Властивості простих речовин та оксидів. Способи одержання оксидів

Оксиди- Це складні речовини, що складаються з атомів двох елементів, один з яких - кисень зі ступенем окислення -2. При цьому кисень пов'язаний лише з меншим електронегативним елементом.

Залежно від другого елемента оксиди виявляють різні хімічні властивості. У шкільному курсі оксиди традиційно ділять на солеутворюючі та несолетворні. Деякі оксиди відносять до солеподібних (подвійних).

Подвійніоксиди - це деякі оксиди, утворені елементом з різними ступенями окиснення.

Солеутворюючіоксиди ділять на основні, амфотерні та кислотні.

Основніоксиди - це оксиди, що мають характерні основні властивості. До них відносять оксиди, утворені атомами металів зі ступенем окиснення +1 і +2.

Кислотніоксиди - це оксиди, що характеризуються кислотними властивостями. До них відносять оксиди, утворені атомами металів зі ступенем окиснення +5, +6 та +7, а також атомами неметалів.

Амфотерніоксиди - це оксиди, що характеризуються і основними, і кислотними властивостями. Це оксиди металів зі ступенем окиснення +3 і +4, а також чотири оксиди зі ступенем окиснення +2: ZnO, PbO, SnO та BeO.

Несолетворніоксиди не виявляють характерних основних чи кислотних властивостей, їм відповідають гидроксиды. До несолетворних відносять чотири оксиди: CO, NO, N 2 O і SiO.

Класифікація оксидів

Одержання оксидів

Загальні способи одержання оксидів:

1. Взаємодія простих речовин із киснем :

1.1. Окислення металів: більшість металів окислюються киснем до оксидів зі стійкими ступенями окиснення.

Наприклад,алюміній взаємодіє з киснем з утворенням оксиду:

4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

Не взаємодіють із киснем золото, платина, паладій.

Натрійпри окисленні киснем повітря утворює переважно пероксид Na 2 O 2 ,

2Na + O 2 → 2Na 2 O 2

Калій, цезій, рубідійутворюють переважно пероксиди складу MeO 2:

K + O 2 → KO 2

Примітки: метали зі змінним ступенем окиснення окислюються киснем повітря, як правило, до проміжного ступеня окиснення (+3):

4Fe + 3O 2 → 2Fe 2 O 3

4Cr + 3O 2 → 2Cr 2 O 3

Залізотакож горить з утворенням залізної окалини - оксиду заліза (II, III):

3Fe + 2O 2 → Fe 3 O 4

1.2. Окислення простих речовин-неметалів.

Як правило, при окисленні неметалів утворюється оксид неметалу з вищим ступенем окислення, якщо кисень у надлишку, або оксид неметалу з проміжним ступенем окислення, якщо кисень у нестачі.

Наприклад, фосфор окислюється надлишком кисню до оксиду фосфору (V), а під дією нестачі кисню до оксиду фосфору (III):

4P + 5O 2(поз.) → 2P 2 O 5

4P + 3O 2(тиж.) → 2P 2 O 3

Але є деякі винятки .

Наприклад, сірка згоряє тільки до оксиду сірки (IV):

S + O 2 → SO 2

Оксид сірки (VI) можна отримати тільки окисленням оксиду сірки (IV) у жорстких умовах у присутності каталізатора:

2SO 2 + O 2=2SO 3

Азот окислюється киснем тільки при дуже високій температурі (близько 2000 про С) або під дією електричного розряду, і тільки до оксиду азоту (II):

N 2 + O 2 = 2NO

Чи не окислюється киснем фтор F 2 (сам фтор окислює кисень). Не взаємодіють із киснем інші галогени (хлор Cl 2 , бром та інших.), інертні гази (гелій He, неон, аргон, криптон).

2. Окислення складних речовин(Бінарних сполук): сульфідів, гідридів, фосфідів і т.д.

При окисненні киснем складних речовин, що складаються, як правило, з двох елементів, утворюється суміш оксидів цих елементів у стійких ступенях окиснення.

