Hvordan man får et simpelt stof fra et oxid. Oxider

De stoffer, der danner grundlaget for vores fysiske verden, er sammensat af forskellige typer kemiske grundstoffer. Fire af dem er mere almindelige end andre. Disse er brint, kulstof, nitrogen og oxygen. Sidstnævnte grundstof kan binde med partikler af metaller eller ikke-metaller og danne binære forbindelser - oxider. I vores artikel vil vi studere de vigtigste metoder til fremstilling af oxider under laboratorieforhold og i industrien. Vi vil også overveje deres grundlæggende fysiske og kemiske egenskaber.

Aggregeringstilstand

Oxider eller oxider findes i tre tilstande: gasformig, flydende og fast. For eksempel omfatter den første gruppe så velkendte og udbredte forbindelser i naturen som carbondioxid - CO 2, carbonmonoxid - CO, svovldioxid - SO 2 og andre. I væskefasen er der oxider som vand - H 2 O, svovlsyreanhydrid - SO 3, nitrogenoxid - N 2 O 3. De oxider, vi har navngivet, kan fås i laboratoriet, men nogle af dem, som svovltrioxid, produceres også i industrien. Dette skyldes brugen af ​​disse forbindelser i teknologiske cyklusser til jernsmeltning og sulfatsyreproduktion. Kulilte bruges til at reducere jern fra malm, og svovlsyreanhydrid opløses i sulfatsyre og oleum ekstraheres.

Klassificering af oxider

Der kan skelnes mellem flere typer iltholdige stoffer bestående af to grundstoffer. De kemiske egenskaber og metoder til fremstilling af oxider vil afhænge af, hvilken af ​​de listede grupper stoffet tilhører. kulstof, opnås ved direkte kombination af kulstof med oxygen, der udfører en hård oxidationsreaktion. Kuldioxid kan også frigives under udveksling af stærke uorganiske syrer:

HCl + Na 2 CO 3 = 2 NaCl + H 2 O + CO 2

Hvilken reaktion er kendetegnende for sure oxider? Dette er deres interaktion med alkalier:

SO 2 + 2 NaOH → Na 2 SO 3 + H 2 O

Amfotere og ikke-saltdannende oxider

Ligegyldige oxider, såsom CO eller N 2 O, er ikke i stand til at reagere, der fører til dannelse af salte. På den anden side kan de fleste sure oxider reagere med vand og danne syrer. Dette er dog ikke muligt for siliciumoxid. Det er tilrådeligt at opnå kiselsyre indirekte: fra silikater, der reagerer med stærke syrer. Amfotere forbindelser vil være de binære forbindelser med oxygen, der er i stand til at reagere med både alkalier og syrer. Vi inkluderer følgende forbindelser i denne gruppe - det er de velkendte oxider af aluminium og zink.

Fremstilling af svovloxider

I dets forbindelser med oxygen udviser svovl forskellige valenser. Så i svovldioxid, hvis formel er SO 2, er det tetravalent. I laboratoriet produceres svovldioxid ved reaktionen mellem sulfatsyre og natriumhydrogensulfit, hvis ligning er:

NaHSO 3 + H 2 SO 4 → NaHSO 4 + SO 2 + H 2 O

En anden måde at udvinde SO2 på er gennem en redoxproces mellem kobber og højkoncentreret sulfatsyre. Den tredje laboratoriemetode til opnåelse af svovloxider er forbrænding af en prøve af det simple stof svovl under en hætte:

Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O

I industrien kan svovldioxid fremstilles ved afbrænding af svovlholdige mineraler zink eller bly, samt ved afbrænding af pyrit FeS 2. Svovldioxidet opnået ved denne metode bruges til at fremstille svovltrioxid SO 3 og derefter sulfatsyre. Svovldioxid med andre stoffer opfører sig som et oxid med sure egenskaber. For eksempel fører dets interaktion med vand til dannelsen af ​​sulfitsyre H 2 SO 3:

SO 2 + H 2 O = H 2 SO 3

Denne reaktion er reversibel. Graden af ​​dissociation af syren er lille, så forbindelsen er klassificeret som en svag elektrolyt, og svovlsyre i sig selv kan kun eksistere i en vandig opløsning. Det indeholder altid molekyler af svovldioxid, som giver stoffet en skarp lugt. Den reagerende blanding er i en tilstand med lige stor koncentration af reaktanter og produkter, som kan forskydes ved skiftende forhold. Så når man tilsætter alkali til en opløsning, vil reaktionen fortsætte fra venstre mod højre. Hvis svovldioxid fjernes fra reaktionssfæren ved at opvarme eller blæse nitrogengas gennem blandingen, vil den dynamiske ligevægt skifte til venstre.

