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 поділити на дві групи:
- Солеутворюючіоксиди (CO 2 , N 2 O 5 ,Na 2 O, SO 3 і т. д.)
- 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
Усі 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
Одержання оксидів
Тренажер "Взаємодія кисню з 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
У природі існує три класи неорганічних хімічних сполук: солі, гідроксиди та оксиди. Перші є сполуками атома металу із кислотним залишком, наприклад, СІ-. Другі поділяються на кислоти та основи. Молекули перших складаються з катіонів Н+ і кислотного залишку, наприклад, SO 4 -. Підстави мають у своєму складі катіон металу, наприклад, К+, і аніон у вигляді гідроксильної групи ВІН-. А оксиди, залежно від своїх властивостей, поділяються на кислотні та основні. Про останні ми й розповімо у цій статті.
Визначення
Основні оксиди — це речовини, які з двох хімічних елементів, однією з обов'язково є оксиген, а другим — метал. При додаванні води до речовин цього утворюються основи.
Хімічні властивості основних оксидів
Речовини даного класу в першу чергу здатні вступати в реакцію з водою, внаслідок якої виходить основа. Наприклад можна навести таке рівняння: СаО + Н 2 О = Са(ОН) 2 .
Реакції із кислотами
Якщо основні оксиди змішати з кислотами, можна отримати солі та воду. Наприклад, якщо до оксиду калію додати хлоридну кислоту, отримаємо хлорид калію та воду. Рівняння реакції виглядатиме таким чином: К2О + 2НСІ = 2КСІ + Н2О.
Взаємодія з кислотними оксидами
Такі хімічні реакції призводять до утворення солей. Наприклад, якщо до оксиду кальцію додати вуглекислий газ, отримаємо карбонат кальцію. Дану реакцію можна виразити у вигляді наступного рівняння: СаО + СО 2 = СаСО 3 . Така хімічна взаємодія може статися лише під впливом високої температури.
Амфотерні та основні оксиди
Ці речовини можуть взаємодіяти між собою. Це відбувається, тому що перші мають властивості як кислотних, так і основних оксидів. Внаслідок подібних хімічних взаємодій утворюються складні солі. Для прикладу наведемо рівняння реакції, яка відбувається при змішуванні оксиду калію (основного) з оксидом алюмінію (амфотерним): К 2 О + АІ 2 О 3 = 2КАІО 2 . Отримана речовина називається алюмінат калію. Якщо змішати ті ж реагенти, але ще й додати воду, то реакція пройде наступним чином: К2О + АІ2О3 + 4Н2О = 2К. Речовина, що утворилася, називається тетрагідроксоалюмінат калію.
Фізичні властивості
Різні основні оксиди дуже відрізняються один від одного за фізичними властивостями, проте всі вони в основному за нормальних умов перебувають у твердому агрегатному стані, мають високу температуру плавлення.
Давайте розглянемо кожну хімічну сполуку окремо. Оксид калію виглядає як тверда речовина світло-жовтого кольору. Плавиться за температури +740 градусів за шкалою Цельсія. Оксид натрію є безбарвними кристалами. Перетворюються на рідину при температурі +1132 градуси. Оксид кальцію представлений білими кристалами, які плавляться за +2570 градусів. Діоксид заліза виглядає як чорний порошок. Приймає рідкий агрегатний стан за температури +1377 градусів Цельсія. Оксид магнію схожий на сполуку кальцію - це також кристали білого кольору. Плавиться за +2825 градусів. Оксид літію є прозорими кристалами з температурою плавлення +1570 градусів. Ця речовина має високу гігроскопічність. Оксид барію виглядає так само, як і попередня хімічна сполука, температура, при якій вона приймає рідкий стан, трохи вище - +1920 градусів. Оксид ртуті – порошок оранжево-червоного кольору. При температурі +500 градусів за Цельсієм ця хімічна речовина розкладається. Оксид хрому - це порошок темно-червоного забарвлення з такою ж температурою плавлення, як і з'єднання літію. Оксид цезію має таке ж забарвлення, як і ртуті. Розкладається під впливом сонячної енергії. Оксид нікелю - кристали зеленого кольору, перетворюються на рідину при температурі +1682 градуси за шкалою Цельсія. Як бачите, фізичні властивості всіх речовин цієї групи мають багато спільних рис, хоча й мають деякі відмінності. Оксид купруму (міді) виглядає як кристали, що мають чорне забарвлення. У рідкий агрегатний стан переходить за температури +1447 градусів за Цельсієм.
