Властивості оксидів, основні оксиди, кислотні оксиди. Отримання оксидів.

19.08.2015

Кислотні оксиди

Оксиди — це складні хімічні речовини, що представляють собою хімічні сполуки простих елементів з киснем. Вони бувають солеобразующими та не утворюють солі. При цьому солеобразующие бувають 3-х типів: основними (від слова «підстава»), кислотними та амфотерними .

Прикладом оксидів, не утворюють солі, можуть бути: NO (оксид азоту) — являє собою безбарвний газ, без запаху. Він утворюється під час грози в атмосфері. CO (окис вуглецю) — газ без запаху, утворюється при згорянні вугілля. Його зазвичай називають чадним газом. Існують і інші оксиди, не утворюють солі. Тепер розберемо докладніше кожен вид солетворних оксидів.

Основні оксиди

Основні оксиди — це складні хімічні речовини, що відносяться до окислів, які утворюють солі при хімічної реакції з кислотами або кислотними оксидами і не реагують з підставами або основними оксидами. Наприклад, до основних відносяться наступні:

K2 O (окис калію), CaO (оксид кальцію), FeO (окис заліза 2-валентного).

Розглянемо хімічні властивості оксидів на прикладах

1. Взаємодія з водою:

— взаємодія з водою з утворенням підстави (або лугу)

CaO+H2 O = Ca(OH)2 (відома реакція гасіння вапна, при цьому виділяється велика кількість тепла!)

2. Взаємодія з кислотами:

— взаємодія з кислотою з утворенням солі і води (розчин солі у воді)

CaO+H2 SO4 = CaSO4 + H2 O (Кристали цієї речовини CaSO4 відомі всім під назвою «гіпс»).

3. Взаємодія з кислотними оксидами: освіта солі

CaO+CO2 =CaCO3 (Це речовина відомо всім — звичайна крейда!)

Кислотні оксиди

Кислотні оксиди — це складні хімічні речовини, що відносяться до окислів, які утворюють солі при хімічній взаємодії з підставами або основними оксидами і не взаємодіють з кислотними оксидами.

Прикладами кислотних оксидів можуть бути:

CO2 (всім відомий вуглекислий газ), P2 O5 — оксид фосфору (утворюється при згорянні на повітрі білого фосфору ), SO3 — триокись сірки — це речовина використовують для отримання сірчаної кислоти .

— хімічна реакція з водою

CO2 +H2 O=H2 CO3 — це речовина — вугільна кислота — одна з слабких кислот, її додають у газовану воду для «бульбашок» газу. З підвищенням температури розчинність газу у воді зменшується, а його надлишок виходить у вигляді бульбашок.

— реакція з лугами (підставами):

CO2 +NaOH=Na2 CO3 — утворилася речовина (сіль) широко використовується в господарстві. Її назва — кальцинована сода або пральна сода, — відмінне миючий засіб для підгорілих каструль, жиру, пригара. Голими руками працювати не рекомендую!

— реакція з основними оксидами:

CO2 +MgO=MgCO3 — отримала сіль — карбонат магнію — ще називається «гірка сіль».

Амфотерні оксиди

Амфотерні оксиди — це складні хімічні речовини, що також відносяться до окислів, які утворюють солі при хімічному взаємодії з кислотами або кислотними оксидами ) і підставами (або основними оксидами ). Найбільш часте застосування слово «амфотерний» у нашому випадку відноситься до оксидам металів.

Прикладом амфотерних оксидів можуть бути:

ZnO — окис цинку (білий порошок, часто застосовується в медицині для виготовлення масок і кремів), Al2 O3 — окис алюмінію (називають ще «глиноземом»).

Хімічні властивості амфотерних оксидів унікальні тим, що вони можуть вступати в хімічні реакції, відповідні як підставами так і з кислотами. Наприклад:

— реакція з кислотним оксидом:

ZnO+H2 CO3 = ZnCO3 + H2 O — Утворилася речовина — розчин солі «карбонату цинку» у воді.

