Înainte de a începe să vorbim despre proprietățile chimice ale oxizilor, trebuie să ne amintim că toți oxizii sunt împărțiți în 4 tipuri, și anume bazici, acizi, amfoteri și care nu formează sare. Pentru a determina tipul oricărui oxid, mai întâi trebuie să înțelegeți dacă oxidul unui metal sau nemetal se află în fața dvs., apoi utilizați algoritmul (trebuie să-l învățați!), Prezentat în tabelul următor :
| oxid nemetal | oxid metalic |
| 1) Stare de oxidare nemetalică +1 sau +2 Concluzie: oxid care nu formează sare Excepție: Cl 2 O nu este un oxid care nu formează sare |
1) Starea de oxidare a metalului +1 sau +2 Concluzie: oxidul de metal este bazic Excepție: BeO, ZnO și PbO nu sunt oxizi bazici |
| 2) Starea de oxidare este mai mare sau egală cu +3 Concluzie: oxid acid Excepție: Cl 2 O este un oxid acid, în ciuda stării de oxidare a clorului +1 |
2) Starea de oxidare a metalului +3 sau +4 Concluzie: oxid amfoter Excepție: BeO, ZnO și PbO sunt amfoter, în ciuda stării de oxidare +2 a metalelor 3) Starea de oxidare a metalului +5, +6, +7 Concluzie: oxid acid |
Pe lângă tipurile de oxizi indicate mai sus, mai introducem două subtipuri de oxizi bazici, pe baza activității lor chimice și anume oxizi bazici activiși oxizi bazici inactivi.
- La oxizi bazici activi Să ne referim la oxizi ai metalelor alcaline și alcalino-pământoase (toate elementele grupelor IA și IIA, cu excepția hidrogenului H, beriliului Be și magneziului Mg). De exemplu, Na2O, CaO, Rb2O, SrO etc.
- La oxizi bazici inactivi vom atribui toți oxizii principali care nu au fost incluși în listă oxizi bazici activi. De exemplu, FeO, CuO, CrO etc.
Este logic să presupunem că oxizii bazici activi intră adesea în acele reacții care nu intră în cele slab active.
Trebuie remarcat faptul că, în ciuda faptului că apa este de fapt un oxid al unui nemetal (H 2 O), proprietățile sale sunt de obicei considerate izolat de proprietățile altor oxizi. Acest lucru se datorează distribuției sale deosebit de uriașe în lumea din jurul nostru și, prin urmare, în cele mai multe cazuri, apa nu este un reactiv, ci un mediu în care pot avea loc nenumărate reacții chimice. Cu toate acestea, adesea participă direct la diferite transformări, în special, unele grupuri de oxizi reacționează cu acesta.
Ce oxizi reacţionează cu apa?
Dintre toți oxizii cu apă reacţiona
numai:
1) toți oxizii bazici activi (oxizii metalelor alcaline și ai metalelor alcalino-pământoase);
2) toți oxizii acizi, cu excepția dioxidului de siliciu (SiO2);
acestea. Din cele de mai sus rezultă că exact cu apă nu reactioneaza:
1) toți oxizii bazici cu activitate scăzută;
2) toți oxizii amfoteri;
3) oxizi care nu formează sare (NO, N 2 O, CO, SiO).
Capacitatea de a determina ce oxizi pot reacționa cu apa, chiar și fără capacitatea de a scrie ecuațiile de reacție corespunzătoare, vă permite deja să obțineți puncte pentru unele întrebări din partea de test a examenului.
Acum să vedem cum, până la urmă, anumiți oxizi reacționează cu apa, adică. Aflați cum să scrieți ecuațiile de reacție corespunzătoare.
Oxizi bazici activi reacționând cu apa, formează hidroxizii corespunzători lor. Amintiți-vă că oxidul de metal corespunzător este hidroxidul care conține metalul în aceeași stare de oxidare ca oxidul. Deci, de exemplu, atunci când oxizii bazici activi K + 1 2 O și Ba + 2 O reacționează cu apa, se formează hidroxizii corespunzători K + 1 OH și Ba + 2 (OH) 2:
K 2 O + H 2 O \u003d 2KOH- hidroxid de potasiu
BaO + H2O \u003d Ba (OH) 2– hidroxid de bariu
Toți hidroxizii corespunzători oxizilor bazici activi (oxizii metalelor alcaline și ai metalelor alcalino-pământoase) sunt alcalii. Alcalii sunt toți hidroxizi metalici solubili în apă, precum și hidroxid de calciu Ca (OH) 2 slab solubil (ca o excepție).
Interacțiunea oxizilor acizi cu apa, precum și reacția oxizilor bazici activi cu apa, duce la formarea hidroxizilor corespunzători. Numai în cazul oxizilor acizi, ei nu corespund hidroxizilor bazici, ci acizi, mai des numiți acizi oxigenați. Amintiți-vă că oxidul acid corespunzător este un acid care conține oxigen care conține un element care formează acid în aceeași stare de oxidare ca și în oxid.
Astfel, dacă vrem, de exemplu, să notăm ecuația pentru interacțiunea oxidului acid SO 3 cu apa, în primul rând trebuie să reamintim principalii acizi care conțin sulf studiați în programa școlară. Aceștia sunt acizii hidrogen sulfurat H 2 S , H 2 SO 3 sulfuros și H 2 SO 4 sulfuric. Acidul hidrosulfurat H 2 S, după cum puteți vedea cu ușurință, nu conține oxigen, astfel încât formarea sa în timpul interacțiunii SO 3 cu apa poate fi imediat exclusă. Dintre acizii H 2 SO 3 și H 2 SO 4, sulful în starea de oxidare +6, ca și în oxidul SO 3, conține doar acid sulfuric H 2 SO 4. Prin urmare, ea este cea care se va forma în reacția SO 3 cu apa:
H 2 O + SO 3 \u003d H 2 SO 4
În mod similar, oxidul N 2 O 5 care conține azot în starea de oxidare +5, reacționând cu apa, formează acid azotic HNO 3 , dar în niciun caz HNO 2 azot, deoarece în acidul azotic starea de oxidare a azotului, ca și în N 2 O 5 , egal cu +5, iar în azot - +3:
N +5 2 O 5 + H 2 O \u003d 2HN +5 O 3
Interacțiunea oxizilor între ei
În primul rând, este necesar să se înțeleagă clar faptul că printre oxizii care formează sare (acizi, bazici, amfoteri), reacțiile între oxizi din aceeași clasă aproape niciodată nu apar, adică. În marea majoritate a cazurilor, interacțiunea este imposibilă:
1) oxid bazic + oxid bazic ≠
2) oxid acid + oxid acid ≠
3) oxid amfoter + oxid amfoter ≠
În timp ce interacțiunea între oxizi aparținând unor tipuri diferite este aproape întotdeauna posibilă, de exemplu. aproape intotdeauna curgere reactii intre:
1) oxid bazic și oxid acid;
2) oxid amfoter și oxid acid;
3) oxid amfoter și oxid bazic.
Ca rezultat al tuturor acestor interacțiuni, produsul este întotdeauna o sare medie (normală).
Să luăm în considerare toate aceste perechi de interacțiuni mai detaliat.
Ca rezultat al interacțiunii:
Me x O y + oxid acid, unde Me x O y - oxid de metal (bazic sau amfoter)
se formează o sare, formată din cationul metalic Me (din originalul Me x O y) și restul acid al acidului corespunzător oxidului acid.
De exemplu, să încercăm să scriem ecuațiile de interacțiune pentru următoarele perechi de reactivi:
Na2O + P2O5și Al2O3 + SO3
În prima pereche de reactivi, vedem un oxid bazic (Na 2 O) și un oxid acid (P 2 O 5). În al doilea - oxid amfoter (Al 2 O 3) și oxid acid (SO 3).
După cum sa menționat deja, în urma interacțiunii unui oxid bazic/amfoter cu unul acid, se formează o sare, constând dintr-un cation metalic (din oxidul bazic/amfoter original) și un reziduu acid al acidului corespunzător oxid acid original.
Astfel, interacțiunea dintre Na 2 O și P 2 O 5 ar trebui să formeze o sare formată din cationi Na + (din Na 2 O) și reziduul acid PO 4 3-, deoarece oxidul P +5 2O5 corespunde acidului H3P +5 O 4 . Acestea. Ca rezultat al acestei interacțiuni, se formează fosfat de sodiu:
3Na 2 O + P 2 O 5 \u003d 2Na 3 PO 4- fosfat de sodiu
La rândul său, interacțiunea dintre Al 2 O 3 și SO 3 ar trebui să formeze o sare formată din cationi Al 3+ (din Al 2 O 3) și reziduul acid SO 4 2-, deoarece oxidul S +6 O3 corespunde acidului H2S +6 O 4 . Astfel, în urma acestei reacții, se obține sulfat de aluminiu:
Al 2 O 3 + 3SO 3 \u003d Al 2 (SO 4) 3- sulfat de aluminiu
Mai specifică este interacțiunea dintre oxizii amfoteri și bazici. Aceste reactii se desfasoara la temperaturi ridicate, iar aparitia lor este posibila datorita faptului ca oxidul amfoter ia de fapt rolul celui acid. Ca urmare a acestei interacțiuni, se formează o sare cu o compoziție specifică, constând dintr-un cation metalic care formează oxidul bazic inițial și un „reziduu acid”/anion, care include metalul din oxidul amfoter. Formula unui astfel de „reziduu acid”/anion în formă generală poate fi scrisă ca MeO 2 x - , unde Me este un metal dintr-un oxid amfoter și x = 2 în cazul oxizilor amfoteri cu o formulă generală de forma Me + 2 O (ZnO, BeO, PbO) și x = 1 - pentru oxizi amfoteri cu formula generală de forma Me +3 2 O 3 (de exemplu, Al 2 O 3 , Cr 2 O 3 și Fe 2 O 3 ).