Svovlsyreanhydrid

Lad os fortsætte med at overveje egenskaberne og metoderne til fremstilling af svovloxider. Forbrænder man svovldioxid, er resultatet et oxid, hvor svovl har en oxidationstilstand på +6. Dette er svovltrioxid. Forbindelsen er i flydende fase og hærder hurtigt til krystaller ved temperaturer under 16 °C. Et krystallinsk stof kan repræsenteres af flere allotropiske modifikationer, der adskiller sig i krystalgitterets struktur og smeltetemperaturer. Svovlsyreanhydrid udviser egenskaberne som et reduktionsmiddel. I vekselvirkning med vand danner det en aerosol af sulfatsyre, derfor ekstraheres H 2 SO 4 i industrien ved at opløse svovlsyreanhydrid i koncentreret vand. Som følge heraf dannes oleum. Ved at tilsætte vand til det opnås en opløsning af svovlsyre.

Grundlæggende oxider

Efter at have studeret egenskaberne og produktionen af ​​svovloxider, som tilhører gruppen af ​​sure binære forbindelser med oxygen, vil vi overveje oxygenforbindelser af metalelementer.

Grundlæggende oxider kan identificeres ved tilstedeværelsen af ​​hovedundergrupperne af den første eller anden gruppe i det periodiske system i sammensætningen af ​​molekylerne af metalpartikler. De er klassificeret som alkalisk eller alkalisk jord. For eksempel kan natriumoxid - Na 2 O reagere med vand, hvilket resulterer i dannelsen af ​​kemisk aggressive hydroxider - alkalier. Imidlertid er den vigtigste kemiske egenskab ved basiske oxider deres interaktion med organiske eller uorganiske syrer. Det kommer med dannelsen af ​​salt og vand. Hvis vi tilføjer saltsyre til hvidt pulveriseret kobberoxid, vil vi finde en blålig-grøn opløsning af kobberchlorid:

CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O

Opvarmning af faste uopløselige hydroxider er en anden vigtig måde at opnå basiske oxider på:

Ca(OH)2 → CaO + H2O

Forhold: 520-580 °C.

I vores artikel undersøgte vi de vigtigste egenskaber ved binære forbindelser med oxygen samt metoder til fremstilling af oxider i laboratoriet og industrien.

1. Oxidation af simple stoffer med oxygen (forbrænding af simple stoffer):

2Mg + O2 = 2MgO

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

Metoden er ikke anvendelig til fremstilling af alkalimetaloxider, pga Når de oxideres, giver alkalimetaller normalt ikke oxider, men peroxider (Na 2 O 2, K 2 O 2).

Ædelmetaller oxideres ikke af atmosfærisk ilt, f.eks. Au, Ag, Pt.

2. Oxidation af komplekse stoffer (salte af nogle syrer og hydrogenforbindelser af ikke-metaller):

2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2

2H2S + 3O2 = 2S02 + 2H2O

3.Nedbrydning ved opvarmning af hydroxider (baser og oxygenholdige syrer):

Cu(OH)2CuO + H2O

H2SO3SO2 + H2O

Denne metode kan ikke bruges til at opnå alkalimetaloxider, da nedbrydningen af ​​alkalier sker ved for høje temperaturer.

4.Nedbrydning af nogle salte af oxygenholdige syrer:

CaCO 3 CaO + CO 2

2Pb(NO 3) 2 2PbO + 4NO 2 + O 2

Det skal huskes, at alkalimetalsalte ikke nedbrydes, når de opvarmes til dannelse af oxider.

1.1.7. Anvendelsesområder for oxider.

En række naturlige mineraler er oxider (se tabel 7) og bruges som malmråvarer for at opnå de tilsvarende metaller.

For eksempel:

Bauxit A1 2 O 3 nH 2 O.

Hæmatit Fe203.