— реакція з підставами:

Zn+2NaOH=Na2 ZnO2 +H2 O — отримане речовина — подвійна сіль натрію і цинку.

Отримання оксидів

Отримання оксидів проводять різними способами. Це може відбуватися фізичним і хімічним способами. Найпростішим способом є хімічна взаємодія простих елементів з киснем. Наприклад, результатом процесу горіння або одним з продуктів цієї хімічної реакції є оксиди. Наприклад, якщо розпечене залізо прутик, та й не тільки залізний (можна взяти цинк Zn, олово Sn, свинець Pb, мідь Cu, — вообщем то, що є під рукою) помістити в колбу з киснем, то відбудеться хімічна реакція окислення заліза, яка супроводжується яскравим спалахом і іскрами. Продуктом реакції буде чорний порошок оксиду заліза FeO:

2Fe+O2 =2FeO

Повністю аналогічні хімічні реакції з іншими металами і неметалами, Наприклад: Цинк згорає в кисні з утворенням оксиду цинку

2Zn+O2 =2ZnO

Горіння вугілля супроводжується утворенням відразу двох оксидів: чадного газу і вуглекислого газу

2C+O2 =2CO — утворення чадного газу.

C+O2 =CO2 — утворення вуглекислого газу. Цей газ утворюється якщо кисню є в більш ніж достатній кількості, тобто в будь-якому випадку спочатку протікає реакція з утворенням чадного газу, а потім чадний газ окислюється, перетворюючись на вуглекислий газ.

Отримання оксидів можна здійснити іншим способом — шляхом хімічної реакції розкладання. Наприклад, для одержання оксиду заліза або оксиду алюмінію необхідно прожарити на вогні відповідні підстави цих металів :

а також при розкладанні окремих кислот:

H2 CO3 =H2 O+CO2 — розкладання вугільної кислоти

H2 SO3 =H2 O+SO2 — розкладання сірчистої кислоти

Отримання оксидів можна здійснити з солей металів при сильному нагріванні, наприклад:

CaCO3 =CaO+CO2 — прожарюванням крейди отримують окис кальцію (або негашенную вапно) і вуглекислий газ.

Cu(NO3 )2 = 2CuO + 4NO2 + O2 — в цій реакції розкладання виходить відразу два оксиду: міді CuO (чорного кольору) і азоту NO2 (його ще називають бурим газом через його дійсно бурого кольору).

Ще одним способом, яким можна здійснити одержання оксидів — це окислювально-відновні реакції. наприклад,

Оксиди хлору

Відомі наступні оксиди хлору. Cl2 O, ClO2. Cl2 O6. Cl2 O7. Всі вони, за винятком Cl2 O7. мають жовте або оранжеве забарвлення і не стійкі, особливо ClO2. Cl2 O6. оксиди хлору вибухонебезпечні і є дуже сильними окислювачами.

Так, Cl2 O — кислотний оксид хлору хлорнуватистої кислоти.

ClO2 — кислотний оксид хлору хлорнуватистої і хлорноватої кислоти, так як при хімічної реакції з водою утворює відразу дві кислоти:

Cl2 O6 — теж кислотний оксид хлору хлорноватої і хлорної кислот:

І, нарешті, Cl2 O7 — безбарвна рідина — кислотний оксид хлору хлорної кислоти:

Оксиди азоту

Азот — газ, який утворює 5 різних сполук з киснем — 5 оксидів азоту. А саме:

— N2 O — гемиоксид азоту. Інша його назва відомо в медицині під назвою звеселяючий газ або закис азоту — це безбарвний солодкий і приємний на смак на газ.

— NO — моноксид азоту — безбарвний, не має ні запаху, ні смаку газ.

