Oxides, mga paraan ng pagkuha at pag-uuri. Mga katangiang pisikal at kemikal ng mga oxide

DEPINISYON

mga oksido- isang klase ng mga inorganikong compound, ay mga compound ng isang kemikal na elemento na may oxygen, kung saan ang oxygen ay nagpapakita ng estado ng oksihenasyon na "-2".

Ang isang pagbubukod ay ang oxygen difluoride (OF 2), dahil ang electronegativity ng fluorine ay mas mataas kaysa sa oxygen at ang fluorine ay palaging nagpapakita ng estado ng oksihenasyon na "-1".

Ang mga oxide, depende sa kanilang mga kemikal na katangian, ay nahahati sa dalawang klase - mga oxide na bumubuo ng asin at hindi bumubuo ng asin. Ang mga oksido na bumubuo ng asin ay may panloob na pag-uuri. Kabilang sa mga ito, ang acidic, basic at amphoteric oxides ay nakikilala.

Mga kemikal na katangian ng hindi bumubuo ng asin na mga oxide

Ang mga non-salt-forming oxides ay hindi nagpapakita ng acidic o basic o amphoteric properties at hindi bumubuo ng mga salts. Kabilang sa mga non-salt-forming oxide ang nitrogen oxides (I) at (II) (N 2 O, NO), carbon monoxide (II) (CO), silicon oxide (II) SiO, atbp.

Sa kabila ng katotohanan na ang mga non-salt-forming oxides ay walang kakayahang bumuo ng mga asin, kapag ang carbon monoxide (II) ay nakikipag-ugnayan sa sodium hydroxide, isang organikong asin ang nabuo - sodium formate (asin ng formic acid):

CO + NaOH = HCOONa.

Kapag ang mga non-salt-forming oxides ay nakikipag-ugnayan sa oxygen, ang mas mataas na oxides ng mga elemento ay nakuha:

2CO + O 2 \u003d 2CO 2;

2NO + O 2 \u003d 2NO 2.

Mga kemikal na katangian ng mga oxide na bumubuo ng asin

Kabilang sa mga oxide na bumubuo ng asin, ang mga basic, acidic at amphoteric oxide ay nakikilala, ang una kung saan, kapag nakikipag-ugnayan sa tubig, bumubuo ng mga base (hydroxides), ang pangalawang anyo ng mga acid, at ang pangatlo ay nagpapakita ng mga katangian ng parehong acidic at pangunahing mga oxide.

Mga pangunahing oksido tumutugon sa tubig upang bumuo ng mga base:

CaO + 2H 2 O \u003d Ca (OH) 2 + H 2;

Li 2 O + H 2 O \u003d 2LiOH.

Kapag ang mga pangunahing oxide ay nakikipag-ugnayan sa acidic o amphoteric oxides, ang mga asin ay nakukuha:

CaO + SiO 2 \u003d CaSiO 3;

CaO + Mn 2 O 7 \u003d Ca (MnO 4) 2;

CaO + Al 2 O 3 \u003d Ca (AlO 2) 2.

Ang mga pangunahing oxide ay tumutugon sa mga acid upang bumuo ng mga asin at tubig:

CaO + H 2 SO 4 \u003d CaSO 4 + H 2 O;

CuO + H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + H 2 O.

Kapag ang mga pangunahing oksido na nabuo ng mga metal sa serye ng aktibidad pagkatapos ng aluminyo ay nakikipag-ugnayan sa hydrogen, ang mga metal na kasama sa oksido ay nababawasan:

CuO + H 2 \u003d Cu + H 2 O.

Mga acid oxide tumutugon sa tubig upang bumuo ng mga acid:

P 2 O 5 + H 2 O = HPO 3 (metaphosphoric acid);

HPO 3 + H 2 O = H 3 PO 4 (orthophosphoric acid);

SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4.

Ang ilang mga acidic oxide, tulad ng silicon (IV) oxide (SiO 2), ay hindi tumutugon sa tubig, samakatuwid, ang mga acid na naaayon sa mga oxide na ito ay hindi direktang nakuha.

Kapag ang mga acid oxide ay tumutugon sa mga basic o amphoteric oxide, ang mga salt ay nakuha:

P 2 O 5 + 3CaO \u003d Ca 3 (PO 4) 2;

CO 2 + CaO \u003d CaCO 3;

P 2 O 5 + Al 2 O 3 \u003d 2AlPO 4.