Să încercăm să scriem ca exemplu ecuațiile de interacțiune
ZnO + Na2Oși Al203 + BaO
În primul caz, ZnO este un oxid amfoter cu formula generală Me +2O, iar Na2O este un oxid bazic tipic. Conform celor de mai sus, ca rezultat al interacțiunii lor, ar trebui să se formeze o sare, constând dintr-un cation metalic care formează un oxid bazic, adică. în cazul nostru, Na + (din Na 2 O) și un „reziduu acid”/anion cu formula ZnO 2 2-, întrucât oxidul amfoter are o formulă generală de forma Me + 2 O. Astfel, formula lui Sarea rezultată, cu condiția de neutralitate electrică a uneia dintre unitățile sale structurale ("molecule") va arăta ca Na 2 ZnO 2:
ZnO + Na2O = la=> Na 2 ZnO 2
În cazul unei perechi de reactivi care interacționează Al 2 O 3 și BaO, prima substanță este un oxid amfoter cu formula generală de forma Me +3 2 O 3 , iar a doua este un oxid bazic tipic. În acest caz, se formează o sare care conține un cation metalic din oxidul bazic, adică. Ba2+ (din BaO) şi „reziduu acid”/anion Al02-. Acestea. formula sării rezultate, supusă condiției de neutralitate electrică a uneia dintre unitățile sale structurale („molecule”), va avea forma Ba(AlO 2) 2, iar ecuația de interacțiune în sine se va scrie astfel:
Al2O3 + BaO = la=> Ba (AlO2) 2
După cum am scris mai sus, reacția continuă aproape întotdeauna:
Me x O y + oxid acid,
unde Me x O y este fie oxid de metal bazic, fie amfoter.
Cu toate acestea, ar trebui amintiți doi oxizi acizi „finicky” - dioxid de carbon (CO 2) și dioxid de sulf (SO 2). „Proprietatea” lor constă în faptul că, în ciuda proprietăților acide evidente, activitatea CO 2 și SO 2 nu este suficientă pentru interacțiunea lor cu oxizii bazici și amfoteri cu activitate scăzută. Dintre oxizii metalici, aceștia reacționează numai cu oxizi bazici activi(oxizi de metale alcaline și metale alcalino-pământoase). Deci, de exemplu, Na 2 O și BaO, fiind oxizi bazici activi, pot reacționa cu ei:
CO 2 + Na 2 O \u003d Na 2 CO 3
SO2 + BaO = BaSO3
În timp ce oxizii de CuO și Al 2 O 3 , care nu sunt legați de oxizii bazici activi, nu reacţionează cu CO 2 și SO 2:
CO 2 + CuO ≠
CO 2 + Al 2 O 3 ≠
SO 2 + CuO ≠
SO2 + Al2O3≠
Interacțiunea oxizilor cu acizii
Oxizii bazici și amfoteri reacţionează cu acizii. Aceasta formează săruri și apă:
FeO + H 2 SO 4 \u003d FeSO 4 + H 2 O
Oxizii nesărati nu reacţionează deloc cu acizii, iar oxizii acizi nu reacţionează cu acizii în majoritatea cazurilor.
Când reacționează oxidul de acid cu acidul?
Când rezolvați partea de examen cu opțiuni de răspuns, ar trebui să presupuneți în mod condiționat că oxizii acizi nu reacționează nici cu oxizii acizi, nici cu acizii, cu excepția următoarelor cazuri:
1) dioxidul de siliciu, fiind un oxid acid, reacţionează cu acidul fluorhidric, dizolvându-se în acesta. În special, datorită acestei reacții, sticla poate fi dizolvată în acid fluorhidric. În cazul unui exces de HF, ecuația reacției are forma:
SiO2 + 6HF \u003d H2 + 2H2O,
iar in caz de lipsa HF:
SiO 2 + 4HF \u003d SiF 4 + 2H 2 O
2) SO 2 , fiind un oxid acid, reacţionează uşor cu acidul hidrosulfurat H 2 S după tip co-proporționare:
S +4 O 2 + 2H 2 S -2 \u003d 3S 0 + 2H 2 O
3) Oxidul de fosfor (III) P 2 O 3 poate reacționa cu acizii oxidanți, care includ acid sulfuric concentrat și acid azotic de orice concentrație. În acest caz, starea de oxidare a fosforului crește de la +3 la +5:
| P2O3 | + | 2H2SO4 | + | H2O | =la=> | 2SO2 | + | 2H3PO4 |
| (conc.) |
| 3 P2O3 | + | 4HNO 3 | + | 7 H2O | =la=> | 4NR | + | 6 H3PO4 |
| (razb.) |
| 2HNO 3 | + | 3SO2 | + | 2H2O | =la=> | 3H2SO4 | + | 2NR |
| (razb.) |
Interacțiunea oxizilor cu hidroxizi metalici
Oxizii acizi reacţionează cu hidroxizii metalici, atât bazici, cât şi amfoteri. În acest caz, se formează o sare, constând dintr-un cation metalic (din hidroxidul metalic inițial) și un reziduu acid al acidului corespunzător oxidului acid.
SO 3 + 2NaOH \u003d Na 2 SO 4 + H 2 O
Oxizii acizi, care corespund acizilor polibazici, pot forma atât săruri normale, cât și săruri acide cu alcalii:
CO 2 + 2NaOH \u003d Na 2 CO 3 + H 2 O
CO2 + NaOH = NaHCO3
P 2 O 5 + 6KOH \u003d 2K 3 PO 4 + 3H 2 O
P 2 O 5 + 4KOH \u003d 2K 2 HPO 4 + H 2 O
P 2 O 5 + 2KOH + H 2 O \u003d 2KH 2 PO 4
Oxizii „finicky” CO 2 și SO 2, a căror activitate, așa cum sa menționat deja, nu este suficientă pentru reacția lor cu oxizi bazici și amfoteri cu activitate scăzută, reacţionează totuși cu majoritatea hidroxizilor metalici corespunzători acestora. Mai precis, dioxidul de carbon și dioxidul de sulf interacționează cu hidroxizii insolubili sub forma suspensiei lor în apă. În acest caz, doar de bază despre săruri evidente, numite hidroxocarbonați și hidroxosulfiți, iar formarea de săruri medii (normale) este imposibilă:
2Zn(OH) 2 + CO 2 = (ZnOH) 2 CO 3 + H 2 O(in solutie)
2Cu(OH)2 + CO2 = (CuOH)2CO3 + H2O(in solutie)
Cu toate acestea, cu hidroxizi metalici în starea de oxidare +3, de exemplu, cum ar fi Al (OH) 3, Cr (OH) 3 etc., dioxidul de carbon și dioxidul de sulf nu reacţionează deloc.
De remarcat, de asemenea, inerția specială a dioxidului de siliciu (SiO 2), care se găsește cel mai adesea în natură sub formă de nisip obișnuit. Acest oxid este acid, cu toate acestea, printre hidroxizii metalici, este capabil să reacționeze numai cu soluții concentrate (50-60%) de alcalii, precum și cu alcaline pure (solide) în timpul fuziunii. În acest caz, se formează silicați:
2NaOH + Si02 = la=> Na2SiO3 + H2O
Oxizii amfoteri din hidroxizi metalici reacţionează numai cu alcalii (hidroxizii metalelor alcaline şi alcalino-pământoase). În acest caz, la efectuarea reacției în soluții apoase, se formează săruri complexe solubile:
ZnO + 2NaOH + H2O \u003d Na2- tetrahidroxozincat de sodiu
BeO + 2NaOH + H2O \u003d Na2- tetrahidroxoberilat de sodiu
Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O \u003d 2Na- tetrahidroxoaluminat de sodiu
Cr 2 O 3 + 6NaOH + 3H 2 O \u003d 2Na 3- hexahidroxocromat de sodiu (III)
Și atunci când acești oxizi amfoteri sunt topiți cu alcalii, se obțin săruri, constând dintr-un cation de metal alcalin sau alcalino-pământos și un anion de tip MeO 2 x - unde X= 2 în cazul oxidului amfoter tip Me +2 O și X= 1 pentru un oxid amfoter de forma Me 2 +2 O 3:
ZnO + 2NaOH = la=> Na 2 ZnO 2 + H 2 O
BeO + 2NaOH = la=> Na2BeO2 + H2O
Al 2 O 3 + 2NaOH \u003d la=> 2NaAlO2 + H2O
Cr 2 O 3 + 2NaOH \u003d la=> 2NaCrO2 + H2O
Fe 2 O 3 + 2NaOH \u003d la=> 2NaFeO2 + H2O
Trebuie remarcat faptul că sărurile obținute prin topirea oxizilor amfoteri cu alcalii solizi pot fi obținute cu ușurință din soluții ale sărurilor complexe corespunzătoare prin evaporarea lor și calcinarea ulterioară:
Na2 = la=> Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O
Na = la=> NaAlO2 + 2H2O
Interacțiunea oxizilor cu sărurile medii
Cel mai adesea, sărurile medii nu reacţionează cu oxizii.
Cu toate acestea, ar trebui să învățați următoarele excepții de la această regulă, care se găsesc adesea la examen.
Una dintre aceste excepții este aceea că oxizii amfoteri, precum și dioxidul de siliciu (SiO 2 ), atunci când sunt fuzionați cu sulfiți și carbonați, înlocuiesc gazele sulfuroase (SO 2 ) și respectiv dioxidul de carbon (CO 2 ) din acestea din urmă. De exemplu:
Al 2 O 3 + Na 2 CO 3 \u003d la=> 2NaAlO 2 + CO 2
SiO 2 + K 2 SO 3 \u003d la=> K 2 SiO 3 + SO 2
De asemenea, reacțiile oxizilor cu sărurile pot include în mod condiționat interacțiunea dioxidului de sulf și a dioxidului de carbon cu soluții sau suspensii apoase ale sărurilor corespunzătoare - sulfiți și carbonați, ceea ce duce la formarea de săruri acide:
Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d 2NaHCO 3
CaCO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d Ca (HCO 3) 2
De asemenea, dioxidul de sulf, atunci când trece prin soluții apoase sau suspensii de carbonați, înlocuiește dioxidul de carbon din aceștia datorită faptului că acidul sulfuros este un acid mai puternic și mai stabil decât acidul carbonic:
K 2 CO 3 + SO 2 \u003d K 2 SO 3 + CO 2
OVR care implică oxizi
Recuperarea oxizilor de metale si nemetale
Așa cum metalele pot reacționa cu soluțiile sărate ale metalelor mai puțin active, înlocuindu-le pe acestea din urmă în forma lor liberă, oxizii metalici pot reacționa și cu metale mai active atunci când sunt încălziți.
