II SKYRIUS. NEORGANINĖ chemija

7. Pagrindinės neorganinių junginių klasės

7.1. oksidai

Oksidai yra dvejetainiai elementų junginiai su deguonimi, kuriuose jis turi oksidacijos būseną- 2. Būdingos oksidų savybės:

deguonies oksidacijos būsena- - 2;

deguonies atomai nėra susiję vienas su kitu, o yra susiję tik su kitų elementų atomais;

oksidą sudarančio elemento atomai turi tokią pačią oksidacijos būseną 1 .

Grafinės oksidų formulės

Elementų valentingumas	Grafinė formulė

Ne visi dvejetainiai deguonies junginiai yra oksidai:

Medžiaga	Formulė	Grafinė formulė	Deguonies oksidacijos būsena
vandenilio peroksidas	H2O2	H-O-O-H
natrio peroksidas	Na2O2	Na-O-O-Na
deguonies fluoridas	IŠ 2	F-O-F

Pagal cheminę prigimtį oksidai skirstomi į ne druskingus ir druskingus.

Ne druskingi oksidai - NO, N 2 O, CO, SiO - tai oksidai, kurie priskiriami reaktyviesiems junginiams, tačiau reakcijų metu druskos nesusidaro. Normaliomis sąlygomis jie nereaguoja su vandeniu, rūgštimis ir bazėmis (todėl sąlyginai priskiriami oksidams).

Druskos oksidai yra oksidai, kurie sudaro druskas. Druskos oksidai skirstomi į bazinius (K 2 O, ВаО, MgO, FeO), rūgštinių (SO 2, SO 3, N 2 O 5, P 2 O 5) ir amfoterinių (ZnO, А l 2 O 3, Cr 2 O 3, BeO).

Oksidų nomenklatūra

Oksidų pavadinimas susideda iš elemento pavadinimo, po kurio, kai elementas turi keletą oksidacijos būsenų, jo oksidacijos laipsnis nurodomas skliausteliuose romėniškais skaitmenimis ir pridedamas žodis "oksidas". Pavyzdžiui:

K 2 O - kalio oksidas;

Fe2O3 - geležies (ІІІ) oksidas;

C u 2 O - vario(I) oksidas;

MgO – magnio oksidas;

P 2 O 5 - fosforo (V) oksidas;

A l 2 O 3 - aliuminio oksidas;

CO – anglies(II) oksidas.

Kai kurie oksidai, kurie jau seniai buvo žinomi žmogui, turi ir nereikšmingus pavadinimus: CaO – negesintos kalkės, C O2 - anglies dvideginis, SO 2 – sieros dioksidas.

Oksidų gavimas

1. Paprastų medžiagų (metalų ir nemetalų) sąveika su deguonimi:

2. Sudėtingų medžiagų oksidacija:

3. Terminis skilimas:

pagrindai:

druskos:

amfoteriniai hidroksidai:

Kai kurios rūgštys:

4. Kai kurių kitų reakcijų metu:

______________________________________________________

1 Dvigubas "oksidas" ( FeFe 2 ) O 4 sudėtyje yra skirtingų oksidacijos laipsnių (+2 ir +3) Ferumo, o sąveikaujant su rūgštiniais oksidais susidaro dvi skirtingos druskos.

7.1.1. Pagrindiniai oksidai

Baziniai oksidai yra oksidai, kurių hidratai yra bazės. Visi baziniai oksidai yra metalinių elementų oksidai, kurių oksidacijos lygis yra žemas (+1, +2). Pagrindiniai oksidai yra šie:

I ir II pagrindinių pogrupių metalinių elementų oksidai (išskyrus Būti);

vienavalenčių elementų oksidai, dvivalečiai, išskyrus BeO , ZnO , Г b O, kurios yra amfoterinės;

pereinamųjų metalų elementų oksidai žemos oksidacijos būsenose(NiO, FeO, M n O, C rO ).

Baziniai oksidai atitinka bazes:

Na 2 O - NaOH

MgO – Mg (OH) 2

FeO – Fe (OH) 2

BaO – Ba (OH) 2

CrO – Cr(OH) 2

Cheminio ryšio tipas baziniuose oksiduose daugiausia yra joninis.

Bazinių oksidų cheminės savybės

1. Sąveika su rūgštimis ir susidaro druskos:

2. Sąveika su rūgščių oksidais, kad susidarytų druskos:

3. Sąveika su vandeniu. Tik šarminių ir šarminių žemių metalų elementų oksidai sąveikauja su vandeniu, sudarydami šarmus:

4. Sąveika su amfoteriniais oksidais. Reakcija vyksta sintezės metu. Amfoterinis oksidas šioje reakcijoje pasižymi rūgštinėmis savybėmis:

5. Sąveika su amfoterinėmis bazėmis. Reakcija vyksta sintezės metu:

Oksidų savybės

oksidai- tai sudėtingos cheminės medžiagos, kurios yra paprastų elementų cheminiai junginiai su deguonimi. Jie yra druską formuojantis ir nesudaro druskos. Šiuo atveju druskos formavimas yra 3 tipų: pagrindinis(nuo žodžio "fondas"), rūgštus ir amfoterinis.
Oksidų, nesudarančių druskų, pavyzdys gali būti: NO (azoto oksidas) – yra bespalvės, bekvapės dujos. Jis susidaro perkūnijos metu atmosferoje. CO (anglies monoksidas) yra bekvapės dujos, susidarančios deginant anglį. Paprastai jis vadinamas anglies monoksidu. Yra ir kitų oksidų, kurie nesudaro druskų. Dabar atidžiau pažvelkime į kiekvieną druską sudarančių oksidų tipą.