Magnetit FeO · Fe 2 O 3 .

Cassiterit SnO2.

Pyrolusit MnO 2 .

Rutil TiO 2.

Mineralsk korund (A1 2 O 3) Det har stor hårdhed og bruges som et slibende materiale. Dens gennemsigtige, røde og blå farvede krystaller er ædelstene som rubin og safir.

Blød kalk (CaO) opnået ved afbrænding af kalksten (CaCO 3), er meget brugt i byggeri, landbrug og som reagens til borevæsker.

Jernoxider (Fe 2 O 3, Fe 3 O 4) bruges ved boring af olie- og gasbrønde som vægtningsmidler og svovlbrinte-neutralisatorer.

Silicium(IV)oxid (SiO2) i form af kvartssand anvendes det i vid udstrækning til fremstilling af glas, cement og emaljer, til sandblæsning af metaloverflader, til hydrosandblæsning af perforering og til hydraulisk frakturering i olie- og gasbrønde. I form af bittesmå sfæriske partikler (aerosol) bruges det som en effektiv skumdæmper til borevæsker og fyldstof ved fremstilling af gummiprodukter (hvid gummi).

Oxider serien (A1 2 O 3, Cr 2 O 3, V 2 O 5, CuO, NO) bruges som katalysatorer i moderne kemiske industrier.

Kuldioxid (CO 2), som er et af de vigtigste forbrændingsprodukter af kul, olie og olieprodukter, når det injiceres i produktive formationer, hjælper med at øge deres olieudvinding. CO 2 bruges også til at fylde ildslukkere og karbonatdrikke.

Oxider dannet under overtrædelse af brændstofforbrændingstilstande (NO, CO) eller under forbrænding af svovlbrændstof (SO 2) er produkter, der forurener atmosfæren. Moderne produktion, såvel som transport, sørger for streng kontrol over indholdet af sådanne oxider og deres neutralisering,

Oxider af nitrogen (NO, NO 2) og svovl (SO 2, SO 3) er mellemprodukter i storskalaproduktion af salpetersyre (HNO 3) og svovlsyre (H 2 SO 4).

Oxider af krom (Cr 2 O 3) og bly (2PbO · PbO 2 - rødt bly) anvendes til fremstilling af korrosionsbeskyttende malingssammensætninger.

Spørgsmål til selvkontrol om emnet oxider

1. Hvilke hovedklasser er alle uorganiske forbindelser opdelt i?

2. Hvad er oxider?

3. Hvilke typer oxider kender du?

4. Hvilke oxider er ikke-saltdannende (ligeglade)?

5. Definer: a) basisk oxid, b) surt oxid,

c) amfotert oxid.

6. Hvilke grundstoffer danner basiske oxider?

7. Hvilke grundstoffer danner sure oxider?

8. Skriv formlerne for nogle amfotere oxider.

9. Hvordan dannes navnene på oxider?

10. Benævn følgende oxider: Cu 2 O, FeO, Al 2 O 3, Mn 2 O 7, SO 2.

11. Tegn formlerne for følgende oxider grafisk: a) natriumoxid, b) calciumoxid, c) aluminiumoxid, d) svovloxid (1V), e) manganoxid (VII). Angiv deres karakter.

12. Skriv formlerne for højere oxider af grundstoffer i periode II og III. Navngiv dem. Hvordan ændres den kemiske karakter af oxider fra periode II og III?

13. Hvad er de kemiske egenskaber ved a) basiske oxider, b) sure oxider, d) amfotere oxider?

14. Hvilke oxider reagerer med vand? Giv eksempler.

15. Bevis amfotericiteten af ​​følgende oxider: a) berylliumoxid, b) zinkoxid, c) tin(IV)oxid.

16. Hvilke metoder til fremstilling af oxider kender du?

17. Skriv reaktionsligningerne for fremstillingen af ​​følgende oxider ved alle de metoder, du kender: a) zinkoxid, b) kobber (II) oxid, c) siliciumoxid (1V).

18. Nævn nogle af anvendelserne af oxider.

1.2. Grunde

Baser er kemiske stoffer, der nedbrydes (dissocieres) i en vandig opløsning (eller i en smelte) til positivt ladede metalioner og negativt ladede hydroxylioner (Arrhenius definition):

natriumhydroxidkation natriumhydroxidion

Baser er komplekse stoffer dannet ved hydrering af basiske oxider.