Наприклад, при спалюванні піриту FeS 2 утворюються оксид заліза (III) та оксид сірки (IV):

4FeS 2 + 11O 2 → 2Fe 2 O 3 + 8SO 2

Сірководень горить з утворенням оксиду сірки (IV) при надлишку кисню та з утворенням сірки при нестачі кисню:

2H 2 S + 3O 2(поз.) → 2H 2 O + 2SO 2

2H 2 S + O 2(тиж.) → 2H 2 O + 2S

А ось аміак горить з утворенням простої речовини N 2 т.к. азот реагує з киснем лише у жорстких умовах:

4NH 3 + 3O 2 →2N 2 + 6H 2 O

А ось у присутності каталізатора аміак окислюється киснем до оксиду азоту (II):

4NH 3 + 5O 2 → 4NO + 6H 2 O

3. Розкладання гідроксидів. Оксиди можна отримати також із гідроксидів - кислот або основ. Деякі гідроксиди нестійкі, і мимовільно розпадаються на оксид та воду; для розкладання деяких інших (зазвичай нерозчинних у воді) гідроксидів необхідно їх нагрівати (прожарювати).

гідроксид → оксид + вода

Мимовільно розкладаються у водному розчині вугільна кислота, сірчиста кислота, гідроксид амонію, гідроксиди срібла (I), міді (I):

H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2

H 2 SO 3 → H 2 O + SO 2

NH 4 OH → NH 3 + H2O

2AgOH → Ag 2 O + H 2 O

2CuOH → Cu 2 O + H 2 O

При нагріванні розкладаються на оксиди більшість нерозчинних гідроксидів - кремнієва кислота, гідроксиди важких металів - гідроксид заліза (III) та ін.

H 2 SiO 3 → H 2 O + SiO 2

2Fe(OH) 3 → Fe 2 O 3 + 3H 2 O

4. Ще один спосіб отримання оксидів розкладання складних сполук - солей .

Наприклад, нерозчинні карбонати та карбонат літію при нагріванні розкладаються на оксиди:

Li 2 CO 3 → H 2 O + Li 2 O

CaCO 3 → CaO + CO 2

Солі, утворені сильними кислотами-окислювачами (нітрати, сульфати, перхлорати та ін.), при нагріванні, як правило, розкладаються зі зміною ступеня окислення:

2Zn(NO 3) 2 → 2ZnO + 4NO 2 + O 2

Докладніше про розкладання нітратів можна прочитати у статті.

Хімічні властивості оксидів

Значна частина хімічних властивостей оксидів описується схемою взаємозв'язку основних класів неорганічних речовин.

Хімічні властивості основних оксидів

Детально про хімічні властивості оксидів можна прочитати у відповідних статтях:

Ви можете придбати відеоурок (запис вебінару, 1,5 години) та комплект теорії на тему «Оксиди: отримання та хімічні властивості». Вартість матеріалів - 500 рублів. Оплата через систему Яндекс.Гроші (Visa, Mastercard, МИР, Maestro) за посиланням.

Увага!Після оплати необхідно надіслати повідомлення з позначкою «Оксиди» із зазначенням адреси електронної пошти, на яку можна надіслати посилання для скачування та перегляду вебінару. Протягом доби після оплати замовлення та отримання повідомлення матеріали вебінару надійдуть на вашу пошту. Повідомлення можна надіслати одним із таких способів:

  • через смс, Viber або whatsapp на номер +7-977-834-56-28;
  • через e-mail: [email protected]

Без повідомлення ми не зможемо ідентифікувати платіж та надіслати Вам матеріали.

Розкладання хлоратів

Хлорами - група хімічних сполук, солі хлорнуватої кислоти HClO3. Хлорат аніон має структуру тригональної піраміди (dСl-О = 0,1452-0,1507 нм, кут ОСlО = 106°). Аніон СlО3- не утворює ковалентних зв'язків через атом і не схильний утворювати координаційні зв'язки. Зазвичай кристалічні речовини, розчинні у воді та деяких полярних органічних розчинниках. У твердому стані за кімнатної температури досить стабільні. При нагріванні або при каталізатора розкладаються з виділенням кисню. З горючими речовинами можуть утворювати вибухові суміші.