Як видобують хімічні речовини цього класу?
Основні оксиди можна отримати шляхом проведення реакції між металом та киснем під впливом високої температури. Рівняння такої взаємодії має такий вигляд: 4К + О 2 = 2К 2 О. Другий спосіб отримання хімічних сполук даного класу — розкладання нерозчинної основи. Рівняння можна записати так: Са(ОН) 2 = СаО + Н 2 О. Для здійснення такого роду реакції необхідні спеціальні умови у вигляді високих температур. Крім того, основні оксиди утворюються також при розкладанні певних солей. Прикладом може бути таке рівняння: СаСО 3 = СаО + СО 2 . Таким чином утворився ще й кислотний оксид.
Використання основних оксидів
Хімічні сполуки цієї групи знаходять широке застосування у різних галузях промисловості. Далі розглянемо використання кожного їх. Оксид алюмінію застосовують у стоматології виготовлення зубних протезів. Його також використовують під час виробництва кераміки. Оксид кальцію є одним із компонентів, що беруть участь у виготовленні силікатної цегли. Також він може виступати в ролі вогнетривкого матеріалу. У харчовій промисловості це добавка Е529. Оксид калію - один з інгредієнтів мінеральних добрив для рослин, натрію - використовується в хімічній промисловості, в основному при отриманні гідроксиду цього металу. Оксид магнію також застосовують у харчовій галузі, як добавка під номером Е530. Крім того, він є засобом проти підвищення шлункового соку. Оксид барію застосовується в хімічних реакціях як каталізатор. Діоксид заліза використовують у виробництві чавуну, кераміки, фарб. Він також є харчовим фарбником за номером Е172. Оксид нікелю надає склу зеленого кольору. Крім того, він використовується в синтезі солей та каталізаторів. Оксид літію - один із компонентів у виробництві деяких видів скла, він підвищує міцність матеріалу. З'єднання цезію виступає у ролі каталізатора щодо деяких хімічних реакцій. Оксид купруму, як і деякі інші, знаходить своє застосування у виготовленні спеціальних видів скла, а також отримання чистої міді. При виробництві фарб та емалей він використовується як пігмент, що надає синій колір.
Речовини цього класу в природі
У природному середовищі хімічні сполуки цієї групи зустрічаються як мінералів. В основному це кислотні оксиди, але серед інших також зустрічаються. Наприклад, з'єднання алюмінію - корунд.
Залежно від присутніх у ньому домішок він може бути різного кольору. Серед варіацій на основі АІ 2 Про 3 можна виділити рубін, який має червоне забарвлення, і сапфір - мінерал, що має синій забарвленням. Цю ж хімічну речовину можна зустріти в природі та у вигляді глинозему. З'єднання купруму з оксигеном зустрічається у природі у вигляді мінералу тенориту.
Висновок
Як висновок можна сказати, що всі речовини, розглянуті в цій статті, мають схожі фізичні та аналогічні хімічні властивості. Вони знаходять своє застосування у багатьох галузях промисловості - від фармацевтичної до харчової.