Pagrindiniai oksidai

Pagrindiniai oksidai- Tai sudėtingos cheminės medžiagos, susijusios su oksidais, kurios cheminės reakcijos metu su rūgštimis arba rūgštiniais oksidais sudaro druskas ir nereaguoja su bazėmis ar baziniais oksidais. Pavyzdžiui, pagrindiniai yra šie:
K 2 O (kalio oksidas), CaO (kalcio oksidas), FeO (2-valentinis geležies oksidas).

Apsvarstykite cheminės oksidų savybės pagal pavyzdžius

1. Sąveika su vandeniu:
- sąveika su vandeniu, kad susidarytų bazė (arba šarmas)

CaO + H 2 O → Ca (OH) 2 (gerai žinoma kalkių gesinimo reakcija, kai išsiskiria didelis kiekis šilumos!)

2. Sąveika su rūgštimis:
- sąveika su rūgštimi, kad susidarytų druska ir vanduo (druskos tirpalas vandenyje)

CaO + H 2 SO 4 → CaSO 4 + H 2 O (Šios medžiagos CaSO 4 kristalai visiems žinomi pavadinimu „gipsas“).

3. Sąveika su rūgščių oksidais: druskų susidarymas

CaO + CO 2 → CaCO 3 (Ši medžiaga yra žinoma visiems - paprasta kreida!)

Rūgščių oksidai

Rūgščių oksidai- tai sudėtingos cheminės medžiagos, susijusios su oksidais, kurios, chemiškai sąveikaudamos su bazėmis arba baziniais oksidais, sudaro druskas ir nesąveikauja su rūgštiniais oksidais.

Rūgščių oksidų pavyzdžiai:

CO 2 (gerai žinomas anglies dioksidas), P 2 O 5 – fosforo oksidas (susidaro degant baltajam fosforui ore), SO 3 – sieros trioksidas – ši medžiaga naudojama sieros rūgščiai gaminti.

Cheminė reakcija su vandeniu

CO 2 +H 2 O→ H 2 CO 3 yra medžiaga – anglies rūgštis – viena iš silpnųjų rūgščių, jos dedama į gazuotą vandenį dujų „burbulams“. Kylant temperatūrai, mažėja dujų tirpumas vandenyje, o jų perteklius išeina burbuliukų pavidalu.

Reakcija su šarmais (bazėmis):

CO 2 +2NaOH→ Na 2 CO 3 +H 2 O- susidariusi medžiaga (druska) plačiai naudojama ūkyje. Jo pavadinimas – kalcinuota soda arba skalbimo soda – puikus ploviklis nudegusioms keptuvėms, riebalams, nudegimams. Nerekomenduoju dirbti plikomis rankomis!

Reakcija su baziniais oksidais:

CO 2 + MgO → MgCO 3 - gauta druska - magnio karbonatas - dar vadinamas "karčiąja druska".

Amfoteriniai oksidai

Amfoteriniai oksidai- tai sudėtingos cheminės medžiagos, taip pat susijusios su oksidais, kurios cheminės sąveikos su rūgštimis metu sudaro druskas (arba rūgščių oksidai) ir pagrindai (arba baziniai oksidai). Mūsų atveju dažniausiai vartojamas žodis „amfoterinis“ reiškia metalo oksidai.

Pavyzdys amfoteriniai oksidai gali būti:

ZnO – cinko oksidas (balti milteliai, medicinoje dažnai naudojami kaukėms ir kremams gaminti), Al 2 O 3 – aliuminio oksidas (dar vadinamas „aliuminio oksidu“).

Amfoterinių oksidų cheminės savybės yra unikalios tuo, kad jie gali dalyvauti cheminėse reakcijose, atitinkančiose tiek bazes, tiek rūgštis. Pavyzdžiui:

Reakcija su rūgšties oksidu:

ZnO + H 2 CO 3 → ZnCO 3 + H 2 O – gauta medžiaga yra "cinko karbonato" druskos tirpalas vandenyje.

Reakcija su bazėmis:

ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O - gauta medžiaga yra dviguba natrio ir cinko druska.

