Oksider, deres typer og egenskaper. Sure oksider

Oksider - komplekse stoffer som består av to elementer, hvorav det ene er et oksygenatom i oksidasjonstilstand -2.
Basert på deres evne til å danne salter, er oksider delt inn i saltdannende Og ikke-saltdannende(CO, SiO, NO, N20). Saltdannende oksider er på sin side klassifisert i basisk, sur og amfoter.
Basisk er oksidene som tilsvarer baser, og sure er oksidene som tilsvarer syrer. Amfotere oksider inkluderer oksider som viser de kjemiske egenskapene til både basiske og sure oksider.
Basiske oksider dannes kun av metallelementer: alkali (Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, Cs 2 O, Rb 2 O), jordalkali (CaO, SrO, BaO, RaO) og magnesium (MgO), som samt metaller d-familie i oksidasjonstilstand +1, +2, sjeldnere +3 (Cu 2 O, CuO, Ag 2 O, CrO, FeO, MnO, CoO, NiO).

Sure oksider danner både ikke-metalliske grunnstoffer (CO 2, SO 2, NO 2, P 2 O 5, Cl 2 O 7) og metallelementer, oksidasjonstilstanden til metallatomet må være +5 og høyere (V 2 O 5 , Cr03, Mn207, Mn03). Amfotere oksider dannes kun av metallelementer (ZnO, AI 2 O 3, Fe 2 O 3, BeO, Cr 2 O 3, PbO, SnO, MnO 2).

Under normale forhold kan oksider være i tre aggregeringstilstander: alle basiske og amfotere oksider er faste stoffer, sure oksider kan være flytende (SO 3, Cl 2 O7, Mn 2 O7), gassformige (CO 2, SO 2, NO 2) og fast (P205, Si02). Noen har en lukt (NO 2, SO 2), men de fleste oksider er luktfrie. Noen oksider er farget: brun gass NO 2, kirsebærrød CrO 3, svart CuO og Ag 2 O, rød Cu 2 O og HgO, brun Fe 2 O 3, hvit SiO 2, Al 2 O 3 og ZnO, andre er fargeløse ( H 2 O, CO 2, SO 2).

De fleste oksider er stabile når de varmes opp; Kvikksølv og sølvoksider brytes lett ned ved oppvarming. Basiske og amfotere oksider har et krystallgitter av ionisk type. De fleste sure oksider av stoffet (ett av få unntak er silisium (IV) oksid, som har et atomisk krystallgitter).

Al203 +6KOH+3H20=2K3 - kaliumheksahydroksoaluminat;
ZnO+2NaOH+H2O=Na2-natriumtetrahydroksozinkat;

6. august 2018

Hvert skolebarn kom over konseptet "oksid" i kjemitimer. Fra dette ene ordet begynte objektet å virke som noe ubeskrivelig forferdelig. Men det er ikke noe galt med det. Høyere oksider er stoffer som inneholder forbindelser av enkle stoffer med oksygen (i oksidasjonstilstand -2). Det er verdt å merke seg at de reagerer med:

• O 2 (oksygen), hvis grunnstoffet ikke er i høyere CO. For eksempel reagerer SO 2 med oksygen (siden CO er +4), men SO 3 gjør det ikke (siden dens høyeste oksidasjonstilstand er +6).
• H 2 (hydrogen) og C (karbon). Bare noen oksider reagerer.
• Vann hvis en løselig alkali eller syre oppnås.

Alle oksider reagerer med salter og ikke-metaller (unntatt stoffene oppført ovenfor).

Det er verdt å merke seg at noen stoffer (for eksempel nitrogenoksid, jernoksid og kloroksid) har sine egne egenskaper, det vil si at deres kjemiske egenskaper kan avvike fra andre stoffer.

Klassifisering av oksider

De er delt inn i to grener: de som kan danne salt, og de som ikke kan danne det.

Eksempler på formler for høyere oksider som ikke danner salter: NO (toverdig nitrogenoksid; en fargeløs gass dannet under tordenvær), CO (karbonmonoksid), N 2 O (enverdig nitrogenoksid), SiO (silisiumoksid), S 2 O (svoveloksid), vann.