Хлорати є сильними окислювачами як у розчині, так і в твердому стані: суміші безводних хлоратів із сіркою, вугіллям та іншими відновниками, вибухають при швидкому нагріванні та ударі. Хоча хлор у хлоратах знаходиться не в вищій мірі окислення, окислити його до водному розчині вдається тільки електрохімічно або під дією XeF2. Хлорати металів змінної валентності зазвичай нестійкі і схильні до вибухового розпаду. Усі хлорати лужних металів розкладаються із виділенням великої кількості тепла на МеСl і О2, з проміжним утворенням перхлоратів. Розкладання хлоратів при нагріванні розглянемо на прикладі хлорату калію:

2KClO 3 = 2KCl + 3O 2 ^ (200 °C, у присутності MnO2, Fe2O3, CuO та ін.)

Без каталізаторів ця реакція йде з проміжним утворенням перхлорату калію:

4KClO3 = 3KClO4 + KCl (400 °C)

який потім розкладається:

KClO4 = KCl + 2O2^ (550-620 °C)

Потрібно відзначити те, що хлорати калію з відновниками (фосфором, сіркою, органічними сполуками) вибухові та чутливі до тертя та ударів, чутливість підвищується в присутності броматів та солей амонію. Через високу чутливість складів з бертолетової сіллю вони практично не застосовуються для виробництва промислових і військових вибухових речовин.

Іноді ця суміш використовується в піротехніці як джерело хлору для кольоровополум'яних складів, входить до складу паливної речовини сірникової головки, і вкрай рідко як ініціюють вибухові речовини (хлоратний порох - "сосис", шнур, що детонує, терковий склад ручних гранат вермахту).

Розкладання карбонатів

Карбонати - солі вугільної кислоти, мають склад Мех(СО3) у. Усі карбонати розкладаються при нагріванні з утворенням оксиду металу та вуглекислого газу:

Na2CO3 > Na2O + CO2^ (при 1000 ° С)

МgCO3 > MgO + CO2^ (при 650 ° С)

Можна також відзначити кислі солі кутової кислоти, які розпадаються на оксид металу, воду та вуглекислий газ. Гідрокарбонат амонію розпадається вже при t 60 °C швидко розпадається на NH3, CO2 і H2O, в харчовій промисловості він класифікується як емульгатор.

На процесі розкладання, пов'язаному з виділенням газів, засноване застосування карбонату амонію замість дріжджів у хлібопеченні та кондитерській промисловості (харчова добавка Е503).

Розкладання нерозчинних у воді основ

Гідроксиди металів, нерозчинні у воді легко висушити, а потім нагріти. Речовина розпадеться на оксид металу і воду, так при розкладанні Cu(OH)2 , який у воді має яскраво-синю сирну структуру, ми можемо спостерігати почорніння розчину, що говорить нам про утворення оксиду міді (II).

Розкладання оксидів

Розкладання оксидів можна розглянути з прикладу з водою. Розкладання води відбувається при дуже високих температурах (близько 3000 ° C):

2 H 2 О(ж) + 572 кДж = 2 H 2 (г) + O 2 (г);

Ця реакція проходить в електричній дузі, де зберігається необхідна температура. За цим прикладом можна сказати про високу стійкість оксидів, розкладання яких може бути дуже трудомістким та енерговитратним процесом.

Оксиди - це неорганічні сполуки, що складаються з двох хімічних елементів, одним із яких є кисень у ступені окислення -2. Єдиним елементом, що не утворює оксид, є фтор, який у поєднанні з киснем утворює фторид кисню. Це з тим, що фтор є більш электроотрицательным елементом, ніж кисень.

Цей клас сполук є дуже поширеним. Щодня людина зустрічається з різноманітними оксидами у повсякденному житті. Вода, пісок, вуглекислий газ, що видихається, вихлопи автомобілів, іржа — все це приклади оксидів.