Oksidų gavimas

Oksidų gavimas gaminamas įvairiais būdais. Tai gali atsitikti fiziniais ir cheminiais būdais. Paprasčiausias būdas yra paprastų elementų cheminė sąveika su deguonimi. Pavyzdžiui, degimo proceso rezultatas arba vienas iš šios cheminės reakcijos produktų yra oksidai. Pavyzdžiui, jei į kolbą su deguonimi įdedamas raudonai įkaitęs geležies strypas, o ne tik geležis (galite pasiimti cinko Zn, alavo Sn, švino Pb, vario Cu, - apskritai tai, kas yra po ranka), tada įvyks cheminė geležies oksidacijos reakcija, kurią lydės ryškus blyksnis ir kibirkštys. Reakcijos produktas bus juodojo geležies oksido FeO milteliai:

2Fe+O 2 → 2FeO

Visiškai panašios cheminės reakcijos su kitais metalais ir nemetalais. Cinkas dega deguonyje, sudarydamas cinko oksidą

2Zn+O 2 → 2ZnO

Anglies degimą lydi dviejų oksidų susidarymas vienu metu: anglies monoksidas ir anglies dioksidas.

2C+O 2 → 2CO – anglies monoksido susidarymas.

C + O 2 → CO 2 – anglies dioksido susidarymas. Šios dujos susidaro, jei deguonies yra daugiau nei pakankamai, tai yra, bet kuriuo atveju reakcija pirmiausia vyksta susidarant anglies monoksidui, o tada anglies monoksidas oksiduojamas, virsdamas anglies dioksidu.

Oksidų gavimas gali būti padaryta kitu būdu – cheminės skilimo reakcijos būdu. Pavyzdžiui, norint gauti geležies oksidą arba aliuminio oksidą, reikia padegti atitinkamus šių metalų pagrindus:

Fe(OH)2 → FeO+H2O

Kietas aliuminio oksidas – mineralinis korundas Geležies (III) oksidas. Marso planetos paviršius yra rausvai oranžinės spalvos, nes dirvožemyje yra geležies (III) oksido. Kietas aliuminio oksidas – korundas

2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O,
taip pat skaidant atskiras rūgštis:

H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2 - anglies rūgšties skilimas

H 2 SO 3 → H 2 O + SO 2 - sieros rūgšties skilimas

Oksidų gavimas gali būti pagaminti iš metalo druskų stipriai kaitinant:

CaCO 3 → CaO + CO 2 - kalcio oksidas (arba negesintos kalkės) ir anglies dioksidas gaunami deginant kreidą.

2Cu(NO 3) 2 → 2CuO + 4NO 2 + O 2 - šioje skilimo reakcijoje iš karto gaunami du oksidai: varis CuO (juodas) ir azotas NO 2 (dėl tikrai rudos spalvos dar vadinamas rudosiomis dujomis) .

Kitas oksidų gavimo būdas yra redokso reakcijos.

Cu + 4HNO 3 (konc.) → Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

S + 2H 2 SO 4 (konc.) → 3SO 2 + 2H 2 O

Chloro oksidai

ClO 2 molekulė Molekulė Cl 2 O 7 Azoto oksidas N 2 O Azoto anhidridas N 2 O 3 Azoto anhidridas N 2 O 5 Rudos dujos NO 2

Yra žinomi šie chloro oksidai: Cl 2 O, ClO 2, Cl 2 O 6, Cl 2 O 7 . Visi jie, išskyrus Cl 2 O 7, yra geltonos arba oranžinės spalvos ir nėra stabilūs, ypač ClO 2, Cl 2 O 6. Visi chloro oksidai sprogūs ir labai stiprūs oksidatoriai.

Reaguodami su vandeniu jie sudaro atitinkamas deguonies ir chloro turinčias rūgštis:

Taigi, Cl 2 O - rūgštus chloro oksidas hipochloro rūgštis.

Cl 2 O + H 2 O → 2HClO - Hipochloro rūgštis

ClO 2 - rūgštus chloro oksidas hipochlorinės ir hipochlorinės rūgštys, nes cheminėje reakcijoje su vandeniu iš karto susidaro dvi iš šių rūgščių:

ClO 2 + H 2 O → HClO 2 + HClO 3

Cl 2 O 6 – taip pat rūgštus chloro oksidas chloro ir perchloro rūgštys:

Cl 2 O 6 + H 2 O → HClO 3 + HClO 4

Ir galiausiai, Cl 2 O 7 - bespalvis skystis - rūgštus chloro oksidas perchloro rūgštis:

Cl 2 O 7 + H 2 O → 2HClO 4

azoto oksidai

Azotas yra dujos, kurios su deguonimi sudaro 5 skirtingus junginius – 5 azoto oksidai. Būtent:

N 2 O - azoto hemioksidas. Kitas jo pavadinimas yra žinomas medicinoje pavadinimu juoko dujos arba azoto oksidas- Jis yra bespalvis saldus ir malonus skoniui ant dujų.
-NE- azoto monoksidas Bespalvės, bekvapės, beskonės dujos.
- N 2 O 3 - azoto anhidridas- bespalvė kristalinė medžiaga
- NE 2 - azoto dioksidas. Kitas jo pavadinimas yra rudos dujos- dujos tikrai rudos spalvos
- N 2 O 5 - azoto anhidridas- mėlynas skystis, verdantis 3,5 0 C temperatūroje