Disse forbindelsene kan reagere med baser, syrer og saltdannende oksider. Men når disse stoffene reagerer, dannes det aldri salter. For eksempel:

CO (karbonmonoksid) + NaOH (natriumhydroksid) = HCOONa (natriumformiat)

Saltdannende oksider er delt inn i tre typer: sure, base og amfotere oksider.

Sure oksider

Et surt høyere oksid er et saltdannende oksid som tilsvarer en syre. For eksempel har seksverdig svoveloksid (SO 3) en tilsvarende kjemisk forbindelse - H 2 SO 4. Disse elementene reagerer med basiske og amfotere oksider, baser og vann. Det dannes et salt eller en syre.

1. Med alkaliske oksider: CO 2 (karbondioksid) + MgO (magnesiumoksid) = MgCO 3 (bittersalt).
2. Med amfotere oksider: P 2 O 5 (fosforoksid) + Al 2 O 3 (aluminiumoksid) = 2AlPO 4 (aluminiumfosfat eller ortofosfat).
3. Med baser (alkalier): CO 2 (karbondioksid) + 2NaOH (kaustisk soda) = Na 2 CO 3 (natriumkarbonat eller soda) + H 2 O (vann).
4. Med vann: CO 2 (karbondioksid) + H 2 O = H 2 CO 3 (karbonsyre, etter at reaksjonen øyeblikkelig brytes ned til karbondioksid og vann).

Syreoksider reagerer ikke med hverandre.

Grunnleggende oksider

Et basisk høyere oksid er et saltdannende oksid av metallet som basen tilsvarer. Kalsiumoksid (CaO) tilsvarer kalsiumhydroksid (Ca(OH) 2). Disse stoffene interagerer med sure og amfotere oksider, syrer (med unntak av H 2 SiO 3, siden kiselsyre er uløselig) og vann.

1. Med sure oksider: CaO (kalsiumoksid) + CO 2 (karbondioksid) = CaCO 3 (kalsiumkarbonat eller vanlig kritt).
2. Med amfotert oksid: CaO (kalsiumoksid) + Al 2 O 3 (aluminiumoksid) = Ca(AlO 2) 2 (kalsiumaluminat).
3. Med syrer: CaO (kalsiumoksid) + H 2 SO 4 (svovelsyre) = CaSO 4 (kalsiumsulfat eller gips) + H 2 O.
4. Med vann: CaO (kalsiumoksid) + H 2 O = Ca (OH) 2 (kalsiumhydroksid eller kalkleskereaksjon).

De samhandler ikke med hverandre.

Amfotere oksider

Amfotert høyere oksid er oksidet til et amfotert metall. Avhengig av forholdene kan den ha basiske eller sure egenskaper. For eksempel formlene for høyere oksider som viser amfotere egenskaper: ZnO (sinkoksid), Al 2 O 3 (aluminiumoksid). Amfotere oksider reagerer med alkalier, syrer (også med unntak av kiselsyre), basiske og sure oksider.

1. Med baser: ZnO (sinkoksid) + 2NaOH (natriumbase) = Na 2 ZnO 2 (dobbelt salt av sink og natrium) + H 2 O.
2. Med syrer: Al 2 O 3 (aluminiumoksid) + 6HCl (saltsyre) = 2AlCl 3 (aluminiumklorid eller aluminiumklorid) + 3H 2 O.
3. Med sure oksider: Al 2 O 3 (aluminiumoksid) + 3SO 3 (seksverdig svoveloksid) = Al 2 (SO 4) 3 (aluminium alun).
4. Med basiske oksider: Al 2 O 3 (aluminiumoksid) + Na 2 O (natriumoksid) = 2NaAlO 2 (natriumaluminat).

Elementer av høyere oksider av amfoter natur samhandler ikke med hverandre eller med vann.

Kilde: fb.ru

Nåværende

Diverse
Diverse

Oksider er komplekse stoffer som består av to elementer, hvorav det ene er oksygen. Oksider kan være saltdannende og ikke-saltdannende: en type saltdannende oksider er basiske oksider. Hvordan skiller de seg fra andre arter, og hva er deres kjemiske egenskaper?