Amintiți-vă că puteți compara activitatea metalelor fie utilizând seria de activitate a metalelor, fie, dacă unul sau două metale nu sunt în seria de activitate simultan, prin poziția lor unul față de celălalt în tabelul periodic: cel inferior și cel al stânga metalului, cu atât este mai activ. De asemenea, este util să ne amintim că orice metal din familia SM și SHM va fi întotdeauna mai activ decât un metal care nu este un reprezentant al SHM sau SHM.
În special, metoda de aluminotermie utilizată în industrie pentru a obține metale greu de recuperat precum cromul și vanadiul se bazează pe interacțiunea unui metal cu un oxid al unui metal mai puțin activ:
Cr2O3 + 2Al = la=> Al 2 O 3 + 2Cr
În timpul procesului de aluminotermie, se generează o cantitate enormă de căldură, iar temperatura amestecului de reacție poate ajunge la mai mult de 2000 o C.
De asemenea, oxizii aproape tuturor metalelor care se află în seria de activitate din dreapta aluminiului pot fi reduși la metale libere cu hidrogen (H 2), carbon (C) și monoxid de carbon (CO) atunci când sunt încălziți. De exemplu:
Fe 2 O 3 + 3CO = la=> 2Fe + 3CO 2
CuO+C= la=> Cu + CO
FeO + H 2 \u003d la=> Fe + H2O
Trebuie remarcat că dacă metalul poate avea mai multe stări de oxidare, cu lipsa agentului reducător utilizat, este posibilă și reducerea incompletă a oxizilor. De exemplu:
Fe 2 O 3 + CO =la=> 2FeO + CO 2
4CuO+C= la=> 2Cu 2 O + CO 2
Oxizi ai metalelor active (alcaline, alcalino-pământoase, magneziu și aluminiu) cu hidrogen și monoxid de carbon nu reactioneaza.
Cu toate acestea, oxizii metalelor active reacţionează cu carbonul, dar într-un mod diferit decât oxizii metalelor mai puţin active.
În cadrul programului USE, pentru a nu fi confundat, trebuie avut în vedere că în urma reacției oxizilor metalici activi (până la Al inclusiv) cu carbonul, se formează metale alcaline libere, metale alcalino-pământoase, Mg și, de asemenea, Al este imposibil. În astfel de cazuri, are loc formarea de carbură metalică și monoxid de carbon. De exemplu:
2Al 2 O 3 + 9C \u003d la=> Al 4 C 3 + 6CO
CaO + 3C = la=> CaC2 + CO
Oxizii nemetalici pot fi adesea reduși de metale în nemetale libere. Deci, de exemplu, oxizii de carbon și siliciu, atunci când sunt încălziți, reacționează cu metale alcaline, alcalino-pământoase și magneziu:
CO2 + 2Mg = la=> 2MgO + C
Si02 + 2Mg = la=> Si + 2MgO
Cu un exces de magneziu, această din urmă interacțiune poate duce și la formare siliciură de magneziu Mg2Si:
Si02 + 4Mg = la=> Mg2Si + 2MgO
Oxizii de azot pot fi redusi relativ ușor chiar și cu metale mai puțin active, cum ar fi zincul sau cuprul:
Zn + 2NO = la=> ZnO + N 2
NO 2 + 2Cu = la=> 2CuO + N 2
Interacțiunea oxizilor cu oxigenul
Pentru a putea răspunde la întrebarea dacă vreun oxid reacționează cu oxigenul (O 2) în sarcinile examenului real, trebuie mai întâi să vă amintiți că oxizii care pot reacționa cu oxigenul (dintre cei pe care îi puteți întâlni pe examenul în sine) poate forma numai elemente chimice din listă:
Oxizii oricăror alte elemente chimice întâlnite în UTILIZARE reală reacţionează cu oxigenul nu voi (!).
Pentru o memorare mai convenabilă vizuală a listei de elemente de mai sus, în opinia mea, următoarea ilustrație este convenabilă:
Toate elementele chimice capabile să formeze oxizi care reacționează cu oxigenul (din cele întâlnite la examen)
În primul rând, printre elementele enumerate ar trebui luat în considerare azotul N, deoarece. raportul dintre oxizii săi și oxigen diferă semnificativ de oxizii din restul elementelor din lista de mai sus.
Trebuie amintit clar că azotul total este capabil să formeze cinci oxizi, și anume:
Dintre toți oxizii de azot, oxigenul poate reacționa numai NU. Această reacție are loc foarte ușor atunci când NO este amestecat atât cu oxigen pur, cât și cu aer. În acest caz, se observă o schimbare rapidă a culorii gazului de la incolor (NO) la maro (NO 2):
| 2NR | + | O2 | = | 2NU 2 |
| incolor | maro |
Pentru a răspunde la întrebare - oare orice oxid al oricărui alt element chimic de mai sus reacționează cu oxigenul (de ex. CU,Si, P, S, Cu, Mn, Fe, Cr) — În primul rând, trebuie să le amintiți principal starea de oxidare (CO). Aici sunt ei :
În continuare, trebuie să vă amintiți faptul că dintre posibilii oxizi ai elementelor chimice de mai sus, doar cei care conțin elementul în starea de oxidare minimă dintre cei de mai sus vor reacționa cu oxigenul. În acest caz, starea de oxidare a elementului crește la cea mai apropiată valoare pozitivă posibilă:
| element |
Raportul dintre oxizii săila oxigen |
| Cu | Minimul dintre principalele stări pozitive de oxidare ale carbonului este +2
, iar cel mai apropiat pozitiv este +4
. Astfel, doar CO reacționează cu oxigenul din oxizii C +2 O și C +4 O 2. În acest caz, reacția continuă: 2C +2 O + O2 = la=> 2C+4O2 CO 2 + O 2 ≠- reacţia este imposibilă în principiu, pentru că +4 este cea mai mare stare de oxidare a carbonului. |
| Si | Minimul dintre principalele stări pozitive de oxidare ale siliciului este +2, iar cel mai apropiat pozitiv este +4. Astfel, numai SiO reacționează cu oxigenul din oxizii Si +2 O și Si +4 O 2 . Datorită unor caracteristici ale oxizilor SiO și SiO 2, doar o parte din atomii de siliciu din oxidul Si + 2 O poate fi oxidat. ca urmare a interacțiunii sale cu oxigenul, se formează un oxid mixt care conține atât siliciu în starea de oxidare +2, cât și siliciul în starea de oxidare +4 și anume Si 2 O 3 (Si + 2 O Si + 4 O 2): 4Si +2 O + O 2 \u003d la=> 2Si +2, +4 2 O 3 (Si +2 O Si +4 O 2) Si02 + O2 ≠- reacţia este imposibilă în principiu, pentru că +4 este cea mai mare stare de oxidare a siliciului. |
| P | Minimul dintre principalele stări pozitive de oxidare ale fosforului este +3, iar cel mai apropiat pozitiv este +5. Astfel, doar P 2 O 3 reacţionează cu oxigenul din oxizii P +3 2 O 3 şi P +5 2 O 5 . În acest caz, reacția de oxidare suplimentară a fosforului cu oxigenul trece de la starea de oxidare +3 la starea de oxidare +5: P +3 2 O 3 + O 2 = la=> P +5 2 O 5 P +5 2 O 5 + O 2 ≠- reacţia este imposibilă în principiu, pentru că +5 este cea mai mare stare de oxidare a fosforului. |
| S | Minimul dintre principalele stări pozitive de oxidare ale sulfului este +4, iar valoarea pozitivă cea mai apropiată de acesta este +6. Astfel, numai SO 2 reacţionează cu oxigenul din oxizii S +4 O 2 , S + 6 O 3 . În acest caz, reacția continuă: 2S +4 O 2 + O 2 \u003d la=> 2S +6 O 3 2S +6 O 3 + O 2 ≠- reacţia este imposibilă în principiu, pentru că +6 este cea mai mare stare de oxidare a sulfului. |
| Cu | Minimul dintre stările de oxidare pozitive ale cuprului este +1, iar cea mai apropiată valoare este valoarea pozitivă (și numai) +2. Astfel, doar Cu 2 O reacționează cu oxigenul din oxizii Cu +1 2 O, Cu +2 O. În acest caz, reacția continuă: 2Cu +1 2 O + O 2 = la=> 4Cu+2O CuO + O2 ≠- reacţia este imposibilă în principiu, pentru că +2 este cea mai mare stare de oxidare a cuprului. |
| Cr | Minimul dintre principalele stări pozitive de oxidare ale cromului este +2, iar valoarea pozitivă cea mai apropiată de acesta este +3. Astfel, numai CrO reacționează cu oxigenul din oxizii Cr +2 O, Cr +3 2 O 3 și Cr +6 O 3, în timp ce este oxidat de oxigen la următoarea (din posibilă) stare de oxidare pozitivă, adică. +3: 4Cr +2 O + O 2 \u003d la=> 2Cr +3 2 O 3 Cr +3 2 O 3 + O 2 ≠- reacția nu are loc, în ciuda faptului că oxidul de crom există și într-o stare de oxidare mai mare de +3 (Cr +6 O 3). Imposibilitatea producerii acestei reacții se datorează faptului că încălzirea necesară pentru implementarea sa ipotetică depășește cu mult temperatura de descompunere a oxidului de CrO3. Cr +6 O 3 + O 2 ≠ - această reacţie nu poate continua în principiu, deoarece +6 este cea mai mare stare de oxidare a cromului. |
| Mn | Minimul dintre principalele stări pozitive de oxidare ale manganului este +2, iar cel mai apropiat pozitiv este +4. Astfel, dintre posibilii oxizi Mn +2 O, Mn +4 O 2, Mn +6 O 3 și Mn +7 2 O 7, doar MnO reacţionează cu oxigenul, fiind oxidat de oxigen la pozitivul vecin (din posibil) starea de oxidare, t .e. +4: 2Mn +2 O + O2 = la=> 2Mn +4 O 2 in timp ce: Mn +4 O2 + O2 ≠și Mn +6 O3 + O2 ≠- reacţiile nu au loc, în ciuda faptului că există oxid de mangan Mn 2 O 7 care conţine Mn într-o stare de oxidare mai mare decât +4 şi +6. Acest lucru se datorează faptului că este necesar pentru oxidarea ulterioară ipotetică a oxizilor de Mn +4 O2 și Mn +6 Încălzirea O 3 depășește semnificativ temperatura de descompunere a oxizilor rezultați MnO 3 și Mn 2 O 7. Mn +7 2 O 7 + O 2 ≠- aceasta reactie este imposibila in principiu, deoarece +7 este cea mai mare stare de oxidare a manganului. |
| Fe | Minimul dintre principalele stări pozitive de oxidare ale fierului este +2
, și cel mai apropiat de acesta dintre posibil - +3
. În ciuda faptului că pentru fier există o stare de oxidare de +6, oxidul acid FeO 3, totuși, precum și acidul „fier” corespunzător, nu există. Astfel, dintre oxizii de fier, doar acei oxizi care conțin Fe în starea de oxidare +2 pot reacționa cu oxigenul. Este fie oxid de Fe +2 O sau oxid mixt de fier Fe +2 ,+3 3 O 4 (scara de fier):
oxid Fe mixt +2,+3 3O4 poate fi oxidat în continuare la Fe +3 2O3:
Fe +3 2 O 3 + O 2 ≠ - cursul acestei reacții este imposibil în principiu, deoarece oxizii care conțin fier în stare de oxidare mai mare de +3 nu există. |
Oxizii sunt compuși binari ai unui element cu oxigen în stare de oxidare (-2). Oxizii sunt compuși caracteristici elementelor chimice. Nu întâmplător D.I. Mendeleev, când a alcătuit tabelul periodic, a fost ghidat de stoichiometria oxidului superior și a combinat elemente cu aceeași formulă a oxidului superior într-un singur grup. Cel mai mare oxid este oxidul în care elementul are atașat numărul maxim posibil de atomi de oxigen pentru el. În oxidul superior, elementul este în starea sa maximă (cea mai înaltă) de oxidare. Astfel, oxizii superiori ai elementelor din grupa VI, atât nemetale S, Se, Te, cât și metalele Cr, Mo, W, sunt descriși prin aceeași formulă EO3. Toate elementele grupului prezintă cea mai mare asemănare tocmai în cel mai înalt grad de oxidare. Deci, de exemplu, toți oxizii superiori ai elementelor din grupa VI sunt acizi.