Iš visų šių išvardintų azoto junginių pramonėje didžiausią susidomėjimą kelia NO – azoto monoksidas ir NO 2 – azoto dioksidas. azoto monoksidas(NE) ir azoto oksidas N 2 O nereaguoja nei su vandeniu, nei su šarmais. (N 2 O 3), reaguodamas su vandeniu, susidaro silpna ir nestabili azoto rūgštis HNO 2, kuri ore palaipsniui virsta stabilesne chemine medžiaga azoto rūgštimi. azoto oksidų cheminės savybės:

Reakcija su vandeniu:

Iš karto susidaro 2NO 2 + H 2 O → HNO 3 + HNO 2 - 2 rūgštys: azoto rūgštis HNO 3 ir azoto rūgštis.

Reakcija su šarmu:

2NO 2 + 2NaOH → NaNO 3 + NaNO 2 + H 2 O - susidaro dvi druskos: natrio nitratas NaNO 3 (arba natrio nitratas) ir natrio nitritas (azoto rūgšties druska).

Reakcija su druskomis:

2NO 2 + Na 2 CO 3 → NaNO 3 + NaNO 2 + CO 2 - susidaro dvi druskos: natrio nitratas ir natrio nitritas, išsiskiria anglies dioksidas.

Azoto dioksidas (NO 2) gaunamas iš azoto monoksido (NO), naudojant cheminę junginio reakciją su deguonimi:

2NO + O 2 → 2NO 2

geležies oksidai

Geležis sudaro dvi oksidas: FeO- geležies oksidas(2-valentinis) - juodi milteliai, kurie gaunami redukuojant geležies oksidas(3-valentės) anglies monoksidas vykstant tokiai cheminei reakcijai:

Fe 2 O 3 + CO → 2FeO + CO 2

Šis bazinis oksidas lengvai reaguoja su rūgštimis. Jis turi redukuojančių savybių ir greitai oksiduojasi iki geležies oksidas(3-valentinis).

4FeO +O 2 → 2Fe 2 O 3

geležies oksidas(3-valentinis) – raudonai rudi milteliai (hematitas), turintys amfoterinių savybių (gali sąveikauti tiek su rūgštimis, tiek su šarmais). Tačiau rūgštinės šio oksido savybės yra taip silpnai išreikštos, kad dažniausiai naudojamas kaip bazinis oksidas.

Taip pat yra vadinamųjų mišrus geležies oksidas Fe3O4. Susidaro geležies degimo metu, gerai praleidžia elektrą ir pasižymi magnetinėmis savybėmis (vadinama magnetine geležies rūda arba magnetitu). Jei geležis sudega, dėl degimo reakcijos susidaro nuosėdos, kurias sudaro du oksidai vienu metu: geležies oksidas(III) ir (II) valentingumas.

Sieros oksidas

Sieros dioksidas SO2

Sieros oksidas SO 2 - arba sieros dioksidas nurodo rūgščių oksidai, bet nesudaro rūgšties, nors puikiai tirpsta vandenyje – 40 litrų sieros oksido 1 litre vandens (cheminių lygčių sudarymo patogumui toks tirpalas vadinamas sieros rūgštimi).

Įprastomis aplinkybėmis tai yra bespalvės dujos, turinčios aštrų ir dusinančią degusios sieros kvapą. Vos -10 0 C temperatūroje jis gali pereiti į skystą būseną.

Esant katalizatoriui - vanadžio oksidui (V 2 O 5) sieros oksidas paima deguonį ir virsta sieros trioksidas

2SO 2 + O 2 → 2SO 3

ištirpintas vandenyje sieros dioksidas- sieros oksidas SO 2 - oksiduojasi labai lėtai, dėl to pats tirpalas virsta sieros rūgštimi

Jeigu sieros dioksidas praeina per šarminį tirpalą, pavyzdžiui, natrio hidroksidą, tada susidaro natrio sulfitas (arba hidrosulfitas - priklausomai nuo to, kiek šarmo ir sieros dioksido paimama)

NaOH + SO 2 → NaHSO 3 - sieros dioksidas paimta per daug

2NaOH + SO 2 → Na 2 SO 3 + H 2 O

Jei sieros dioksidas nereaguoja su vandeniu, kodėl jo vandeninis tirpalas sukelia rūgštinę reakciją?! Taip, jis nereaguoja, bet oksiduojasi vandenyje, pridėdamas deguonies. Ir pasirodo, kad vandenyje kaupiasi laisvi vandenilio atomai, kurie sukelia rūgštinę reakciją (galite tai patikrinti kokiu nors indikatoriumi!)

Gamtoje yra trys neorganinių cheminių junginių klasės: druskos, hidroksidai ir oksidai. Pirmieji yra metalo atomo junginiai su rūgštine liekana, pavyzdžiui, CI-. Pastarosios skirstomos į rūgštis ir bazes. Pirmosios iš jų molekulės susideda iš H + katijonų ir rūgšties liekanos, pavyzdžiui, SO 4 -. Kita vertus, bazės turi metalo katijoną, pavyzdžiui, K +, ir anijoną hidroksilo grupės OH- pavidalu. O oksidai, priklausomai nuo jų savybių, skirstomi į rūgštinius ir bazinius. Apie pastarąjį kalbėsime šiame straipsnyje.