Saltdannende oksider deles inn i basiske, sure og amfotere oksider. Hvis basiske oksider tilsvarer baser, tilsvarer sure oksider syrer, og amfotere oksider tilsvarer amfotere formasjoner. Amfotere oksider er de forbindelsene som, avhengig av forholdene, kan vise enten basiske eller sure egenskaper.

Ris. 1. Klassifisering av oksider.

De fysiske egenskapene til oksider er svært forskjellige. De kan enten være gasser (CO 2), faste stoffer (Fe 2 O 3) eller flytende stoffer (H 2 O).

Imidlertid er de fleste grunnleggende oksider faste stoffer i forskjellige farger.

oksider der grunnstoffene viser sin høyeste aktivitet kalles høyere oksider. Rekkefølgen på økningen i de sure egenskapene til høyere oksider av de tilsvarende elementene i perioder fra venstre til høyre forklares av en gradvis økning i den positive ladningen til ionene til disse elementene.

Kjemiske egenskaper til basiske oksider

Basiske oksider er oksidene som baser tilsvarer. For eksempel tilsvarer de basiske oksidene K 2 O, CaO basene KOH, Ca(OH) 2.

Ris. 2. Basiske oksider og deres tilsvarende baser.

Basiske oksider dannes av typiske metaller, så vel som metaller med variabel valens i den laveste oksidasjonstilstanden (for eksempel CaO, FeO), reagerer med syrer og sure oksider og danner salter:

CaO (basisk oksid) + CO 2 (syreoksid) = CaCO 3 (salt)

FeO (basisk oksid)+H 2 SO 4 (syre)=FeSO 4 (salt)+2H 2 O (vann)

Basiske oksider reagerer også med amfotere oksider, noe som resulterer i dannelsen av et salt, for eksempel:

Bare oksider av alkali- og jordalkalimetaller reagerer med vann:

BaO (basisk oksid)+H 2 O (vann)=Ba(OH) 2 (jordalkalimetallbase)

Mange grunnleggende oksider har en tendens til å bli redusert til stoffer som består av atomer av ett kjemisk element:

3CuO+2NH3 =3Cu+3H2O+N2

Ved oppvarming brytes bare oksider av kvikksølv og edle metaller ned:

Ris. 3. Kvikksølvoksid.

Liste over hovedoksider:

Oksydnavn	Kjemisk formel	Egenskaper
Kalsiumoksid	CaO	brennekalk, hvit krystallinsk substans
Magnesiumoksid	MgO	hvitt stoff, lett løselig i vann
Bariumoksid	BaO	fargeløse krystaller med et kubisk gitter
Kobberoksid II	CuO	svart substans praktisk talt uløselig i vann
	HgO	rødt eller gul-oransje fast stoff
Kaliumoksid	K2O	fargeløst eller blekgult stoff
Natriumoksid	Na2O	stoff som består av fargeløse krystaller
Litiumoksid	Li2O	et stoff som består av fargeløse krystaller som har en kubisk gitterstruktur

Oksider, deres klassifisering og egenskaper er grunnlaget for en så viktig vitenskap som kjemi. De begynner å bli studert i det første året av å studere kjemi. I slike eksakte vitenskaper som matematikk, fysikk og kjemi henger alt stoffet sammen, og det er grunnen til at manglende evne til å mestre stoffet medfører manglende forståelse av nye emner. Derfor er det veldig viktig å forstå temaet oksider og fullt ut forstå det. Vi vil prøve å snakke om dette mer detaljert i dag.

Hva er oksider?

Oksider, deres klassifisering og egenskaper er det som må forstås først. Så, hva er oksider? Husker du dette fra skolen?

Oksider (eller oksider) er binære forbindelser som inneholder atomer av et elektronegativt element (mindre elektronegativt enn oksygen) og oksygen med en oksidasjonstilstand på -2.