Класифікація оксидів

Усі оксиди, за здатністю утворити солі, можна розділити на дві групи:

  1. Солеутворюючіоксиди (CO 2 , N 2 O 5 ,Na 2 O, SO 3 і т. д.)
  2. Несолетворніоксиди(CO, N 2 O,SiO, NO тощо)

У свою чергу солеутворюючі оксиди поділяють на 3 групи:

  • Основні оксиди- (Оксиди металів - Na 2 O, CaO, CuO і т д)
  • Кислотні оксиди— (Оксиди неметалів, а також оксиди металів у ступені окислення V-VII — Mn 2 O 7 ,CO 2 , N 2 O 5 , SO 2 , SO 3 тощо)
  • (Оксиди металів зі ступенем окислення III-IV а також ZnO, BeO, SnO, PbO)

Ця класифікація полягає в прояві оксидами певних хімічних властивостей. Так, основним оксидам відповідають основи, а кислотним оксидам - ​​кислоти. Кислотні оксиди реагують з основними оксидами з утворенням відповідної солі, ніби реагували основу і кислота, відповідні даним оксидам: Аналогічно, амфотерним оксидам відповідають амфотерні основи, які можуть виявляти як кислотні, так і основні властивості: Хімічні елементи, що виявляють різний ступінь окислення, можуть утворювати різні оксиди. Щоб якось розрізняти оксиди таких елементів, після назви оксиди, у дужках вказується валентність.

CO 2 – оксид вуглецю (IV)

N 2 O 3 – оксид азоту (III)

Фізичні властивості оксидів

Оксиди дуже різноманітні за своїми фізичними властивостями. Вони можуть бути як рідинами (Н 2 Про), так і газами (СО 2 , SO 3) або твердими речовинами (Al 2 O 3 Fe 2 O 3). При цьому основні оксиди, як правило, тверді речовини. Забарвлення оксиди також мають найрізноманітнішу - від безбарвного (Н 2 О, СО) і білого (ZnO, TiO 2) до зеленого (Cr 2 O 3) і навіть чорного (CuO).

  • Основні оксиди

Деякі оксиди реагують з водою з утворенням відповідних гідроксидів (підстав):Основні оксиди реагують з кислотними оксидами з утворенням солей:Аналогічно реагують і з кислотами, але з виділенням води:Оксиди металів, менш активних ніж алюміній, можуть відновлюватися до металів:

  • Кислотні оксиди

Кислотні оксиди у реакції з водою утворюють кислоти: Деякі оксиди (наприклад оксид кремнію SiO2) не взаємодіють з водою, тому кислоти одержують іншими шляхами.

Кислотні оксиди взаємодіють з основними оксидами, утворюю солі:Так само, з утворення солей, кислотні оксиди реагують з основами:Якщо даному оксиду відповідає багатоосновна кислота, то так само може утворитися кисла сіль:Нелеткі кислотні оксиди можуть заміщати в солях леткі оксиди:

Як говорилося раніше, амфотерні оксиди, залежно та умовами, можуть виявляти як кислотні, і основні властивості. Так вони виступають як основні оксиди в реакціях з кислотами або кислотними оксидами, з утворенням солей: І в реакціях з основами або основними оксидами виявляють кислотні властивості:

Одержання оксидів

Оксиди можна отримати найрізноманітнішими способами, ми наведемо основні їх.

Більшість оксидів можна отримати безпосереднім взаємодією кисню з хімічним елементом: При випаленні або горінні різних бінарних сполук: Термічне розкладання солей, кислот та основ: Взаємодія деяких металів із водою:

Застосування оксидів

Оксиди дуже поширені по всій земній кулі і знаходять застосування як у побуті, так і в промисловості. Найважливіший оксид — оксид водню, вода — уможливив життя на Землі. Оксид сірки SO 3 використовують для отримання сірчаної кислоти, а також для обробки харчових продуктів - так збільшують термін зберігання, наприклад, фруктів.

Оксиди заліза використовують для одержання фарб, виробництва електродів, хоча найбільше оксидів заліза відновлюють до металевого заліза металургії.

Оксид кальцію, також відомий як негашене вапно, застосовують у будівництві. Оксиди цинку та титану мають білий колір і нерозчинні у воді, тому стали гарним матеріалом для виробництва фарб – білил.

Оксид кремнію SiO2 є основним компонентом скла. Оксид хрому Cr 2 O 3 застосовують для виробництва кольорового зеленого скла і кераміки, а за рахунок високих властивостей міцності — для полірування виробів (у вигляді пасти ГОІ).