For eksempel:

Na2O + H2O = NaOH- natriumhydroxid

BaO + H2O = Ba(OH)2– bariumhydroxid

Oxider.

Det er komplekse stoffer, der består af TO grundstoffer, hvoraf det ene er ilt. For eksempel:

CuO – kobber(II)oxid

AI 2 O 3 – aluminiumoxid

SO 3 – svovloxid (VI)

Oxider er opdelt (klassificeret) i 4 grupper:

Na 2 O – Natriumoxid

CaO - Calciumoxid

Fe 2 O 3 – jern(III)oxid

2). Syrlig– Det er oxider ikke-metaller. Og nogle gange metaller, hvis metallets oxidationstilstand er > 4. For eksempel:

CO 2 – Kulilte (IV)

P 2 O 5 – Fosfor (V) oxid

SO 3 – Svovloxid (VI)

3). Amfoterisk– Det er oxider, der har egenskaberne som både basiske og sure oxider. Du skal kende de fem mest almindelige amfotere oxider:

BeO-berylliumoxid

ZnO-zinkoxid

AI 2 O 3 – Aluminiumoxid

Cr 2 O 3 – Chrom (III) oxid

Fe 2 O 3 – Jern (III) oxid

4). Ikke-saltdannende (ligegyldig)– Det er oxider, der ikke udviser egenskaberne af hverken basiske eller sure oxider. Der er tre oxider at huske:

CO – carbonmonoxid (II) carbonmonoxid

NO – nitrogenoxid (II)

N 2 O – nitrogenoxid (I) lattergas, lattergas

Metoder til fremstilling af oxider.

1). Forbrænding, dvs. interaktion med ilt af et simpelt stof:

4Na + O2 = 2Na2O

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

2). Forbrænding, dvs. interaktion med oxygen af ​​et komplekst stof (bestående af to elementer) således dannes to oxider.

2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2

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

3). Nedbrydning tre svage syrer. Andre nedbrydes ikke. I dette tilfælde dannes syreoxid og vand.

H 2 CO 3 = H 2 O + CO 2

H 2 SO 3 = H 2 O + SO 2

H 2 SiO 3 = H 2 O + SiO 2

4). Nedbrydning uopløselige grunde. Der dannes et basisk oxid og vand.

Mg(OH)2 = MgO + H2O

2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O

5). Nedbrydning uopløselige salte Der dannes et basisk oxid og et surt oxid.

CaCO 3 = CaO + CO 2

MgS03 = MgO + SO 2

Kemiske egenskaber.

jeg. Grundlæggende oxider.

alkali.

Na20 + H2O = 2NaOH

CaO + H2O = Ca(OH)2

СuO + H 2 O = reaktionen forekommer ikke, fordi mulig base indeholdende kobber - uopløselig

2). Interaktion med syrer, hvilket resulterer i dannelse af salt og vand. (Baseoxid og syrer reagerer ALTID)

K2O + 2HCI = 2KCl + H2O

CaO + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + H2O

3). Interaktion med sure oxider, hvilket resulterer i dannelse af salt.

Li 2 O + CO 2 = Li 2 CO 3

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

4). Interaktion med brint producerer metal og vand.

CuO + H2 = Cu + H2O

Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2O

II.Sure oxider.

1). Interaktion med vand bør dannes syre.(KunSiO 2 interagerer ikke med vand)

CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3

P2O5 + 3H2O = 2H3PO4

2). Interaktion med opløselige baser (alkalier). Dette producerer salt og vand.

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

N2O5 + 2KOH = 2KNO3 + H2O

3). Interaktion med basiske oxider. I dette tilfælde dannes kun salt.

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

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

Grundlæggende øvelser.

1). Fuldfør reaktionsligningen. Bestem dens type.

K 2 O + P 2 O 5 =

Løsning.

For at skrive ned, hvad der dannes som følge heraf, er det nødvendigt at fastslå, hvilke stoffer der har reageret - her er det kaliumoxid (basisk) og fosforoxid (surt) efter egenskaberne - resultatet skal være SALT (se egenskab nr. 3 ) og salt består af atomer metaller (i vores tilfælde kalium) og en sur rest, som omfatter fosfor (dvs. PO 4 -3 - fosfat) Derfor

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

reaktionstype - forbindelse (da to stoffer reagerer, men en er dannet)

2). Udfør transformationer (kæde).