oxizi- aceștia sunt cei mai des întâlniți compuși în tehnologiile metalurgice.
Multe metale se găsesc în scoarța terestră sub formă de oxizi.. Din oxizi naturali, metale importante precum Fe, Mn, Sn, Cr.
Tabelul prezintă exemple de oxizi naturali utilizați pentru obținerea metalelor.
| Pe mine | Oxid | Mineral |
| Fe | Fe 2 O 3 și Fe 3 O 4 | hematit și magnetit |
| Mn | MnO2 | piroluzită |
| Cr | FeO . Cr2O3 | cromit |
| Ti | TiO2 și FeO . TiO2 | Rutil și ilmenit |
| sn | SnO 2 | Casiterit |
2ZnS + 3O 2 = 2 ZnO + 2SO 2
Hidroxizii și carbonații naturali suferă descompunere termică ducând la formarea unui oxid.
2MeOOH \u003d Me 2 O 3 + H 2 O
MeCO 3 \u003d MeO + CO 2
În plus, întrucât metalele, aflându-se în mediul înconjurător, sunt oxidate de oxigenul atmosferic, iar la temperaturi ridicate, caracteristice multor industrii metalurgice, oxidarea metalelor este îmbunătățită, se impun cunoașterea proprietăților oxizilor obținuți.
Motivele de mai sus explică de ce oxizilor li se acordă o atenție deosebită în discuțiile despre chimia metalelor.
Printre elementele chimice ale metalelor - 85 și multe metale au mai mult de un oxid, astfel încât clasa de oxizi include un număr mare de compuși, iar această multiplicitate face ca revizuirea proprietăților lor să fie o sarcină dificilă. Cu toate acestea, va încerca să identifice:
- proprietăți generale inerente tuturor oxizilor metalici,
- modele de modificări ale proprietăților lor,
- dezvăluie proprietățile chimice ale oxizilor cei mai folosiți în metalurgie,
- Să prezentăm câteva dintre caracteristicile fizice importante ale oxizilor metalici.
oxizi metalele diferă în raportul stoechiometric dintre metal și atomii de oxigen. Aceste rapoarte stoichiometrice determină gradul de oxidare a metalului din oxid.
Tabelul enumeră formulele stoichiometrice ale oxizilor metalici în funcție de gradul de oxidare al metalului și indică care metale sunt capabile să formeze oxizi de un anumit tip stoichiometric.
Pe lângă astfel de oxizi, care în cazul general pot fi descriși prin formula MeO X / 2, unde X este starea de oxidare a metalului, există și oxizi care conțin metalul în diferite stări de oxidare, de exemplu, Fe 3 O 4, precum și așa-numiții oxizi mixți, de exemplu FeO . Cr2O3.
Nu toți oxizii metalici au o compoziție constantă; oxizii cu compoziție variabilă sunt cunoscuți, de exemplu, TiOx, unde x = 0,88 - 1,20; FeOx, unde x = 1,04 - 1,12 etc.
S-oxizii metalici au doar un oxid fiecare. Metalele blocurilor p și d, de regulă, au mai mulți oxizi, cu excepția elementelor Al, Ga, In și d din grupele 3 și 12.
Oxizii precum MeO și Me 2 O 3 formează aproape toate metalele d cu 4 perioade. Majoritatea d-metalelor din perioadele 5 și 6 sunt caracterizate de oxizi în care metalul se află în stări de oxidare ridicată³ 4. Oxizii de tip MeO formează numai Cd, Hg și Pd; tip Me2O3, pe lângă Y și La, formează Au, Rh; argintul și aurul formează oxizi de tip Me 2 O.
Tipuri stoichiometrice de oxizi metalici
| Stare de oxidare | Tip de oxid | Metale care formează un oxid |
| +1 | Eu 2 O | Metalele 1 și 11 grupe |
| +2 | MeO | Toated-metale 4 perioade(cu excepția Sc), toate metalele 2 și 12 grupe, precum și Sn, Pb; Cd, Hg și Pd |
| +3 | Eu 2 O 3 | Aproape totd-metale 4 perioade(cu excepția Cu și Zn), toate metalele din grupele 3 și 13, Au, Rh |
| +4 | MeO 2 | Metalele 4 și 14 grupeși multe alte d-metale: V, Nb, Ta; Cr, Mo, W; Mn, Tc, Re; Ru, Os; Ir, Pt |
| +5 | Eu 2 O 5 | Metalele5 și 15 grupuri |
| +6 | MeO 3 | Metalele6 grupuri |
| +7 | Eu 2 O 7 | Metalele7 grupuri |
| +8 | MeO 4 | Os și Ru |
Structura oxizilor
Marea majoritate a oxizilor metalici în condiții normale- sunt solide cristaline. Excepție este oxidul acid Mn 2 O 7 (este un lichid verde închis). Doar foarte puține cristale de oxizi de metal acizi au o structură moleculară, acestea sunt oxizi acizi cu un metal în stare de oxidare foarte mare: RuO 4, OsO4, Mn 2 O 7, Tc 2 O 7, Re 2 O 7.
În cea mai generală formă, structura multor oxizi metalici cristalini poate fi reprezentată ca un aranjament tridimensional obișnuit al atomilor de oxigen în spațiu; atomii de metal sunt localizați în golurile dintre atomii de oxigen. Deoarece oxigenul este un element foarte electronegativ, trage o parte din electronii de valență din atomul de metal, transformându-l într-un cation, iar oxigenul însuși trece într-o formă anioică și crește în dimensiune datorită adăugării de electroni străini. Anionii mari de oxigen formează o rețea cristalină, iar cationii metalici sunt localizați în golurile dintre ei. Numai în oxizii metalici care se află într-un grad mic de oxidare și au o valoare de electronegativitate mică, legătura în oxizi poate fi considerată ionică. Practic ionici sunt oxizii metalelor alcaline și alcalino-pământoase. În majoritatea oxizilor metalici, legătura chimică este intermediară între ionică și covalentă. Odată cu creșterea gradului de oxidare a metalului, contribuția componentei covalente crește.
Structuri cristaline ale oxizilor metalici
Numerele de coordonare ale metalelor din oxizi
Metalul din oxizi se caracterizează nu numai prin gradul de oxidare, ci și prin numărul de coordonare, indicând câți atomi de oxigen coordonează.
Foarte comun în oxizii metalici este numărul de coordonare 6, în acest caz cationul metalic se află în centrul unui octaedru format din șase atomi de oxigen. Octaedrele sunt împachetate într-o rețea cristalină în așa fel încât raportul stoechiometric al atomilor de metal și de oxigen să fie menținut. Deci, în rețeaua cristalină a oxidului de calciu, numărul de coordonare al calciului este 6. Octaedrii de oxigen cu cationul Ca 2+ în centru sunt combinați unul cu celălalt în așa fel încât fiecare oxigen să fie înconjurat de șase atomi de calciu, adică. oxigenul aparține simultan la 6 atomi de calciu. Se spune că un astfel de cristal are coordonarea (6, 6). Primul este numărul de coordonare al cationului, iar al doilea este numărul de coordonare al anionului. Astfel, trebuie scrisă formula pentru oxidul de CaO
CaO 6/6 ≡ CaO.
În oxidul de TiO 2, metalul se află, de asemenea, într-un mediu octaedric de atomi de oxigen, unii dintre atomi de oxigen sunt legați prin margini opuse, iar alții prin vârfuri. Într-un cristal de rutil TiO 2, coordonarea (6, 3) înseamnă că oxigenul aparține la trei atomi de titan. Atomii de titan formează un paralelipiped dreptunghiular în rețeaua cristalină a rutilului.