Оксид вуглецю CO 2 , який виділяють при диханні всі живі організми, використовується для пожежогасіння, а також у вигляді сухого льоду для охолодження чого-небудь.

Сьогодні ми розпочинаємо знайомство з найважливішими класами неорганічних сполук. Неорганічні речовини за складом поділяються, як ви знаєте, на прості і складні.


ОКСІД

КИСЛОТА

ЗАСНУВАННЯ

СІЛЬ

Е х О у

НnA

А – кислотний залишок

Ме(ВІН)b

ВІН – гідроксильна група

Me n A b

Складні неорганічні речовини поділяють на чотири класи: оксиди, кислоти, основи, солі. Ми починаємо з класу оксидів.

ОКСИДИ

Оксиди - це складні речовини, що складаються з двох хімічних елементів, один з яких кисень, з валентністю 2. Лише один хімічний елемент - фтор, з'єднуючись з киснем, утворює не оксид, а фторид кисню OF 2 .
Називаються вони просто – "оксид + назва елемента" (див. таблицю). Якщо валентність хімічного елемента є змінною, то вказується римською цифрою, укладеною в круглі дужки, після назви хімічного елемента.

Формула

Назва

Формула

Назва

оксид вуглецю (II)

Fe 2 O 3

оксид заліза (III)

оксид азоту (II)

CrO 3

оксид хрому (VI)

Al 2 O 3

оксид алюмінію

оксид цинку

N 2 O 5

оксид азоту (V)

Mn 2 O 7

оксид марганцю (VII)

Класифікація оксидів

Всі оксиди можна розділити на дві групи: солеутворюючі (основні, кислотні, амфотерні) та несолетворні або байдужі.

Оксиди металів Ме х О у

Оксиди неметалів неме х О у

Основні

Кислотні

Амфотерні

Кислотні

байдужі

I, II

Ме

V-VII

Me

ZnO,BeO,Al 2 O 3 ,

Fe 2 O 3 , Cr 2 O 3

> II

ні

I, II

ні

CO, NO, N 2 O

1). Основні оксиди– це оксиди, яким відповідають основи. До основних оксидів відносяться оксиди металів 1 та 2 груп, а також металів побічних підгруп з валентністю I і II (крім ZnO - оксид цинку та BeO – оксид берилію):

2). Кислотні оксиди- Це оксиди, яким відповідають кислоти. До кислотних оксидів відносяться оксиди неметалів (крім несолетворних – байдужих), а також оксиди металів побічних підгруп з валентністю від V до VII (Наприклад, CrO 3 -оксид хрому (VI), Mn 2 O 7 - оксид марганцю (VII)):


3). Амфотерні оксиди– це оксиди, яким відповідають основи та кислоти. До них відносяться оксиди металів головних та побічних підгруп з валентністю III , іноді IV , а також цинк та берилій (Наприклад, BeO, ZnO, Al2O3, Cr2O3).

4). Несолетворні оксиди– це оксиди байдужі до кислот та основ. До них відносяться оксиди неметалів з валентністю I і II (Наприклад, N 2 O, NO, CO).

Висновок: характер властивостей оксидів насамперед залежить від валентності елемента.

Наприклад, оксиди хрому:

CrO (II- Основний);

Cr 2 O 3 (III- Амфотерний);

CrO 3 (VII- Кислотний).

Класифікація оксидів

(За розчинністю у воді)

Кислотні оксиди

Основні оксиди

Амфотерні оксиди

Розчинні у воді.

Виняток – SiO 2

(Не розчинний у воді)

У воді розчиняються тільки оксиди лужних та лужноземельних металів

(це метали

І «А» та ІІ «А» груп,

виняток Be , Mg )

Із водою не взаємодіють.

У воді не розчиняються

Виконайте завдання:

1. Випишіть окремо хімічні формули солеутворювальних кислотних та основних оксидів.

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

2. Дані речовини : 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

Випишіть оксиди та класифікуйте їх.