Ca → CaO → Ca(OH)2 → CaCO3 → CaO

Løsning

For at fuldføre denne øvelse skal du huske, at hver pil er én ligning (én kemisk reaktion). Lad os nummerere hver pil. Derfor er det nødvendigt at nedskrive 4 ligninger. Stoffet skrevet til venstre for pilen (startstof) reagerer, og stoffet skrevet til højre dannes som følge af reaktionen (reaktionsprodukt). Lad os tyde den første del af optagelsen:

Ca + …..→ CaO Vi bemærker, at et simpelt stof reagerer, og der dannes et oxid. Ved at kende metoderne til fremstilling af oxider (nr. 1), kommer vi til den konklusion, at det i denne reaktion er nødvendigt at tilsætte -ilt (O 2)

2Ca + O2 → 2CaO

Lad os gå videre til transformation nr. 2

CaO → Ca(OH) 2

CaO + ……→ Ca(OH) 2

Vi kommer til den konklusion, at her er det nødvendigt at anvende egenskaben af ​​basiske oxider - interaktion med vand, fordi kun i dette tilfælde dannes en base af oxidet.

CaO + H 2 O → Ca(OH) 2

Lad os gå videre til transformation nr. 3

Ca(OH)2 → CaCO3

Ca(OH)2 + ….. = CaCO3 + …….

Vi kommer frem til, at her taler vi om kuldioxid CO 2 pga kun ved vekselvirkning med alkalier danner det et salt (se egenskab nr. 2 for syreoxider)

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

Lad os gå videre til transformation nr. 4

CaC03 → CaO

CaCO 3 = ….. CaO + ……

Vi kommer frem til, at der her dannes mere CO 2, pga CaCO 3 er et uopløseligt salt, og det er under nedbrydningen af ​​sådanne stoffer, at der dannes oxider.

CaCO 3 = CaO + CO 2

3). Hvilket af følgende stoffer interagerer CO 2 med? Skriv reaktionsligningerne.

EN). Saltsyre B). Natriumhydroxid B). Kaliumoxid d). Vand

D). Brint E). Svovl(IV)oxid.

Vi bestemmer, at CO 2 er et surt oxid. Og sure oxider reagerer med vand, alkalier og basiske oxider... Derfor udvælger vi fra den givne liste svar B, C, D Og det er med dem, vi skriver reaktionsligningerne ned:

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

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

Jeg vil gerne give den enklest mulige definition af et oxid - det er en forbindelse af et grundstof med oxygen. Men der er syrer og salte. Lad os overveje forbindelserne H2O2 og BaO2. Hydrogenperoxid er en svag syre (det dissocieres i vand og giver hydrogenioner og anioner HO2- og O2-2). Bariumperoxid er bariumsaltet af hydrogenperoxid. Molekylerne H2O2 og BaO2 har en iltbro -O-O-, så oxygenets oxidationstilstand i disse forbindelser er -1. I uorganisk kemi er peroxider normalt ikke klassificeret som oxider, og derfor er det nødvendigt at præcisere definitionen af ​​et oxid, så peroxider ikke falder ind under denne klasse. Fluor er det mest aktive ikke-metal, efterfulgt af oxygen. Den formelle oxidationstilstand for oxygenatomet i fluoroxid er +2, og i alle andre oxider -2. Oxider er derfor forbindelser af grundstoffer med oxygen, hvor oxygen udviser en formel oxidationstilstand på -2 (med undtagelse af fluoroxid, hvor den er +2).

