इससे पहले कि हम ऑक्साइड के रासायनिक गुणों के बारे में बात करना शुरू करें, हमें यह याद रखना होगा कि सभी ऑक्साइड 4 प्रकारों में विभाजित हैं, अर्थात् मूल, अम्लीय, उभयचर और गैर-नमक बनाने वाले। किसी भी ऑक्साइड के प्रकार को निर्धारित करने के लिए, आपको पहले यह समझना होगा कि धातु या अधातु का ऑक्साइड आपके सामने है, और फिर एल्गोरिथ्म का उपयोग करें (आपको इसे सीखने की आवश्यकता है!), निम्नलिखित तालिका में प्रस्तुत किया गया है :
| अधातु ऑक्साइड | धातु ऑक्साइड |
| 1) अधातु ऑक्सीकरण अवस्था +1 या +2 निष्कर्ष: गैर-नमक बनाने वाला ऑक्साइड अपवाद: Cl 2 O एक गैर-नमक बनाने वाला ऑक्साइड नहीं है |
1) धातु ऑक्सीकरण अवस्था +1 या +2 निष्कर्ष: धातु ऑक्साइड क्षारीय है अपवाद: BeO, ZnO और PbO मूल ऑक्साइड नहीं हैं |
| 2) ऑक्सीकरण अवस्था +3 . से अधिक या उसके बराबर होती है निष्कर्ष: अम्लीय ऑक्साइड अपवाद: क्लोरीन +1 . की ऑक्सीकरण अवस्था के बावजूद Cl 2 O एक एसिड ऑक्साइड है |
2) धातु ऑक्सीकरण अवस्था +3 या +4 निष्कर्ष: उभयधर्मी ऑक्साइड अपवाद: धातुओं की +2 ऑक्सीकरण अवस्था के बावजूद BeO, ZnO और PbO उभयधर्मी हैं 3) धातु ऑक्सीकरण अवस्था +5, +6, +7 निष्कर्ष: अम्लीय ऑक्साइड |
ऊपर बताए गए ऑक्साइड के प्रकारों के अलावा, हम उनकी रासायनिक गतिविधि के आधार पर दो और उप-प्रकार के मूल ऑक्साइड भी पेश करते हैं, अर्थात् सक्रिय मूल ऑक्साइडऔर निष्क्रिय मूल ऑक्साइड
- सेवा सक्रिय मूल ऑक्साइडआइए हम क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातुओं के ऑक्साइड (हाइड्रोजन एच, बेरिलियम बी और मैग्नीशियम एमजी को छोड़कर समूह आईए और आईआईए के सभी तत्व) देखें। उदाहरण के लिए, Na 2 O, CaO, Rb 2 O, SrO, आदि।
- सेवा निष्क्रिय मूल ऑक्साइडहम उन सभी मुख्य आक्साइडों को निर्दिष्ट करेंगे जो सूची में शामिल नहीं थे सक्रिय मूल ऑक्साइड. उदाहरण के लिए, FeO, CuO, CrO, आदि।
यह मानना तर्कसंगत है कि सक्रिय मूल ऑक्साइड अक्सर उन प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करते हैं जो कम सक्रिय लोगों में प्रवेश नहीं करते हैं।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस तथ्य के बावजूद कि पानी वास्तव में एक गैर-धातु (एच 2 ओ) का ऑक्साइड है, इसके गुणों को आमतौर पर अन्य ऑक्साइड के गुणों से अलग माना जाता है। यह हमारे आसपास की दुनिया में इसके विशेष रूप से विशाल वितरण के कारण है, और इसलिए, ज्यादातर मामलों में, पानी एक अभिकर्मक नहीं है, बल्कि एक माध्यम है जिसमें अनगिनत रासायनिक प्रतिक्रियाएं हो सकती हैं। हालांकि, यह अक्सर विभिन्न परिवर्तनों में प्रत्यक्ष भाग लेता है, विशेष रूप से, ऑक्साइड के कुछ समूह इसके साथ प्रतिक्रिया करते हैं।
कौन से ऑक्साइड पानी के साथ प्रतिक्रिया करते हैं?
सभी ऑक्साइड का पानी के साथ प्रतिक्रिया
केवल:
1) सभी सक्रिय मूल ऑक्साइड (क्षारीय धातुओं और क्षारीय पृथ्वी धातुओं के ऑक्साइड);
2) सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO2) को छोड़कर सभी अम्लीय ऑक्साइड;
वे। पूर्वगामी से, यह इस प्रकार है कि वास्तव में पानी के साथ प्रतिक्रिया मत करो:
1) सभी कम सक्रिय मूल ऑक्साइड;
2) सभी उभयधर्मी ऑक्साइड;
3) गैर-नमक बनाने वाले ऑक्साइड (NO, N 2 O, CO, SiO)।
यह निर्धारित करने की क्षमता कि कौन से ऑक्साइड पानी के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं, यहां तक कि संबंधित प्रतिक्रिया समीकरण लिखने की क्षमता के बिना, आपको पहले से ही परीक्षा के परीक्षण भाग के कुछ प्रश्नों के लिए अंक प्राप्त करने की अनुमति मिलती है।
अब देखते हैं कि आखिर कुछ ऑक्साइड पानी के साथ कैसे प्रतिक्रिया करते हैं, यानी। संबंधित प्रतिक्रिया समीकरण लिखना सीखें।
सक्रिय मूल ऑक्साइडजल के साथ अभिक्रिया करके उनके संगत हाइड्रॉक्साइड बनाते हैं। याद रखें कि संबंधित धातु ऑक्साइड हाइड्रॉक्साइड है जिसमें धातु ऑक्साइड के समान ऑक्सीकरण अवस्था में होती है। इसलिए, उदाहरण के लिए, जब सक्रिय मूल ऑक्साइड K + 1 2 O और Ba + 2 O पानी के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, तो संबंधित हाइड्रॉक्साइड K + 1 OH और Ba + 2 (OH) 2 बनते हैं:
के 2 ओ + एच 2 ओ \u003d 2KOH- पोटेशियम हाइड्रोक्साइड
बाओ + एच 2 ओ \u003d बा (ओएच) 2— बेरियम हाइड्रॉक्साइड
सक्रिय मूल ऑक्साइड (क्षार धातुओं और क्षार पृथ्वी धातुओं के ऑक्साइड) के अनुरूप सभी हाइड्रॉक्साइड क्षार होते हैं। क्षार सभी पानी में घुलनशील धातु हाइड्रॉक्साइड, साथ ही खराब घुलनशील कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड Ca (OH) 2 (अपवाद के रूप में) हैं।
पानी के साथ अम्लीय आक्साइड की परस्पर क्रिया, साथ ही पानी के साथ सक्रिय मूल आक्साइड की प्रतिक्रिया से संबंधित हाइड्रॉक्साइड का निर्माण होता है। केवल एसिड ऑक्साइड के मामले में, वे बुनियादी नहीं, बल्कि अम्लीय हाइड्रॉक्साइड के अनुरूप होते हैं, जिन्हें अक्सर कहा जाता है ऑक्सीजन युक्त अम्ल. याद रखें कि संबंधित एसिड ऑक्साइड एक ऑक्सीजन युक्त एसिड होता है जिसमें ऑक्साइड के समान ऑक्सीकरण अवस्था में एसिड बनाने वाला तत्व होता है।
इस प्रकार, यदि हम, उदाहरण के लिए, पानी के साथ अम्लीय ऑक्साइड SO3 की अन्योन्यक्रिया के लिए समीकरण लिखना चाहते हैं, तो सबसे पहले हमें स्कूल के पाठ्यक्रम में अध्ययन किए गए मुख्य सल्फर युक्त एसिड को याद करना चाहिए। ये हाइड्रोजन सल्फाइड एच 2 एस, सल्फरस एच 2 एसओ 3 और सल्फ्यूरिक एच 2 एसओ 4 एसिड हैं। हाइड्रोसल्फाइड एसिड एच 2 एस, जैसा कि आप आसानी से देख सकते हैं, ऑक्सीजन युक्त नहीं है, इसलिए पानी के साथ एसओ 3 की बातचीत के दौरान इसके गठन को तुरंत बाहर रखा जा सकता है। एसिड एच 2 एसओ 3 और एच 2 एसओ 4 में, सल्फर +6 ऑक्सीकरण अवस्था में, जैसा कि ऑक्साइड एसओ 3 में होता है, केवल सल्फ्यूरिक एसिड एच 2 एसओ 4 होता है। इसलिए, यह वह है जो पानी के साथ SO 3 की प्रतिक्रिया में बनेगी:
एच 2 ओ + एसओ 3 \u003d एच 2 एसओ 4
इसी तरह, ऑक्सीकरण अवस्था +5 में नाइट्रोजन युक्त ऑक्साइड एन 2 ओ 5, पानी के साथ प्रतिक्रिया करके नाइट्रिक एसिड एचएनओ 3 बनाता है, लेकिन किसी भी स्थिति में नाइट्रस एचएनओ 2 नहीं होता है, क्योंकि नाइट्रिक एसिड में नाइट्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था होती है, जैसा कि एन 2 ओ 5 में होता है। , +5 के बराबर, और नाइट्रोजन में - +3:
एन +5 2 ओ 5 + एच 2 ओ \u003d 2 एचएन +5 ओ 3
एक दूसरे के साथ ऑक्साइड की बातचीत
सबसे पहले, इस तथ्य को स्पष्ट रूप से समझना आवश्यक है कि नमक बनाने वाले ऑक्साइड (अम्लीय, मूल, उभयचर) के बीच, एक ही वर्ग के ऑक्साइड के बीच प्रतिक्रियाएं लगभग कभी नहीं होती हैं, अर्थात। अधिकांश मामलों में, बातचीत असंभव है:
1) क्षारकीय ऑक्साइड + क्षारकीय ऑक्साइड
2) अम्ल ऑक्साइड + अम्ल ऑक्साइड
3) एम्फोटेरिक ऑक्साइड + एम्फोटेरिक ऑक्साइड
जबकि विभिन्न प्रकार के ऑक्साइडों के बीच परस्पर क्रिया लगभग हमेशा संभव होती है, अर्थात। लगभग हमेशा बहेके बीच प्रतिक्रियाएं:
1) मूल ऑक्साइड और एसिड ऑक्साइड;
2) एम्फ़ोटेरिक ऑक्साइड और एसिड ऑक्साइड;
3) एम्फोटेरिक ऑक्साइड और बेसिक ऑक्साइड।
इस तरह के सभी इंटरैक्शन के परिणामस्वरूप, उत्पाद हमेशा एक औसत (सामान्य) नमक होता है।
आइए इन सभी युग्मों की अंतःक्रियाओं पर अधिक विस्तार से विचार करें।
बातचीत के परिणामस्वरूप:
मी एक्स ओ वाई + एसिड ऑक्साइड,जहाँ Me x O y - धातु ऑक्साइड (मूल या उभयधर्मी)
एक नमक बनता है, जिसमें धातु धनायन Me (मूल Me x O y से) और एसिड ऑक्साइड के अनुरूप एसिड के अवशेष होते हैं।
उदाहरण के लिए, आइए अभिकर्मकों के निम्नलिखित युग्मों के लिए अन्योन्यक्रिया समीकरणों को लिखने का प्रयास करें:
ना 2 ओ + पी 2 ओ 5और अल 2 ओ 3 + एसओ 3
अभिकर्मकों की पहली जोड़ी में, हम एक मूल ऑक्साइड (Na 2 O) और एक एसिड ऑक्साइड (P 2 O 5) देखते हैं। दूसरे में - एम्फोटेरिक ऑक्साइड (Al 2 O 3) और एसिड ऑक्साइड (SO 3)।
जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, एक अम्लीय एक के साथ एक मूल / एम्फ़ोटेरिक ऑक्साइड की बातचीत के परिणामस्वरूप, एक नमक बनता है, जिसमें एक धातु केशन (मूल मूल / एम्फ़ोटेरिक ऑक्साइड से) और एसिड का एक एसिड अवशेष होता है। मूल अम्लीय ऑक्साइड।
इस प्रकार, Na 2 O और P 2 O 5 की परस्पर क्रिया को Na + धनायनों (Na 2 O से) और एसिड अवशेष PO 4 3- से मिलकर एक नमक बनाना चाहिए, क्योंकि ऑक्साइड P +5 2 ओ 5 एसिड एच 3 पी . से मेल खाती है +5 ओ 4। वे। इस बातचीत के परिणामस्वरूप, सोडियम फॉस्फेट बनता है:
3ना 2 ओ + पी 2 ओ 5 \u003d 2ना 3 पीओ 4- सोडियम फॉस्फेट
बदले में, अल 2 ओ 3 और एसओ 3 की बातचीत से एक नमक बनना चाहिए जिसमें अल 3+ उद्धरण (अल 2 ओ 3 से) और एसिड अवशेष एसओ 4 2-, ऑक्साइड एस के बाद से। +6 ओ 3 एसिड एच 2 एस . से मेल खाता है +6 ओ 4। इस प्रकार, इस प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, एल्यूमीनियम सल्फेट प्राप्त होता है:
अल 2 ओ 3 + 3एसओ 3 \u003d अल 2 (एसओ 4) 3- एल्युमिनियम सल्फेट
अधिक विशिष्ट उभयधर्मी और मूल आक्साइड के बीच बातचीत है। इन प्रतिक्रियाओं को उच्च तापमान पर किया जाता है, और उनकी घटना इस तथ्य के कारण संभव है कि एम्फ़ोटेरिक ऑक्साइड वास्तव में अम्लीय की भूमिका निभाता है। इस बातचीत के परिणामस्वरूप, एक विशिष्ट संरचना का एक नमक बनता है, जिसमें एक धातु का धनायन होता है जो प्रारंभिक मूल ऑक्साइड और एक "एसिड अवशेष" / आयन बनाता है, जिसमें एम्फ़ोटेरिक ऑक्साइड से धातु शामिल होता है। इस तरह के "एसिड अवशेष"/आयन के लिए सामान्य सूत्र MeO 2 x - के रूप में लिखा जा सकता है, जहां Me एम्फ़ोटेरिक ऑक्साइड से धातु है, और x = 2 एम्फ़ोटेरिक ऑक्साइड के मामले में फॉर्म के सामान्य सूत्र के साथ 2 + 2 ओ (जेडएनओ, बीओ, पीबीओ) और एक्स = 1 - एम +3 2 ओ 3 के सामान्य सूत्र के साथ एम्फोटेरिक ऑक्साइड के लिए (उदाहरण के लिए, अल 2 ओ 3 , सीआर 2 ओ 3 और फे 2 ओ 3)।
आइए एक उदाहरण के रूप में अंतःक्रिया समीकरणों को लिखने का प्रयास करें
जेडएनओ + ना 2 ओऔर अल 2 ओ 3 + बाओ
पहले मामले में, ZnO सामान्य सूत्र Me +2 O के साथ एक एम्फ़ोटेरिक ऑक्साइड है, और Na 2 O एक विशिष्ट मूल ऑक्साइड है। उपरोक्त के अनुसार, उनकी परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप, एक नमक का निर्माण होना चाहिए, जिसमें एक धातु का धनायन होता है जो एक मूल ऑक्साइड बनाता है, अर्थात। हमारे मामले में, Na + (Na 2 O से) और एक "एसिड अवशेष" / आयन सूत्र ZnO 2 2- के साथ, क्योंकि एम्फ़ोटेरिक ऑक्साइड में Me + 2 O के रूप का एक सामान्य सूत्र है। इस प्रकार, का सूत्र परिणामी नमक, इसकी संरचनात्मक इकाइयों ("अणुओं") में से एक की विद्युत तटस्थता की स्थिति के अधीन Na 2 ZnO 2 जैसा दिखेगा:
जेडएनओ + ना 2 ओ = को=> ना 2 जेडएनओ 2
अभिकर्मकों अल 2 ओ 3 और बाओ की एक अंतःक्रियात्मक जोड़ी के मामले में, पहला पदार्थ एक एम्फोटेरिक ऑक्साइड है जो कि फॉर्म मी +3 2 ओ 3 के सामान्य सूत्र के साथ है, और दूसरा एक विशिष्ट मूल ऑक्साइड है। इस मामले में, मूल ऑक्साइड से धातु के धनायन युक्त नमक बनता है, अर्थात। बा 2+ (बीएओ से) और "एसिड अवशेष"/आयन अलओ 2 -। वे। परिणामी नमक का सूत्र, इसकी संरचनात्मक इकाइयों ("अणुओं") में से एक की विद्युत तटस्थता की स्थिति के अधीन, का रूप होगा Ba(AlO 2) 2, और अंतःक्रियात्मक समीकरण स्वयं इस प्रकार लिखा जाएगा:
अल 2 ओ 3 + बाओ = को=> बा (AlO2) 2
जैसा कि हमने ऊपर लिखा है, प्रतिक्रिया लगभग हमेशा आगे बढ़ती है:
मी एक्स ओ वाई + एसिड ऑक्साइड,
जहाँ Me x O y या तो क्षारकीय या उभयधर्मी धातु ऑक्साइड है।
हालांकि, दो "बारीक" अम्लीय ऑक्साइड को याद रखना चाहिए - कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ 2) और सल्फर डाइऑक्साइड (एसओ 2)। उनकी "स्थिरता" इस तथ्य में निहित है कि, स्पष्ट अम्लीय गुणों के बावजूद, सीओ 2 और एसओ 2 की गतिविधि कम सक्रिय बुनियादी और उभयचर ऑक्साइड के साथ उनकी बातचीत के लिए पर्याप्त नहीं है। धातु ऑक्साइड में से, वे केवल के साथ प्रतिक्रिया करते हैं सक्रिय मूल ऑक्साइड(क्षार धातु और क्षार पृथ्वी धातु के ऑक्साइड)। इसलिए, उदाहरण के लिए, Na 2 O और BaO, सक्रिय मूल ऑक्साइड होने के कारण, उनके साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं:
सीओ 2 + ना 2 ओ \u003d ना 2 सीओ 3
एसओ 2 + बाओ = बाएसओ 3
जबकि CuO और Al 2 O 3 ऑक्साइड, जो सक्रिय मूल ऑक्साइड से संबंधित नहीं हैं, CO 2 और SO 2 के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं:
सीओ 2 + क्यूओ
सीओ 2 + अल 2 ओ 3
SO2 + CuO
एसओ 2 + अल 2 ओ 3
एसिड के साथ ऑक्साइड की बातचीत
क्षारक और उभयधर्मी ऑक्साइड अम्ल के साथ अभिक्रिया करते हैं। यह लवण और पानी बनाता है:
FeO + H 2 SO 4 \u003d FeSO 4 + H 2 O
गैर-नमकीन ऑक्साइड एसिड के साथ बिल्कुल भी प्रतिक्रिया नहीं करते हैं, और ज्यादातर मामलों में अम्लीय ऑक्साइड एसिड के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं।
एसिड ऑक्साइड एसिड के साथ कब प्रतिक्रिया करता है?
उत्तर विकल्पों के साथ परीक्षा के भाग को हल करते समय, आपको सशर्त रूप से यह मान लेना चाहिए कि एसिड ऑक्साइड एसिड ऑक्साइड या एसिड के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं, केवल निम्नलिखित मामलों को छोड़कर:
1) सिलिकॉन डाइऑक्साइड, एक अम्लीय ऑक्साइड होने के कारण, हाइड्रोफ्लोरिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है, इसमें घुल जाता है। विशेष रूप से, इस प्रतिक्रिया के लिए धन्यवाद, कांच को हाइड्रोफ्लोरिक एसिड में भंग किया जा सकता है। एचएफ की अधिकता के मामले में, प्रतिक्रिया समीकरण का रूप है:
SiO 2 + 6HF \u003d H 2 + 2H 2 O,
और एचएफ की कमी के मामले में:
SiO 2 + 4HF \u003d SiF 4 + 2H 2 O
2) SO 2, एक एसिड ऑक्साइड होने के कारण, प्रकार के अनुसार आसानी से हाइड्रोसल्फ़ाइड एसिड H 2 S के साथ प्रतिक्रिया करता है सह-अनुपात:
एस +4 ओ 2 + 2 एच 2 एस -2 \u003d 3 एस 0 + 2 एच 2 ओ
3) फास्फोरस (III) ऑक्साइड पी 2 ओ 3 ऑक्सीकरण एसिड के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है, जिसमें किसी भी एकाग्रता के केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड और नाइट्रिक एसिड शामिल हैं। इस स्थिति में, फास्फोरस की ऑक्सीकरण अवस्था +3 से बढ़कर +5 हो जाती है:
| पी2ओ3 | + | 2H2SO4 | + | H2O | =को=> | 2SO2 | + | 2H3PO4 |
| (संक्षिप्त) |
| 3 पी2ओ3 | + | 4HNO3 | + | 7 H2O | =को=> | 4NO | + | 6 H3PO4 |
| (रज़ब।) |
| 2 एचएनओ 3 | + | 3SO2 | + | 2H2O | =को=> | 3H2SO4 | + | 2NO |
| (रज़ब।) |
धातु हाइड्रॉक्साइड के साथ ऑक्साइड की बातचीत
एसिड ऑक्साइड धातु हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है, दोनों मूल और उभयचर। इस मामले में, एक नमक बनता है, जिसमें एक धातु का धनायन (प्रारंभिक धातु हाइड्रॉक्साइड से) और एसिड ऑक्साइड के अनुरूप एसिड का एक एसिड अवशेष होता है।
SO 3 + 2NaOH \u003d ना 2 SO 4 + H 2 O
एसिड ऑक्साइड, जो पॉलीबेसिक एसिड के अनुरूप होते हैं, क्षार के साथ सामान्य और अम्लीय दोनों प्रकार के लवण बना सकते हैं:
सीओ 2 + 2नाओएच \u003d ना 2 सीओ 3 + एच 2 ओ
CO2 + NaOH = NaHCO 3
पी 2 ओ 5 + 6कोह \u003d 2के 3 पीओ 4 + 3एच 2 ओ
पी 2 ओ 5 + 4 केओएच \u003d 2 के 2 एचपीओ 4 + एच 2 ओ
पी 2 ओ 5 + 2 केओएच + एच 2 ओ \u003d 2 केएच 2 पीओ 4
"नकली" ऑक्साइड सीओ 2 और एसओ 2, जिनकी गतिविधि, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, कम गतिविधि वाले बुनियादी और एम्फ़ोटेरिक ऑक्साइड के साथ उनकी प्रतिक्रिया के लिए पर्याप्त नहीं है, फिर भी, उनके अनुरूप अधिकांश धातु हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। अधिक सटीक रूप से, कार्बन डाइऑक्साइड और सल्फर डाइऑक्साइड पानी में उनके निलंबन के रूप में अघुलनशील हाइड्रोक्साइड के साथ बातचीत करते हैं। इस मामले में, केवल बुनियादी के विषय मेंस्पष्ट लवण, जिन्हें हाइड्रोक्सोकार्बोनेट और हाइड्रॉक्सोसल्फाइट कहा जाता है, और मध्यम (सामान्य) लवण का निर्माण असंभव है:
2Zn(OH) 2 + CO 2 = (ZnOH) 2 CO 3 + H 2 O(मिश्रण में)
2Cu(OH) 2 + CO 2 = (CuOH) 2 CO 3 + H 2 O(मिश्रण में)
हालांकि, +3 ऑक्सीकरण अवस्था में धातु हाइड्रॉक्साइड के साथ, उदाहरण के लिए, जैसे कि अल (ओएच) 3, सीआर (ओएच) 3, आदि, कार्बन डाइऑक्साइड और सल्फर डाइऑक्साइड बिल्कुल भी प्रतिक्रिया नहीं करते हैं।
यह सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO2) की विशेष जड़ता पर भी ध्यान दिया जाना चाहिए, जो अक्सर साधारण रेत के रूप में प्रकृति में पाया जाता है। यह ऑक्साइड अम्लीय है, हालांकि, धातु हाइड्रॉक्साइड्स के बीच, यह केवल क्षार के केंद्रित (50-60%) समाधान के साथ-साथ संलयन के दौरान शुद्ध (ठोस) क्षार के साथ प्रतिक्रिया करने में सक्षम है। इस मामले में, सिलिकेट बनते हैं:
2NaOH + SiO 2 = को=> ना 2 सिओ 3 + एच 2 ओ
धातु हाइड्रॉक्साइड से उभयधर्मी ऑक्साइड केवल क्षार (क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातुओं के हाइड्रॉक्साइड) के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। इस मामले में, जलीय घोल में प्रतिक्रिया करते समय, घुलनशील जटिल लवण बनते हैं:
ZnO + 2NaOH + H 2 O \u003d Na 2- सोडियम टेट्राहाइड्रॉक्सोज़िनकेट
बीओ + 2नाओएच + एच 2 ओ \u003d ना 2- सोडियम टेट्राहाइड्रॉक्सोबेरीलेट
अल 2 ओ 3 + 2NaOH + 3H 2 ओ \u003d 2Na- सोडियम टेट्राहाइड्रॉक्सोएल्यूमिनेट
सीआर 2 ओ 3 + 6NaOH + 3H 2 ओ \u003d 2Na 3- सोडियम हेक्साहाइड्रॉक्सोक्रोमेट (III)
और जब ये समान एम्फ़ोटेरिक ऑक्साइड क्षार के साथ जुड़े होते हैं, तो लवण प्राप्त होते हैं, जिसमें एक क्षार या क्षारीय पृथ्वी धातु का धनायन और मेओ 2 एक्स - प्रकार का एक आयन होता है, जहां एक्स= 2 उभयधर्मी ऑक्साइड प्रकार Me +2 O और . के मामले में एक्स= 1 मी 2 +2 ओ 3 के रूप के एक उभयधर्मी ऑक्साइड के लिए:
ZnO + 2NaOH = को=> Na 2 ZnO 2 + H 2 O
बीओ + 2NaOH = को=> Na 2 BeO 2 + H 2 O
अल 2 ओ 3 + 2नाओएच \u003d को=> 2नाएलओ 2 + एच 2 ओ
सीआर 2 ओ 3 + 2नाओएच \u003d को=> 2NaCrO 2 + H 2 O
फे 2 ओ 3 + 2नाओएच \u003d को=> 2NaFeO 2 + H 2 O
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ठोस क्षार के साथ एम्फोटेरिक ऑक्साइड को फ्यूज करके प्राप्त लवण को उनके वाष्पीकरण और बाद में कैल्सीनेशन द्वारा संबंधित जटिल लवणों के समाधान से आसानी से प्राप्त किया जा सकता है:
ना 2 = को=> Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O
ना = को=> NaAlO 2 + 2H 2 O
मध्यम लवणों के साथ ऑक्साइड की परस्पर क्रिया
अक्सर, मध्यम लवण ऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं।
हालाँकि, आपको इस नियम के निम्नलिखित अपवादों को सीखना चाहिए, जो अक्सर परीक्षा में पाए जाते हैं।
इन अपवादों में से एक यह है कि एम्फ़ोटेरिक ऑक्साइड, साथ ही सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO2), जब सल्फाइट्स और कार्बोनेट्स से जुड़े होते हैं, क्रमशः सल्फरस (SO2) और कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) गैसों को विस्थापित करते हैं। उदाहरण के लिए:
अल 2 ओ 3 + ना 2 सीओ 3 \u003d को=> 2नाएलओ 2 + सीओ 2
SiO 2 + K 2 SO 3 \u003d को=> के 2 सिओ 3 + एसओ 2
इसके अलावा, लवण के साथ आक्साइड की प्रतिक्रियाओं में सल्फर डाइऑक्साइड और कार्बन डाइऑक्साइड की जलीय घोल या संबंधित लवणों के निलंबन के साथ बातचीत शामिल हो सकती है - सल्फाइट्स और कार्बोनेट, जिससे एसिड लवण का निर्माण होता है:
ना 2 सीओ 3 + सीओ 2 + एच 2 ओ \u003d 2नाहको 3
CaCO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d Ca (HCO 3) 2
इसके अलावा, सल्फर डाइऑक्साइड, जब जलीय घोल या कार्बोनेट के निलंबन के माध्यम से पारित किया जाता है, तो इस तथ्य के कारण कार्बन डाइऑक्साइड को विस्थापित कर देता है कि सल्फ्यूरस एसिड कार्बोनिक एसिड की तुलना में एक मजबूत और अधिक स्थिर एसिड है:
के 2 सीओ 3 + एसओ 2 \u003d के 2 एसओ 3 + सीओ 2
ओवीआर में ऑक्साइड शामिल हैं
धातुओं और अधातुओं के ऑक्साइडों की प्राप्ति
जिस तरह धातु कम सक्रिय धातुओं के नमक के घोल के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं, बाद वाले को उनके मुक्त रूप में विस्थापित कर सकते हैं, धातु ऑक्साइड भी गर्म होने पर अधिक सक्रिय धातुओं के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं।
याद रखें कि आप धातुओं की गतिविधि की तुलना या तो धातुओं की गतिविधि श्रृंखला का उपयोग करके कर सकते हैं, या, यदि एक या दो धातुएं एक साथ गतिविधि श्रृंखला में नहीं हैं, तो आवर्त सारणी में एक दूसरे के सापेक्ष उनकी स्थिति से: निम्न और से धातु के बाईं ओर, यह जितना अधिक सक्रिय होता है। यह याद रखना भी उपयोगी है कि एसएम और एसएचएम परिवार की कोई भी धातु हमेशा उस धातु की तुलना में अधिक सक्रिय होगी जो एसएचएम या एसएचएम का प्रतिनिधि नहीं है।
विशेष रूप से, क्रोमियम और वैनेडियम जैसी हार्ड-टू-रिकवरी धातुओं को प्राप्त करने के लिए उद्योग में उपयोग की जाने वाली एल्युमिनोथर्मी विधि कम सक्रिय धातु के ऑक्साइड के साथ धातु की बातचीत पर आधारित होती है:
सीआर 2 ओ 3 + 2 एएल = को=> अल 2 ओ 3 + 2 सीआर
एल्युमिनोथर्मी की प्रक्रिया के दौरान, भारी मात्रा में गर्मी उत्पन्न होती है, और प्रतिक्रिया मिश्रण का तापमान 2000 o C से अधिक तक पहुंच सकता है।
इसके अलावा, लगभग सभी धातुओं के ऑक्साइड जो कि गतिविधि श्रृंखला में एल्यूमीनियम के दाईं ओर हैं, गर्म होने पर हाइड्रोजन (H 2), कार्बन (C) और कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) के साथ मुक्त धातुओं में कम हो सकते हैं। उदाहरण के लिए:
फे 2 ओ 3 + 3CO = को=> 2Fe + 3CO 2
CuO+C= को=> घन + सीओ
फेओ + एच 2 \u003d को=> फे + एच 2 ओ
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यदि धातु में कई ऑक्सीकरण अवस्थाएँ हो सकती हैं, तो प्रयुक्त कम करने वाले एजेंट की कमी के साथ, ऑक्साइड की अधूरी कमी भी संभव है। उदाहरण के लिए:
फे 2 ओ 3 + सीओ =to=> 2FeO + CO 2
4CuO+C= को=> 2Cu 2 O + CO 2
हाइड्रोजन और कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ सक्रिय धातुओं (क्षारीय, क्षारीय पृथ्वी, मैग्नीशियम और एल्यूमीनियम) के ऑक्साइड प्रतिक्रिया मत करो.