Одержання оксидів

Тренажер "Взаємодія кисню із простими речовинами"

1. Горіння речовин (Окислення киснем)

а) простих речовин

Тренажер

2Mg +O 2 =2MgO

б) складних речовин

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

2.Розкладання складних речовин

(використовуйте таблицю кислот, див. додатки)

а) солей

СІЛЬt= ОСНОВНИЙ ОКСИД+КИСЛОТНИЙ ОКСИД

СаCO 3 = CaO+CO 2

б) Нерозчинних основ

Ме(ВІН)bt= Me x O y+ H 2 O

Cu (OH) 2 t = CuO + H 2 O

в) кисневмісних кислот

НnA =КИСЛОТНИЙ ОКСИД + H 2 O

H 2 SO 3 =H 2 O+SO 2

Фізичні властивості оксидів

При кімнатній температурі більшість оксидів - тверді речовини (СаО, Fe 2 O 3 та ін), деякі - рідини (Н 2 Про, Сl 2 Про 7 та ін) та гази (NO, SO 2 та ін).

Хімічні властивості оксидів

ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ОСНОВНИХ ОКСИДІВ

1. Основний оксид + Кислотний оксид = Сіль (р. з'єднання)

CaO + SO 2 = CaSO 3

2. Основний оксид + Кислота = Сіль + Н 2 О (р. обміну)

3 K 2 O + 2 H 3 PO 4 = 2 K 3 PO 4 + 3 H 2 O

3. Основний оксид + вода = луг (р. з'єднання)

Na 2 O + H 2 O = 2 NaOH

ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ КИСЛОТНИХ ОКСИДІВ

1. Кислотний оксид + Вода = Кислота (р. з'єднання)

З O 2 + H 2 O = H 2 CO 3 , SiO 2 - не реагує

2. Кислотний оксид + Основа = Сіль + Н 2 О (р. обміну)

P 2 O 5 + 6 KOH = 2 K 3 PO 4 + 3 H 2 O

3. Основний оксид + Кислотний оксид = Сіль (р. з'єднання)

CaO + SO 2 = CaSO 3

4. Менш леткі витісняють летючі їх солей

CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2

ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ АМФОТЕРНИХ ОКСИДІВ

Взаємодіють як із кислотами, і з лугами.

ZnO + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2 O

ZnO + 2 NaOH + H 2 O = Na 2 [ Zn (OH ) 4 ] (у розчині)

ZnO + 2 NaOH = Na 2 ZnO 2 + H 2 O (при сплавленні)

Застосування оксидів

Деякі оксиди не розчиняються у воді, але багато хто вступає з водою в реакції сполуки:

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4

CaO + H 2 O = Ca( OH) 2

В результаті часто виходять дуже потрібні та корисні сполуки. Наприклад, H 2 SO 4 - сірчана кислота, Са(ОН) 2 - гашене вапно і т.д.

Якщо оксиди нерозчинні у воді, то люди вміло використовують і це їхня властивість. Наприклад, оксид цинку ZnO – речовина білого кольору, тому використовується для приготування білої олії (цинкові білила). Оскільки ZnO практично не розчиняється у воді, то цинковими білилами можна фарбувати будь-які поверхні, у тому числі й ті, що піддаються впливу атмосферних опадів. Нерозчинність та неотруйність дозволяють використовувати цей оксид при виготовленні косметичних кремів, пудри. Фармацевти роблять з нього в'яжучий і порошок, що підсушує, для зовнішнього застосування.

Такі ж цінні властивості має оксид титану (IV) – TiO 2 . Він також має гарний білий колір і застосовується для виготовлення титанових білил. TiO 2 не розчиняється у воді, а й у кислотах, тому покриття з цього оксиду особливо стійкі. Цей оксид додають до пластмаси для надання їй білого кольору. Він входить до складу емалей для металевого та керамічного посуду.

Оксид хрому (III) – Cr 2 O 3 – дуже міцні кристали темно-зеленого кольору, які не розчиняються у воді. Cr 2 O 3 використовують як пігмент (фарбу) при виготовленні декоративного зеленого скла та кераміки. Відома багатьом паста ГОІ (скорочення від найменування "Державний оптичний інститут") застосовується для шліфування та полірування оптики, металевих виробів у ювелірній справі.