Сучасна енциклопедія
Оксиди- ОКСИДИ, сполуки хімічних елементів (крім фтору) з киснем. При взаємодії з водою утворюють основи (основні оксиди) чи кислоти (кислі оксиди), багато оксидів амфотерни. Більшість оксидів за звичайних умов тверді речовини, … Ілюстрований енциклопедичний словник
Оксид (окис, окис) бінарне з'єднання хімічного елемента з киснем у ступені окислення −2, у якому сам кисень пов'язаний лише з менш електронегативним елементом. Хімічний елемент кисень з електронегативності другий ... Вікіпедія
Оксиди металів- це з'єднання металів із киснем. Багато хто з них може з'єднуватися з однією або декількома молекулами води з утворенням гідроксидів. Більшість оксидів є основними, тому що їх гідроксиди поводяться як основи. Однак деякі… … Офіційна термінологія
оксиди- З'єднання хімічного елемента із киснем. За хімічними властивостями всі оксиди поділяються на солеутворюючі (наприклад, Na2O, MgO, Al2O3, SiO2, P2O5, SO3, Cl2O7) і несолетворні (наприклад, СО, N2O, NO, H2O). Солеутворюючі оксиди поділяють на ... Довідник технічного перекладача
ОКСИДИ- Хім. з'єднання елементів з киснем (застаріла назва оксиду); один із найважливіших класів хім. речовин. О. утворюються найчастіше при безпосередньому окисненні простих та складних речовин. Напр. при окисленні вуглеводнів утворюються О.… … Велика політехнічна енциклопедія
Основні факти
Основні факти- Нафта - це горюча рідина, що є складною сумішшю з вуглеводнів. Різні типи нафти значно різняться за хімічними і фізичними властивостями: у природі вона представлена і як чорного бітумного асфальту, й у формі… Нафтогазова мікроенциклопедія
Основні факти- Нафта - це горюча рідина, що є складною сумішшю з вуглеводнів. Різні типи нафти значно різняться за хімічними і фізичними властивостями: у природі вона представлена і як чорного бітумного асфальту, й у формі… Нафтогазова мікроенциклопедія
Оксиди- поєднання хімічного елемента з киснем. За хімічними властивостями всі оксиди діляться на солеутворюючі (наприклад, Na2O, MgO, Al2O3, SiO2, P2O5, SO3, Cl2O7) та несолетворні (наприклад, СО, N2O, NO, H2O). Солеутворюючі оксиди. Енциклопедичний словник з металургії
Книги
- , Гусєв Олександр Іванович. Нестехіометрія, обумовлена наявністю структурних вакансій, поширена у твердофазних сполуках і створює передумови для неупорядкованого чи впорядкованого розподілу.
- Нестехіометрія, безладдя, ближній і дальній порядок у твердому тілі , Гусєв А.І.
Оксиди, їх класифікація та властивості - це основа такої важливої науки, як хімія. Їх починають вивчати у перший рік навчання хімії. У таких точних науках, як математика, фізика та хімія, весь матеріал пов'язаний між собою, саме тому незасвоєння матеріалу тягне за собою нерозуміння нових тем. Тому дуже важливо розібратися в темі оксидів та повністю в ній орієнтуватися. Про це ми з вами сьогодні і постараємося поговорити докладніше.
Що таке оксиди?
Оксиди, їх класифікація та властивості - це те, що потрібно зрозуміти першочергово. Отже, що таке оксиди? Ви пам'ятаєте це із шкільної програми?
Оксиди (або оксили) - бінарні сполуки, до складу яких входять атоми електронегативного елемента (менше електронегативний, ніж кисень) та кисню зі ступенем окислення -2.
Окисли – це неймовірно поширені на нашій планеті речовини. Приклади оксидної сполуки: вода, іржа, деякі барвники, пісок та навіть вуглекислий газ.
Утворення оксидів
Окисли можна отримати різними способами. Освіта оксидів також вивчає така наука, як хімія. Оксиди, їх класифікація та властивості – ось, що мають знати вчені, щоб зрозуміти, як утворився той чи інший оксид. Наприклад, вони можуть бути отримані шляхом прямої сполуки атома (або атомів) кисню з хімічним елементом – це взаємодія хімічних елементів. Однак є й опосередковане утворення оксидів, це коли оксиди утворюються шляхом розкладання кислот, солей або основ.
Класифікація оксидів
Оксиди та його класифікація залежить від цього, як вони утворилися. За своєю класифікацією окисли діляться лише дві групи, перша у тому числі солеобразующие, а друга несолеобразующие. Отже, розглянемо докладніше обидві групи.
Солеутворюючі оксиди - це досить велика група, яка поділяється на амфотерні, кислотні та основні оксиди. В результаті будь-якої хімічної реакції солеутворюючі оксиди утворюють солі. Як правило, до складу оксидів солеутворюючих входять елементи металів та неметалів, які в результаті хімічної реакції з водою утворюють кислоти, але при взаємодії з основами утворюють відповідні кислоти та солі.
Несолетворні оксиди - це такі оксиди, які в результаті хімічної реакції не утворюють солі. Прикладами таких оксидів можуть бути і вуглецю.
Амфотерні оксиди
Оксиди, їх класифікація та властивості - дуже важливі у хімії поняття. До складу солеутворюючих входять амфотерні оксиди.