Oksider er utrolig vanlige stoffer på planeten vår. Eksempler på oksidforbindelser inkluderer vann, rust, noen fargestoffer, sand og til og med karbondioksid.

Dannelse av oksider

Oksider kan oppnås på en rekke måter. Dannelsen av oksider studeres også av en slik vitenskap som kjemi. Oksider, deres klassifisering og egenskaper - dette er hva forskere trenger å vite for å forstå hvordan dette eller det oksidet ble dannet. For eksempel kan de oppnås ved direkte å kombinere et oksygenatom (eller atomer) med et kjemisk element - dette er samspillet mellom kjemiske elementer. Imidlertid er det også indirekte dannelse av oksider, dette er når oksider dannes ved nedbrytning av syrer, salter eller baser.

Klassifisering av oksider

Oksider og deres klassifisering avhenger av hvordan de dannes. I henhold til deres klassifisering er oksider delt inn i bare to grupper, hvorav den første er saltdannende, og den andre er ikke-saltdannende. Så la oss se nærmere på begge gruppene.

Saltdannende oksider er en ganske stor gruppe, som er delt inn i amfotere, sure og basiske oksider. Som et resultat av enhver kjemisk reaksjon danner saltdannende oksider salter. Som regel inkluderer sammensetningen av saltdannende oksider elementer av metaller og ikke-metaller, som danner syrer som et resultat av en kjemisk reaksjon med vann, men når de interagerer med baser danner de tilsvarende syrer og salter.

Ikke-saltdannende oksider er oksider som ikke danner salter som følge av en kjemisk reaksjon. Eksempler på slike oksider inkluderer karbon.

Amfotere oksider

Oksider, deres klassifisering og egenskaper er svært viktige begreper i kjemi. Sammensetningen av saltdannende forbindelser inkluderer amfotere oksider.

Amfotere oksider er oksider som kan vise basiske eller sure egenskaper, avhengig av betingelsene for kjemiske reaksjoner (de viser amfoterisitet). Slike oksider dannes (kobber, sølv, gull, jern, ruthenium, wolfram, rutherfordium, titan, yttrium og mange andre). Amfotere oksider reagerer med sterke syrer, og som et resultat av en kjemisk reaksjon danner de salter av disse syrene.

Sure oksider

Eller anhydrider er oksider som utviser og også danner oksygenholdige syrer i kjemiske reaksjoner. Anhydrider dannes alltid av typiske ikke-metaller, så vel som av noen overgangskjemiske elementer.

Oksider, deres klassifisering og kjemiske egenskaper er viktige begreper. For eksempel har sure oksider helt andre kjemiske egenskaper enn amfotere oksider. For eksempel når et anhydrid reagerer med vann, dannes det en tilsvarende syre (unntaket er SiO2 - Anhydrider reagerer med alkalier, og som et resultat av slike reaksjoner frigjøres vann og brus. Ved reaksjon med dannes det et salt.

Grunnleggende oksider

Grunnleggende (fra ordet "base") oksider er oksider av kjemiske elementer av metaller med oksidasjonstilstander +1 eller +2. Disse inkluderer alkali- og jordalkalimetaller, samt det kjemiske elementet magnesium. Basiske oksider skiller seg fra andre ved at det er de som er i stand til å reagere med syrer.

Basiske oksider interagerer med syrer, i motsetning til sure oksider, så vel som med alkalier, vann og andre oksider. Som et resultat av disse reaksjonene dannes det vanligvis salter.

Egenskaper til oksider

Hvis du nøye studerer reaksjonene til ulike oksider, kan du uavhengig trekke konklusjoner om hvilke kjemiske egenskaper oksidene er utstyrt med. Den felles kjemiske egenskapen til absolutt alle oksider er redoksprosessen.

Men ikke desto mindre er alle oksider forskjellige fra hverandre. Klassifiseringen og egenskapene til oksider er to sammenhengende emner.