Завдяки нерозчинності та міцності оксиду хрому (III) його використовують і в поліграфічних фарбах (наприклад, для фарбування грошових купюр). Взагалі, оксиди багатьох металів застосовуються як пігменти для найрізноманітніших фарб, хоча це далеко не єдине їх застосування.

Завдання для закріплення

1. Випишіть окремо хімічні формули солеутворювальних кислотних та основних оксидів.

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

2. Дані речовини : 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

Виберіть із переліку: основні оксиди, кислотні оксиди, байдужі оксиди, амфотерні оксиди та дайте їм назви.

3. Закінчіть УХР, вкажіть тип реакції, назвіть продукти реакції

Na 2 O + H 2 O =

N 2 O 5 + H 2 O =

CaO + HNO 3 =

NaOH + P 2 O 5 =

K 2 O + CO 2 =

Cu(OH) 2 =? +?

4. Здійсніть перетворення за схемою:

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

Хотілося б дати якомога простіше визначення оксиду - це з'єднання елемента з киснем. Але існують кислоти та солі. Розглянемо сполуки H2O2 та BaO2. Перекис водню є слабкою кислотою (вона дисоціює у воді даючи іони водню та аніони HO2- та O2-2). Пероксид барію – це барієва сіль перекису водню. У молекул H2O2 і BaO2 є кисневий місток -O-O-, тому ступінь окислення кисню у цих сполуках -1. У неорганічній хімії зазвичай пероксиди до класу оксидів не відносять і тому необхідно уточнити визначення оксиду таким чином, щоб пероксиди до цього класу не потрапляли. Фтор найактивніший неметал і за ним йде кисень. Формальний ступінь окислення атома кисню в оксиді фтору +2, а у всіх інших оксидах -2. Отже, оксидами називають сполуки елементів з киснем, у яких кисень виявляє формальний ступінь окислення рівну -2 (за винятком оксиду фтору, де вона дорівнює +2).

Один і той же хімічний елемент може утворювати з киснем не один оксид, а кілька, наприклад, азоту відомі оксиди N2O, NO, N2O3, NO2, N2O4, N2O5. У всіх цих оксидах ступінь окислення у кисню -2, а в азоту відповідно +1, +2, +3, +4, +4 і +5. У двох оксидів: NO2 і N2O4 ступенів окиснення азоту та кисню збігаються. У назві речовин відбивається історія розвитку хімії як науки. У період накопичення експериментальних даних у хімії назви речовин відображали або спосіб їх отримання (палена магнезія: MgCO3 ® MgO + CO2), або характер впливу на людину (N2O - газ, що веселить), або сферу застосування (пурпурно-червона фарба "сурік" - Pb3O4 ) і т.д. У міру того як дедалі більше людей вивчало хімію, у міру того як дедалі більше речовин треба було охарактеризувати і запам'ятати виникла потреба просто словами називати формулу речовини. Введення понять валентність, ступінь окиснення тощо. впливало на назви речовин. Ми наведемо таблицю, в якій наведено назви оксидів азоту при використанні різних стилів і номенклатур.

Одержання оксидів

При вивченні цього розділу особливу увагу буде приділено взаємозв'язку "споріднених" речовин із різних класів.

Як отримати оксиди із простих речовин? Їх окисненням:

2Mg + O2 = 2MgO, 2C + O2 = 2CO, C + O2 = CO2.

Розглянемо лише важливу можливість отримання оксиду із простих речовин. Отримання CO та CO2 буде розглянуто у розділі "Вуглець".

Чи можна отримати оксиди із оксидів? Так:

2SO2 + O2 = 2SO3, 2SO3 = 2SO2 + O2, Fe2O3 + CO = 2FeO + CO2.

Чи можна отримати оксиди із гідроксидів? Так:

Ca(OH)2 CaO + H2O, H2CO3 = CO2 + H2O.

Чи можна отримати оксиди із солей? Так:

CaCO3 CaO + CO2, 2Cu(NO3)2 = 2CuO + 4NO2 + O2.

