Oxidok kinyerése egyszerű anyagok égetése során. Oxidok: osztályozás és kémiai tulajdonságok

Oxidok.

Ezek összetett anyagok, amelyek KÉT elemből állnak, 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-oxid (III)

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-oxid (V)

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-oxid (III)

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.

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

4Na + O 2 \u003d 2Na 2 O

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

2). Égés, azaz. kölcsönhatás egy összetett anyag oxigénjével (amelyből áll két elem) ebben az esetben, 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 \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

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

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

2Al (OH) 3 \u003d Al 2 O 3 + 3H 2 O

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

CaCO 3 \u003d CaO + CO 2

MgSO 3 \u003d MgO + SO 2

Kémiai tulajdonságok.

én. bázikus oxidok.

alkáli.

Na 2 O + H 2 O \u003d 2NaOH

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

СuO + H 2 O = a reakció nem megy végbe, mert egy esetleges rezet tartalmazó bázis oldhatatlan

2). Reagál savakkal, sót és vizet képezve. (A bázikus oxid és a savak MINDIG reagálnak)

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

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

3). Reakció savas oxidokkal só képzése céljából.

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

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

négy). A hidrogén reakcióba lép fémet és vizet képezve.

CuO + H 2 \u003d Cu + H 2 O

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

II.Savas oxidok.

egy). Kölcsönhatás vízzel, ennek létre kell jönnie sav.(CsakSiO 2 nem lép kölcsönhatásba vízzel)

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

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

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

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

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

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

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

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

Alapvető gyakorlatok.

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

K 2 O + P 2 O 5 \u003d

Megoldás.

Ahhoz, hogy felírjuk, mi képződik ennek eredményeként, meg kell határozni, hogy mely anyagok reagáltak - itt kálium-oxid (bázisos) és foszfor-oxid (savas) a tulajdonságok szerint -, az eredmény SÓ legyen (lásd a 1. sz. tulajdonságot. 3) és a só atomokból, fémekből (esetünkben káliumból) és egy foszfort tartalmazó savmaradékból (azaz PO 4 -3 -foszfátból) áll.

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

reakció típusa - vegyület (mivel két anyag reagál, és 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). Minden nyilat megszámozunk. Ezért 4 egyenletet kell felírni. A nyíltól balra írt anyag (a kiindulási anyag) belép a reakcióba, és a reakció eredményeként keletkezik a jobbra írt anyag (a reakciótermék). Fejtsük meg a lemez első részét:

Ca + ... .. → CaO Figyelünk arra, hogy egy egyszerű anyag reagál, és oxid képződik. Az oxidok előállítási módszereinek ismeretében (1. sz.) arra a következtetésre jutunk, hogy ebben a reakcióban -oxigén (O 2) hozzáadása szükséges.

2Са + О 2 → 2СаО

Térjünk át a 2-es számú transzformációra

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-as transzformációra

Ca (OH) 2 → CaCO 3

Сa(OH) 2 + ….. = CaCO 3 + …….

Arra a következtetésre jutunk, hogy itt a szén-dioxid CO 2 -ről van szó, mivel. csak lúgokkal kölcsönhatásba lépve képez sót (lásd a savas oxidok 2. tulajdonságát)

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

Térjünk át a 4-es számú transzformációra

CaCO 3 → CaO

CaCO 3 \u003d ... .. 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 \u003d CaO + CO 2

3). Az alábbi anyagok közül melyik lép kölcsönhatásba CO 2 -vel. Írj reakcióegyenleteket!

DE). sósav b. Nátrium-hidroxid B). Kálium-oxid d. Víz

D). Hidrogén E). Kén-oxid (IV).

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

egy). CO 2 + 2NaOH \u003d Na 2 CO 3 + H 2 O

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

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 reakcióval 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 (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 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 egy anyag - 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 tudnak lépni. 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!)

1. Egyszerű anyagok oxigénnel történő oxidációja (egyszerű anyagok elégetése):

2 mg + O 2 = 2MgO

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

A módszer nem alkalmazható alkálifém-oxidok előállítására, mivel oxidálva az alkálifémek általában nem oxidokat adnak, hanem peroxidok (Na 2 O 2 , K 2 O 2 ) .

A nemesfémeket nem oxidálja a légköri oxigén, pl. DEu, DEg, Rt.

2. Összetett anyagok (bizonyos savak sói és nemfémek hidrogénvegyületei) oxidációja:

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

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

3.Bomlás hidroxidok (bázisok és oxigéntartalmú savak) hevítésével:

TÓL TŐLu(Ő) 2 TÓL TŐLuO + H 2 O

H 2 ÍGY 3 ÍGY 2 + H 2 O

Ez a módszer nem használható alkálifém-oxidok előállítására, mivel a lúgok bomlása túl magas hőmérsékleten megy végbe.

4.Az oxigéntartalmú savak egyes sóinak lebontása:

CaCO 3 CaO + CO 2

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

Nem szabad megfeledkezni arról, hogy az alkálifém-sók hevítéskor nem bomlanak le, és oxidokká alakulnak.

1.1.7. Oxidok alkalmazásai.

Számos természetes ásvány oxid (lásd a 7. táblázatot), és érc nyersanyagként használják a megfelelő fémek előállításához.

Például:

Bauxit A1 2 O 3 · nH 2 O.

VörösvasércFe 2 O 3 .

MagnetitFeO ·Fe 2 O 3 .

CassiteriteSNO 2 .

Piroluzit Mnem 2 .

Rutil TénO 2 .

ásványi korund (A1 2 O 3 ) nagy keménységű, csiszolóanyagként használják. Átlátszó, piros és kék színű kristályai drágakövek - rubin és zafír.

Oltatlan mész (CaO) mészkő pörkölésével nyerik (CaCO 3 ) , széles körben használják az építőiparban, a mezőgazdaságban és reagensként fúrófolyadékokhoz.

vas-oxidok (Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 ) olaj- és gázkutak fúrásánál súlyzó- és kénhidrogén-semlegesítő szerként használják.

Szilícium(IV)-oxid (SiO 2 ) kvarchomok formájában széles körben használják üveg-, cement- és zománcgyártáshoz, fémek felületének homokfúvásához, perforáláshoz hidrohomokfúváshoz és olaj- és gázkutak hidraulikus repesztéséhez. A legkisebb gömb alakú részecskék (aeroszol) formájában hatékony habzásgátlóként használják fúrófolyadékokhoz és töltőanyagként gumitermékek (fehér gumi) gyártásánál.

Számos oxid (A1 2 O 3 , Kr 2 O 3 , V 2 O 5 , TÓL TŐLuó,NO) katalizátorként használják a modern vegyiparban.

A szén, olaj és olajtermékek egyik fő égéstermékeként a szén-dioxid (CO 2 ) termelő képződményekbe injektálva fokozza azok olajkinyerését. A CO 2-t tűzoltó készülékek és szénsavas italok töltésére is használják.

A tüzelőanyag égési rendszerének (NO, CO) vagy a kénes tüzelőanyag (SO 2) elégetése során keletkező oxidok a légkört szennyező termékek. A modern gyártás, valamint a szállítás szigorú ellenőrzést biztosít az ilyen oxidok tartalmának és semlegesítésének,

A nitrogén (NO, NO 2) és a kén (SO 2, SO 3) oxidjai a salétromsav (HNO 3) és kénsav (H 2 SO 4) nagyüzemi előállítása közbenső termékei.

A króm (Cr 2 O 3) és az ólom (2PbO PbO 2 - minium) oxidjait korróziógátló festékkompozíciók előállításához használják.

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, amikor ég, 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

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 től 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 púderek gyártásában. 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