Ang mga acid oxide ay tumutugon sa mga base upang bumuo ng mga asin at tubig:

P 2 O 5 + 6NaOH \u003d 3Na 3 PO 4 + 3H 2 O;

Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O.

Mga amphoteric oxide nakikipag-ugnayan sa acidic at basic oxides (tingnan sa itaas), pati na rin sa mga acid at base:

Al 2 O 3 + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2 O;

Al 2 O 3 + NaOH + 3H 2 O \u003d 2Na;

ZnO + 2HCl \u003d ZnCl 2 + H 2 O;

ZnO + 2KOH + H 2 O \u003d K 2 4

ZnO + 2KOH = K 2 ZnO 2.

Mga pisikal na katangian ng mga oxide

Karamihan sa mga oxide ay solid sa temperatura ng silid (CuO ay isang itim na pulbos, CaO ay isang puting mala-kristal na solid, Cr 2 O 3 ay isang berdeng pulbos, atbp.). Ang ilang mga oxide ay mga likido (tubig - hydrogen oxide - walang kulay na likido, Cl 2 O 7 - walang kulay na likido) o mga gas (CO 2 - walang kulay na gas, NO 2 - kayumanggi na gas). Ang istraktura ng mga oxide ay iba rin, kadalasang molekular o ionic.

Pagkuha ng mga oxide

Halos lahat ng mga oxide ay maaaring makuha sa pamamagitan ng reaksyon ng pakikipag-ugnayan ng isang partikular na elemento na may oxygen, halimbawa:

2Cu + O 2 \u003d 2CuO.

Ang thermal decomposition ng mga asing-gamot, base at acid ay humahantong din sa pagbuo ng mga oxide:

CaCO 3 \u003d CaO + CO 2;

2Al(OH) 3 \u003d Al 2 O 3 + 3H 2 O;

4HNO 3 \u003d 4NO 2 + O 2 + 2H 2 O.

Ang iba pang mga pamamaraan para sa pagkuha ng mga oxide ay kinabibilangan ng pag-ihaw ng mga binary compound, halimbawa, sulfides, oksihenasyon ng mas mataas na mga oksido sa mas mababang mga oksido, pagbabawas ng mas mababang mga oksido sa mas mataas, pakikipag-ugnayan ng mga metal sa tubig sa mataas na temperatura, atbp.

Mga halimbawa ng paglutas ng problema

HALIMBAWA 1

Mag-ehersisyo Sa panahon ng electrolysis ng 40 mol ng tubig, 620 g ng oxygen ang pinakawalan. Tukuyin ang output ng oxygen.
Solusyon Ang ani ng produkto ng reaksyon ay tinutukoy ng formula:

η = m pr / m teorya × 100%.

Ang praktikal na masa ng oxygen ay ang masa na ipinahiwatig sa kondisyon ng problema - 620 g Ang teoretikal na masa ng produkto ng reaksyon ay ang masa na kinakalkula ayon sa equation ng reaksyon. Isinulat namin ang equation para sa reaksyon ng agnas ng tubig sa ilalim ng pagkilos ng isang electric current:

2H 2 O \u003d 2H 2 + O 2.

Ayon sa equation ng reaksyon n (H 2 O): n (O 2) \u003d 2: 1, samakatuwid n (O 2) \u003d 1 / 2 × n (H 2 O) \u003d 20 mol. Pagkatapos, ang teoretikal na masa ng oxygen ay magiging katumbas ng:

1 pangkat- hindi bumubuo ng asin - N 2 O, HINDI, CO, SiO.

2 pangkat- bumubuo ng asin:

  1. Pangunahing ay mga oxide na tumutugma sa mga base. O mga metal oxide, na ang estado ng oksihenasyon ay +1, +2: Na 2 O, CaO, CuO, FeO, CrO. React sa labis na acid upang bumuo ng asin at tubig. Ang mga base ay tumutugma sa mga pangunahing oksido: 1) mga metal na alkali; 2) alkaline earth metals; 3) ilang - CrO, MnO, FeO.Mga karaniwang reaksyon ng mga pangunahing oksido:
    • Basic oxide + acid → asin + tubig (exchange reaction).
    • Basic oxide + acid oxide → asin (compound reaction)
    • Basic oxide + tubig → alkali (compound reaction).
  2. acidic - ay mga oxide na tumutugma sa mga acid. Mga oxide ng di-metal.mga metal oxide, na ang estado ng oksihenasyon > +5: SO 2, SO 3, P 2 O 5, CrO 3, Mn 2 O 7. Gumamit ng labis na alkali upang bumuo ng asin at tubig. Mga karaniwang reaksyon ng acidic oxides:
    • Acid oxide + base → asin + tubig (exchange reaction).
    • Acid oxide + basic oxide → asin (compound reaction).
    • Acid oxide + tubig → acid (compound reaction)
  3. Amphoteric- Ito ay mga oxide, na, depende sa mga kondisyon, ay nagpapakita ng mga pangunahing o acidic na katangian. O mga metal oxide, na ang estado ng oksihenasyon ay +2, +3, +4: BeO, ZnO, Al 2 O 3, Cr 2 O 3, MnO 2. Nakikipag-ugnayan sila sa parehong mga acid at base. React sa basic at acidic oxides. Ang mga amphoteric oxide ay hindi direktang pinagsama sa tubig. Mga karaniwang reaksyon ng amphoteric oxides:
    • Amphoteric oxide + acid → asin + tubig (exchange reaction).
    • Amphoteric oxide + base → asin + tubig o isang kumplikadong tambalan.

Carbon monoxide 2 at 4

Carbon monoxide(II) sa kemikal, ito ay isang inert substance. Hindi ito tumutugon sa tubig, gayunpaman, kapag pinainit ng tinunaw na alkalis, ito ay bumubuo ng mga asing-gamot ng formic acid: CO + NaOH = HCOONa.

Pakikipag-ugnayan sa oxygen

Kapag pinainit sa oxygen, ito ay nasusunog na may magandang asul na apoy: 2CO + O 2 = 2CO 2.

Pakikipag-ugnayan sa hydrogen: CO + H 2 \u003d C + H 2 O.

Pakikipag-ugnayan sa iba pang mga di-metal. Kapag na-irradiated at sa pagkakaroon ng isang katalista, nakikipag-ugnayan ito sa mga halogens: CO + Cl 2 = COCl 2 (phosgene). at sulfur CO + S = COS (carbonyl sulfide).

Mga katangian ng pagpapanumbalik

Ang CO ay isang energetic na ahente sa pagbabawas. Nagpapanumbalik ng maraming metal mula sa kanilang mga oxide:

C +2 O + CuO \u003d Cu + C +4 O 2.

Pakikipag-ugnayan sa mga metal na transisyon

Bumubuo ng mga carbonyl na may mga metal na transisyon:

  • Ni + 4CO \u003d Ni (CO) 4;
  • Fe + 5CO \u003d Fe (CO) 5.

Carbon monoxide (IV)(carbon dioxide, carbon dioxide, carbon dioxide, carbonic anhydride) - CO 2 , walang kulay na gas (sa normal na kondisyon), walang amoy, na may bahagyang maasim na lasa. Sa kemikal, ang carbon monoxide (IV) ay hindi gumagalaw.

Mga katangian ng oxidizing

Na may malakas na pagbabawas ng mga ahente sa mataas na temperatura ay nagpapakita ng mga katangian ng oxidizing. Ang karbon ay nagiging carbon monoxide: C + CO 2 = 2CO.

Magnesium, na nag-apoy sa hangin, ay patuloy na nasusunog sa isang kapaligiran ng carbon dioxide: 2Mg + CO 2 \u003d 2MgO + C.

Mga katangian ng acid oxide

Isang tipikal na acidic oxide. Tumutugon sa mga pangunahing oxide at base upang bumuo ng mga asing-gamot ng carbonic acid:

  • Na 2 O + CO 2 \u003d Na 2 CO 3,
  • 2NaOH + CO2 \u003d Na 2 CO 3 + H 2 O,
  • NaOH + CO 2 \u003d NaHCO 3.

Kwalitatibong tugon - para makita ang carbon dioxide ay ang labo ng tubig ng dayap.

Ngayon sinisimulan natin ang ating kakilala sa pinakamahalagang klase ng mga inorganikong compound. Ang mga di-organikong sangkap ay nahahati ayon sa komposisyon, tulad ng alam mo na, sa simple at kumplikado.