Властивості оксидів

Якщо уважно подивитися реакції, написані вище, то ті з них, в яких оксиди зустрічалися в лівій частині рівняння, будуть говорити нам про властивості оксидів. Ці загальні всім оксидів властивості ставляться до окислювально-відновних процесів:

2SO2 + O2 = 2SO3, 2SO3 = 2SO2 + O2, Fe2O3 + CO = 2FeO + CO2, Al + Fe2O3 = Al2O3 + Fe, C + Fe2O3 = CO + 2FeO.

Проте властивості оксидів зазвичай розглядаються з урахуванням їх класифікації.

Властивості основних оксидів

Насамперед треба показати, що гідроксиди, що їм відповідають, є підставами:

CaO + H2O = Ca(OH)2, Ca(OH)2 = Ca2+ + 2OH-,

тобто. оксиди лужних та лужноземельних металів при взаємодії з водою дають розчинні у воді основи, які називаються лугами.

Основні оксиди, реагуючи з кислотними або амфотерними оксидами, дають солі:

CaO + SO3 = CaSO4, BaO + Al2O3 = Ba(AlO2)2.

Основні оксиди, реагуючи з кислотними або амфотерними гідроксидами, дають солі:

CaO + H2SO4 = CaSO4 + H2O, K2O + Zn(OH)2 = K2ZnO2 + H2O.

Основні оксиди, реагуючи з кислими солями, дають середні солі:

CaO + Ca(HCO3)2 = 2CaCO3 + H2O.

Основні оксиди, реагуючи з нормальними солями, дають основні солі:

MgO + MgCl2 + H2O = 2Mg(OH)Cl.

Властивості кислотних оксидів

Гідроксиди, що відповідають кислотним оксидам, є кислотами:

SO3 + H2O = H2SO4, H2SO4 = 2H + + SO42-.

Багато кислотних оксидів, розчиняючись у воді, дають кислоти. Але є й такі кислотні оксиди, які розчиняються у воді і з нею не взаємодіють: SiO2.

Кислотні оксиди, реагуючи з основними або амфотерними оксидами, дають солі:

SiO2 + CaO = CaSiO3, 3SO3 + Al2O3 = Al2(SO4)3.

Кислотні оксиди, реагуючи з основними або амфотерними гідроксидами, дають солі:

SO3 + Ca(OH)2 = CaSO4 + H2O, SO3 + Zn(OH)2 = ZnSO4 + H2O.

Кислотні оксиди, реагуючи із основними солями, дають середні солі.

Кислотні оксиди, реагуючи з нормальними солями, дають кислі солі:

CO2 + CaCO3 + H2O = Ca(HCO3)2.

Властивості амфотерних оксидів

Гідроксиди, що відповідають амфотерним оксидам, мають амфотерні властивості:

Zn(OH)2 = Zn2+ + 2OH-, H2ZnO2 = 2H+ + ZnO22-.

Амфотерні оксиди не розчиняються у введенні.

Амфотерні оксиди, реагуючи з основними або кислотними оксидами, дають солі:

Al2O3 + K2O = 2KAlO2, Al2O3 + 3SO3 = Al2(SO4)3.

Амфотерні оксиди, реагуючи з основними або кислотними гідроксидами, дають солі:

ZnO + 2KOH = K2ZnO2 + H2O, ZnO + H2SO4 = ZnSO4 + H2O.



Останні матеріали розділу:

Вправа
Вправа "внутрішній компас" Що я повинен

Прогуляйтеся центром будь-якого старого міста: огляньте старовинну церкву, музей, парк. . Тепер вирушайте додому. Відходьте, простежуйте свої...

Поняття малої групи у соціальній психології Що таке психологічний статус
Поняття малої групи у соціальній психології Що таке психологічний статус

Соціальний статус - становище, яке займає індивід у системі міжособистісних відносин (у соціальній структурі групи/суспільства), що визначають його...

Люди взаємодіють один з одним, і результатом їхньої сукупної спільної діяльності стає суспільство
Люди взаємодіють один з одним, і результатом їхньої сукупної спільної діяльності стає суспільство

→ Взаємодія людини з іншими людьми Бажання, які торкаються інтересів інших, створюють протистояння або потребують взаємодії...