हालांकि, सक्रिय धातुओं के ऑक्साइड कार्बन के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, लेकिन कम सक्रिय धातुओं के ऑक्साइड की तुलना में अलग तरीके से।
यूएसई कार्यक्रम के ढांचे के भीतर, भ्रमित न होने के लिए, यह माना जाना चाहिए कि कार्बन के साथ सक्रिय धातु आक्साइड (अल समावेशी तक) की प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, मुक्त क्षारीय धातुओं, क्षारीय पृथ्वी धातुओं का निर्माण, एमजी, और अल भी असंभव है। ऐसे मामलों में, धातु कार्बाइड और कार्बन मोनोऑक्साइड का निर्माण होता है। उदाहरण के लिए:
2अल 2 ओ 3 + 9सी \u003d को=> अल 4 सी 3 + 6सीओ
सीएओ + 3सी = को=> सीएसी2 + सीओ
गैर-धातु ऑक्साइड अक्सर धातुओं द्वारा अधातुओं को मुक्त करने के लिए कम किया जा सकता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, कार्बन और सिलिकॉन के ऑक्साइड, गर्म होने पर, क्षार, क्षारीय पृथ्वी धातुओं और मैग्नीशियम के साथ प्रतिक्रिया करते हैं:
सीओ 2 + 2एमजी = को=> 2एमजीओ + सी
SiO2 + 2Mg = को=> सी + 2एमजीओ
मैग्नीशियम की अधिकता के साथ, बाद की बातचीत भी गठन का कारण बन सकती है मैग्नीशियम silicide Mg2Si:
SiO2 + 4Mg = को=> एमजी 2 सी + 2 एमजीओ
कम सक्रिय धातुओं, जैसे जस्ता या तांबे के साथ भी नाइट्रोजन ऑक्साइड को अपेक्षाकृत आसानी से कम किया जा सकता है:
Zn + 2NO = को=> जेडएनओ + एन 2
नहीं 2 + 2Cu = को=> 2CuO + N 2
ऑक्सीजन के साथ ऑक्साइड की बातचीत
इस प्रश्न का उत्तर देने में सक्षम होने के लिए कि क्या कोई ऑक्साइड वास्तविक परीक्षा के कार्यों में ऑक्सीजन (O 2) के साथ प्रतिक्रिया करता है, आपको सबसे पहले यह याद रखना होगा कि ऑक्साइड जो ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं (उनमें से जिन्हें आप देख सकते हैं) परीक्षा ही) सूची से केवल रासायनिक तत्व बना सकते हैं:
वास्तविक उपयोग में आने वाले किसी भी अन्य रासायनिक तत्वों के ऑक्साइड ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करते हैं नहीं होगा (!).
तत्वों की उपरोक्त सूची के अधिक दृश्य सुविधाजनक संस्मरण के लिए, मेरी राय में, निम्नलिखित चित्रण सुविधाजनक है:
आक्साइड बनाने में सक्षम सभी रासायनिक तत्व जो ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करते हैं (परीक्षा में पाए गए तत्वों से)
सबसे पहले, सूचीबद्ध तत्वों में, नाइट्रोजन एन पर विचार किया जाना चाहिए, क्योंकि। इसके आक्साइड और ऑक्सीजन का अनुपात उपरोक्त सूची के बाकी तत्वों के आक्साइड से स्पष्ट रूप से भिन्न होता है।
यह स्पष्ट रूप से याद रखना चाहिए कि कुल नाइट्रोजन में पाँच ऑक्साइड बनाने में सक्षम है, अर्थात्:
सभी नाइट्रोजन ऑक्साइड में से, ऑक्सीजन प्रतिक्रिया कर सकती है केवलनहीं। जब शुद्ध ऑक्सीजन और वायु दोनों के साथ NO मिलाया जाता है तो यह प्रतिक्रिया बहुत आसानी से होती है। इस मामले में, गैस के रंग में रंगहीन (NO) से भूरे (NO 2) में तेजी से परिवर्तन देखा जाता है:
| 2NO | + | O2 | = | 2NO 2 |
| बेरंग | भूरा |
प्रश्न का उत्तर देने के लिए - क्या उपरोक्त रासायनिक तत्वों में से किसी अन्य का कोई ऑक्साइड ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है (अर्थात? साथ,सि, पी, एस, घन, एम.एन., फ़े, करोड़) — सबसे पहले, आपको उन्हें याद रखना होगा मुख्यऑक्सीकरण अवस्था (CO)। वे यहाँ हैं :
इसके बाद, आपको इस तथ्य को याद रखने की आवश्यकता है कि उपरोक्त रासायनिक तत्वों के संभावित ऑक्साइड में से केवल वे ही ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करेंगे जिनमें उपरोक्त के बीच न्यूनतम ऑक्सीकरण अवस्था में तत्व होता है। इस मामले में, तत्व का ऑक्सीकरण राज्य निकटतम सकारात्मक मूल्य तक बढ़ जाता है:
| तत्व |
इसके ऑक्साइड का अनुपातऑक्सीजन के लिए |
| साथ में | कार्बन की मुख्य धनात्मक ऑक्सीकरण अवस्थाओं में न्यूनतम है +2
, और इसके निकटतम सकारात्मक है +4
. इस प्रकार, केवल CO ऑक्साइड C +2 O और C +4 O 2 से ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है। इस मामले में, प्रतिक्रिया आगे बढ़ती है: 2सी +2 ओ + ओ 2 = को=> 2सी+4ओ2 सीओ 2 + ओ 2- सिद्धांत रूप में प्रतिक्रिया असंभव है, क्योंकि +4 कार्बन की उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था है। |
| सि | सिलिकॉन की मुख्य धनात्मक ऑक्सीकरण अवस्थाओं में न्यूनतम +2 है, और इसका निकटतम धनात्मक +4 है। इस प्रकार, केवल SiO ऑक्साइड Si +2 O और Si +4 O 2 से ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है। ऑक्साइड SiO और SiO 2 की कुछ विशेषताओं के कारण, ऑक्साइड Si + 2 O में सिलिकॉन परमाणुओं का केवल एक हिस्सा ऑक्सीकृत हो सकता है। ऑक्सीजन के साथ इसकी बातचीत के परिणामस्वरूप, एक मिश्रित ऑक्साइड बनता है जिसमें सिलिकॉन +2 ऑक्सीकरण अवस्था में और सिलिकॉन +4 ऑक्सीकरण अवस्था में होता है, अर्थात् Si 2 O 3 (Si +2 O Si +4 O 2): 4Si +2 O + O 2 \u003d को=> 2Si +2, +4 2 O 3 (Si +2 O Si +4 O 2) सीओओ 2 + ओ 2- सिद्धांत रूप में प्रतिक्रिया असंभव है, क्योंकि +4 सिलिकॉन की उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था है। |
| पी | फॉस्फोरस के मुख्य धनात्मक ऑक्सीकरण अवस्थाओं में न्यूनतम +3 है, और इसका निकटतम धनात्मक +5 है। इस प्रकार, केवल पी 2 ओ 3 ऑक्साइड पी +3 2 ओ 3 और पी +5 2 ओ 5 से ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है। इस मामले में, ऑक्सीजन के साथ फास्फोरस के अतिरिक्त ऑक्सीकरण की प्रतिक्रिया ऑक्सीकरण अवस्था +3 से ऑक्सीकरण अवस्था +5 तक होती है: पी +3 2 ओ 3 + ओ 2 = को=> पी +5 2 ओ 5 पी +5 2 ओ 5 + ओ 2- सिद्धांत रूप में प्रतिक्रिया असंभव है, क्योंकि +5 फास्फोरस की उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था है। |
| एस | सल्फर की मुख्य धनात्मक ऑक्सीकरण अवस्थाओं में न्यूनतम +4 है, और मान में इसका निकटतम धनात्मक +6 है। इस प्रकार, केवल SO 2 ऑक्साइड S +4 O 2, S +6 O 3 से ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है। इस मामले में, प्रतिक्रिया आगे बढ़ती है: 2एस +4 ओ 2 + ओ 2 \u003d को=> 2एस +6 ओ 3 2एस +6 ओ 3 + ओ 2- सिद्धांत रूप में प्रतिक्रिया असंभव है, क्योंकि +6 सल्फर की उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था है। |
| घन | तांबे के सकारात्मक ऑक्सीकरण राज्यों में न्यूनतम +1 है, और मूल्य में इसके सबसे करीब सकारात्मक (और केवल) +2 है। इस प्रकार, केवल Cu 2 O ऑक्साइड Cu +1 2 O, Cu +2 O से ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है। इस मामले में, प्रतिक्रिया आगे बढ़ती है: 2सीयू +1 2 ओ + ओ 2 = को=> 4Cu+2O क्यूओ + ओ 2- सिद्धांत रूप में प्रतिक्रिया असंभव है, क्योंकि +2 तांबे की उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था है। |
| करोड़ | क्रोमियम की मुख्य धनात्मक ऑक्सीकरण अवस्थाओं में न्यूनतम +2 है, और मान में इसका निकटतम धनात्मक +3 है। इस प्रकार, केवल CrO ऑक्साइड Cr +2 O, Cr +3 2 O 3 और Cr +6 O 3 से ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है, जबकि ऑक्सीजन द्वारा अगले (संभव से बाहर) सकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था में ऑक्सीकरण किया जाता है, अर्थात। +3: 4Cr +2 O + O 2 \u003d को=> 2Cr +3 2 O 3 सीआर +3 2 ओ 3 + ओ 2- इस तथ्य के बावजूद कि क्रोमियम ऑक्साइड मौजूद है और +3 (Cr +6 O 3) से अधिक ऑक्सीकरण अवस्था में है, प्रतिक्रिया आगे नहीं बढ़ती है। इस प्रतिक्रिया की असंभवता इस तथ्य के कारण है कि इसके काल्पनिक कार्यान्वयन के लिए आवश्यक ताप CrO3 ऑक्साइड के अपघटन तापमान से बहुत अधिक है। सीआर +6 ओ 3 + ओ 2 -यह प्रतिक्रिया सैद्धांतिक रूप से आगे नहीं बढ़ सकती, क्योंकि +6 क्रोमियम की उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था है। |
| एम.एन. | मैंगनीज के मुख्य सकारात्मक ऑक्सीकरण राज्यों में से न्यूनतम +2 है, और इसके निकटतम सकारात्मक +4 है। इस प्रकार, संभावित ऑक्साइड एमएन +2 ओ, एमएन +4 ओ 2, एमएन +6 ओ 3 और एमएन +7 2 ओ 7, केवल एमएनओ ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है, जबकि ऑक्सीजन द्वारा पड़ोसी को ऑक्सीकरण किया जाता है (संभव से बाहर) सकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था, टी। ई। +4: 2 एमएन +2 ओ + ओ 2 = को=> 2Mn +4 O 2 जबकि: एमएन +4 ओ 2 + ओ 2और एमएन +6 ओ 3 + ओ 2- प्रतिक्रियाएँ आगे नहीं बढ़ती हैं, इस तथ्य के बावजूद कि मैंगनीज ऑक्साइड Mn 2 O 7 है जिसमें Mn +4 और +6 से अधिक ऑक्सीकरण अवस्था में है। यह इस तथ्य के कारण है कि एमएन ऑक्साइड के आगे काल्पनिक ऑक्सीकरण के लिए आवश्यक है +4 O2 और Mn +6 ओ 3 हीटिंग परिणामी ऑक्साइड एमएनओ 3 और एमएन 2 ओ 7 के अपघटन तापमान से काफी अधिक है। एमएन +7 2 ओ 7 + ओ 2- यह प्रतिक्रिया सिद्धांत रूप में असंभव है, क्योंकि +7 मैंगनीज की उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था है। |
| फ़े | लोहे की मुख्य धनात्मक ऑक्सीकरण अवस्थाओं में न्यूनतम है +2
, और संभव के बीच इसके सबसे करीब - +3
. इस तथ्य के बावजूद कि लोहे के लिए +6 का ऑक्सीकरण राज्य है, एसिड ऑक्साइड FeO 3, हालांकि, साथ ही साथ "लौह" एसिड मौजूद नहीं है। इस प्रकार, लोहे के आक्साइड में, केवल वे ऑक्साइड जिनमें +2 ऑक्सीकरण अवस्था में Fe होता है, ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं। यह या तो Fe ऑक्साइड है +2 हे, या मिश्रित लौह ऑक्साइड Fe +2 ,+3 3 ओ 4 (लौह पैमाने):
मिश्रित Fe ऑक्साइड +2,+3 3O4 को आगे Fe में ऑक्सीकृत किया जा सकता है +3 2O3:
फ़े +3 2 ओ 3 + ओ 2 - इस प्रतिक्रिया का पाठ्यक्रम सिद्धांत रूप में असंभव है, क्योंकि +3 से अधिक ऑक्सीकरण अवस्था में आयरन युक्त ऑक्साइड मौजूद नहीं होते हैं। |
ऑक्साइड ऑक्सीकरण अवस्था (-2) में ऑक्सीजन के साथ एक तत्व के द्विआधारी यौगिक हैं। आक्साइड रासायनिक तत्वों के लिए विशिष्ट यौगिक हैं. यह कोई संयोग नहीं है कि डी.आई. मेंडेलीव, आवर्त सारणी को संकलित करते समय, उच्च ऑक्साइड के स्टोइकोमेट्री द्वारा निर्देशित किया गया था और एक समूह में उच्च ऑक्साइड के समान सूत्र के साथ संयुक्त तत्व थे। उच्चतम ऑक्साइड वह ऑक्साइड है जिसमें तत्व ने इसके लिए ऑक्सीजन परमाणुओं की अधिकतम संभव संख्या संलग्न की है। उच्च ऑक्साइड में, तत्व अपनी अधिकतम (उच्चतम) ऑक्सीकरण अवस्था में होता है। इस प्रकार, समूह VI तत्वों के उच्च ऑक्साइड, दोनों अधातु S, Se, Te, और धातु Cr, Mo, W, समान सूत्र EO 3 द्वारा वर्णित हैं। समूह के सभी तत्व ऑक्सीकरण की उच्चतम डिग्री में सबसे बड़ी समानता दिखाते हैं। इसलिए, उदाहरण के लिए, समूह VI के तत्वों के सभी उच्च ऑक्साइड अम्लीय होते हैं।
आक्साइड- ये धातुकर्म प्रौद्योगिकियों में सबसे आम यौगिक हैं.