Ikke-saltdannende oksider og deres kjemiske egenskaper

Ikke-saltdannende oksider er en gruppe oksider som verken viser sure, basiske eller amfotere egenskaper. Som et resultat av kjemiske reaksjoner med ikke-saltdannende oksider, dannes det ingen salter. Tidligere ble slike oksider ikke kalt ikke-saltdannende, men likegyldige og likegyldige, men slike navn samsvarer ikke med egenskapene til ikke-saltdannende oksider. I henhold til deres egenskaper er disse oksidene ganske i stand til kjemiske reaksjoner. Men det er svært få ikke-saltdannende oksider; de er dannet av monovalente og toverdige ikke-metaller.

Fra ikke-saltdannende oksider kan saltdannende oksider oppnås som følge av en kjemisk reaksjon.

Nomenklatur

Nesten alle oksider kalles vanligvis på denne måten: ordet "oksid", etterfulgt av navnet på det kjemiske elementet i genitivkasus. For eksempel er Al2O3 aluminiumoksid. På kjemisk språk lyder dette oksidet slik: aluminium 2 o 3. Noen kjemiske grunnstoffer, som kobber, kan ha flere grader av oksidasjon, følgelig vil oksidene også være forskjellige. Da er CuO-oksid kobber(to)oksid, det vil si med en oksidasjonsgrad på 2, og Cu2O-oksid er kobber(tre)oksid, som har en oksidasjonsgrad på 3.

Men det er andre navn på oksider, som er preget av antall oksygenatomer i forbindelsen. Monoksider eller monoksider er de oksidene som inneholder bare ett oksygenatom. Dioksider er de oksidene som inneholder to oksygenatomer, som er indikert med prefikset "di". Trioksider er de oksidene som allerede inneholder tre oksygenatomer. Navn som monoksid, dioksid og trioksid er allerede utdaterte, men finnes ofte i lærebøker, bøker og andre hjelpemidler.

Det finnes også såkalte trivielle navn på oksider, det vil si de som har utviklet seg historisk. For eksempel er CO oksidet eller monoksydet av karbon, men selv kjemikere kaller oftest dette stoffet for karbonmonoksid.

Så et oksid er en forbindelse av oksygen med et kjemisk element. Den viktigste vitenskapen som studerer deres dannelse og interaksjoner er kjemi. Oksider, deres klassifisering og egenskaper er flere viktige emner i kjemivitenskapen, uten å forstå hvilke man ikke kan forstå alt annet. Oksider er gasser, mineraler og pulver. Noen oksider er verdt å vite i detalj, ikke bare for forskere, men også for vanlige mennesker, fordi de til og med kan være farlige for livet på denne jorden. Oksider er et veldig interessant og ganske enkelt emne. Oksydforbindelser er svært vanlige i hverdagen.

DEFINISJON

Oksider- en klasse av uorganiske forbindelser, de er forbindelser av et kjemisk element med oksygen, der oksygen har en oksidasjonstilstand på "-2".

Unntaket er oksygendifluorid (OF 2), siden elektronegativiteten til fluor er høyere enn oksygen og fluor alltid har en oksidasjonstilstand på "-1".

Oksider, avhengig av de kjemiske egenskapene de viser, er delt inn i to klasser - saltdannende og ikke-saltdannende oksider. Saltdannende oksider har en intern klassifisering. Blant dem skilles sure, basiske og amfotere oksider.

Kjemiske egenskaper til ikke-saltdannende oksider

Ikke-saltdannende oksider viser verken sure, basiske eller amfotere egenskaper og danner ikke salter. Ikke-saltdannende oksider inkluderer oksider av nitrogen (I) og (II) (N 2 O, NO), karbonmonoksid (II) (CO), silisiumoksid (II) SiO, etc.

Til tross for at ikke-saltdannende oksider ikke er i stand til å danne salter, når karbonmonoksid (II) reagerer med natriumhydroksid, dannes et organisk salt - natriumformiat (maursyresalt):

CO + NaOH = HCOONa.

Når ikke-saltdannende oksider interagerer med oksygen, oppnås høyere oksider av grunnstoffer:

2CO + O2 = 2C02;

2NO + O 2 = 2NO 2.