Apibrėžimas

Pagrindiniai oksidai yra medžiagos, susidedančios iš dviejų cheminių elementų, iš kurių vienas būtinai yra deguonis, o antrasis yra metalas. Į šios rūšies medžiagas įpylus vandens, susidaro bazės.

Bazinių oksidų cheminės savybės

Šios klasės medžiagos pirmiausia gali reaguoti su vandeniu, todėl susidaro bazė. Pavyzdžiui, galima pateikti tokią lygtį: CaO + H 2 O \u003d Ca (OH) 2.

Reakcijos su rūgštimis

Jei baziniai oksidai sumaišomi su rūgštimis, galima gauti druskų ir vandens. Pavyzdžiui, jei į kalio oksidą įpilsite perchloro rūgšties, gausite kalio chloridą ir vandenį. Reakcijos lygtis atrodys taip: K 2 O + 2HCI \u003d 2KSI + H 2 O.

Sąveika su rūgščių oksidais

Tokios cheminės reakcijos sukelia druskų susidarymą. Pavyzdžiui, jei į kalcio oksidą pridedama anglies dioksido, gauname kalcio karbonatą. Šią reakciją galima išreikšti tokia lygtimi: CaO + CO 2 = CaCO 3 . Tokia cheminė sąveika gali įvykti tik esant aukštai temperatūrai.

Amfoteriniai ir baziniai oksidai

Šios medžiagos taip pat gali sąveikauti viena su kita. Taip yra todėl, kad pirmieji turi ir rūgščių, ir bazinių oksidų savybių. Dėl tokios cheminės sąveikos susidaro kompleksinės druskos. Pavyzdžiui, pateikiame reakcijos lygtį, kuri atsiranda, kai kalio oksidas (bazinis) sumaišomas su aliuminio oksidu (amfoterinis): K 2 O + AI 2 O 3 \u003d 2KAIO 2. Gauta medžiaga vadinama kalio aliuminatu. Jei sumaišysite tuos pačius reagentus, bet taip pat pridėsite vandens, reakcija vyks taip: K 2 O + AI 2 O 3 + 4H 2 O \u003d 2K. Susidariusi medžiaga vadinama kalio tetrahidroksoaliuminatu.

Fizinės savybės

Įvairūs baziniai oksidai labai skiriasi vienas nuo kito fizinėmis savybėmis, tačiau visi jie normaliomis sąlygomis dažniausiai būna kietos agregacijos būsenos ir turi aukštą lydymosi temperatūrą.

Pažvelkime į kiekvieną cheminį junginį atskirai. Kalio oksidas atrodo kaip šviesiai geltona kieta medžiaga. Tirpsta +740 laipsnių Celsijaus temperatūroje. Natrio oksidas yra bespalviai kristalai. Jie virsta skysčiu +1132 laipsnių temperatūroje. Kalcio oksidą vaizduoja balti kristalai, kurie lydosi +2570 laipsnių temperatūroje. Geležies dioksidas atrodo kaip juodi milteliai. Jis įgauna skystą agregacijos būseną +1377 laipsnių Celsijaus temperatūroje. Magnio oksidas panašus į kalcio junginį – tai taip pat balti kristalai. Tirpsta +2825 laipsnių temperatūroje. Ličio oksidas yra skaidrus kristalas, kurio lydymosi temperatūra yra +1570 laipsnių. Ši medžiaga yra labai higroskopiška. Bario oksidas atrodo taip pat, kaip ir ankstesnis cheminis junginys, temperatūra, kurioje jis įgauna skystą būseną, yra šiek tiek aukštesnė - +1920 laipsnių. Gyvsidabrio oksidas yra oranžinės raudonos spalvos milteliai. Esant +500 laipsnių Celsijaus temperatūrai, ši cheminė medžiaga suyra. Chromo oksidas yra tamsiai raudoni milteliai, kurių lydymosi temperatūra yra tokia pati kaip ir ličio junginio. Cezio oksidas yra tokios pat spalvos kaip gyvsidabris. Suyra veikiant saulės energijai. Nikelio oksidas – žali kristalai, virsta skysčiu +1682 laipsnių Celsijaus temperatūroje. Kaip matote, visų šios grupės medžiagų fizinės savybės turi daug bendrų bruožų, nors ir turi tam tikrų skirtumų. Vario oksidas (varis) atrodo kaip juodos spalvos kristalai. Jis pereina į skystą agregacijos būseną +1447 laipsnių Celsijaus temperatūroje.

Kaip gaunamos šios cheminės medžiagos?