Det samme kemiske grundstof kan dannes med oxygen ikke ét oxid, men flere; for eksempel har nitrogen de kendte oxider N2O, NO, N2O3, NO2, N2O4, N2O5. I alle disse oxider er oxygenets oxidationstilstand -2, og nitrogen er henholdsvis +1, +2, +3, +4, +4 og +5. For to oxider: NO2 og N2O4 er oxidationstilstandene for nitrogen og oxygen de samme. Navnene på stoffer afspejler historien om udviklingen af ​​kemi som en videnskab. I perioden med akkumulering af eksperimentelle data i kemi afspejlede navnene på stoffer enten metoden til deres fremstilling (brændt magnesia: MgCO3 ® MgO + CO2) eller arten af ​​virkningen på mennesker (N2O - lattergas) eller anvendelsesområde (lilla rød blymaling - Pb3O4 ) mv. Efterhånden som flere og flere studerede kemi, efterhånden som flere og flere stoffer skulle karakteriseres og huskes, blev det nødvendigt blot at sige med ord formlen for et stof. Introduktion til begreberne valens, oxidationstilstand mv. påvirket navnene på stoffer. Vi vil give en tabel, der giver navnene på nitrogenoxider ved hjælp af forskellige stilarter og nomenklaturer.

Opnåelse af oxider

Når du studerer dette kapitel, vil der blive lagt særlig vægt på forholdet mellem "relaterede" stoffer fra forskellige klasser.

Hvordan får man oxider fra simple stoffer? Deres oxidation:

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

Lad os kun overveje den grundlæggende mulighed for at opnå et oxid fra simple stoffer. Produktionen af ​​CO og CO2 vil blive diskuteret i kulstofafsnittet.

Er det muligt at få oxider fra oxider? Ja:

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

Er det muligt at opnå oxider fra hydroxider? Ja:

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

Er det muligt at få oxider fra salte? Ja:

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

Oxiders egenskaber

Hvis vi ser nøje på reaktionerne skrevet ovenfor, så vil de, hvori der blev fundet oxider i venstre side af ligningen, fortælle os om oxidernes egenskaber. Disse egenskaber, der er fælles for alle oxider, vedrører redoxprocesser:

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

Men ikke desto mindre betragtes oxidernes egenskaber normalt under hensyntagen til deres klassificering.

Egenskaber af basiske oxider

Først og fremmest er det nødvendigt at vise, at de tilsvarende hydroxider er baser:

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

de der. Oxider af alkali- og jordalkalimetaller giver, når de reagerer med vand, vandopløselige baser, som kaldes alkalier.

Basiske oxider reagerer med sure eller amfotere oxider for at give salte:

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

Basiske oxider reagerer med sure eller amfotere hydroxider for at give salte:

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

Basiske oxider, der reagerer med sure salte, giver mellemsalte:

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

Basiske oxider reagerer med normale salte og giver basiske salte:

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

Egenskaber af syreoxider

Hydroxiderne svarende til sure oxider er syrer:

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

Mange sure oxider, når de opløses i vand, giver syrer. Men der er også sure oxider, der ikke opløses i vand og ikke interagerer med det: SiO2.

Sure oxider, der reagerer med basiske eller amfotere oxider, giver salte:

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

Sure oxider, der reagerer med basiske eller amfotere hydroxider, giver salte:

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

Sure oxider reagerer med basiske salte for at producere mellemsalte.

Sure oxider, der reagerer med normale salte, giver sure salte:

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

Egenskaber af amfotere oxider

Hydroxider svarende til amfotere oxider har amfotere egenskaber:

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

Amfotere oxider opløses ikke i inputtet.

Amfotere oxider, der reagerer med basiske eller sure oxider, giver salte:

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

Amfotere oxider, der reagerer med basiske eller sure hydroxider, giver salte:

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

Oxider er uorganiske forbindelser, der består af to kemiske grundstoffer, hvoraf det ene er oxygen i -2-oxidationstilstanden. Den eneste ene et grundstof, der ikke danner et oxid, er fluor, som kombineres med oxygen for at danne oxygenfluorid. Dette skyldes, at fluor er et mere elektronegativt grundstof end oxygen.

Denne klasse af forbindelser er meget almindelig. Hver dag møder en person en række forskellige oxider i hverdagen. Vand, sand, kuldioxid vi udånder, biludstødning, rust er alle eksempler på oxider.