Амфотерні оксиди – це такі оксиди, які можуть виявляти основні чи кислотні властивості, залежно від умов хімічних реакцій (проявляють амфотерність). Такі оксиди утворюються перехідними металами (мідь, срібло, золото, залізо, рутеній, вольфрам, резерфордій, титан, ітрій та багато інших). Амфотерні оксиди реагують із сильними кислотами, а результаті хімічної реакції вони утворюють солі цих кислот.
Кислотні оксиди
Або ангідриди - це такі оксиди, які в хімічних реакціях виявляють і утворюють кисневмісні кислоти. Ангідриди завжди утворюються типовими неметалами, а також деякими перехідними хімічними елементами.
Оксиди, їх класифікація та хімічні властивості – це важливі поняття. Наприклад, у кислотних оксидів хімічні властивості відрізняються від амфотерних. Наприклад, коли ангідрид взаємодіє з водою, утворюється відповідна кислота (виняток становить SiO2 - Ангідриди взаємодіють з лугами, а в результаті таких реакцій виділяється вода і сода. При взаємодії з утворюється сіль.
Основні оксиди
Основні (від слова "основа") оксиди - це оксиди хімічних елементів металів зі ступенями окиснення +1 або +2. До них відносяться лужні, лужноземельні метали та хімічний елемент магній. Основні оксиди відрізняються від інших тим, що вони здатні реагувати з кислотами.
Основні оксиди взаємодіють із кислотами, на відміну кислотних оксидів, і навіть з лугами, водою, іншими оксидами. Внаслідок цих реакцій, як правило, утворюються солі.
Властивості оксидів
Якщо уважно вивчити реакції різних оксидів, можна зробити висновки про те, якими хімічними властивостями оксили наділені. Загальна хімічна якість всіх оксидів полягає в окислювально-відновному процесі.
Але все оксиди відрізняються один від одного. Класифікація та властивості оксидів – це дві взаємопов'язані теми.
Несолетворні оксиди та їх хімічні властивості
Несолетворні оксиди - це така група оксидів, яка не виявляє ні кислотних, ні основних, ні амфотерних властивостей. В результаті хімічних реакцій з несолетворними оксидами ніяких солей не утворюється. Раніше такі оксиди називали не несолеобразующими, а байдужими та індифірентними, але такі назви не відповідають властивостям несолетворних оксидів. За своїми властивостями ці оксили цілком здатні до хімічних реакцій. Але несолебразуючих оксидів дуже мало, вони утворені одновалентними та двовалентними неметалами.
З несолетворних оксидів в результаті хімічної реакції можуть бути отримані солеутворюючі оксиди.
Номенклатура
Практично всі оксиди прийнято називати так: слово "оксид", після чого слідує назва хімічного елемента в родовому відмінку. Наприклад, Al2O3 – це оксид алюмінію. Хімічною мовою цей оксид читається так: алюміній 2 про 3. Деякі хімічні елементи, такі як мідь, можуть мати кілька ступенів окислення, відповідно, оксиди теж будуть різними. Тоді оксид CuO – це оксид міді (два), тобто зі ступенем окислення 2, а оксид Cu2O – це оксид міді (три), який має ступінь окислення 3.
Але є й інші найменування оксидів, які виділяють за кількістю у поєднанні атомів кисню. Монооксидом або моноокис називають такі оксиди, в яких міститься всього один атом кисню. Діоксидами називають такі оксили, в яких міститься два атоми кисню, про що повідомляється приставка "ді". Триоксидами називають такі оксиди, в яких міститься вже три атоми кисню. Такі найменування як монооксид, діоксид і триоксид вже застаріли, але часто зустрічаються в підручниках, книгах та інших посібниках.
Існують і так звані тривіальні назви оксидів, тобто ті, що склалися історично. Наприклад, CO - це оксид або монооксид вуглецю, але навіть хіміки найчастіше називають цю речовину чадним газом.
Отже, оксид - це поєднання кисню з хімічним елементом. Основною наукою, яка вивчає їх освіту та взаємодії, є хімія. Оксиди, їх класифікація та властивості - це кілька важливих тем у науці хімія, не зрозумівши яку не можна зрозуміти решту. Окисли - це гази, і мінерали, і порошки. Деякі оксиди варто докладно знати не лише вченим, а й звичайним людям, адже вони навіть можуть бути небезпечними для життя на цій землі. Окисли – це тема дуже цікава та досить легка. Сполуки оксидів дуже часто зустрічаються у повсякденному житті.