidok bomlása (magas hőmérsékleten):

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

Ezzel a módszerrel alkálifém-oxidokat nem lehet előállítani.

4. Oxigéntartalmú savak sóinak lebontása (magas hőmérsékleten):

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.

Az oxidok kinyerésének ez a módja különösen egyszerű a nitrátok és karbonátok esetében, beleértve a bázikus sókat is:

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

Bázikus oxidok tulajdonságai

A bázikus oxidok többsége ionos természetű szilárd kristályos anyag, a kristályrács csomópontjaiban fémionok vannak, amelyek meglehetősen erősen kapcsolódnak az O - 2 oxidionokhoz, ezért a tipikus fémek oxidjai magas olvadáspontú és forráspontúak.

1. A legtöbb bázikus oxid nem bomlik le hevítés közben, kivéve a higany- és nemesfém-oxidokat:

2HgO \u003d 2Hg + O 2,

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

2. Melegítéskor a bázikus oxidok reakcióba léphetnek savas és amfoter oxidokkal, savakkal:

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. Víz (közvetlen vagy közvetett) hozzáadásával a bázikus oxidok bázisokat (bázikus hidroxidok) képeznek. Az alkáli- és alkáliföldfém-oxidok közvetlenül reagálnak vízzel:

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

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

A kivétel a magnézium-oxid. MgO . Magnézium-hidroxid nem nyerhető belőle. Mg(OH ) 2 vízzel való kölcsönhatás során.

4. Mint minden más típusú oxid, a bázikus oxidok is redox reakciókba léphetnek:

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

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

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

M.V. Andriukhova, L.N. Borodin

Az oxidok olyan szervetlen vegyületek, amelyek két kémiai elemből állnak, amelyek közül az egyik a -2 oxidációs állapotú oxigén. az egyetlen a nem oxidáló elem a fluor, amely oxigénnel egyesülve oxigén-fluoridot képez. Ennek az az oka, hogy a fluor elektronegatívabb elem, mint az oxigén.

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

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 fém-oxidok, valamint V-VII oxidációs állapotú fém-oxidok - 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 reakcióba lépnek bázikus oxidokkal, és a megfelelő sót képezik, mintha az ezeknek az oxidoknak megfelelő bázis és sav reagáltak volna: Hasonlóképpen, az amfoter oxidok amfoter bázisoknak felelnek meg, amely savas és bázikus tulajdonságokat is mutathat: A különböző oxidációs állapotú kémiai elemek különféle oxidokat képezhetnek. Annak érdekében, hogy valamilyen módon meg lehessen különböztetni az ilyen elemek oxidjait, Az oxidok neve után zárójelben a vegyérték szerepel.

CO 2 - szén-monoxid (IV)

N 2 O 3 - nitrogén-monoxid (III)

Az oxidok fizikai tulajdonságai

Az oxidok fizikai tulajdonságaikban nagyon változatosak. Lehetnek folyékonyak (H 2 O), gázok (CO 2, SO 3) vagy szilárd halmazállapotúak (Al 2 O 3, Fe 2 O 3). Ugyanakkor a bázikus oxidok rendszerint szilárd anyagok. Az oxidok színe is a legváltozatosabb - 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 savak más módon keletkeznek.

A savas oxidok bázikus oxidokkal reagálva sókat képeznek: Ugyanígy sók képződésével a savas oxidok reakcióba lépnek bázisokkal: Ha egy adott oxid többbázisú savnak felel meg, akkor savas só is képződhet: Nem illékony savas oxidok helyettesítheti az illékony oxidokat a sókban:

Mint korábban említettük, az amfoter oxidok a körülményektől függően savas és bázikus tulajdonságokat is mutathatnak. Tehát bázikus oxidokként működnek savakkal vagy savas oxidokkal való reakciókban, sók képződése során: A bázisokkal vagy bázikus oxidokkal való reakciókban pedig savas tulajdonságokat mutatnak:

Oxidok beszerzése

Az oxidokat különféle módon lehet beszerezni, a főbbeket adjuk meg.

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

Oxidok alkalmazása

Az oxidok rendkívül gyakoriak az egész világon, és 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 élelmiszer-feldolgozásra használják - ez növeli például a gyümölcsök eltarthatóságát.

A vas-oxidokat festékek, elektródák gyártására 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 oxidjai fehérek és vízben nem oldódnak, ezért jó anyaggá váltak a festékek - fehér - előállításához.

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 bocsát ki a légzés során, tűzoltásra, illetve szárazjég formájában valami hűtésére is szolgál.

Oxidokösszetett anyagokat neveznek, amelyek molekulái oxidációs állapotú oxigénatomokat tartalmaznak - 2 és néhány más elem.

oxigénnek egy másik elemmel való közvetlen kölcsönhatásával, vagy közvetve (például sók, bázisok, savak lebontásával) nyerhető. Normál körülmények között az oxidok szilárd, folyékony és gáz halmazállapotúak, az ilyen típusú vegyületek nagyon gyakoriak a természetben. Az oxidok a földkéregben találhatók. A rozsda, homok, víz, szén-dioxid oxidok.

Sóképzők és nem sóképzők.

Sóképző oxidok- Ezek olyan oxidok, amelyek kémiai reakciók eredményeként sókat képeznek. Ezek fémek és nemfémek oxidjai, 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 sósavval (HCl) reagálva 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 oxidoknak nevezzük, amelyek nem képeznek sókat. Ilyen például a CO, N 2 O, NO.

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

Bázikus oxidok az ilyen fém-oxidokat nevezik, amelyek a bázisok osztályába tartozó hidroxidokoknak 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. Kölcsönhatásba lép 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 → 2LiAlO 2 .

Ha az oxidok összetételében a második elem egy nemfém vagy egy nagyobb vegyértékű fém (általában IV-VII), akkor az ilyen oxidok savasak. A savas oxidok (savanhidridek) olyan oxidok, amelyek a savak osztályába tartozó hidroxidoknak felelnek meg. Ilyen 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. Kölcsönhatásba lép vízzel, savat képezve:

SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4.

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

2. Reagáljon bázisú oxidokkal, hogy sót képezzen:

CO 2 + CaO → CaCO 3

3. Lúgokkal lép kölcsönhatásba, sót és vizet képezve:

CO 2 + Ba (OH) 2 → BaCO 3 + H 2 O.

Rész amfoter oxid amfoter tulajdonságokkal rendelkező elemet tartalmaz. Az amfoteritás alatt a vegyületek azon képességét értjük, hogy a körülményektől függően savas és bázikus tulajdonságokat mutatnak. Például a cink-oxid ZnO lehet bázis és sav is (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. Savakkal kölcsönhatásba lépve sót és vizet képeznek:

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.

Koordinációs szám - olyan jellemző, amely meghatározza a legközelebbi 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 nem oldódnak vízben, és nem reagálnak vele.

Van kérdésed? Szeretne többet tudni az oxidokról?
Segítséget kérni egy oktatótól -.
Az első óra ingyenes!

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