OKSIDO

ACID

BASE

ASIN

E x O y

HnA

A - nalalabi ng acid

Ako(OH)b

OH - pangkat ng hydroxyl

Ako n A b

Ang mga kumplikadong inorganic na sangkap ay nahahati sa apat na klase: oxides, acids, bases, salts. Nagsisimula kami sa klase ng oxide.

MGA OKSIDO

mga oksido - ito ay mga kumplikadong sangkap na binubuo ng dalawang elemento ng kemikal, ang isa ay oxygen, na may valence na katumbas ng 2. Isang elemento lamang ng kemikal - fluorine, na pinagsama sa oxygen, ay hindi bumubuo ng isang oxide, ngunit oxygen fluoride NG 2.
Ang mga ito ay tinatawag na simple - "oxide + element name" (tingnan ang talahanayan). Kung ang valence ng isang elemento ng kemikal ay variable, kung gayon ito ay ipinahiwatig ng isang Roman numeral na nakapaloob sa mga panaklong pagkatapos ng pangalan ng elemento ng kemikal.

Formula

Pangalan

Formula

Pangalan

carbon monoxide (II)

Fe2O3

iron(III) oxide

nitric oxide (II)

CrO3

chromium(VI) oxide

Al2O3

aluminyo oksido

zinc oxide

N 2 O 5

nitric oxide (V)

Mn2O7

manganese(VII) oxide

Pag-uuri ng mga oxide

Ang lahat ng mga oxide ay maaaring nahahati sa dalawang grupo: salt-forming (basic, acidic, amphoteric) at non-salt-forming o walang malasakit.

mga metal oxide Ako x O y

Non-metal oxides neMe x O y

Pangunahing

acidic

Amphoteric

acidic

walang pakialam

I, II

Ako

V-VII

Ako

ZnO, BeO, Al 2 O 3,

Fe 2 O 3 , Cr 2 O 3

> II

neMe

I, II

neMe

CO, HINDI, N 2 O

1). Mga pangunahing oksido ay mga oxide na tumutugma sa mga base. Ang mga pangunahing oxide ay mga oksido mga metal 1 at 2 grupo, pati na rin mga metal mga subgroup sa gilid may valence ako at II (maliban sa ZnO - zinc oxide at BeO – beryllium oxide):

2). Mga acid oxide ay mga oxide kung saan tumutugma ang mga acid. Ang mga acid oxide ay non-metal oxides (maliban sa hindi bumubuo ng asin - walang malasakit), pati na rin mga metal oxide mga subgroup sa gilid may valency mula sa V dati VII (Halimbawa, ang CrO 3 ay chromium (VI) oxide, ang Mn 2 O 7 ay manganese (VII) oxide):


3). Mga amphoteric oxide ay mga oxide, na tumutugma sa mga base at acid. Kabilang dito ang mga metal oxide pangunahing at pangalawang subgroup may valence III , minsan IV , pati na rin ang zinc at beryllium (Halimbawa, BeO, ZnO, Al 2 O 3, Cr 2 O 3).

4). Mga oxide na hindi bumubuo ng asin ay mga oxide na walang malasakit sa mga acid at base. Kabilang dito ang non-metal oxides may valence ako at II (Halimbawa, N 2 O, NO, CO).

Konklusyon: ang likas na katangian ng mga oxides ay pangunahing nakasalalay sa valency ng elemento.

Halimbawa, ang mga chromium oxide:

CrO(II- pangunahing);

Cr 2 O 3 (III- amphoteric);

CrO 3 (VII- acid).

Pag-uuri ng mga oxide

(sa pamamagitan ng solubility sa tubig)

Mga acid oxide

Mga pangunahing oksido

Mga amphoteric oxide

Natutunaw sa tubig.

Exception - SiO 2

(hindi natutunaw sa tubig)

Tanging ang mga oxide ng alkali at alkaline earth na mga metal ay natutunaw sa tubig.

(ito ay mga metal

I "A" at II "A" na mga grupo,

exception Be , Mg )

Hindi sila nakikipag-ugnayan sa tubig.

Hindi matutunaw sa tubig

Kumpletuhin ang mga gawain:

1. Isulat nang hiwalay ang mga pormula ng kemikal ng acidic at basic oxide na bumubuo ng asin.

NaOH, AlCl 3 , K 2 O, H 2 SO 4 , SO 3 , P 2 O 5 , HNO 3 , CaO, CO.