— N2 O3 — азотистий ангідрид — безбарвна кристалічна речовина

— NO2 — діоксид азоту. Інша його назва — бурий газ — газ дійсно має буро-коричневий колір

— N2 O5 — азотний ангідрид — синя рідина, що кипить при температурі 3,5 0 C

З усіх цих перерахованих сполук азоту найбільший інтерес в промисловості представляють NO — моноксид азоту NO2 — діоксид азоту. Моноксид азоту (NO) та закис азоту N2 O не реагують ні з водою, ні з лугами. Азотистий ангідрид (N2 O3 ) при реакції з водою утворює слабку і нестійку азотисту кислоту HNO2. яка на повітрі поступово переходить у більш стійку хімічну речовину азотну кислоту .

Розглянемо деякі хімічні властивості оксидів азоту :

Реакція з водою:

2NO2 + H2 O = HNO3 + HNO2 — утворюється відразу 2 кислоти: азотна кислота HNO3 і азотиста кислота.

Реакція з лугами:

2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2 O — утворюються дві солі: нітрат натрію NaNO3 (або натрієва селітра) і нітрит натрію (солі азотистої кислоти).

Реакція з солями:

2NO2 + Na2 CO3 = NaNO3 + NaNO2 + CO2 — утворюються утворюються дві солі: нітрат натрію і нітрит натрію, і виділяється вуглекислий газ.

Отримують діоксид азоту (NO2 ) моноксиду азоту (NO) з допомогою хімічної реакції сполуки c киснем :

Оксиди заліза

Залізо утворює два оксиду. FeO — оксид заліза (2-валентний) — порошок чорного кольору, який отримують відновленням оксиду заліза (3-валентного) чадним газом за наступною хімічної реакції:

Цей основний оксид, легко вступає в реакції з кислотами. Він володіє відновними властивостями і швидко окислюється у оксид заліза (3-валентний).

Оксид заліза (3-валентний) — червоно-бурий порошок (гематит), що володіє амфотерними властивостями (може взаємодіяти і з кислотами і з лугами). Але кислотні властивості оксиду виражені настільки слабо, що найбільш часто він його використовують, як основний оксид .

Є ще так звані змішаний оксид заліза Fe3 O4. Він утворюється при горінні заліза, добре проводить електричний струм і володіє магнітними властивостями (його називають магнітним залізняком або магнетиту).

Якщо залізо згоряє,то в результаті реакції горіння утворюється окалина, що складається відразу з двох оксидів: оксиду заліза (III) і (II) валентні.

Оксид сірки

Оксид сірки SO2 — або сірчистий газ відноситься до кислотним оксидам. але кислоту не утворює, хоча відмінно розчиняється у воді — 40л оксиду сірки в 1 л води (для зручності складання хімічних рівнянь такий розчин називають сірчистої кислотою ).

При нормальних обставинах — це безбарвний газ з різким і задушливим запахом горілої сірки. При температурі всього -10 0 C його можна перевести в рідкий стан.

В присутності каталізатора-оксиду ванадію (V2 O5 ) оксид сірки приєднує кисень і перетворюється у триоксид сірки

Розчинений у воді сірчистий газ — оксид сірки SO2 — дуже повільно окислюється, внаслідок чого сам розчин перетворюється в сірчану кислоту

Якщо сірчистий газ пропускати через розчин лугу, наприклад, гідроксиду натрію, то утворюється сульфіт натрію (або гідросульфіт — дивлячись скільки взяти лугу і сірчистого газу)

NaOH + SO2 + H2 O- >2NaHSO3 — сірчистий газ узято в надлишку

Якщо сірчистий газ не реагує з водою, то чому його водний розчин дає кислу реакцію. Так, не реагує, але він сам окислюється у воді, приєднуючи до себе кисень. І виходить, що у воді накопичуються вільні атоми водню, які і дають кислу реакцію (можете перевірити яким-небудь індикатором!)

Короткий опис статті: оксид цинку Властивості оксидів, основні й кислотні оксиди. Отримання оксидів Властивості оксидів, основні оксиди, кислотні оксиди, одержання оксидів, оксиди хлору, оксиди азоту, оксиди заліза, оксид сірки, сірчистий газ

Джерело: Властивості оксидів, основні оксиди, кислотні оксиди. Отримання оксидів. Оксиди азоту

Також ви можете прочитати