Structurile cristaline ale oxizilor sunt destul de diverse. Metalele pot fi localizate nu numai într-un mediu octaedric al atomilor de oxigen, ci și într-un mediu tetraedric, de exemplu, în oxidul BeO ≡ BeO 4|4. În oxidul de PbO, care are și coordonare cristalină (4.4), plumbul se află în vârful unei prisme tetragonale, la baza căreia se află atomi de oxigen.
Atomii de metal pot fi în diferite medii ale atomilor de oxigen, de exemplu, în goluri octaedrice și tetraedrice, iar metalul se află în diferite stări de oxidare., ca de exemplu, în magnetita Fe 3 O 4 ≡ FeO. Fe2O3.
Defectele rețelelor cristaline explică variabilitatea compoziției unor oxizi.
Conceptul de structuri spațiale face posibilă înțelegerea motivelor formării oxizilor amestecați. În golurile dintre atomii de oxigen, pot exista atomi nu ai unui metal, ci a doi atomi diferiți., ca,
în cromit FeO .
Cr2O3.
Structura rutilă
Unele proprietăți fizice ale oxizilor metalici
Marea majoritate a oxizilor la temperaturi obișnuite sunt solide. Au o densitate mai mică decât metalele.
Mulți oxizi de metal sunt substanțe refractare. Acest lucru face posibilă utilizarea oxizilor refractari ca materiale refractare pentru cuptoarele metalurgice.
Oxidul de CaO este produs la scară industrială în cantitate de 109 milioane tone/an. Este folosit pentru căptușirea cuptoarelor. Oxizii de BeO și MgO sunt, de asemenea, utilizați ca refractare. Oxidul de MgO este unul dintre puținele materiale refractare care este foarte rezistent la acțiunea alcalinelor topite.
Uneori, refractaritatea oxizilor creează probleme în obținerea metalelor prin electroliză din topiturile acestora. Deci, oxidul de Al 2 O 3, care are un punct de topire de aproximativ 2000 ° C, trebuie amestecat cu criolitul de Na 3 pentru a reduce temperatura de topire la ~ 1000 ° C, iar un curent electric este trecut prin această topitură.
Refractari sunt oxizi ai d-metalelor 5 și 6 perioade Y 2 O 3 (2430), La 2 O 3 (2280), ZrO 2 (2700), HfO 2 (2080), Ta 2 O 5 (1870), Nb 2 O 5 (1490), precum și mulți oxizi din perioada 4 d-metale (vezi tabel). Toți oxizii din grupa 2 s-metale, precum și Al 2 O 3, Ga 2 O 3, SnO, SnO 2, PbO, au puncte de topire ridicate (vezi tabel).
Punctele de topire scăzute (aproximativ C) au de obicei oxizi acizi: RuO 4 (25), OsO 4 (41); Te207 (120), Re207 (302), Re03 (160), Cr03 (197). Dar unii oxizi acizi au puncte de topire destul de ridicate (oC): MoO3 (801) WO3 (1473), V2O5 (680).
Unii dintre oxizii de bază ai elementelor d care completează seria sunt fragili, se topesc la temperaturi scăzute sau se descompun la încălzire. Se descompune atunci când este încălzit HgO (400 o C), Au 2 O 3 (155), Au 2 O, Ag 2 O (200), PtO 2 (400).
Când sunt încălziți peste 400 ° C, toți oxizii de metale alcaline se descompun și cu formarea de metal și peroxid. Oxidul Li 2 O este mai stabil și se descompune la temperaturi peste 1000 o C.
Tabelul de mai jos prezintă câteva caracteristici ale metalelor d din perioada 4, precum și ale metalelor s și p.
Caracteristicile oxizilor s- și p-metalici
| Pe mine | Oxid | Culoare | T pl., оС | Caracter acido-bazic |
| s-metale | ||||
| Li | Li2O | alb | Toți oxizii se descompun la T > 400 o C, Li 2 O la T > 1000 o C |
Toți oxizii de metale alcaline sunt bazici, solubili în apă |
| N / A | Na2O | alb | ||
| K | K2O | galben | ||
| Rb | Rb2O | galben | ||
| Cs | Cs2O | portocale | ||
| Fi | BeO | alb | 2580 | amfoter |
| mg | MgO | alb | 2850 | de bază |
| Ca | CaO | alb | 2614 | Solubilitate de bază, limitată în apă |
| Sr | SrO | alb | 2430 | |
| Ba | BaO | alb | 1923 | |
| p-metale | ||||
| Al | Al2O3 | alb | 2050 | amfoter |
| Ga | Ga2O3 | galben | 1795 | amfoter |
| În | În 2 O 3 | galben | 1910 | amfoter |
| Tl | Tl2O3 | maro | 716 | amfoter |
| Tl2O | negru | 303 | de bază | |
| sn | SNO | Albastru marin | 1040 | amfoter |
| SnO 2 | alb | 1630 | amfoter | |
| Pb | PbO | roșu | Devine galben la T > 490 o C | amfoter |
| PbO | galben | 1580 | amfoter | |
| Pb3O4 | roșu | Diff. | ||
| PbO2 | negru | Diff. La 300 o C | amfoter | |
Caracteristicile d-oxizilor metalici 4 perioade
| Oxid | Culoare | r, g/cm3 | T pl., оС | - ΔGo, kJ/mol | - ΔHo, kJ/mol | Predominant Caracter acido-bazic |
|
| sc | Sc2O3 | alb | 3,9 | 2450 | 1637 | 1908 | de bază |
| Ti | TiO | maro | 4,9 | 1780, p | 490 | 526 | de bază |
| Ti2O3 | violet | 4,6 | 1830 | 1434 | 1518 | de bază | |
| TiO2 | alb | 4,2 | 1870 | 945 | 944 | amfoter | |
| V | VO | gri | 5,8 | 1830 | 389 | 432 | de bază |
| V 2 O 3 | negru | 4,9 | 1970 | 1161 | 1219 | de bază | |
| VO2 | albastru | 4,3 | 1545 | 1429 | 713 | amfoter | |
| V 2 O 5 | portocale | 3,4 | 680 | 1054 | 1552 | acid | |
| Cr | Cr2O3 | verde | 5,2 | 2335p | 536 | 1141 | amfoter |
| CrO3 | roșu | 2,8 | 197p | 513 | 590 | acid | |
| Mn | MNO | Gri-verzui | 5,2 | 1842 | 385 | 385 | de bază |
| Mn2O3 | maro | 4,5 | 1000p | 958 | 958 | de bază | |
| Mn3O4 | maro | 4,7 | 1560p | 1388 | 1388 | ||
| MnO2 | maro | 5,0 | 535p | 521 | 521 | amfoter | |
| Mn2O7 | verde | 2,4 | 6.55p | 726 | acid | ||
| Fe | FeO | Negru | 5,7 | 1400 | 265 | 265 | de bază |
| Fe3O4 | negru | 5,2 | 1540p | 1117 | 1117 | ||
| Fe2O3 | maro | 5,3 | 1565 p | 822 | 822 | de bază | |
| co | GÂNGURI | Gri-verzui | 5,7 | 1830 | 213 | 239 | de bază |
| Co3O4 | negru | 6,1 | 900p | 754 | 887 | ||
| Ni | NiO | Gri-verzui | 7,4 | 1955 | 239 | 240 | de bază |
| Cu | Cu2O | portocale | 6,0 | 1242 | 151 | 173 | de bază |
| CuO | negru | 6,4 | 800p | 134 | 162 | de bază | |
| Zn | ZnO | alb | 5,7 | 1975 | 348 | 351 | amfoter |
Caracterul acido-bazic al oxizilor depinde de gradul de oxidare al metalului si de natura metalului.
Cu cât starea de oxidare este mai mică, cu atât sunt mai puternice proprietățile de bază.Dacă metalul se află în starea de oxidare X £ 4 , atunci oxidul său este fie bazic, fie amfoter.
Cu cât este mai mare gradul de oxidare, cu atât sunt mai pronunțate proprietățile acide.. Dacă metalul se află în starea de oxidare X ≥ 5 , atunci hidroxidul său este acid.
Pe lângă oxizii acizi și bazici, există oxizi amfoteri care prezintă simultan proprietăți atât acide, cât și bazice..
Toți oxizii p-metalici sunt amfoteri, cu excepțiaTl 2 O.
Dins-metale, doar Be are un oxid amfoter.
Printre d-metale, oxizii sunt amfoteri ZnO, Cr2O3, Fe2O3, Au2O3, și aproape toți oxizii metalici în stare de oxidare+4 cu excepţia ZrO 2 şi HfO 2 de bază.
Majoritatea oxizilor, inclusiv Cr 2 O 3 , Fe 2 O 3 și dioxizi de metal, prezintă amfoteritate numai atunci când sunt topiți cu alcalii. ZnO, VO 2 , Au 2 O 3 interacționează cu soluțiile alcaline.
Pentru oxizi, pe lângă interacțiunile acido-bazice, adică reacțiile dintre oxizii bazici și acizi și oxizii acizi, precum și reacțiile oxizilor acizi și amfoteri cu alcalii, reacțiile redox sunt de asemenea caracteristice.
Proprietățile redox ale oxizilor metalici
Deoarece în orice oxizi metalul este în stare oxidată, toți oxizii, fără excepție, sunt capabili să prezinte proprietăți oxidante.
Cele mai frecvente reacții în pirometalurgie- acestea sunt interacțiuni redox între oxizii metalici și diferiți agenți reducători, care conduc la producerea unui metal.
Exemple
2Fe 2 O 3 + 3C \u003d 4Fe + 3CO 2
Fe 3 O 4 + 2C \u003d 3Fe + 2CO 2
MnO 2 + 2C \u003d Mn + 2CO
SnO 2 + C \u003d Sn + 2CO 2
ZnO + C = Zn + CO
Cr 2 O 3 + 2Al \u003d 2Cr + Al 2 O 3
WO 3 + 3H 2 \u003d W + 3H 2 O
Dacă metalul are mai multe stări de oxidare, atunci cu o creștere suficientă a temperaturii, devine posibilă descompunerea oxidului cu eliberarea de oxigen.