पृथ्वी की पपड़ी में कई धातुएँ ऑक्साइड के रूप में पाई जाती हैं।. प्राकृतिक ऑक्साइड से, महत्वपूर्ण धातुएँ जैसेफे, एमएन, एसएन, सीआर।
तालिका धातुओं को प्राप्त करने के लिए उपयोग किए जाने वाले प्राकृतिक ऑक्साइड के उदाहरण दिखाती है।
| मैं | ऑक्साइड | खनिज |
| फ़े | फे 2 ओ 3 और फे 3 ओ 4 | हेमेटाइट और मैग्नेटाइट |
| एम.एन. | एमएनओ2 | पायरोलुसाइट |
| करोड़ | FeO . Cr2O3 | क्रोमाइट |
| ती | TiO2 और FeO . TiO2 | रूटाइल और इल्मेनाइट |
| एस.एन. | स्नो 2 | कैसिटराइट |
2ZnS + 3O 2 = 2 ZnO + 2SO 2
प्राकृतिक हाइड्रॉक्साइड और कार्बोनेट थर्मल अपघटन से गुजरते हैं जिससे ऑक्साइड बनता है।
2MeOOH \u003d मुझे 2 O 3 + H 2 O
मेको 3 \u003d मेओ + सीओ 2
इसके अलावा, चूंकि धातुएं, पर्यावरण में होने के कारण, वायुमंडलीय ऑक्सीजन द्वारा ऑक्सीकृत होती हैं, और उच्च तापमान पर, कई धातुकर्म उद्योगों की विशेषता, धातुओं के ऑक्सीकरण को बढ़ाया जाता है, प्राप्त ऑक्साइड के गुणों का ज्ञान आवश्यक है।
उपरोक्त कारण बताते हैं कि धातु रसायन विज्ञान की चर्चा में ऑक्साइड पर विशेष ध्यान क्यों दिया जाता है।
धातुओं के रासायनिक तत्वों में - 85, और कई धातुओं में एक से अधिक ऑक्साइड होते हैं, इसलिए ऑक्साइड के वर्ग में बड़ी संख्या में यौगिक शामिल होते हैं, और यह बहुलता उनके गुणों की समीक्षा करना एक कठिन कार्य बनाती है। हालांकि, पहचानने की कोशिश करेंगे:
- सभी धातु आक्साइड में निहित सामान्य गुण,
- उनके गुणों में परिवर्तन में पैटर्न,
- धातु विज्ञान में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले ऑक्साइड के रासायनिक गुणों को प्रकट करें,
- आइए हम धातु ऑक्साइड की कुछ महत्वपूर्ण भौतिक विशेषताओं को प्रस्तुत करते हैं।
आक्साइड धातु और ऑक्सीजन परमाणुओं के स्टोइकोमेट्रिक अनुपात में धातु भिन्न होती है. ये स्टोइकोमेट्रिक अनुपात ऑक्साइड में धातु के ऑक्सीकरण की डिग्री निर्धारित करते हैं।
तालिका धातु के ऑक्सीकरण की डिग्री के आधार पर धातु ऑक्साइड के स्टोइकोमेट्रिक सूत्रों को सूचीबद्ध करती है और इंगित करती है कि कौन सी धातु किसी दिए गए स्टोइकोमेट्रिक प्रकार के ऑक्साइड बनाने में सक्षम हैं।
ऐसे ऑक्साइड के अलावा, जो सामान्य स्थिति में सूत्र MeO X / 2 द्वारा वर्णित किया जा सकता है, जहां X धातु की ऑक्सीकरण अवस्था है, विभिन्न ऑक्सीकरण अवस्थाओं में धातु युक्त ऑक्साइड भी होते हैं, उदाहरण के लिए, Fe 3 O 4 , साथ ही तथाकथित मिश्रित ऑक्साइड, जैसे FeO . Cr2O3।
सभी धातु आक्साइड की एक स्थिर संरचना नहीं होती है, चर संरचना के ऑक्साइड ज्ञात होते हैं, उदाहरण के लिए, TiOx, जहां x = 0.88 - 1.20; FeOx, जहाँ x = 1.04 - 1.12, आदि।
S-धातु ऑक्साइड में प्रत्येक में केवल एक ऑक्साइड होता है। पी- और डी-ब्लॉक की धातुओं में, एक नियम के रूप में, समूह 3 और 12 के अल, गा, इन और डी-तत्वों के अपवाद के साथ, कई ऑक्साइड होते हैं।
मेओ और मी 2 ओ 3 जैसे ऑक्साइड 4 अवधियों के लगभग सभी डी-धातु बनाते हैं. अवधि 5 और 6 की अधिकांश डी-धातुओं में ऑक्साइड की विशेषता होती है जिसमें धातु उच्च ऑक्सीकरण अवस्था में होती है4. MeO प्रकार के ऑक्साइड केवल Cd, Hg और Pd बनाते हैं; टाइप मी 2 ओ 3 , वाई और ला के अलावा, एयू, आरएच फॉर्म; चांदी और सोना Me 2 O प्रकार के ऑक्साइड बनाते हैं।
स्टोइकोमेट्रिक प्रकार के धातु आक्साइड
| ऑक्सीकरण अवस्था | ऑक्साइड प्रकार | ऑक्साइड बनाने वाली धातु |
| +1 | मैं 2 ओ | धातु 1 और 11 समूह |
| +2 | मेओ | सभीडी-धातु 4 अवधि(एससी को छोड़कर), सभी धातु 2 और 12 समूह, साथ ही एसएन, पीबी; सीडी, एचजी और पीडी |
| +3 | मैं 2 ओ 3 | लगभग सभीडी-धातु 4 अवधि(Cu और Zn को छोड़कर), समूह 3 और 13 . की सभी धातुएँ, औ, Rh |
| +4 | मेओ 2 | धातु 4 और 14 समूहऔर कई अन्य डी-धातु: वी, नायब, टा; सीआर, मो, डब्ल्यू; एमएन, टीसी, रे; आरयू, ओएस; आईआर, पं |
| +5 | मैं 2 ओ 5 | धातुओं5 और 15 समूहों |
| +6 | मेओ 3 | धातुओं6 समूहों |
| +7 | मैं 2 ओ 7 | धातुओं7 समूहों |
| +8 | मेओ 4 | ओएस और रु |
ऑक्साइड की संरचना
सामान्य परिस्थितियों में अधिकांश धातु आक्साइड- वे क्रिस्टलीय ठोस हैं।अपवाद अम्लीय ऑक्साइड Mn 2 O 7 है (यह एक गहरे हरे रंग का तरल है)। एसिड धातु ऑक्साइड के केवल बहुत कम क्रिस्टल में आणविक संरचना होती है, ये बहुत उच्च ऑक्सीकरण अवस्था में धातु के साथ एसिड ऑक्साइड होते हैं: RuO 4, OsO4, Mn 2 O 7, Tc 2 O 7, Re 2 O 7।
सबसे सामान्य रूप में, कई क्रिस्टलीय धातु आक्साइड की संरचना को अंतरिक्ष में ऑक्सीजन परमाणुओं की नियमित त्रि-आयामी व्यवस्था के रूप में दर्शाया जा सकता है; धातु परमाणु ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच के रिक्त स्थान में स्थित होते हैं। चूंकि ऑक्सीजन एक बहुत ही विद्युतीय तत्व है, यह धातु के परमाणु से कुछ वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को खींचता है, इसे एक धनायन में परिवर्तित करता है, और ऑक्सीजन स्वयं एक आयनिक रूप में चला जाता है और विदेशी इलेक्ट्रॉनों के जुड़ने के कारण आकार में बढ़ जाता है। बड़े ऑक्सीजन आयन एक क्रिस्टल जाली बनाते हैं, और धातु के धनायन उनके बीच की रिक्तियों में स्थित होते हैं। केवल धातु ऑक्साइड में जो ऑक्सीकरण की एक छोटी डिग्री में होते हैं और एक छोटा इलेक्ट्रोनगेटिविटी मान होता है, ऑक्साइड में बंधन को आयनिक माना जा सकता है। व्यावहारिक रूप से आयनिक क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातुओं के ऑक्साइड होते हैं। अधिकांश धातु ऑक्साइड में, रासायनिक बंधन आयनिक और सहसंयोजक के बीच मध्यवर्ती होता है. धातु के ऑक्सीकरण की डिग्री में वृद्धि के साथ, सहसंयोजक घटक का योगदान बढ़ जाता है।
धातु आक्साइड की क्रिस्टल संरचनाएं
ऑक्साइड में धातुओं की समन्वय संख्या
ऑक्साइड में धातु न केवल ऑक्सीकरण की डिग्री, बल्कि समन्वय संख्या द्वारा भी विशेषता है, यह दर्शाता है कि यह कितने ऑक्सीजन परमाणुओं का समन्वय करता है.
धातु आक्साइड में बहुत सामान्य समन्वय संख्या 6 है, इस मामले में धातु का धनायन छह ऑक्सीजन परमाणुओं द्वारा गठित एक ऑक्टाहेड्रोन के केंद्र में होता है। ऑक्टाहेड्रोन को एक क्रिस्टल जाली में इस तरह से पैक किया जाता है कि धातु और ऑक्सीजन परमाणुओं का स्टोइकोमेट्रिक अनुपात बना रहता है। तो कैल्शियम ऑक्साइड के क्रिस्टल जाली में, कैल्शियम की समन्वय संख्या 6 है। केंद्र में Ca 2+ केशन के साथ ऑक्सीजन ऑक्टाहेड्रोन एक दूसरे के साथ इस तरह से जुड़ते हैं कि प्रत्येक ऑक्सीजन छह कैल्शियम परमाणुओं से घिरा होता है, अर्थात। ऑक्सीजन एक साथ 6 कैल्शियम परमाणुओं से संबंधित है। कहा जाता है कि ऐसे क्रिस्टल में (6, 6) समन्वय होता है। पहला धनायन की समन्वय संख्या है, और दूसरी ऋणायन की समन्वय संख्या है। इस प्रकार, CaO ऑक्साइड का सूत्र लिखा जाना चाहिए
सीएओ 6/6 ≡ सीएओ।
TiO 2 ऑक्साइड में, धातु ऑक्सीजन परमाणुओं के एक अष्टफलकीय वातावरण में भी होती है, कुछ ऑक्सीजन परमाणु विपरीत किनारों से जुड़े होते हैं, और कुछ कोने से। एक TiO2 रूटाइल क्रिस्टल में, समन्वय (6, 3) का अर्थ है कि ऑक्सीजन तीन टाइटेनियम परमाणुओं से संबंधित है। टाइटेनियम परमाणु रूटाइल के क्रिस्टल जाली में एक आयताकार समानांतर चतुर्भुज बनाते हैं।
ऑक्साइड की क्रिस्टल संरचनाएं काफी विविध हैं। धातुएं न केवल ऑक्सीजन परमाणुओं के एक अष्टफलकीय वातावरण में, बल्कि टेट्राहेड्रल वातावरण में भी स्थित हो सकती हैं, उदाहरण के लिए, ऑक्साइड BeO BeO 4|4 में। PbO ऑक्साइड में, जिसमें क्रिस्टल समन्वय (4.4) भी होता है, लेड एक चतुष्कोणीय प्रिज्म के शीर्ष पर होता है, जिसके आधार पर ऑक्सीजन परमाणु होते हैं।
धातु परमाणु ऑक्सीजन परमाणुओं के विभिन्न वातावरणों में हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, अष्टफलक और चतुष्फलकीय रिक्तियों में, और धातु विभिन्न ऑक्सीकरण अवस्थाओं में है।, उदाहरण के लिए, मैग्नेटाइट Fe 3 O 4 ≡ FeO में। Fe2O3।
क्रिस्टल जाली में दोष कुछ ऑक्साइड की संरचना में परिवर्तनशीलता की व्याख्या करते हैं।
स्थानिक संरचनाओं की अवधारणा मिश्रित ऑक्साइड के गठन के कारणों को समझना संभव बनाती है। ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच के रिक्त स्थान में एक धातु के नहीं, बल्कि दो अलग-अलग परमाणु हो सकते हैं।, जैसे कि,
क्रोमाइट FeO . में .
Cr2O3।
रूटाइल संरचना
धातु आक्साइड के कुछ भौतिक गुण
साधारण तापमान पर अधिकांश ऑक्साइड ठोस होते हैं। धातुओं की तुलना में इनका घनत्व कम होता है।
कई धातु ऑक्साइड दुर्दम्य पदार्थ हैं. यह धातुकर्म भट्टियों के लिए दुर्दम्य सामग्री के रूप में दुर्दम्य ऑक्साइड का उपयोग करना संभव बनाता है।
CaO ऑक्साइड का उत्पादन औद्योगिक पैमाने पर 109 मिलियन टन / वर्ष की मात्रा में होता है। इसका उपयोग भट्टियों को अस्तर करने के लिए किया जाता है। BeO और MgO के ऑक्साइड का उपयोग अपवर्तक के रूप में भी किया जाता है। MgO ऑक्साइड कुछ अपवर्तक में से एक है जो पिघले हुए क्षार की क्रिया के लिए बहुत प्रतिरोधी है।
कभी-कभी ऑक्साइड की अपवर्तकता धातुओं को उनके गलन से इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा प्राप्त करने में समस्या पैदा करती है। तो अल 2 ओ 3 ऑक्साइड, जिसमें लगभग 2000 डिग्री सेल्सियस का पिघलने वाला बिंदु होता है, पिघलने के तापमान को ~ 1000 डिग्री सेल्सियस तक कम करने के लिए ना 3 क्रायोलाइट के साथ मिश्रित होना पड़ता है, और इस पिघलने के माध्यम से एक विद्युत प्रवाह पारित किया जाता है।
अपवर्तक डी-धातु 5 और 6 अवधि वाई 2 ओ 3 (2430), ला 2 ओ 3 (2280), जेडआरओ 2 (2700), एचएफओ 2 (2080), टा 2 ओ 5 (1870), एनबी 2 ओ के ऑक्साइड हैं। 5 (1490), साथ ही 4 डी-धातुओं के कई ऑक्साइड (तालिका देखें)। समूह 2 एस-धातुओं के सभी ऑक्साइड, साथ ही अल 2 ओ 3, गा 2 ओ 3, एसएनओ, एसएनओ 2, पीबीओ में उच्च गलनांक होते हैं (तालिका देखें)।
कम गलनांक (लगभग C) में आमतौर पर अम्लीय ऑक्साइड होते हैं: RuO 4 (25), OsO 4 (41); टी 2 ओ 7 (120), रे 2 ओ 7 (302), रेओ 3 (160), सीआरओ 3 (197)। लेकिन कुछ एसिड ऑक्साइड में उच्च गलनांक (o C) होता है: MoO 3 (801) WO 3 (1473), V 2 O 5 (680)।
श्रृंखला को पूरा करने वाले डी-तत्वों के कुछ मूल ऑक्साइड नाजुक होते हैं, कम तापमान पर पिघल जाते हैं, या गर्म होने पर विघटित हो जाते हैं। HgO (400 o C), Au 2 O 3 (155), Au 2 O, Ag 2 O (200), PtO 2 (400) को गर्म करने पर विघटित करें।
400 डिग्री सेल्सियस से ऊपर गर्म होने पर, सभी क्षार धातु ऑक्साइड भी धातु और पेरोक्साइड के गठन के साथ विघटित हो जाते हैं। ऑक्साइड ली 2 ओ अधिक स्थिर है और 1000 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर विघटित हो जाता है।
नीचे दी गई तालिका 4 डी-धातुओं के साथ-साथ एस- और पी-धातुओं की कुछ विशेषताओं को दर्शाती है।
एस- और पी-धातु ऑक्साइड के लक्षण
| मैं | ऑक्साइड | रंग | टी पीएल।, оС | अम्ल-क्षार वर्ण |
| एस-धातु | ||||
| ली | Li2O | सफेद | सभी ऑक्साइड पर विघटित होते हैं टी> 400 ओ सी, ली 2 ओ टी> 1000 ओ सी . पर |
सभी क्षार धातु ऑक्साइड पानी में घुलनशील, क्षारीय होते हैं |
| ना | Na2O | सफेद | ||
| क | K2O | पीला | ||
| आरबी | आरबी2ओ | पीला | ||
| सी | सीएस2ओ | संतरा | ||
| होना | BeO | सफेद | 2580 | उभयधर्मी |
| मिलीग्राम | एम जी ओ | सफेद | 2850 | बुनियादी |
| सीए | मुख्य लेखा अधिकारी | सफेद | 2614 | पानी में बुनियादी, सीमित घुलनशीलता |
| एसआर | वरिष्ठ | सफेद | 2430 | |
| बी ० ए | बाओ | सफेद | 1923 | |
| पी-धातु | ||||
| अली | अल2ओ3 | सफेद | 2050 | उभयधर्मी |
| गा | Ga2O3 | पीला | 1795 | उभयधर्मी |
| में | 2 ओ 3 . में | पीला | 1910 | उभयधर्मी |
| टी एल | Tl2O3 | भूरा | 716 | उभयधर्मी |
| Tl2O | काला | 303 | बुनियादी | |
| एस.एन. | एसएनओ | गहरा नीला | 1040 | उभयधर्मी |
| स्नो 2 | सफेद | 1630 | उभयधर्मी | |
| पंजाब | पीबीओ | लाल | T > 490 o C . पर पीला हो जाता है | उभयधर्मी |
| पीबीओ | पीला | 1580 | उभयधर्मी | |
| पीबी3ओ4 | लाल | अंतर। | ||
| पीबीओ2 | काला | अंतर। 300 ओ सी . पर | उभयधर्मी | |
डी-मेटल ऑक्साइड के लक्षण 4 अवधि
| ऑक्साइड | रंग | आर, जी/सेमी3 | टी पीएल।, оС | - गो, केजे/मोल | - हो, केजे/मोल | प्रचलित अम्ल-क्षार वर्ण |
|
| अनुसूचित जाति | एससी2ओ3 | सफेद | 3,9 | 2450 | 1637 | 1908 | बुनियादी |
| ती | टीआईओ | भूरा | 4,9 | 1780, पी | 490 | 526 | बुनियादी |
| Ti2O3 | बैंगनी | 4,6 | 1830 | 1434 | 1518 | बुनियादी | |
| TiO2 | सफेद | 4,2 | 1870 | 945 | 944 | उभयधर्मी | |
| वी | वो | स्लेटी | 5,8 | 1830 | 389 | 432 | बुनियादी |
| वी 2 ओ 3 | काला | 4,9 | 1970 | 1161 | 1219 | बुनियादी | |
| VO2 | नीला | 4,3 | 1545 | 1429 | 713 | उभयधर्मी | |
| वी 2 ओ 5 | संतरा | 3,4 | 680 | 1054 | 1552 | अम्ल | |
| करोड़ | Cr2O3 | हरा | 5,2 | 2335पी | 536 | 1141 | उभयधर्मी |
| सीआरओ3 | लाल | 2,8 | 197पी | 513 | 590 | अम्ल | |
| एम.एन. | एमएनओ | भूरा हरा | 5,2 | 1842 | 385 | 385 | बुनियादी |
| Mn2O3 | भूरा | 4,5 | 1000पी | 958 | 958 | बुनियादी | |
| एमएन3ओ4 | भूरा | 4,7 | 1560पी | 1388 | 1388 | ||
| एमएनओ2 | भूरा | 5,0 | 535पी | 521 | 521 | उभयधर्मी | |
| Mn2O7 | हरा | 2,4 | 6.55पी | 726 | अम्ल | ||
| फ़े | FeO | काला | 5,7 | 1400 | 265 | 265 | बुनियादी |
| फे 3 ओ 4 | काला | 5,2 | 1540पी | 1117 | 1117 | ||
| Fe2O3 | भूरा | 5,3 | 1565 पी | 822 | 822 | बुनियादी | |
| सीओ | कूजना | भूरा हरा | 5,7 | 1830 | 213 | 239 | बुनियादी |
| सीओ 3 ओ 4 | काला | 6,1 | 900p | 754 | 887 | ||
| नी | एनआईओ | भूरा हरा | 7,4 | 1955 | 239 | 240 | बुनियादी |
| घन | Cu2O | संतरा | 6,0 | 1242 | 151 | 173 | बुनियादी |
| CuO | काला | 6,4 | 800पी | 134 | 162 | बुनियादी | |
| Zn | जेडएनओ | सफेद | 5,7 | 1975 | 348 | 351 | उभयधर्मी |
ऑक्साइड का अम्ल-क्षार गुण धातु के ऑक्सीकरण की डिग्री और धातु की प्रकृति पर निर्भर करता है।
ऑक्सीकरण अवस्था जितनी कम होगी, मूल गुण उतने ही मजबूत होंगे।यदि धातु ऑक्सीकरण अवस्था में है X £ 4 , तो इसका ऑक्साइड या तो क्षारकीय या उभयधर्मी होता है।
ऑक्सीकरण की डिग्री जितनी अधिक होगी, अम्लीय गुण उतने ही अधिक स्पष्ट होंगे।. यदि धातु ऑक्सीकरण अवस्था में है X ≥ 5 , तो इसका हाइड्रॉक्साइड अम्लीय होता है।
अम्लीय और क्षारीय ऑक्साइड के अलावा, एम्फ़ोटेरिक ऑक्साइड भी होते हैं जो एक साथ अम्लीय और मूल दोनों गुणों को प्रदर्शित करते हैं।.
सभी p-धातु ऑक्साइड उभयधर्मी होते हैं, सिवायटी एल 2 हे.
सेएस-धातु, केवल Be में एक उभयधर्मी ऑक्साइड होता है।
d-धातुओं में ऑक्साइड उभयधर्मी होते हैं ZnO, Cr 2 O 3, Fe 2 O 3, Au 2 O 3, और ऑक्सीकरण अवस्था में लगभग सभी धातु ऑक्साइड+4 मूल ZrO 2 और HfO 2 को छोड़कर।
अधिकांश ऑक्साइड, जिनमें Cr 2 O 3, Fe 2 O 3 और धातु डाइऑक्साइड शामिल हैं, केवल क्षार के साथ जुड़े होने पर उभयचरता प्रदर्शित करते हैं। ZnO, VO 2, Au 2 O 3 क्षार विलयनों के साथ परस्पर क्रिया करते हैं।
ऑक्साइड के लिए, एसिड-बेस इंटरैक्शन के अलावा, यानी, मूल ऑक्साइड और एसिड और एसिड ऑक्साइड के बीच प्रतिक्रियाएं, साथ ही क्षार के साथ एसिड और एम्फोटेरिक ऑक्साइड की प्रतिक्रियाएं, रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं भी विशेषता हैं।
धातु ऑक्साइड के रेडॉक्स गुण
चूँकि किसी भी ऑक्साइड में धातु ऑक्सीकृत अवस्था में होती है, सभी ऑक्साइड, बिना किसी अपवाद के, ऑक्सीकरण गुणों को प्रदर्शित करने में सक्षम हैं.
पाइरोमेटैलर्जी में सबसे आम प्रतिक्रियाएं- ये धातु के आक्साइड और विभिन्न कम करने वाले एजेंटों के बीच रेडॉक्स इंटरैक्शन हैं, जिससे धातु का उत्पादन होता है।
उदाहरण
2Fe 2 O 3 + 3C \u003d 4Fe + 3CO 2
फे 3 ओ 4 + 2सी \u003d 3एफई + 2सीओ 2
एमएनओ 2 + 2सी \u003d एमएन + 2सीओ
एसएनओ 2 + सी \u003d एसएन + 2CO 2
ZnO + C = Zn + CO
सीआर 2 ओ 3 + 2अल \u003d 2सीआर + अल 2 ओ 3
डब्ल्यूओ 3 + 3 एच 2 \u003d डब्ल्यू + 3 एच 2 ओ
यदि धातु में कई ऑक्सीकरण अवस्थाएँ हैं, तो तापमान में पर्याप्त वृद्धि के साथ, ऑक्सीजन की रिहाई के साथ ऑक्साइड को विघटित करना संभव हो जाता है।
4CuO \u003d 2Cu 2 O + O 2
3PbO 2 \u003d Pb 3 O 4 + O 2,
2पीबी 3 ओ 4 \u003d ओ 2 + 6पीबीओ
कुछ ऑक्साइड, विशेष रूप से महान धातु ऑक्साइड, गर्म होने पर धातु बनाने के लिए विघटित हो सकते हैं।
2एजी 2 ओ \u003d 4एजी + ओ 2
2एयू 2 ओ 3 \u003d 4एयू + 3ओ 2
व्यवहार में कुछ ऑक्साइडों के प्रबल ऑक्सीकरण गुणों का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए,
PbO2 ऑक्साइड के ऑक्सीकरण गुणों का उपयोग लेड बैटरी में किया जाता है, जिसमें PbO2 और धात्विक लेड के बीच रासायनिक प्रतिक्रिया के कारण विद्युत प्रवाह प्राप्त होता है।
पीबीओ 2 + पीबी + 2 एच 2 एसओ 4 \u003d 2 पीबीएसओ 4 + 2 एच 2 ओ
MnO2 के ऑक्सीकरण गुणों का उपयोग गैल्वेनिक कोशिकाओं (विद्युत बैटरी) में विद्युत प्रवाह उत्पन्न करने के लिए भी किया जाता है।
2MnO2 + Zn + 2NH 4 Cl = + 2MnOOH
कुछ ऑक्साइड के मजबूत ऑक्सीकरण गुण एसिड के साथ उनकी अजीबोगरीब बातचीत की ओर ले जाते हैं।तो ऑक्साइड PbO2 और MnO2 सांद्र हाइड्रोक्लोरिक एसिड में घुलने पर कम हो जाते हैं।
MnO 2 + 4HCl \u003d MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O
यदि एक धातु कई ऑक्साइड बनाती है, तो कम ऑक्सीकरण अवस्था में धातु ऑक्साइड ऑक्सीकरण कर सकते हैं, अर्थात, कम करने वाले गुण प्रदर्शित करते हैं।
उदाहरण के लिए, निम्न और अस्थिर ऑक्सीकरण राज्यों में धातु ऑक्साइड द्वारा विशेष रूप से मजबूत कम करने वाले गुण प्रदर्शित होते हैं। टीआईओ, वीओ, सीआरओ। पानी में घुलने पर, वे पानी को बहाल करते हुए ऑक्सीकृत हो जाते हैं। पानी के साथ उनकी प्रतिक्रिया पानी के साथ धातु की प्रतिक्रियाओं के समान होती है।
2TiO + 2H 2 O = 2TiOOH + H 2।
ये दो रासायनिक तत्वों से युक्त जटिल पदार्थ हैं, जिनमें से एक ऑक्सीकरण अवस्था (-2) के साथ ऑक्सीजन है। ऑक्साइड का सामान्य सूत्र: इएमहेएन, कहाँ पे एम- तत्व परमाणुओं की संख्या इ, ए एनऑक्सीजन परमाणुओं की संख्या है। ऑक्साइड ठोस (रेत SiO 2 , क्वार्ट्ज की किस्में), तरल (हाइड्रोजन ऑक्साइड H 2 O), गैसीय (कार्बन ऑक्साइड: कार्बन डाइऑक्साइड CO 2 और कार्बन मोनोऑक्साइड CO गैसें) हो सकते हैं।
रासायनिक यौगिकों का नामकरण तथ्यात्मक सामग्री के संचय के साथ विकसित हुआ है। पहले, जबकि ज्ञात यौगिकों की संख्या कम थी, व्यापक रूप से उपयोग किया जाता था तुच्छ नाम,किसी पदार्थ की संरचना, संरचना और गुणों को प्रतिबिंबित नहीं करना, - सिंदूरपंजाब 3 ओ 4, लीसेजरियो, मैग्नीशियाएम जी ओ आयरन ऑक्साइडफे 3 ओ 4, हंसाने वाली गैसएन 2 ओ, सफेद आर्सेनिक 2 ओ 3 के रूप में तुच्छ नामकरण को द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था अर्ध-व्यवस्थितनामकरण - यौगिक में ऑक्सीजन परमाणुओं की संख्या के संकेत नाम में शामिल थे: नाइट्रोजनवाला- निचले के लिए ऑक्साइड- ऑक्सीकरण की उच्च डिग्री के लिए; एनहाइड्राइड- अम्लीय ऑक्साइड के लिए।
वर्तमान में, आधुनिक नामकरण में परिवर्तन लगभग पूरा हो चुका है। इसके अनुसार अंतरराष्ट्रीयनामकरण, शीर्षक में ऑक्साइड, तत्व की संयोजकता का संकेत दिया जाना चाहिए;उदाहरण के लिए, SO 2 - सल्फर (IV) ऑक्साइड, SO 3 - सल्फर (VI) ऑक्साइड, CrO - क्रोमियम (II) ऑक्साइड, Cr 2 O 3 - क्रोमियम (III) ऑक्साइड, CrO 3 - क्रोमियम (VI) ऑक्साइड।
आक्साइड को उनके रासायनिक गुणों के अनुसार विभाजित किया जाता है नमक बनाने वाला और गैर-नमक बनाने वाला.
ऑक्साइड के प्रकार गैर-नमक बनाने वालाऐसे ऑक्साइड कहलाते हैं जो न तो क्षार या अम्ल के साथ परस्पर क्रिया करते हैं और न ही लवण बनाते हैं। उनमें से कुछ हैं, संरचना में गैर-धातु शामिल हैं।
नमक बनाने वालाऑक्साइड वे कहलाते हैं जो अम्ल या क्षार के साथ अभिक्रिया करके लवण और जल बनाते हैं।
के बीच में नमक बनाने वालाऑक्साइड ऑक्साइड के बीच अंतर करते हैं क्षारीय, अम्लीय, उभयधर्मी।
मूल ऑक्साइडऑक्साइड हैं जो क्षार के अनुरूप हैं। उदाहरण के लिए: CuO आधार Cu (OH) 2, Na 2 O - NaOH का आधार, Cu 2 O - CuOH, आदि से मेल खाता है।
आवर्त सारणी में ऑक्साइड मूल ऑक्साइड की विशिष्ट प्रतिक्रियाएं
1. बेसिक ऑक्साइड + एसिड \u003d नमक + पानी (विनिमय प्रतिक्रिया):
2. मूल ऑक्साइड + अम्ल ऑक्साइड = नमक (यौगिक प्रतिक्रिया):
3. क्षारक ऑक्साइड + जल = क्षार (यौगिक अभिक्रिया):
एसिड ऑक्साइड वे ऑक्साइड होते हैं जिनसे एसिड मेल खाता है। ये गैर-धातु ऑक्साइड हैं: एन 2 ओ 5 एचएनओ 3, एसओ 3 - एच 2 एसओ 4, सीओ 2 - एच 2 सीओ 3, पी 2 ओ 5 - एच 4 पीओ 4 के साथ-साथ उच्च मूल्य वाले धातु ऑक्साइड से मेल खाता है। ऑक्सीकरण राज्यों की: सीआर 2 + 6 ओ 3 एच 2 सीआरओ 4, एमएन 2 +7 ओ 7 - एचएमएनओ 4 से मेल खाती है।
एसिड ऑक्साइड की विशिष्ट प्रतिक्रियाएं
1. एसिड ऑक्साइड + बेस \u003d नमक + पानी (विनिमय प्रतिक्रिया):
2. एसिड ऑक्साइड + मूल ऑक्साइड नमक (यौगिक प्रतिक्रिया):
3. एसिड ऑक्साइड + पानी = एसिड (यौगिक प्रतिक्रिया):
ऐसी प्रतिक्रिया संभव है केवल अगर एसिड ऑक्साइड पानी में घुलनशील है।
उभयधर्मीऑक्साइड कहलाते हैं, जो परिस्थितियों के आधार पर क्षारीय या अम्लीय गुण प्रदर्शित करते हैं। ये हैं ZnO, Al 2 O 3, Cr 2 O 3, V 2 O 5।
उभयधर्मी ऑक्साइड सीधे पानी के साथ नहीं मिलते हैं।
एम्फोटेरिक ऑक्साइड की विशिष्ट प्रतिक्रियाएं
1. एम्फोटेरिक ऑक्साइड + एसिड \u003d नमक + पानी (विनिमय प्रतिक्रिया):
2. एम्फोटेरिक ऑक्साइड + बेस \u003d नमक + पानी या जटिल यौगिक:
बुनियादी ऑक्साइड। सेवा मुख्यउद्घृत करना ठेठ धातु आक्साइड,वे क्षार के गुणों के साथ हाइड्रॉक्साइड के अनुरूप हैं।
क्षारकीय ऑक्साइड प्राप्त करना
ऑक्सीजन वातावरण में गर्म करने पर धातुओं का ऑक्सीकरण।
2एमजी + ओ 2 \u003d 2एमजीओ
2Cu + O 2 \u003d 2CuO
क्षार धातु आक्साइड के उत्पादन के लिए विधि लागू नहीं है। ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया में, क्षार धातुएं आमतौर पर पेरोक्साइड देती हैं, इसलिए Na 2 O, K 2 O ऑक्साइड तक पहुंचना मुश्किल होता है।
सल्फाइड भूनना
2CuS + 3O 2 = 2CuO + 2SO 2
4FeS 2 + 110 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2
विधि सक्रिय धातु सल्फाइड पर लागू नहीं होती है जो सल्फेट्स को ऑक्सीकरण करती है।
हाइड्रॉक्साइड्स का अपघटन
Cu(OH) 2 \u003d CuO + H 2 O
यहक्षार धातुओं के ऑक्साइड प्राप्त करने के लिए विधि का उपयोग नहीं किया जा सकता है।
ऑक्सीजन युक्त अम्लों के लवणों का अपघटन।
वाको 3 \u003d बाओ + सीओ 2
2पीबी (नं 3) 2 \u003d 2पीबीओ + 4एन0 2 + ओ 2
4FeSO 4 \u003d 2Fe 2 O 3 + 4SO 2 + O 2
मूल लवण सहित नाइट्रेट और कार्बोनेट के लिए अपघटन आसानी से किया जाता है।
2 CO 3 \u003d 2ZnO + CO 2 + H 2 O
एसिड ऑक्साइड प्राप्त करना
उच्च ऑक्सीकरण अवस्थाओं में अम्ल ऑक्साइड को अधातुओं या संक्रमण धातुओं के ऑक्साइड द्वारा दर्शाया जाता है। उन्हें मूल ऑक्साइड के समान तरीकों से प्राप्त किया जा सकता है, उदाहरण के लिए:
- 4पी + 5ओ 2 \u003d 2पी 2 ओ 5
- 2ZnS + 3O 2 = 2ZnO + 2SO 2
- के 2 सीआर 2 ओ 7 + एच 2 एसओ 4 \u003d 2सीआरओ 3 ↓ + के 2 एसओ 4 + एच 2 ओ
- ना 2 SiO 3 + 2HCl \u003d 2NaCl + SiO 2 + H 2 O
ऑक्साइड, उनका वर्गीकरण और गुण रसायन विज्ञान जैसे महत्वपूर्ण विज्ञान का आधार हैं। वे रसायन विज्ञान के अध्ययन के पहले वर्ष में अध्ययन करना शुरू करते हैं। गणित, भौतिकी और रसायन विज्ञान जैसे सटीक विज्ञानों में, सभी सामग्री परस्पर जुड़ी हुई हैं, यही वजह है कि सामग्री को आत्मसात करने में विफलता नए विषयों की गलतफहमी को जन्म देती है। इसलिए, ऑक्साइड के विषय को समझना और इसे पूरी तरह से नेविगेट करना बहुत महत्वपूर्ण है। हम आज इस बारे में और विस्तार से बात करने की कोशिश करेंगे।
ऑक्साइड क्या हैं?
ऑक्साइड, उनका वर्गीकरण और गुण - यह वही है जिसे सर्वोपरि समझने की आवश्यकता है। तो ऑक्साइड क्या हैं? क्या आपको यह स्कूल के पाठ्यक्रम से याद है?
ऑक्साइड (या ऑक्साइड) द्विआधारी यौगिक होते हैं, जिसमें एक इलेक्ट्रोनगेटिव तत्व (ऑक्सीजन की तुलना में कम इलेक्ट्रोनगेटिव) के परमाणु और -2 के ऑक्सीकरण अवस्था वाले ऑक्सीजन शामिल होते हैं।
ऑक्साइड हमारे ग्रह पर अविश्वसनीय रूप से सामान्य पदार्थ हैं। ऑक्साइड यौगिक के उदाहरण पानी, जंग, कुछ रंग, रेत और यहां तक कि कार्बन डाइऑक्साइड भी हैं।
ऑक्साइड गठन
ऑक्साइड विभिन्न तरीकों से प्राप्त किए जा सकते हैं। रसायन विज्ञान जैसे विज्ञान द्वारा ऑक्साइड के निर्माण का भी अध्ययन किया जाता है। ऑक्साइड, उनका वर्गीकरण और गुण - यह समझने के लिए कि यह या वह ऑक्साइड कैसे बनता है, वैज्ञानिकों को यह जानने की आवश्यकता है। उदाहरण के लिए, उन्हें एक रासायनिक तत्व के साथ ऑक्सीजन परमाणु (या परमाणुओं) के सीधे संबंध द्वारा प्राप्त किया जा सकता है - यह रासायनिक तत्वों की बातचीत है। हालांकि, आक्साइड का एक अप्रत्यक्ष गठन भी होता है, यह तब होता है जब ऑक्साइड एसिड, लवण या क्षार के अपघटन से बनते हैं।
ऑक्साइड का वर्गीकरण
ऑक्साइड और उनका वर्गीकरण इस बात पर निर्भर करता है कि वे कैसे बने। उनके वर्गीकरण के अनुसार, ऑक्साइड केवल दो समूहों में विभाजित होते हैं, जिनमें से पहला नमक बनाने वाला होता है, और दूसरा गैर-नमक बनाने वाला होता है। तो, आइए दोनों समूहों पर करीब से नज़र डालें।
नमक बनाने वाले ऑक्साइड काफी बड़े समूह होते हैं, जो उभयचर, अम्लीय और मूल ऑक्साइड में विभाजित होते हैं। किसी भी रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप नमक बनाने वाले ऑक्साइड लवण बनाते हैं। एक नियम के रूप में, नमक बनाने वाले ऑक्साइड की संरचना में धातुओं और गैर-धातुओं के तत्व शामिल होते हैं, जो पानी के साथ रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप एसिड बनाते हैं, लेकिन जब आधारों के साथ बातचीत करते हैं, तो वे संबंधित एसिड और लवण बनाते हैं।
गैर-नमक बनाने वाले ऑक्साइड ऐसे ऑक्साइड होते हैं जो रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप लवण नहीं बनाते हैं। ऐसे ऑक्साइड के उदाहरण कार्बन हैं।
उभयधर्मी ऑक्साइड
रसायन विज्ञान में ऑक्साइड, उनका वर्गीकरण और गुण बहुत महत्वपूर्ण अवधारणाएँ हैं। नमक बनाने वाले यौगिकों में एम्फ़ोटेरिक ऑक्साइड शामिल हैं।
एम्फोटेरिक ऑक्साइड ऑक्साइड होते हैं जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं की स्थितियों के आधार पर मूल या अम्लीय गुणों को प्रदर्शित कर सकते हैं (एम्फोटेरिसिटी दिखाएं)। ऐसे ऑक्साइड बनते हैं (तांबा, चांदी, सोना, लोहा, रूथेनियम, टंगस्टन, रदरफोर्डियम, टाइटेनियम, येट्रियम, और कई अन्य)। एम्फोटेरिक ऑक्साइड मजबूत एसिड के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, और रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप वे इन एसिड के लवण बनाते हैं।
एसिड ऑक्साइड
या एनहाइड्राइड ऐसे ऑक्साइड होते हैं जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रदर्शित होते हैं और ऑक्सीजन युक्त एसिड भी बनाते हैं। एनहाइड्राइड हमेशा विशिष्ट गैर-धातुओं के साथ-साथ कुछ संक्रमणकालीन रासायनिक तत्वों द्वारा बनते हैं।
ऑक्साइड, उनका वर्गीकरण और रासायनिक गुण महत्वपूर्ण अवधारणाएँ हैं। उदाहरण के लिए, अम्लीय ऑक्साइड में एम्फ़ोटेरिक वाले से पूरी तरह से अलग रासायनिक गुण होते हैं। उदाहरण के लिए, जब एक एनहाइड्राइड पानी के साथ बातचीत करता है, तो संबंधित एसिड बनता है (अपवाद SiO2 है - एनहाइड्राइड्स क्षार के साथ बातचीत करते हैं, और इस तरह की प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप, पानी और सोडा निकलता है। इसके साथ बातचीत करते समय, एक नमक बनता है।
मूल आक्साइड
मूल (शब्द "आधार" से) ऑक्साइड धातुओं के रासायनिक तत्वों के ऑक्साइड होते हैं जिनकी ऑक्सीकरण अवस्था +1 या +2 होती है। इनमें क्षार, क्षारीय पृथ्वी धातु, साथ ही रासायनिक तत्व मैग्नीशियम शामिल हैं। बेसिक ऑक्साइड दूसरों से इस मायने में भिन्न होते हैं कि वे एसिड के साथ प्रतिक्रिया करने में सक्षम होते हैं।
बेसिक ऑक्साइड एसिड के साथ, एसिड ऑक्साइड के विपरीत, साथ ही क्षार, पानी और अन्य ऑक्साइड के साथ बातचीत करते हैं। इन प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप, एक नियम के रूप में, लवण बनते हैं।
ऑक्साइड के गुण
यदि आप विभिन्न ऑक्साइड की प्रतिक्रियाओं का सावधानीपूर्वक अध्ययन करते हैं, तो आप स्वतंत्र रूप से निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि ऑक्साइड किन रासायनिक गुणों से संपन्न हैं। बिल्कुल सभी ऑक्साइड का सामान्य रासायनिक गुण रेडॉक्स प्रक्रिया है।
फिर भी, सभी ऑक्साइड एक दूसरे से भिन्न होते हैं। ऑक्साइड का वर्गीकरण और गुण दो संबंधित विषय हैं।
गैर-नमक बनाने वाले ऑक्साइड और उनके रासायनिक गुण
गैर-नमक बनाने वाले ऑक्साइड आक्साइड का एक समूह है जो न तो अम्लीय, न ही मूल और न ही उभयचर गुण प्रदर्शित करते हैं। गैर-नमक बनाने वाले ऑक्साइड के साथ रासायनिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप, कोई लवण नहीं बनता है। पहले, ऐसे ऑक्साइड को गैर-नमक बनाने वाला नहीं, बल्कि उदासीन और उदासीन कहा जाता था, लेकिन ऐसे नाम गैर-नमक बनाने वाले ऑक्साइड के गुणों के अनुरूप नहीं होते हैं। उनके गुणों के अनुसार, ये ऑक्साइड रासायनिक प्रतिक्रियाओं में काफी सक्षम हैं। लेकिन बहुत कम गैर-नमक बनाने वाले ऑक्साइड होते हैं; वे मोनोवैलेंट और डाइवैलेंट नॉन-मेटल्स द्वारा बनते हैं।
रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप नमक बनाने वाले ऑक्साइड गैर-नमक बनाने वाले ऑक्साइड से प्राप्त किए जा सकते हैं।
नामपद्धति
लगभग सभी ऑक्साइड को आमतौर पर इस तरह कहा जाता है: शब्द "ऑक्साइड", जिसके बाद जनन मामले में रासायनिक तत्व का नाम आता है। उदाहरण के लिए, Al2O3 एल्युमिनियम ऑक्साइड है। रासायनिक भाषा में इस ऑक्साइड को इस प्रकार पढ़ा जाता है: एल्युमिनियम 2 ओ 3। कुछ रासायनिक तत्वों, जैसे तांबा, में क्रमशः ऑक्सीकरण की कई डिग्री हो सकती है, ऑक्साइड भी भिन्न होंगे। फिर CuO ऑक्साइड कॉपर (दो) ऑक्साइड है, यानी 2 की ऑक्सीकरण डिग्री के साथ, और Cu2O ऑक्साइड कॉपर (तीन) ऑक्साइड है, जिसकी ऑक्सीकरण डिग्री 3 है।
लेकिन ऑक्साइड के अन्य नाम भी हैं, जो यौगिक में ऑक्सीजन परमाणुओं की संख्या से भिन्न होते हैं। मोनोऑक्साइड या मोनोऑक्साइड एक ऑक्साइड है जिसमें केवल एक ऑक्सीजन परमाणु होता है। डाइऑक्साइड वे ऑक्साइड हैं जिनमें दो ऑक्सीजन परमाणु होते हैं, जैसा कि उपसर्ग "डी" द्वारा दर्शाया गया है। ट्रायऑक्साइड वे ऑक्साइड होते हैं जिनमें पहले से ही तीन ऑक्सीजन परमाणु होते हैं। मोनोऑक्साइड, डाइऑक्साइड और ट्राइऑक्साइड जैसे नाम पहले से ही अप्रचलित हैं, लेकिन अक्सर पाठ्यपुस्तकों, किताबों और अन्य मैनुअल में पाए जाते हैं।
ऑक्साइड के तथाकथित तुच्छ नाम भी हैं, जो कि ऐतिहासिक रूप से विकसित हुए हैं। उदाहरण के लिए, सीओ कार्बन का ऑक्साइड या मोनोऑक्साइड है, लेकिन यहां तक कि रसायनज्ञ भी आमतौर पर इस पदार्थ को कार्बन मोनोऑक्साइड कहते हैं।
तो, एक ऑक्साइड एक रासायनिक तत्व के साथ ऑक्सीजन का संयोजन है। उनके गठन और अंतःक्रियाओं का अध्ययन करने वाला मुख्य विज्ञान रसायन है। रसायन विज्ञान में ऑक्साइड, उनका वर्गीकरण और गुण कई महत्वपूर्ण विषय हैं, जिन्हें समझे बिना बाकी सब कुछ समझना असंभव है। ऑक्साइड गैस, खनिज और पाउडर हैं। कुछ ऑक्साइड के बारे में न केवल वैज्ञानिकों को, बल्कि सामान्य लोगों को भी विस्तार से जानना चाहिए, क्योंकि वे इस धरती पर जीवन के लिए खतरनाक भी हो सकते हैं। ऑक्साइड एक बहुत ही रोचक और काफी आसान विषय है। रोजमर्रा की जिंदगी में ऑक्साइड यौगिक बहुत आम हैं।
आधुनिक रासायनिक विज्ञान शाखाओं की एक विस्तृत विविधता है, और उनमें से प्रत्येक, सैद्धांतिक आधार के अलावा, महान व्यावहारिक और व्यावहारिक महत्व का है। आप जो कुछ भी छूते हैं, चारों ओर सब कुछ रासायनिक उत्पादन के उत्पाद हैं। मुख्य खंड अकार्बनिक और कार्बनिक रसायन हैं। विचार करें कि पदार्थों के मुख्य वर्गों को अकार्बनिक के रूप में वर्गीकृत किया गया है और उनके पास क्या गुण हैं।
अकार्बनिक यौगिकों की मुख्य श्रेणियां
इनमें निम्नलिखित शामिल हैं:
- ऑक्साइड।
- नमक।
- नींव।
- अम्ल।
प्रत्येक वर्ग को अकार्बनिक यौगिकों की एक विस्तृत विविधता द्वारा दर्शाया गया है और मानव आर्थिक और औद्योगिक गतिविधि की लगभग किसी भी संरचना में महत्वपूर्ण है। इन यौगिकों के सभी मुख्य गुण, प्रकृति में होने और प्राप्त करने के लिए, स्कूल रसायन विज्ञान पाठ्यक्रम में बिना असफलता के, ग्रेड 8-11 में अध्ययन किया जाता है।
ऑक्साइड, लवण, क्षार, अम्ल की एक सामान्य तालिका है, जो प्रकृति में होने वाले प्रत्येक पदार्थ और उनके एकत्रीकरण की स्थिति के उदाहरण प्रस्तुत करती है। यह उन इंटरैक्शन को भी दिखाता है जो रासायनिक गुणों का वर्णन करते हैं। हालांकि, हम प्रत्येक वर्ग पर अलग से और अधिक विस्तार से विचार करेंगे।
यौगिकों का समूह - ऑक्साइड
4. प्रतिक्रियाएं, जिसके परिणामस्वरूप तत्व CO . बदलते हैं
मैं + एन ओ + सी = मैं 0 + सीओ
1. अभिकर्मक जल: अम्ल निर्माण (SiO2 अपवाद)
केओ + पानी = अम्ल
2. आधारों के साथ प्रतिक्रियाएं:
सीओ 2 + 2सीएसओएच \u003d सीएस 2 सीओ 3 + एच 2 ओ
3. मूल आक्साइड के साथ प्रतिक्रियाएं: नमक निर्माण
पी 2 ओ 5 + 3 एमएनओ \u003d एमएन 3 (पीओ 3) 2
4. ओवीआर प्रतिक्रियाएं:
सीओ 2 + 2 सीए \u003d सी + 2 सीएओ,
वे दोहरे गुण दिखाते हैं, एसिड-बेस विधि (एसिड, क्षार, मूल ऑक्साइड, एसिड ऑक्साइड के साथ) के सिद्धांत के अनुसार बातचीत करते हैं। वे पानी के साथ बातचीत नहीं करते हैं।
1. अम्लों के साथ: लवण और जल का निर्माण
एओ + एसिड \u003d नमक + एच 2 ओ
2. क्षार (क्षार) के साथ: हाइड्रोक्सो परिसरों का निर्माण
अल 2 ओ 3 + लीओएच + पानी \u003d ली
3. अम्ल ऑक्साइड के साथ अभिक्रियाएँ: लवणों का निर्माण
FeO + SO 2 \u003d FeSO 3
4. आरओ के साथ प्रतिक्रियाएं: लवण का निर्माण, संलयन
एमएनओ + आरबी 2 ओ = दोहरा नमक आरबी 2 एमएनओ 2
5. क्षार और क्षार धातु कार्बोनेट के साथ संलयन प्रतिक्रियाएं: लवण का निर्माण
अल 2 ओ 3 + 2एलआईओएच \u003d 2एलआईएएलओ 2 + एच 2 ओ
धातु और अधातु दोनों से बनने वाला प्रत्येक उच्च ऑक्साइड, जब पानी में घुल जाता है, तो एक मजबूत अम्ल या क्षार देता है।
अम्ल कार्बनिक और अकार्बनिक
शास्त्रीय शब्दों में (ईडी की स्थिति के आधार पर - इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण - एसिड ऐसे यौगिक होते हैं जो एक जलीय माध्यम में एच + केशन और एन-एसिड अवशेष आयनों में अलग हो जाते हैं। हालांकि, आज एसिड का निर्जल परिस्थितियों में सावधानीपूर्वक अध्ययन किया गया है, इसलिए कई हैं हाइड्रॉक्साइड के लिए विभिन्न सिद्धांत।
आक्साइड, क्षार, अम्ल, लवण के अनुभवजन्य सूत्र केवल प्रतीकों, तत्वों और सूचकांकों से बने होते हैं जो किसी पदार्थ में उनकी मात्रा को दर्शाते हैं। उदाहरण के लिए, अकार्बनिक अम्लों को सूत्र H + अम्ल अवशेष n- द्वारा व्यक्त किया जाता है। कार्बनिक पदार्थों का एक अलग सैद्धांतिक मानचित्रण होता है। अनुभवजन्य के अलावा, उनके लिए एक पूर्ण और संक्षिप्त संरचनात्मक सूत्र लिखना संभव है, जो न केवल अणु की संरचना और मात्रा, बल्कि परमाणुओं की व्यवस्था, एक दूसरे से उनके संबंध और मुख्य को भी प्रतिबिंबित करेगा। कार्बोक्जिलिक एसिड के लिए कार्यात्मक समूह -COOH।