Oxider klassificering

Alle oxider, i henhold til deres evne til at danne salte, kan opdeles i to grupper:

  1. Saltdannende oxider (CO 2, N 2 O 5, Na 2 O, SO 3 osv.)
  2. Ikke-saltdannende oxider (CO, N2O, SiO, NO osv.)

Til gengæld er saltdannende oxider opdelt i 3 grupper:

  • Grundlæggende oxider- (metaloxider - Na 2 O, CaO, CuO osv.)
  • Sure oxider- (Oxider af ikke-metaller, samt metaloxider i oxidationstilstand V-VII - Mn 2 O 7, CO 2, N 2 O 5, SO 2, SO 3 osv.)
  • (Metaloxider med oxidationstilstand III-IV samt ZnO, BeO, SnO, PbO)

Denne klassificering er baseret på manifestationen af ​​visse kemiske egenskaber af oxider. Så, basiske oxider svarer til baser, og sure oxider svarer til syrer. Sure oxider reagerer med basiske oxider for at danne det tilsvarende salt, som om basen og syren svarende til disse oxider reagerede: Ligeledes, Amfotere baser svarer til amfotere oxider, som kan udvise både sure og basiske egenskaber: Kemiske grundstoffer, der udviser forskellige grader af oxidation, kan danne forskellige oxider. For på en eller anden måde at skelne mellem oxiderne af sådanne elementer, efter navnet på oxidet er valensen angivet i parentes.

CO 2 – kulilte (IV)

N 2 O 3 – nitrogenoxid (III)

Fysiske egenskaber af oxider

Oxider er meget forskellige i deres fysiske egenskaber. De kan enten være væsker (H 2 O), gasser (CO 2, SO 3) eller faste stoffer (Al 2 O 3, Fe 2 O 3). Desuden er basiske oxider normalt faste stoffer. Oxider har også en bred vifte af farver - fra farveløs (H 2 O, CO) og hvid (ZnO, TiO 2) til grøn (Cr 2 O 3) og endda sort (CuO).

  • Grundlæggende oxider

Nogle oxider reagerer med vand for at danne de tilsvarende hydroxider (baser): Basiske oxider reagerer med sure oxider og danner salte: De reagerer på samme måde med syrer, men med frigivelse af vand: Oxider af metaller, der er mindre aktive end aluminium, kan reduceres til metaller:

  • Sure oxider

Sure oxider reagerer med vand og danner syrer: Nogle oxider (f.eks. siliciumoxid SiO2) reagerer ikke med vand, så syrer opnås på andre måder.

Sure oxider interagerer med basiske oxider og danner salte: På samme måde, ved dannelse af salte, reagerer sure oxider med baser: Hvis en polybasisk syre svarer til et givet oxid, så kan et surt salt også danne: Ikke-flygtige syreoxider kan erstatte flygtige oxider i salte:

Som tidligere nævnt kan amfotere oxider, afhængigt af forhold, udvise både sure og basiske egenskaber. Så de fungerer som basiske oxider i reaktioner med syrer eller sure oxider og danner salte: Og i reaktioner med baser eller basiske oxider udviser de sure egenskaber:

Opnåelse af oxider

Oxider kan opnås på en række forskellige måder; vi vil præsentere de vigtigste.

De fleste oxider kan opnås ved direkte interaktion af oxygen med et kemisk element: Ved ristning eller brænding af forskellige binære forbindelser: Termisk nedbrydning af salte, syrer og baser: Interaktion mellem nogle metaller og vand:

Anvendelse af oxider

Oxider er ekstremt almindelige over hele kloden og bruges både i hverdagen og i industrien. Det vigtigste oxid, hydrogenoxid, vand, gjorde livet på Jorden muligt. Svovloxid SO 3 bruges til fremstilling af svovlsyre, samt til forarbejdning af fødevarer - det øger holdbarheden af ​​for eksempel frugter.

Jernoxider bruges til at opnå maling og producere elektroder, selvom de fleste jernoxider reduceres til metallisk jern i metallurgi.

Calciumoxid, også kendt som brændt kalk, bruges i byggeriet. Zink og titaniumoxider er hvide og uopløselige i vand, hvorfor de er blevet et godt materiale til fremstilling af maling – hvid.

Siliciumoxid SiO 2 er hovedbestanddelen af ​​glas. Chromoxid Cr 2 O 3 bruges til fremstilling af farvede grønne glas og keramik, og på grund af dets høje styrkeegenskaber, til polering af produkter (i form af GOI pasta).

Kulilte CO 2, som frigives af alle levende organismer, når de trækker vejret, bruges til brandslukning, og også, i form af tøris, til at køle noget.