4CuO \u003d 2Cu 2 O + O 2
3PbO 2 \u003d Pb 3 O 4 + O 2,
2Pb 3 O 4 \u003d O 2 + 6PbO
Unii oxizi, în special oxizii de metale nobile, se pot descompune pentru a forma metal atunci când sunt încălziți.
2Ag 2 O \u003d 4Ag + O 2
2Au 2 O 3 \u003d 4Au + 3O 2
Proprietățile oxidante puternice ale unor oxizi sunt utilizate în practică. De exemplu,
Proprietățile oxidante ale oxidului de PbO 2 sunt utilizate în bateriile cu plumb, în care se obține un curent electric datorită unei reacții chimice dintre PbO 2 și plumbul metalic.
PbO 2 + Pb + 2H 2 SO 4 \u003d 2PbSO 4 + 2H 2 O
Proprietățile oxidante ale MnO 2 sunt folosite și pentru a genera curent electric în celulele galvanice (baterii electrice).
2MnO2 + Zn + 2NH4CI = + 2MnOOH
Proprietățile oxidante puternice ale unor oxizi duc la interacțiunea lor particulară cu acizii. Deci, oxizii PbO 2 și MnO 2 se reduc atunci când sunt dizolvați în acid clorhidric concentrat.
MnO 2 + 4HCl \u003d MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O
Dacă un metal formează mai mulți oxizi, atunci oxizii metalici într-o stare de oxidare inferioară se pot oxida, adică, prezintă proprietăți reducătoare.
Proprietăți reducătoare deosebit de puternice sunt prezentate de oxizii metalici în stări de oxidare scăzute și instabile, cum ar fi, de exemplu. TiO, VO, CrO. Când sunt dizolvate în apă, se oxidează, restabilind apa. Reacțiile lor cu apa sunt similare cu reacțiile unui metal cu apa.
2TiO + 2H20 = 2TiOOH + H2.
Acestea sunt substanțe complexe formate din două elemente chimice, dintre care unul este oxigenul cu stare de oxidare (-2). Formula generală a oxizilor: EmOn, Unde m- numărul de atomi de element E, A n este numărul de atomi de oxigen. Oxizii pot fi solizi (nisip SiO 2 , varietăți de cuarț), lichizi (hidrogen oxid H 2 O), gazoși (oxizi de carbon: dioxid de carbon CO 2 și gaze monoxid de carbon CO).
Nomenclatura compușilor chimici a evoluat odată cu acumularea de material factual. La început, în timp ce numărul de compuși cunoscuți a fost mic, utilizat pe scară largă nume banale, care nu reflectă compoziția, structura și proprietățile unei substanțe; minim Pb3O4, litargă RIO, magnezia MgO oxid de fier Fe3O4, gaz ilariant N2O, arsenic alb Ca 2 O 3 Nomenclatura trivială a fost înlocuită cu semisistematic nomenclatura - indicațiile numărului de atomi de oxigen din compus au fost incluse în nume: azotos- pentru mai jos oxid- pentru grade mai mari de oxidare; anhidridă- pentru oxizi acizi.
În prezent, trecerea la nomenclatura modernă este aproape finalizată. Conform internaţional nomenclatura, în titlu oxid, trebuie indicată valența elementului; de exemplu, SO 2 - oxid de sulf (IV), SO 3 - oxid de sulf (VI), CrO - oxid de crom (II), Cr 2 O 3 - oxid de crom (III), CrO 3 - oxid de crom (VI).
După proprietățile lor chimice, oxizii sunt împărțiți în formatoare de sare și neformatoare de sare.
Tipuri de oxizi Neformatoare de sare se numesc astfel de oxizi care nu interacționează nici cu alcaline, nici cu acizi și nu formează săruri. Sunt puține dintre ele, compoziția include nemetale.
care formează sare Oxizii se numesc cei care reactioneaza cu acizii sau bazele si formeaza sare si apa.
Printre formatoare de sare oxizii disting între oxizi bazic, acid, amfoter.
Oxizii bazici sunt oxizi care corespund bazelor. De exemplu: CuO corespunde bazei Cu (OH) 2, Na 2 O - baza NaOH, Cu 2 O - CuOH etc.
Oxizii din tabelul periodic Reacții tipice ale oxizilor bazici
1. Oxid bazic + acid \u003d sare + apă (reacție de schimb):
2. Oxid bazic + oxid acid = sare (reacție compusă):
3. Oxid bazic + apă = alcali (reacție compusă):
Oxizii acizi sunt acei oxizi cărora le corespund acizii. Aceștia sunt oxizi nemetalici: N 2 O 5 corespunde HNO 3, SO 3 - H 2 SO 4, CO 2 - H 2 CO 3, P 2 O 5 - H 4 PO 4 precum și oxizilor metalici cu o valoare ridicată a stărilor de oxidare: Cr 2 + 6 O 3 corespunde cu H 2 CrO 4 , Mn 2 + 7 O 7 - HMnO 4 .
Reacții tipice ale oxizilor acizi
1. Oxid acid + bază \u003d sare + apă (reacție de schimb):
2. Oxid acid + sare de oxid bazic (reacție compusă):
3. Oxid acid + apă = acid (reacție compusă):
O astfel de reacție este posibilă numai dacă oxidul acid este solubil în apă.
amfoter numiti oxizi, care, in functie de conditii, prezinta proprietati bazice sau acide. Acestea sunt ZnO, Al2O3, Cr2O3, V2O5.
Oxizii amfoteri nu se combină direct cu apa.
Reacții tipice ale oxizilor amfoteri
1. Oxid amfoter + acid \u003d sare + apă (reacție de schimb):
2. Oxid amfoter + bază \u003d sare + apă sau compus complex:
oxizi bazici. La principal referi oxizi metalici tipici, ele corespund hidroxizilor cu proprietăţi de baze.
Obținerea oxizilor bazici
Oxidarea metalelor atunci când sunt încălzite în atmosferă de oxigen.
2Mg + O 2 \u003d 2MgO
2Cu + O 2 \u003d 2CuO
Metoda nu este aplicabilă pentru producerea oxizilor de metale alcaline. În reacția cu oxigenul, metalele alcaline dau de obicei peroxizi, astfel încât oxizii de Na 2 O, K 2 O sunt greu de accesat.
Prăjirea cu sulfuri
2CuS + 3O 2 = 2CuO + 2SO 2
4FeS 2 + 110 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2
Metoda nu este aplicabilă sulfurilor metalice active care se oxidează la sulfați.
Descompunerea hidroxizilor
Cu(OH) 2 \u003d CuO + H 2O
Acestmetoda nu poate fi folosită pentru a obține oxizi de metale alcaline.
Descompunerea sărurilor acizilor care conțin oxigen.
VaCO 3 \u003d BaO + CO 2
2Pb (NO 3) 2 \u003d 2PbO + 4N0 2 + O 2
4FeSO 4 \u003d 2Fe 2 O 3 + 4SO 2 + O 2
Descompunerea se realizează cu ușurință pentru nitrați și carbonați, inclusiv sărurile bazice.
2 CO 3 \u003d 2ZnO + CO 2 + H 2 O
Obținerea oxizilor acizi
Oxizii acizi sunt reprezentați de oxizi de nemetale sau metale de tranziție în stări de oxidare ridicată. Ele pot fi obținute prin metode similare cu cele pentru oxizii bazici, de exemplu:
- 4P + 5O 2 \u003d 2P 2 O 5
- 2ZnS + 3O 2 = 2ZnO + 2SO 2
- K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 \u003d 2CrO 3 ↓ + K 2 SO 4 + H 2 O
- Na 2 SiO 3 + 2HCl \u003d 2NaCl + SiO 2 ↓ + H 2 O
Oxizii, clasificarea și proprietățile lor stau la baza unei științe atât de importante precum chimia. Încep să studieze în primul an de studii de chimie. În științe exacte precum matematica, fizica și chimia, tot materialul este interconectat, motiv pentru care eșecul de a asimila materialul atrage după sine o înțelegere greșită a subiectelor noi. Prin urmare, este foarte important să înțelegeți subiectul oxizilor și să îl navigați pe deplin. Vom încerca să vorbim despre asta mai detaliat astăzi.
Ce sunt oxizii?
Oxizii, clasificarea și proprietățile lor - aceasta este ceea ce trebuie înțeles primordial. Deci, ce sunt oxizii? Îți amintești asta din programa școlară?
Oxizii (sau oxizii) sunt compuși binari, care includ atomi ai unui element electronegativ (mai puțin electronegativ decât oxigenul) și oxigenul cu o stare de oxidare de -2.
Oxizii sunt substanțe incredibil de comune pe planeta noastră. Exemple de compus de oxid sunt apa, rugina, unii coloranți, nisipul și chiar dioxidul de carbon.
Formarea de oxid
Oxizii pot fi obținuți într-o varietate de moduri. Formarea oxizilor este studiată și de o știință precum chimia. Oxizii, clasificarea și proprietățile lor - asta este ceea ce oamenii de știință trebuie să știe pentru a înțelege cum s-a format cutare sau cutare oxid. De exemplu, ele pot fi obținute prin conectarea directă a unui atom (sau atomi) de oxigen cu un element chimic - aceasta este interacțiunea elementelor chimice. Cu toate acestea, există și o formare indirectă de oxizi, atunci când oxizii se formează prin descompunerea acizilor, sărurilor sau bazelor.
Clasificarea oxizilor
Oxizii și clasificarea lor depind de modul în care au fost formați. Conform clasificării lor, oxizii sunt împărțiți în doar două grupuri, primul care formează sare, iar al doilea nu formează sare. Deci, să aruncăm o privire mai atentă la ambele grupuri.
Oxizii care formează sare sunt un grup destul de mare, care este împărțit în oxizi amfoteri, acizi și bazici. Ca rezultat al oricărei reacții chimice, oxizii care formează săruri formează săruri. De regulă, compoziția oxizilor care formează sare include elemente de metale și nemetale, care, ca urmare a unei reacții chimice cu apa, formează acizi, dar atunci când interacționează cu bazele, formează acizii și sărurile corespunzătoare.