Bazinius oksidus galima gauti atliekant metalo ir deguonies reakciją esant aukštai temperatūrai. Tokios sąveikos lygtis yra tokia: 4K + O 2 \u003d 2K 2 O. Antrasis būdas gauti šios klasės cheminius junginius yra netirpios bazės skaidymas. Lygtį galima parašyti taip: Ca (OH) 2 \u003d CaO + H 2 O. Norint atlikti tokią reakciją, reikalingos ypatingos sąlygos, pvz., aukšta temperatūra. Be to, irstant tam tikroms druskoms susidaro ir baziniai oksidai. Pavyzdys yra ši lygtis: CaCO 3 \u003d CaO + CO 2. Taip susidarė ir rūgštinis oksidas.

Bazinių oksidų naudojimas

Šios grupės cheminiai junginiai plačiai naudojami įvairiose pramonės šakose. Pažvelkime į kiekvieno iš jų naudojimą. Aliuminio oksidas naudojamas odontologijoje protezų gamybai. Jis taip pat naudojamas keramikos gamyboje. Kalcio oksidas yra vienas iš komponentų, dalyvaujančių silikatinių plytų gamyboje. Jis taip pat gali veikti kaip ugniai atspari medžiaga. Maisto pramonėje tai yra priedas E529. Kalio oksidas – vienas iš mineralinių augalams skirtų trąšų ingredientų, natris – naudojamas chemijos pramonėje, daugiausia to paties metalo hidroksido gamyboje. Magnio oksidas taip pat naudojamas maisto pramonėje kaip priedas su numeriu E530. Be to, tai skrandžio sulčių rūgštingumą didinanti priemonė. Bario oksidas naudojamas cheminėse reakcijose kaip katalizatorius. Geležies dioksidas naudojamas ketaus, keramikos ir dažų gamyboje. Tai taip pat maisto dažiklis numeris E172. Nikelio oksidas suteikia stiklui žalią spalvą. Be to, jis naudojamas druskų ir katalizatorių sintezei. Ličio oksidas yra vienas iš komponentų gaminant kai kurių rūšių stiklą, jis padidina medžiagos stiprumą. Cezio junginys veikia kaip kai kurių cheminių reakcijų katalizatorius. Vario oksidas, kaip ir kai kurie kiti, naudojamas gaminant specialius stiklo tipus, taip pat gryno vario gamyboje. Dažų ir emalių gamyboje jis naudojamas kaip mėlynas pigmentas.

Šios klasės medžiagos gamtoje

Natūralioje aplinkoje šios grupės cheminiai junginiai randami mineralų pavidalu. Tai daugiausia rūgštiniai oksidai, tačiau jie taip pat randami tarp kitų. Pavyzdžiui, aliuminio junginys yra korundas.

Priklausomai nuo jame esančių priemaišų, jis gali būti įvairių spalvų. Tarp variacijų, pagrįstų AI 2 O 3, galima išskirti rubiną, kuris turi raudoną spalvą, ir safyrą, mineralą su mėlyna spalva. Tos pačios cheminės medžiagos gamtoje galima rasti aliuminio oksido pavidalu. Vario derinys su deguonimi natūraliai atsiranda mineralinio tenorito pavidalu.

Išvada

Apibendrinant galime pasakyti, kad visos šiame straipsnyje aptariamos medžiagos turi panašias fizines ir panašias chemines savybes. Jie randa savo pritaikymą daugelyje pramonės šakų – nuo ​​farmacijos iki maisto.

Oksidai yra neorganiniai junginiai, susidedantys iš dviejų cheminių elementų, iš kurių vienas yra -2 oksidacijos būsenos deguonis. vienintelis neoksiduojantis elementas yra fluoras, kuris jungiasi su deguonimi ir sudaro deguonies fluoridą. Taip yra todėl, kad fluoras yra labiau elektronegatyvus elementas nei deguonis.

Šios klasės junginiai yra labai dažni. Kasdien žmogus kasdieniniame gyvenime susiduria su įvairiais oksidais. Vanduo, smėlis, anglies dioksidas, kurį iškvepiame, automobilių išmetamosios dujos, rūdys yra oksidų pavyzdžiai.

Oksidų klasifikacija

Visi oksidai, atsižvelgiant į jų gebėjimą sudaryti druskas, gali būti suskirstyti į dvi grupes:

1. Druskos formavimas oksidai (CO 2, N 2 O 5, Na 2 O, SO 3 ir kt.)
2. Nesudaro druskos oksidai (CO, N 2 O, SiO, NO ir kt.)

Savo ruožtu druską formuojantys oksidai skirstomi į 3 grupes:

• Pagrindiniai oksidai- (Metalų oksidai - Na 2 O, CaO, CuO ir kt.)
• Rūgščių oksidai- (Nemetalų oksidai, taip pat metalų oksidai, kurių oksidacijos būsena V-VII - Mn 2 O 7, CO 2, N 2 O 5, SO 2, SO 3 ir kt.)
• (III-IV oksidacijos laipsnio metalų oksidai, taip pat ZnO, BeO, SnO, PbO)

Ši klasifikacija pagrįsta tam tikrų cheminių savybių pasireiškimu oksidais. Taigi, baziniai oksidai atitinka bazes, o rūgštiniai oksidai – rūgštis. Rūgščių oksidai reaguoja su baziniais oksidais, sudarydami atitinkamą druską, tarsi šiuos oksidus atitinkanti bazė ir rūgštis būtų sureagavusios: Taip pat, amfoteriniai oksidai atitinka amfoterines bazes, kuris gali pasižymėti ir rūgštinėmis, ir bazinėmis savybėmis: Cheminiai elementai, turintys skirtingą oksidacijos būseną, gali sudaryti įvairius oksidus. Norint kažkaip atskirti tokių elementų oksidus, po oksidų pavadinimo skliausteliuose nurodomas valentingumas.

CO 2 – anglies monoksidas (IV)

N 2 O 3 - azoto oksidas (III)

Fizinės oksidų savybės

Oksidai yra labai įvairūs savo fizinėmis savybėmis. Jie gali būti ir skysčiai (H 2 O), ir dujiniai (CO 2, SO 3) arba kietieji (Al 2 O 3, Fe 2 O 3). Tuo pačiu metu baziniai oksidai, kaip taisyklė, yra kietos medžiagos. Oksidai taip pat turi pačią įvairiausią spalvą – nuo ​​bespalvės (H 2 O, CO) ir baltos (ZnO, TiO 2) iki žalios (Cr 2 O 3) ir net juodos (CuO).

• Pagrindiniai oksidai

Kai kurie oksidai reaguoja su vandeniu, sudarydami atitinkamus hidroksidus (bazes): Baziniai oksidai reaguoja su rūgštiniais oksidais, sudarydami druskas: Panašiai reaguoja su rūgštimis, bet išsiskiria vandeniu: Metalų oksidai, mažiau aktyvūs nei aliuminis, gali būti redukuojami į metalus:

• Rūgščių oksidai

Rūgščių oksidai reaguoja su vandeniu ir susidaro rūgštys: kai kurie oksidai (pavyzdžiui, silicio oksidas SiO2) nereaguoja su vandeniu, todėl rūgštys gaunamos kitais būdais.

Rūgščių oksidai reaguoja su baziniais oksidais ir sudaro druskas: Lygiai taip pat, susidarant druskoms, rūgščių oksidai reaguoja su bazėmis: Jei duotas oksidas atitinka daugiabazę rūgštį, tai gali susidaryti ir rūgštinė druska: Nelakūs rūgščių oksidai gali pakeisti lakiuosius oksidus druskose:

Kaip minėta anksčiau, amfoteriniai oksidai, priklausomai nuo sąlygų, gali pasižymėti ir rūgštinėmis, ir bazinėmis savybėmis. Taigi jie veikia kaip baziniai oksidai reakcijose su rūgštimis arba rūgščių oksidais, susidarant druskoms: O reakcijose su bazėmis arba baziniais oksidais jie pasižymi rūgštinėmis savybėmis:

Oksidų gavimas

Oksidų galima gauti įvairiais būdais, pateiksime pagrindinius.

Daugumą oksidų galima gauti tiesiogiai sąveikaujant deguoniui su cheminiu elementu: Deginant ar deginant įvairius dvejetainius junginius: terminis druskų, rūgščių ir bazių skilimas: Kai kurių metalų sąveika su vandeniu:

Oksidų taikymas

Oksidai yra labai paplitę visame pasaulyje ir naudojami tiek kasdieniame gyvenime, tiek pramonėje. Svarbiausias oksidas, vandenilio oksidas, vanduo padarė gyvybę Žemėje. Sieros oksidas SO 3 naudojamas sieros rūgščiai gaminti, taip pat maisto perdirbimui – tai padidina, pavyzdžiui, vaisių galiojimo laiką.

Geležies oksidai naudojami dažams gaminti, elektrodams gaminti, nors dauguma geležies oksidų metalurgijoje redukuojami į metalinę geležį.

Kalcio oksidas, dar vadinamas negesintomis kalkėmis, naudojamas statybose. Cinko ir titano oksidai yra balti ir netirpūs vandenyje, todėl tapo gera medžiaga dažams gaminti – baltiems.

Silicio oksidas SiO 2 yra pagrindinis stiklo komponentas. Chromo oksidas Cr 2 O 3 naudojamas spalvotų žalių stiklų ir keramikos gamybai, o dėl didelio stiprumo savybių – gaminiams poliruoti (GOI pastos pavidalu).

Anglies monoksidas CO 2 , kurį visi gyvi organizmai išskiria kvėpuodami, naudojamas gaisrui gesinti, o taip pat – sauso ledo pavidalu – kažkam vėsinti.

Oksidai vadinamos sudėtingos medžiagos, kurių molekulių sudėtis apima deguonies atomus oksidacijos būsenoje - 2 ir kai kuriuos kitus elementus.

gali būti gaunamas tiesiogiai sąveikaujant deguoniui su kitu elementu arba netiesiogiai (pavyzdžiui, skaidant druskas, bazes, rūgštis). Normaliomis sąlygomis oksidai yra kietos, skystos ir dujinės būsenos, tokio tipo junginiai gamtoje yra labai paplitę. Žemės plutoje randama oksidų. Rūdys, smėlis, vanduo, anglies dioksidas yra oksidai.

Jie yra druskos ir nesudarantys druskos.

Druską formuojantys oksidai– Tai oksidai, kurie dėl cheminių reakcijų sudaro druskas. Tai metalų ir nemetalų oksidai, kurie, sąveikaudami su vandeniu, sudaro atitinkamas rūgštis, o sąveikaudami su bazėmis – atitinkamas rūgštines ir normalias druskas. Pavyzdžiui, vario oksidas (CuO) yra druską sudarantis oksidas, nes, pavyzdžiui, jam reaguojant su druskos rūgštimi (HCl), susidaro druska:

CuO + 2HCl → CuCl 2 + H 2 O.

Dėl cheminių reakcijų galima gauti kitų druskų:

CuO + SO 3 → CuSO 4.

Nesudarantys druskos oksidai vadinami oksidais, kurie nesudaro druskų. Pavyzdžiui, CO, N 2 O, NO.

Savo ruožtu druską formuojantys oksidai yra 3 tipų: baziniai (iš žodžio « bazė » ), rūgštinis ir amfoterinis.

Pagrindiniai oksidai vadinami tokie metalų oksidai, kurie atitinka bazių klasei priklausančius hidroksidus. Baziniai oksidai apima, pavyzdžiui, Na 2 O, K 2 O, MgO, CaO ir kt.

Bazinių oksidų cheminės savybės

1. Vandenyje tirpūs baziniai oksidai reaguoja su vandeniu ir sudaro bazes:

Na 2 O + H 2 O → 2NaOH.

2. Sąveikauja su rūgščių oksidais, sudarydamas atitinkamas druskas

Na 2 O + SO 3 → Na 2 SO 4.

3. Reaguokite su rūgštimis, kad susidarytų druska ir vanduo:

CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O.

4. Reaguoti su amfoteriniais oksidais:

Li 2 O + Al 2 O 3 → 2LiAlO 2 .

Jei antrasis oksidų sudėties elementas yra nemetalas arba metalas, kurio valentingumas didesnis (dažniausiai nuo IV iki VII), tada tokie oksidai bus rūgštūs. Rūgščių oksidai (rūgšties anhidridai) yra oksidai, atitinkantys hidroksidus, priklausančius rūgščių klasei. Tai, pavyzdžiui, CO 2, SO 3, P 2 O 5, N 2 O 3, Cl 2 O 5, Mn 2 O 7 ir kt. Rūgščių oksidai ištirpsta vandenyje ir šarmuose, sudarydami druską ir vandenį.

Rūgščių oksidų cheminės savybės

1. Sąveika su vandeniu, sudarydama rūgštį:

SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4.

Tačiau ne visi rūgštiniai oksidai tiesiogiai reaguoja su vandeniu (SiO 2 ir kt.).

2. Reaguokite su oksidais, kad susidarytų druska:

CO 2 + CaO → CaCO 3

3. Sąveika su šarmais, sudarydama druską ir vandenį:

CO 2 + Ba (OH) 2 → BaCO 3 + H 2 O.

dalis amfoterinis oksidas apima elementą, turintį amfoterinių savybių. Amfoteriškumas suprantamas kaip junginių gebėjimas pasižymėti rūgštinėmis ir šarminėmis savybėmis, priklausomai nuo sąlygų. Pavyzdžiui, cinko oksidas ZnO gali būti ir bazė, ir rūgštis (Zn(OH) 2 ir H 2 ZnO 2). Amfoteriškumas išreiškiamas tuo, kad, priklausomai nuo sąlygų, amfoteriniai oksidai pasižymi bazinėmis arba rūgštinėmis savybėmis.

Amfoterinių oksidų cheminės savybės

1. Sąveikaujant su rūgštimis susidaro druska ir vanduo:

ZnO + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 O.

2. Reaguoja su kietais šarmais (lydymosi metu), susidarant dėl ​​reakcijos druskos – natrio cinkato ir vandens:

ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O.

Kai cinko oksidas sąveikauja su šarmo tirpalu (tuo pačiu NaOH), įvyksta kita reakcija:

ZnO + 2 NaOH + H 2 O => Na 2.

Koordinacijos skaičius – charakteristika, nusakanti artimiausių dalelių: atomų ar jonų skaičių molekulėje ar kristale. Kiekvienas amfoterinis metalas turi savo koordinacinį numerį. Be ir Zn yra 4; For ir Al yra 4 arba 6; For ir Cr yra 6 arba (labai retai) 4;

Amfoteriniai oksidai paprastai netirpsta vandenyje ir su juo nereaguoja.

Ar turite kokių nors klausimų? Norite sužinoti daugiau apie oksidus?
Norėdami gauti pagalbą iš dėstytojo -.
Pirma pamoka nemokama!

tinklaraštis.svetainė, visiškai arba iš dalies nukopijavus medžiagą, būtina nuoroda į šaltinį.