अकार्बनिक में, सभी अम्लों को दो समूहों में विभाजित किया जाता है:
- एनोक्सिक - एचबीआर, एचसीएन, एचसीएल और अन्य;
- ऑक्सीजन युक्त (ऑक्सो एसिड) - एचसीएलओ 3 और वह सब कुछ जहां ऑक्सीजन है।
इसके अलावा, अकार्बनिक एसिड को स्थिरता के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है (स्थिर या स्थिर - कार्बोनिक और सल्फरस को छोड़कर, अस्थिर या अस्थिर - कार्बोनिक और सल्फरस को छोड़कर)। ताकत से, एसिड मजबूत हो सकता है: सल्फ्यूरिक, हाइड्रोक्लोरिक, नाइट्रिक, पर्क्लोरिक और अन्य, साथ ही कमजोर: हाइड्रोजन सल्फाइड, हाइपोक्लोरस और अन्य।
कार्बनिक रसायन शास्त्र ऐसी विविधता प्रदान नहीं करता है। अम्ल जो प्रकृति में कार्बनिक होते हैं वे कार्बोक्जिलिक अम्ल होते हैं। उनकी सामान्य विशेषता एक कार्यात्मक समूह -COOH की उपस्थिति है। उदाहरण के लिए, HCOOH (एंटीक), CH 3 COOH (एसिटिक), C 17 H 35 COOH (स्टीयरिक) और अन्य।
कई एसिड होते हैं, जिन पर स्कूल के रसायन विज्ञान के पाठ्यक्रम में इस विषय पर विचार करते समय विशेष रूप से सावधानी से जोर दिया जाता है।
- नमक।
- नाइट्रोजन।
- ऑर्थोफोस्फोरिक।
- हाइड्रोब्रोमिक।
- कोयला।
- आयोडीन।
- सल्फ्यूरिक।
- एसिटिक, या ईथेन।
- ब्यूटेन या तेल।
- बेंजोइक।
रसायन विज्ञान में ये 10 एसिड स्कूल के पाठ्यक्रम और सामान्य तौर पर उद्योग और संश्लेषण दोनों में संबंधित वर्ग के मौलिक पदार्थ हैं।
अकार्बनिक एसिड के गुण
मुख्य भौतिक गुणों को मुख्य रूप से एकत्रीकरण की एक अलग स्थिति के लिए जिम्मेदार ठहराया जाना चाहिए। आखिरकार, कई एसिड होते हैं जिनमें सामान्य परिस्थितियों में क्रिस्टल या पाउडर (बोरिक, ऑर्थोफोस्फोरिक) का रूप होता है। ज्ञात अकार्बनिक अम्लों का विशाल बहुमत विभिन्न तरल पदार्थ हैं। क्वथनांक और गलनांक भी भिन्न होते हैं।
एसिड गंभीर जलन पैदा कर सकता है, क्योंकि उनमें कार्बनिक ऊतकों और त्वचा को नष्ट करने की शक्ति होती है। अम्लों का पता लगाने के लिए संकेतकों का उपयोग किया जाता है:
- मिथाइल ऑरेंज (सामान्य वातावरण में - नारंगी, एसिड में - लाल),
- लिटमस (तटस्थ में - बैंगनी, एसिड में - लाल) या कुछ अन्य।
सबसे महत्वपूर्ण रासायनिक गुणों में सरल और जटिल दोनों पदार्थों के साथ बातचीत करने की क्षमता शामिल है।
| वे किसके साथ बातचीत करते हैं? | प्रतिक्रिया उदाहरण |
1. साधारण पदार्थ-धातुओं के साथ। एक पूर्वापेक्षा: हाइड्रोजन से पहले धातु को ईसीएचआरएनएम में खड़ा होना चाहिए, क्योंकि हाइड्रोजन के बाद खड़ी धातुएं इसे एसिड की संरचना से विस्थापित करने में सक्षम नहीं हैं। प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, हाइड्रोजन हमेशा गैस और नमक के रूप में बनता है। | |
2. ठिकानों के साथ। प्रतिक्रिया का परिणाम नमक और पानी है। क्षार के साथ प्रबल अम्लों की ऐसी अभिक्रिया उदासीनीकरण अभिक्रिया कहलाती है। | कोई भी अम्ल (मजबूत) + घुलनशील क्षार = नमक और पानी |
| 3. एम्फ़ोटेरिक हाइड्रॉक्साइड्स के साथ। निचला रेखा: नमक और पानी। | 2HNO 2 + बेरिलियम हाइड्रॉक्साइड \u003d Be (NO 2) 2 (मध्यम नमक) + 2H 2 O |
| 4. मूल आक्साइड के साथ। परिणाम: पानी, नमक। | 2HCL + FeO = आयरन (II) क्लोराइड + H 2 O |
| 5. उभयधर्मी आक्साइड के साथ। अंतिम प्रभाव: नमक और पानी। | 2HI + ZnO = ZnI 2 + H 2 O |
6. दुर्बल अम्लों द्वारा निर्मित लवणों के साथ। अंतिम प्रभाव: नमक और कमजोर अम्ल। | 2HBr + MgCO 3 = मैग्नीशियम ब्रोमाइड + H 2 O + CO 2 |
धातुओं के साथ बातचीत करते समय, सभी एसिड एक ही तरह से प्रतिक्रिया नहीं करते हैं। स्कूल में रसायन विज्ञान (ग्रेड 9) में ऐसी प्रतिक्रियाओं का बहुत ही उथला अध्ययन शामिल है, हालांकि, इस स्तर पर भी, धातुओं के साथ बातचीत करते समय केंद्रित नाइट्रिक और सल्फ्यूरिक एसिड के विशिष्ट गुणों पर विचार किया जाता है।
हाइड्रॉक्साइड्स: क्षार, उभयधर्मी और अघुलनशील क्षार
ऑक्साइड, लवण, क्षार, अम्ल - इन सभी वर्गों के पदार्थों में एक सामान्य रासायनिक प्रकृति होती है, जिसे क्रिस्टल जाली की संरचना के साथ-साथ अणुओं की संरचना में परमाणुओं के पारस्परिक प्रभाव द्वारा समझाया जाता है। हालांकि, अगर ऑक्साइड के लिए एक बहुत ही विशिष्ट परिभाषा देना संभव था, तो एसिड और बेस के लिए ऐसा करना अधिक कठिन होता है।
एसिड की तरह, ईडी सिद्धांत के अनुसार, बेस ऐसे पदार्थ होते हैं जो जलीय घोल में धातु के धनायनों Me n + और हाइड्रोक्सो समूहों के आयनों में विघटित हो सकते हैं OH - ।
- घुलनशील या क्षार (मजबूत आधार जो समूह I, II की धातुओं द्वारा बनते हैं। उदाहरण: KOH, NaOH, LiOH (अर्थात, केवल मुख्य उपसमूहों के तत्वों को ध्यान में रखा जाता है);
- थोड़ा घुलनशील या अघुलनशील (मध्यम शक्ति, संकेतकों का रंग न बदलें)। उदाहरण: मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड, लोहा (II), (III) और अन्य।
- आणविक (कमजोर आधार, एक जलीय माध्यम में वे विपरीत रूप से आयनों-अणुओं में अलग हो जाते हैं)। उदाहरण: एन 2 एच 4, एमाइन, अमोनिया।
- एम्फ़ोटेरिक हाइड्रॉक्साइड्स (दोहरे मूल-अम्ल गुण दिखाते हैं)। उदाहरण: बेरिलियम, जिंक इत्यादि।
प्रतिनिधित्व किए गए प्रत्येक समूह का अध्ययन "फाउंडेशन" खंड में स्कूल रसायन विज्ञान पाठ्यक्रम में किया जाता है। रसायन विज्ञान ग्रेड 8-9 में क्षार और कम घुलनशील यौगिकों का विस्तृत अध्ययन शामिल है।
आधारों की मुख्य विशेषता गुण
सभी क्षार और कम घुलनशील यौगिक प्रकृति में ठोस क्रिस्टलीय अवस्था में पाए जाते हैं। इसी समय, उनके गलनांक, एक नियम के रूप में, कम होते हैं, और खराब घुलनशील हाइड्रॉक्साइड गर्म होने पर विघटित हो जाते हैं। आधार रंग अलग है। यदि क्षार सफेद हैं, तो विरल रूप से घुलनशील और आणविक आधारों के क्रिस्टल बहुत भिन्न रंगों के हो सकते हैं। इस वर्ग के अधिकांश यौगिकों की घुलनशीलता तालिका में देखी जा सकती है, जो ऑक्साइड, क्षार, अम्ल, लवण के सूत्र प्रस्तुत करती है, उनकी घुलनशीलता को दर्शाती है।
क्षार संकेतकों के रंग को निम्नानुसार बदलने में सक्षम हैं: फिनोलफथेलिन - रास्पबेरी, मिथाइल ऑरेंज - पीला। यह समाधान में हाइड्रोक्सो समूहों की मुक्त उपस्थिति से सुनिश्चित होता है। इसीलिए विरल रूप से घुलनशील क्षार ऐसी प्रतिक्रिया नहीं देते हैं।
क्षारों के प्रत्येक समूह के रासायनिक गुण भिन्न होते हैं।
| रासायनिक गुण | ||
| क्षार | कम घुलनशील क्षार | उभयधर्मी हाइड्रॉक्साइड |
I. KO के साथ बातचीत करें (कुल - नमक और पानी): 2LiOH + SO 3 \u003d ली 2 SO 4 + पानी द्वितीय. एसिड (नमक और पानी) के साथ बातचीत करें: पारंपरिक न्यूट्रलाइजेशन प्रतिक्रियाएं (एसिड देखें) III. नमक और पानी का हाइड्रोक्सोकोम्पलेक्स बनाने के लिए एओ के साथ बातचीत करें: 2NaOH + Me + n O \u003d Na 2 Me + n O 2 + H 2 O, या Na 2 चतुर्थ। हाइड्रॉक्सो जटिल लवण बनाने के लिए एम्फ़ोटेरिक हाइड्रॉक्साइड के साथ बातचीत करें: एओ के समान, केवल पानी के बिना V. अघुलनशील हाइड्रॉक्साइड और लवण बनाने के लिए घुलनशील लवणों के साथ परस्पर क्रिया करें: 3CsOH + आयरन (III) क्लोराइड = Fe(OH) 3 + 3CsCl VI. लवण और हाइड्रोजन बनाने के लिए जलीय घोल में जस्ता और एल्यूमीनियम के साथ बातचीत करें: 2RbOH + 2Al + पानी = हाइड्रॉक्साइड आयन 2Rb + 3H 2 . के साथ सम्मिश्र | I. गर्म होने पर, वे विघटित हो सकते हैं: अघुलनशील हाइड्रॉक्साइड = ऑक्साइड + पानी द्वितीय. अम्ल के साथ अभिक्रियाएँ (कुल: नमक और पानी): Fe(OH) 2 + 2HBr = FeBr 2 + पानी III. केओ के साथ बातचीत: मैं + एन (ओएच) एन + केओ \u003d नमक + एच 2 ओ | I. अम्लों से अभिक्रिया करके लवण और जल बनाते हैं: (II) + 2HBr = CuBr 2 + पानी द्वितीय. क्षार के साथ प्रतिक्रिया: परिणाम - नमक और पानी (स्थिति: संलयन) Zn(OH) 2 + 2CsOH \u003d नमक + 2H 2 O III. वे मजबूत हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करते हैं: परिणाम लवण होता है, यदि प्रतिक्रिया जलीय घोल में होती है: सीआर(ओएच) 3 + 3आरबीओएच = आरबी 3 |
ये सबसे अधिक रासायनिक गुण हैं जो आधार प्रदर्शित करते हैं। क्षारों का रसायन काफी सरल है और सभी अकार्बनिक यौगिकों के सामान्य नियमों का पालन करता है।
अकार्बनिक लवणों का वर्ग। वर्गीकरण, भौतिक गुण
ईडी के प्रावधानों के आधार पर, लवण को अकार्बनिक यौगिक कहा जा सकता है जो एक जलीय घोल में धातु के धनायनों Me + n और एसिड अवशेषों के आयनों An n- में अलग हो जाते हैं। तो आप नमक की कल्पना कर सकते हैं। रसायन शास्त्र एक से अधिक परिभाषा देता है, लेकिन यह सबसे सटीक है।
इसी समय, सभी लवणों को उनकी रासायनिक प्रकृति के अनुसार विभाजित किया जाता है:
- अम्लीय (हाइड्रोजन धनायन युक्त)। उदाहरण: NaHSO4.
- बेसिक (एक हाइड्रोक्सो समूह वाले)। उदाहरण: MgOHNO 3 , FeOHCL 2 ।
- माध्यम (केवल एक धातु केशन और एक एसिड अवशेष से मिलकर बनता है)। उदाहरण: NaCL, CaSO4.
- डबल (दो अलग-अलग धातु के पिंजरों को शामिल करें)। उदाहरण: NaAl(SO4)3.
- कॉम्प्लेक्स (हाइड्रॉक्सोकोम्पलेक्स, एक्वाकोम्पलेक्स और अन्य)। उदाहरण: के 2।
लवण के सूत्र उनकी रासायनिक प्रकृति को दर्शाते हैं, और अणु की गुणात्मक और मात्रात्मक संरचना की भी बात करते हैं।
ऑक्साइड, लवण, क्षार, अम्ल की अलग-अलग घुलनशीलता होती है, जिसे संबंधित तालिका में देखा जा सकता है।
यदि हम लवणों के एकत्रीकरण की स्थिति के बारे में बात करते हैं, तो आपको उनकी एकरूपता पर ध्यान देने की आवश्यकता है। वे केवल एक ठोस, क्रिस्टलीय या चूर्ण अवस्था में मौजूद होते हैं। रंग योजना काफी विविध है। जटिल लवणों के घोल में, एक नियम के रूप में, चमकीले संतृप्त रंग होते हैं।
मध्यम लवणों के वर्ग के लिए रासायनिक अंतःक्रियाएं
इनमें क्षार, अम्ल, लवण के समान रासायनिक गुण होते हैं। ऑक्साइड, जैसा कि हम पहले ही विचार कर चुके हैं, इस कारक में उनसे कुछ भिन्न हैं।
कुल मिलाकर, मध्यम लवण के लिए 4 मुख्य प्रकार की बातचीत को प्रतिष्ठित किया जा सकता है।
I. एक और नमक और एक कमजोर एसिड के गठन के साथ एसिड (केवल ईडी के संदर्भ में मजबूत) के साथ बातचीत:
केसीएनएस + एचसीएल = केसीएल + एचसीएनएस
द्वितीय. लवण और अघुलनशील क्षारों की उपस्थिति के साथ घुलनशील हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रियाएं:
CuSO 4 + 2LiOH = 2LiSO4 घुलनशील नमक + Cu(OH) 2 अघुलनशील क्षार
III. एक अघुलनशील और एक घुलनशील नमक बनाने के लिए एक और घुलनशील नमक के साथ बातचीत:
पीबीसीएल 2 + ना 2 एस = पीबीएस + 2NaCL
चतुर्थ। ईएचआरएनएम में नमक बनाने वाले के बाईं ओर धातुओं के साथ प्रतिक्रियाएं। इस मामले में, प्रतिक्रिया में प्रवेश करने वाली धातु को सामान्य परिस्थितियों में पानी के साथ बातचीत नहीं करनी चाहिए:
Mg + 2AgCL = MgCL 2 + 2Ag
ये मुख्य प्रकार की अंतःक्रियाएं हैं जो मध्यम लवणों की विशेषता हैं। जटिल, बुनियादी, दोहरे और अम्लीय लवणों के सूत्र स्वयं प्रकट रासायनिक गुणों की विशिष्टता के बारे में बोलते हैं।
ऑक्साइड, क्षार, अम्ल, लवण के सूत्र अकार्बनिक यौगिकों के इन वर्गों के सभी प्रतिनिधियों के रासायनिक सार को दर्शाते हैं, और इसके अलावा, पदार्थ के नाम और उसके भौतिक गुणों का एक विचार देते हैं। इसलिए इनके लेखन पर विशेष ध्यान देना चाहिए। यौगिकों की एक विशाल विविधता हमें आम तौर पर एक अद्भुत विज्ञान - रसायन शास्त्र प्रदान करती है। ऑक्साइड, क्षार, अम्ल, लवण - यह विशाल विविधता का ही हिस्सा है।