Oxizii care nu formează sare sunt oxizi care nu formează săruri ca urmare a unei reacții chimice. Exemple de astfel de oxizi sunt carbonul.
Oxizi amfoteri
Oxizii, clasificarea și proprietățile lor sunt concepte foarte importante în chimie. Compușii care formează sare includ oxizi amfoteri.
Oxizii amfoteri sunt oxizi care pot prezenta proprietăți bazice sau acide, în funcție de condițiile reacțiilor chimice (prezentă amfoteritate). Se formează astfel de oxizi (cupru, argint, aur, fier, ruteniu, wolfram, ruterfordiu, titan, ytriu și mulți alții). Oxizii amfoteri reacţionează cu acizii tari, iar în urma unei reacţii chimice formează săruri ale acestor acizi.
Oxizii acizi
Sau anhidridele sunt astfel de oxizi care, în reacțiile chimice, prezintă și, de asemenea, formează acizi care conțin oxigen. Anhidridele sunt întotdeauna formate din nemetale tipice, precum și din unele elemente chimice de tranziție.
Oxizii, clasificarea și proprietățile chimice ale acestora sunt concepte importante. De exemplu, oxizii acizi au proprietăți chimice complet diferite față de cei amfoteri. De exemplu, atunci când o anhidridă interacționează cu apa, se formează acidul corespunzător (excepția este SiO2 - Anhidridele interacționează cu alcalii și, în urma unor astfel de reacții, se eliberează apă și sodă. Când interacționează cu, se formează o sare.
Oxizii bazici
Oxizii de bază (din cuvântul „bază”) sunt oxizi ai elementelor chimice ale metalelor cu stări de oxidare de +1 sau +2. Acestea includ metale alcaline, alcalino-pământoase, precum și elementul chimic magneziu. Oxizii bazici diferă de alții prin faptul că sunt capabili să reacționeze cu acizii.
Oxizii bazici interacționează cu acizii, spre deosebire de oxizii acizi, precum și cu alcalii, apa și alți oxizi. În urma acestor reacții, de regulă, se formează săruri.
Proprietățile oxizilor
Dacă studiați cu atenție reacțiile diferiților oxizi, puteți trage în mod independent concluzii cu privire la proprietățile chimice cu care sunt înzestrați oxizii. Proprietatea chimică comună a absolut tuturor oxizilor este procesul redox.
Cu toate acestea, toți oxizii sunt diferiți unul de celălalt. Clasificarea și proprietățile oxizilor sunt două subiecte înrudite.
Oxizii care nu formează sare și proprietățile lor chimice
Oxizii care nu formează sare sunt un grup de oxizi care nu prezintă nici proprietăți acide, nici bazice, nici amfotere. Ca rezultat al reacțiilor chimice cu oxizi care nu formează sare, nu se formează săruri. Anterior, astfel de oxizi erau numiți nu care nu formează sare, ci indiferenți și indiferenți, dar astfel de denumiri nu corespund proprietăților oxizilor care nu formează sare. După proprietățile lor, acești oxizi sunt destul de capabili de reacții chimice. Dar există foarte puțini oxizi care nu formează sare; aceștia sunt formați din nemetale monovalente și bivalente.
Oxizii care formează sare pot fi obținuți din oxizi care nu formează sare ca rezultat al unei reacții chimice.
Nomenclatură
Aproape toți oxizii sunt de obicei numiți astfel: cuvântul „oxid”, urmat de numele elementului chimic în cazul genitiv. De exemplu, Al2O3 este oxid de aluminiu. În limbajul chimic, acest oxid se citește astfel: aluminiu 2 sau 3. Unele elemente chimice, precum cuprul, pot avea mai multe grade de oxidare, respectiv, oxizii vor fi și ei diferiți. Atunci oxidul de CuO este oxid de cupru (doi), adică cu un grad de oxidare de 2, iar oxidul de Cu2O este oxid de cupru (trei), care are un grad de oxidare de 3.
Dar există și alte denumiri de oxizi, care se disting prin numărul de atomi de oxigen din compus. Un monoxid sau monoxid este un oxid care conține doar un atom de oxigen. Dioxizii sunt acei oxizi care conțin doi atomi de oxigen, așa cum este indicat de prefixul „di”. Trioxizii sunt acei oxizi care conțin deja trei atomi de oxigen. Nume precum monoxid, dioxid și trioxid sunt deja învechite, dar se găsesc adesea în manuale, cărți și alte manuale.
Există și așa-numitele nume triviale de oxizi, adică cele care s-au dezvoltat istoric. De exemplu, CO este oxidul sau monoxidul de carbon, dar chiar și chimiștii se referă cel mai frecvent la această substanță ca monoxid de carbon.
Deci, un oxid este o combinație de oxigen cu un element chimic. Principala știință care studiază formarea și interacțiunile lor este chimia. Oxizii, clasificarea și proprietățile lor sunt câteva subiecte importante în știința chimiei, fără a înțelege care este imposibil de înțeles orice altceva. Oxizii sunt gaze, minerale și pulberi. Unii oxizi ar trebui să fie cunoscuți în detaliu nu numai de oamenii de știință, ci și de oamenii obișnuiți, deoarece pot fi chiar periculoși pentru viața pe acest pământ. Oxizii sunt un subiect foarte interesant și destul de ușor. Compușii de oxizi sunt foarte des întâlniți în viața de zi cu zi.
Știința chimică modernă este o mare varietate de ramuri și fiecare dintre ele, pe lângă baza teoretică, are o mare importanță aplicată și practică. Orice ați atinge, totul în jur sunt produse ale producției chimice. Secțiunile principale sunt chimia anorganică și chimia organică. Luați în considerare ce clase principale de substanțe sunt clasificate ca anorganice și ce proprietăți au acestea.
Principalele categorii de compuși anorganici
Acestea includ următoarele:
- Oxizi.
- Sare.
- Fundamente.
- Acizi.
Fiecare dintre clase este reprezentată de o mare varietate de compuși anorganici și este importantă în aproape orice structură a activității economice și industriale umane. Toate proprietățile principale caracteristice acestor compuși, fiind în natură și obținându-se sunt studiate la cursul școlar de chimie fără greșeală, în clasele 8-11.
Exista un tabel general de oxizi, saruri, baze, acizi, care prezinta exemple ale fiecaruia dintre substante si starea lor de agregare, fiind in natura. De asemenea, arată interacțiuni care descriu proprietăți chimice. Cu toate acestea, vom lua în considerare fiecare dintre clase separat și mai detaliat.
Grup de compuși - oxizi
4. Reacții, în urma cărora elementele modifică CO
Me + n O + C = Me 0 + CO
1. Apă reactivă: formare de acid (excepție SiO 2)
KO + apă = acid
2. Reacții cu baze:
CO 2 + 2CsOH \u003d Cs 2 CO 3 + H 2 O
3. Reacţii cu oxizi bazici: formarea sărurilor
P 2 O 5 + 3MnO \u003d Mn 3 (PO 3) 2
4. Reacții OVR:
CO 2 + 2Ca \u003d C + 2CaO,
Prezintă proprietăți duale, interacționează după principiul metodei acido-bazice (cu acizi, alcalii, oxizi bazici, oxizi acizi). Nu interacționează cu apa.
1. Cu acizi: formare de săruri și apă
AO + acid \u003d sare + H2O
2. Cu baze (alcaline): formarea de complexe hidroxo
Al 2 O 3 + LiOH + apă \u003d Li
3. Reacții cu oxizi acizi: prepararea sărurilor
FeO + SO 2 \u003d FeSO 3
4. Reacții cu RO: formare de săruri, fuziune
MnO + Rb 2 O = sare dublă Rb 2 MnO 2
5. Reacții de fuziune cu alcalii și carbonați de metale alcaline: formarea sărurilor
Al 2 O 3 + 2LiOH \u003d 2LiAlO 2 + H 2 O
Fiecare oxid superior, format atât dintr-un metal, cât și dintr-un nemetal, atunci când este dizolvat în apă, dă un acid sau alcali puternic.
Acizi organici si anorganici
În termeni clasici (pe baza pozițiilor ED - disociere electrolitică - acizii sunt compuși care se disociază în cationi H + și An - anioni reziduali de acid într-un mediu apos. Cu toate acestea, astăzi acizii au fost studiati cu atenție în condiții anhidre, așa că există multe diferite teorii pentru hidroxizi.
Formulele empirice ale oxizilor, bazelor, acizilor, sărurilor sunt alcătuite numai din simboluri, elemente și indici care indică cantitatea lor într-o substanță. De exemplu, acizii anorganici sunt exprimați prin formula H + rest acid n-. Substanțele organice au o hartă teoretică diferită. În plus față de cea empirică, este posibil să scrieți o formulă structurală completă și prescurtată pentru ele, care va reflecta nu numai compoziția și cantitatea moleculei, ci și aranjarea atomilor, relația lor între ei și principalul grupa functionala pentru acizi carboxilici -COOH.
În cele anorganice, toți acizii sunt împărțiți în două grupe:
- anoxic - HBr, HCN, HCL și altele;
- conţinând oxigen (oxoacizi) - HClO 3 şi tot ceea ce este oxigen.
De asemenea, acizii anorganici sunt clasificați în funcție de stabilitate (stabili sau stabili - totul cu excepția carbonici și sulfuri, instabili sau instabili - carbonici și sulfurosi). După putere, acizii pot fi puternici: sulfuric, clorhidric, nitric, percloric și alții, precum și slabi: hidrogen sulfurat, hipocloroși și altele.
Chimia organică nu oferă deloc o asemenea diversitate. Acizii care sunt de natură organică sunt acizii carboxilici. Caracteristica lor comună este prezența unei grupe funcționale -COOH. De exemplu, HCOOH (antic), CH 3 COOH (acetic), C 17 H 35 COOH (stearic) și altele.
Există o serie de acizi, care sunt subliniați cu atenție atunci când luați în considerare acest subiect într-un curs de chimie școlar.
- Sare.
- Azot.
- Ortofosforic.
- Bromhidric.
- Cărbune.
- Iod.
- Sulfuric.
- Acetic sau etan.
- Butan sau ulei.
- Benzoic.