Kjemiske egenskaper til saltdannende oksider

Blant saltdannende oksider skilles basiske, sure og amfotere oksider, hvorav den første, når den interagerer med vann, danner baser (hydroksider), den andre - syrer, og den tredje - viser egenskapene til både sure og basiske oksider.

Grunnleggende oksider reagerer med vann for å danne baser:

CaO + 2H20 = Ca(OH)2 + H2;

Li20 + H20 = 2LiOH.

Når basiske oksider reagerer med sure eller amfotere oksider, oppnås salter:

CaO + Si02 = CaSi03;

CaO + Mn207 = Ca(MnO4)2;

CaO + Al 2 O 3 = Ca(AlO 2) 2.

Basiske oksider reagerer med syrer for å danne salter og vann:

CaO + H2SO4 = CaSO4 + H2O;

CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O.

Når basiske oksider dannet av metaller i aktivitetsserien etter aluminium interagerer med hydrogen, reduseres metallene som inngår i oksidet:

CuO + H 2 = Cu + H 2 O.

Sure oksider reagerer med vann for å danne syrer:

P205 + H20 = HPO3 (metafosforsyre);

HPO3 + H20 = H3P04 (ortofosforsyre);

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4.

Noen sure oksider, for eksempel silisium (IV) oksid (SiO 2), reagerer ikke med vann, derfor oppnås syrene som tilsvarer disse oksidene indirekte.

Når sure oksider reagerer med basiske eller amfotere oksider, oppnås salter:

P205 + 3CaO = Ca3(PO4)2;

CO 2 + CaO = CaCO 3;

P 2 O 5 + Al 2 O 3 = 2 AlPO 4.

Sure oksider reagerer med baser for å danne salter og vann:

P205 + 6NaOH = 3Na3P04 + 3H20;

Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O.

Amfotere oksider interagerer med sure og basiske oksider (se ovenfor), samt med syrer og baser:

Al203 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H20;

Al203 + NaOH + 3H20 = 2Na;

ZnO + 2HCl = ZnCl2 + H20;

ZnO + 2KOH + H 2 O = K 2 4

ZnO + 2KOH = K2ZnO2.

Fysiske egenskaper til oksider

De fleste oksider er faste stoffer ved romtemperatur (CuO er et svart pulver, CaO er et hvitt krystallinsk stoff, Cr 2 O 3 er et grønt pulver, etc.). Noen oksider er væsker (vann - hydrogenoksid - fargeløs væske, Cl 2 O 7 - fargeløs væske) eller gasser (CO 2 - fargeløs gass, NO 2 - brun gass). Strukturen til oksider er også forskjellig, oftest molekylær eller ionisk.

Innhenting av oksider

Nesten alle oksider kan oppnås ved reaksjon av et spesifikt element med oksygen, for eksempel:

2Cu + O2 = 2CuO.

Dannelsen av oksider skyldes også termisk dekomponering av salter, baser og syrer:

CaCO3 = CaO + CO2;

2Al(OH)3 = Al203 + 3H20;

4HNO3 = 4NO2 + O2 + 2H2O.

Andre metoder for å produsere oksider inkluderer brenning av binære forbindelser, for eksempel sulfider, oksidasjon av høyere oksider til lavere, reduksjon av lavere oksider til høyere, interaksjon av metaller med vann ved høye temperaturer, etc.

Eksempler på problemløsning

EKSEMPEL 1

Trening

Ved elektrolysen av 40 mol vann ble det frigjort 620 g oksygen. Bestem oksygenutbyttet.

Løsning

Utbyttet av reaksjonsproduktet bestemmes av formelen: η = m pr / m teori × 100 %. Den praktiske massen av oksygen er massen som er angitt i problemstillingen – 620 g. Den teoretiske massen til reaksjonsproduktet er massen beregnet fra reaksjonsligningen. La oss skrive ned ligningen for reaksjonen av vanndekomponering under påvirkning av elektrisk strøm: 2H20 = 2H2 + O2. I følge reaksjonsligningen n(H 2 O): n(O 2) = 2:1, derfor n(O 2) = 1/2×n(H 2 O) = 20 mol. Da vil den teoretiske massen av oksygen være lik: