химический каталог




Оксиды

Автор неизвестен

Оксиды - соединения химических элементов с кислородом, в которых сам кислород связан только с менее электроотрицательным элементом. Не считая фтора, кислород — самый электроотрицательный химический элемент, поэтому к оксидам относятся почти все соединения химических элементов с кислородом. К исключениям относятся, например, дифторид кислорода OF2.

В зависимости от химических свойств различают:

- основные оксиды

Основные оксиды реагируют с кислотами с образованием солей. Основным оксидам соответствуют основания. К основным оксидам относятся оксиды щелочных (Na2O, Li2O, K2O) и щелочноземельных металлов (CaO, MgO), а также оксиды переходных элементов в низших степенях окисления I и II (CrO, MnO).

Получение основных оксидов:

1. Окисление металлов при нагревании в атмосфере кислорода: 

2 Mg + О2 => 2 МgО, 

2 Сu + О2 => 2 СuО. 

Этот метод практически неприменим для щелочных металлов, которые при окислении обычно дают пероксиды, поэтому оксиды Na2О, К2О крайне труднодоступны. 

2. Обжиг сульфидов: 

2 CuS + З О2 => 2 СuО + 2 SО2

4 FeS2 + 11 О2 => 2 Fе2О3 + 8 SО2

Метод неприменим для сульфидов активных металлов, окисляю­щихся до сульфатов. 

3. Разложение гидроксидов: 

Cu(OH)2 => CuO + H2

Этим методом нельзя получить оксиды щелочных металлов. 

4. Разложение солей кислородсодержащих кислот: 

BaCO3 => BaO + CO2 

2 Рb(NО3)2 => 2 PbО + 4 NO2 + O2 

4 FеSО4 => 2 Fe2O3 + 4 SO4 + O2 

Этот способ получения оксидов особенно легко осуществляется для нитратов и карбонатов.

Химические свойства основных оксидов:

Большинство основных оксидов не распадается при нагревании, исключение составляют оксиды ртути и благородных металлов: 

2 HgO => 2 Hg + O2 

2 Ag2O => 4 Ag + O2 

Основные оксиды при нагревании могут вступать в реакции кислотными и амфотерными оксидами, с кислотами: 

ВаО + SiO2 => ВаSiO3

МgО + Аl2О3 => Мg(AlO2)2

ZnО + Н24 => ZnSО4 + Н2О

Оксиды щелочных и щелочноземельных металлов непосредственно реагируют с водой: 

K2O + H2O => 2 KOH

CaO + H2O => Ca(OH)2

Как и другие типы оксидов, основные оксиды могут вступать в окислительно-восстановительные реакции: 

Fe2O3 + 2 Al => Al2O3 + 2 Fe 

3 CuO + 2 NH3 => 3 Cu + N2 + 3 H2

4 FeO + O2 => 2 Fe2O3

 

- кислотные оксиды

Кислотные оксиды реагируют с щелочами с образованием солей. Кислотным оксидам соответствуют кислоты. Образуются неметаллами (SO3, P2O5)и некоторыми переходными элементами на высших степенях окисления от IV до VII (Mn2O7, CrO3).

Получение кислотных оксидов:

Кислотные оксиды получают методами, аналогичными методам получения основных оксидов.

Химические свойства кислотных оксидов:

1. Большинство кислотных оксидов непосредственно взаимодействует с водой с образованием кислот:

SO3 + H2O => H2SO4

2. Наиболее типичными для кислотных оксидов являются их реакции с основными и амфотерными оксидами, а так же со щелочами:

P2O5 + Al2O3 => 2 AlPO4 

Са(ОН)2 + СО2 => СаСО3 + Н2О

3. Кислотные оксиды могут вступать в многочисленные окислительно-восстановительные реакции: 

CO2 + C => 2 CO 

2 + 2 Н2S => 3 S + 2 Н2О

4 CrO3 + С2Н5ОН => 2 Сr2О3 + 2 СО2 + З Н2О

- амфотерные оксиды

Амфотерные оксиды взаимодействуют как с кислотами, так и с основаниями. Амфотерным оксидам соответствуют одновременно и кислоты, и основания. Образуются переходными металлами. Металлы в амфотерных оксидах обычно проявляют валентность II,III,IV (ZnO, Al2O3, TiO2)

Получение амфотерных оксидов:

Амфотерные оксиды получают методами, аналогичными методам получения основных оксидов.

Химические свойства амфотерных оксидов:

По химическим свойствам амфотерные оксиды похожи на основные оксиды и отличаются от них только своей способностью реагировать с щелочами, как с твердыми (при сплавлении), так и с растворами, а также с основными оксидами. При сплавлении оксида цинка со щелочью (например, NaOH) оксид цинка ведет себя как кислотный оксид, образуя в результате реакции соль - цинкат натрия: 

ZnO + 2 NaOH => Na2ZnO2 + H2

При взаимодействии оксида цинка с раствором щелочи (того же NaOH) протекает другая реакция: 

ZnO + 2 NaOH + H2O => Na2[Zn(OH)4]

При нагревании амфотерные оксиды реагируют с основными оксидами 

ZnO + Na2O => Na2ZnO2

но только в случае оксидов щелочных металлов может идти речь об образовании солей, в остальных случаях образуются сложные оксиды. Резкой границы как между амфотерными и основными, так и между амфотерными и кислотными оксидами нет. В очень жестких условиях амфотерные свойства могут проявлять как некоторые основные оксиды (например, MgO под давлением при высокой температуре и высокой концентрации щелочи), так и некоторые кислотные оксиды (например, B2O3).

- несолеобразующие оксиды

Несолеобразующие оксиды не образуют солей ни с кислотами, ни с основаниями. Образуются некоторыми неметаллами в низших степенях окисления (NO, N2O, СО)

Получение несолеобразующих оксидов:

Несолеобразующие оксиды получают методами, аналогичными методам получения основных оксидов.

Химические свойства несолеобразующих оксидов:

Несолеобразующие оксиды не относятся к характеристическим соединениям, поэтому их химические реакции достаточно сложно систематизировать и правильнее рассматривать химические свойства каждого несолеобразующего оксида в отдельности, благо их не очень много. Чаще всего они проявляют окислительно-восстановительные свойства.

Номенклатура оксидов:

Оксиды называют словом «оксид», после которого следует наименование химического элемента в родительном падеже. Если элемент образует несколько оксидов, то в их названиях указывается его степень окисления римской цифрой в скобках сразу после названия. Часто используют и другие наименования оксидов по числу атомов кислорода: если оксид содержит только один атом кислорода, то его называют монооксидом, моноокисью или закисью, если два — диоксидом или двуокисью, если три — то триоксидом или триокисью и т. д.


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(21.02.2017)