Acești 10 acizi din chimie sunt substanțele fundamentale ale clasei corespunzătoare atât la cursul școlar, cât și în general în industrie și sinteză.
Proprietățile acizilor anorganici
Principalele proprietăți fizice ar trebui atribuite în primul rând unei stări diferite de agregare. La urma urmei, există o serie de acizi care au formă de cristale sau pulberi (boric, ortofosforic) în condiții normale. Marea majoritate a acizilor anorganici cunoscuți sunt lichide diferite. Punctele de fierbere și de topire variază, de asemenea.
Acizii pot provoca arsuri grave, deoarece au puterea de a distruge tesuturile organice si pielea. Indicatorii sunt utilizați pentru a detecta acizi:
- metil portocală (în mediu normal - portocaliu, în acizi - roșu),
- turnesol (în neutru - violet, în acizi - roșu) sau altele.
Cele mai importante proprietăți chimice includ capacitatea de a interacționa atât cu substanțe simple, cât și cu cele complexe.
| Cu ce interacționează ei? | Exemplu de reacție |
1. Cu substante simple-metale. O condiție prealabilă: metalul trebuie să stea în CEHRNM înaintea hidrogenului, deoarece metalele care stau după hidrogen nu sunt capabile să-l înlocuiască din compoziția acizilor. Ca rezultat al reacției, hidrogenul se formează întotdeauna sub formă de gaz și sare. | |
2. Cu baze. Rezultatul reacției este sare și apă. Astfel de reacții ale acizilor puternici cu alcalii se numesc reacții de neutralizare. | Orice acid (puternic) + bază solubilă = sare și apă |
| 3. Cu hidroxizi amfoteri. Concluzia: sare și apă. | 2HNO 2 + hidroxid de beriliu \u003d Fi (NO 2) 2 (sare medie) + 2H 2 O |
| 4. Cu oxizi bazici. Rezultat: apă, sare. | 2HCL + FeO = clorură de fier (II) + H2O |
| 5. Cu oxizi amfoteri. Efectul final: sare si apa. | 2HI + ZnO = ZnI2 + H2O |
6. Cu săruri formate din acizi mai slabi. Efect final: sare și acid slab. | 2HBr + MgC03 = bromură de magneziu + H2O + CO2 |
Când interacționează cu metalele, nu toți acizii reacționează în același mod. Chimia (clasa 9) la școală implică un studiu foarte superficial al unor astfel de reacții, cu toate acestea, chiar și la acest nivel, proprietățile specifice ale acidului azotic și sulfuric concentrat sunt luate în considerare atunci când interacționează cu metalele.
Hidroxizi: baze alcaline, baze amfotere și insolubile
Oxizi, săruri, baze, acizi - toate aceste clase de substanțe au o natură chimică comună, care se explică prin structura rețelei cristaline, precum și prin influența reciprocă a atomilor în compoziția moleculelor. Cu toate acestea, dacă pentru oxizi a fost posibil să se dea o definiție foarte specifică, atunci pentru acizi și baze este mai dificil să se facă acest lucru.
La fel ca acizii, conform teoriei ED, bazele sunt substanțe care se pot descompune într-o soluție apoasă în cationi metalici Me n + și anioni ai grupărilor hidroxo OH - .
- Solubile sau alcaline (baze tari care se modifică Formate din metale din grupele I, II. Exemplu: KOH, NaOH, LiOH (adică sunt luate în considerare doar elementele principalelor subgrupe);
- Puțin solubil sau insolubil (tărie medie, nu schimbați culoarea indicatorilor). Exemplu: hidroxid de magneziu, fier (II), (III) și altele.
- Moleculare (baze slabe, în mediu apos se disociază reversibil în ioni-molecule). Exemplu: N2H4, amine, amoniac.
- Hidroxizi amfoteri (prezintă proprietăți duble bazic-acide). Exemplu: beriliu, zinc și așa mai departe.
Fiecare grupă reprezentată este studiată în cadrul cursului școlar de chimie la secțiunea „Fundații”. Clasele de chimie 8-9 implică un studiu detaliat al alcalinelor și compușilor puțin solubili.
Principalele proprietăți caracteristice ale bazelor
Toate alcalinele și compușii puțin solubili se găsesc în natură în stare solidă cristalină. În același timp, punctele lor de topire sunt, de regulă, scăzute, iar hidroxizii slab solubili se descompun atunci când sunt încălziți. Culoarea de bază este diferită. Dacă alcaliile sunt albe, atunci cristalele de baze moleculare puțin solubile pot fi de culori foarte diferite. Solubilitatea majorității compușilor din această clasă poate fi vizualizată în tabel, care prezintă formulele de oxizi, baze, acizi, săruri, arată solubilitatea acestora.
Alcalii sunt capabili să schimbe culoarea indicatorilor după cum urmează: fenolftaleină - zmeură, metil portocaliu - galben. Acest lucru este asigurat de prezența liberă a grupărilor hidroxo în soluție. De aceea bazele puțin solubile nu dau o astfel de reacție.
Proprietățile chimice ale fiecărui grup de baze sunt diferite.
| Proprietăți chimice | ||
| alcalii | baze puțin solubile | Hidroxizi amfoteri |
I. Interacționează cu KO (total - sare și apă): 2LiOH + SO 3 \u003d Li 2 SO 4 + apă II. Interacționează cu acizi (sare și apă): reacții convenționale de neutralizare (vezi acizi) III. Interacționează cu AO pentru a forma un hidroxocomplex de sare și apă: 2NaOH + Me + n O \u003d Na 2 Me + n O 2 + H 2 O sau Na 2 IV. Interacționează cu hidroxizi amfoteri pentru a forma săruri hidroxo complexe: La fel ca si cu AO, doar fara apa V. Interacționează cu sărurile solubile pentru a forma hidroxizi și săruri insolubile: 3CsOH + clorură de fier (III) = Fe(OH) 3 + 3CsCl VI. Interacționează cu zincul și aluminiul într-o soluție apoasă pentru a forma săruri și hidrogen: 2RbOH + 2Al + apă = complex cu ion hidroxid 2Rb + 3H 2 | I. Când sunt încălzite, se pot descompune: hidroxid insolubil = oxid + apă II. Reacții cu acizi (total: sare și apă): Fe(OH)2 + 2HBr = FeBr2 + apă III. Interacționează cu KO: Me + n (OH) n + KO \u003d sare + H 2 O | I. Reacționează cu acizii pentru a forma sare și apă: (II) + 2HBr = CuBr 2 + apă II. Reacționează cu alcalii: rezultat - sare și apă (condiție: fuziune) Zn(OH) 2 + 2CsOH \u003d sare + 2H 2 O III. Reacţionează cu hidroxizi puternici: rezultă săruri, dacă reacţia are loc într-o soluţie apoasă: Cr(OH)3 + 3RbOH = Rb3 |
Acestea sunt cele mai chimice proprietăți pe care le prezintă bazele. Chimia bazelor este destul de simplă și respectă legile generale ale tuturor compușilor anorganici.
Clasa de săruri anorganice. Clasificare, proprietăți fizice
Pe baza prevederilor ED, sărurile pot fi numite compuși anorganici care se disociază într-o soluție apoasă în cationi metalici Me + n și anioni ai reziduurilor acide An n- . Așa că vă puteți imagina sare. Chimia oferă mai mult de o definiție, dar aceasta este cea mai precisă.
În același timp, în funcție de natura lor chimică, toate sărurile sunt împărțite în:
- Acid (care conține un cation de hidrogen). Exemplu: NaHSO4.
- Bazic (avand o grupa hidroxo). Exemplu: MgOHNO3, FeOHCL2.
- Mediu (constă numai dintr-un cation metalic și un reziduu acid). Exemplu: NaCL, CaSO4.
- Dublu (include doi cationi metalici diferiți). Exemplu: NaAl(SO4)3.
- Complex (hidroxocomplexe, acvacomplexe și altele). Exemplu: K 2 .
Formulele sărurilor reflectă natura lor chimică și vorbesc, de asemenea, despre compoziția calitativă și cantitativă a moleculei.
Oxizii, sărurile, bazele, acizii au solubilitate diferită, care poate fi văzută în tabelul corespunzător.
Dacă vorbim despre starea de agregare a sărurilor, atunci trebuie să observați uniformitatea acestora. Ele există numai în stare solidă, cristalină sau pulbere. Schema de culori este destul de variată. Soluțiile de săruri complexe, de regulă, au culori saturate strălucitoare.
Interacțiuni chimice pentru clasa sărurilor medii
Au proprietăți chimice similare ale bazelor, acizilor, sărurilor. Oxizii, așa cum am considerat deja, diferă oarecum de ei în acest factor.
În total, se pot distinge 4 tipuri principale de interacțiuni pentru sărurile medii.
I. Interacțiunea cu acizii (numai puternici în ceea ce privește DE) cu formarea unei alte săruri și a unui acid slab:
KCNS + HCL = KCL + HCNS
II. Reacții cu hidroxizi solubili cu aspect de săruri și baze insolubile:
CuSO 4 + 2LiOH = 2LiSO 4 sare solubilă + Cu(OH) 2 bază insolubilă
III. Interacțiunea cu o altă sare solubilă pentru a forma o sare insolubilă și una solubilă:
PbCL2 + Na2S = PbS + 2NaCL
IV. Reacții cu metale în stânga celui care formează sarea în EHRNM. În acest caz, metalul care intră în reacție nu ar trebui, în condiții normale, să interacționeze cu apa:
Mg + 2AgCL = MgCl2 + 2Ag
Acestea sunt principalele tipuri de interacțiuni care sunt caracteristice sărurilor medii. Formulele de săruri complexe, bazice, duble și acide vorbesc de la sine despre specificul proprietăților chimice manifestate.
Formulele de oxizi, baze, acizi, săruri reflectă esența chimică a tuturor reprezentanților acestor clase de compuși anorganici și, în plus, oferă o idee despre numele substanței și proprietățile sale fizice. Prin urmare, o atenție deosebită trebuie acordată scrisului lor. O mare varietate de compuși ne oferă o știință în general uimitoare - chimia. Oxizi, baze, acizi, săruri - aceasta este doar o parte din marea varietate.