2. Naibibigay ang mga sangkap : CaO, NaOH, CO 2 , H 2 SO 3 , CaCl 2 , FeCl 3 , Zn(OH) 2 , N 2 O 5 , Al 2 O 3 , Ca(OH) 2 , CO 2 , N 2 O, FeO, SO 3 , Na 2 SO 4 , ZnO, CaCO 3 , Mn 2 O 7 , CuO, KOH, CO, Fe(OH) 3

Isulat ang mga oxide at uriin ang mga ito.

Pagkuha ng mga oxide

Simulator "Pakikipag-ugnayan ng oxygen na may mga simpleng sangkap"

1. Pagkasunog ng mga sangkap (Oxidation by oxygen)

a) mga simpleng sangkap

kagamitan sa pagsasanay

2Mg + O 2 \u003d 2MgO

b) kumplikadong mga sangkap

2H 2 S + 3O 2 \u003d 2H 2 O + 2SO 2

2. Pagkabulok ng mga kumplikadong sangkap

(gamitin ang talahanayan ng mga acid, tingnan ang mga apendise)

a) asin

ASINt= BASIC OXIDE + ACID OXIDE

CaCO 3 \u003d CaO + CO 2

b) Mga hindi matutunaw na base

Ako(OH)bt= Ako x O y+ H 2 O

Cu (OH) 2 t \u003d CuO + H 2 O

c) mga acid na naglalaman ng oxygen

HnA=ACID OXIDE + H 2 O

H 2 SO 3 \u003d H 2 O + SO 2

Mga pisikal na katangian ng mga oxide

Sa temperatura ng silid, karamihan sa mga oxide ay mga solido (CaO, Fe 2 O 3, atbp.), ang ilan ay mga likido (H 2 O, Cl 2 O 7, atbp.) at mga gas (NO, SO 2, atbp.).

Mga kemikal na katangian ng mga oxide

MGA CHEMICAL PROPERTY NG MGA BATAYANG OXIDE

1. Basic oxide + Acid oxide \u003d Salt (r. compounds)

CaO + SO 2 \u003d CaSO 3

2. Basic oxide + Acid \u003d Salt + H 2 O (r. exchange)

3 K 2 O + 2 H 3 PO 4 = 2 K 3 PO 4 + 3 H 2 O

3. Basic oxide + Water \u003d Alkali (r. compounds)

Na 2 O + H 2 O \u003d 2 NaOH

MGA CHEMICAL PROPERTY NG ACID OXIDES

1. Acid oxide + Water \u003d Acid (p. Compounds)

Sa O 2 + H 2 O \u003d H 2 CO 3, SiO 2 - ay hindi tumutugon

2. Acid oxide + Base \u003d Salt + H 2 O (r. exchange)

P 2 O 5 + 6 KOH \u003d 2 K 3 PO 4 + 3 H 2 O

3. Basic oxide + Acid oxide \u003d Salt (p. Compound)

CaO + SO 2 \u003d CaSO 3

4. Ang mas kaunting volatiles ay nag-aalis ng mas maraming volatiles mula sa kanilang mga salts

CaCO 3 + SiO 2 \u003d CaSiO 3 + CO 2

MGA CHEMICAL PROPERTY NG AMPHOTERIC OXIDES

Nakikipag-ugnayan sila sa parehong mga acid at alkalis.

ZnO + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2 O

ZnO + 2 NaOH + H 2 O \u003d Na 2 [Zn (OH) 4] (sa solusyon)

ZnO + 2 NaOH = Na 2 ZnO 2 + H 2 O (kapag pinagsama)

Paglalapat ng mga oxide

Ang ilang mga oxide ay hindi natutunaw sa tubig, ngunit marami ang tumutugon sa tubig upang pagsamahin:

SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4

CaO + H 2 O = Ca( Oh) 2

Ang resulta ay kadalasang lubhang kanais-nais at kapaki-pakinabang na mga compound. Halimbawa, ang H 2 SO 4 ay sulfuric acid, ang Ca (OH) 2 ay slaked lime, atbp.

Kung ang mga oxide ay hindi matutunaw sa tubig, kung gayon ang mga tao ay mahusay na gumagamit ng ari-arian na ito pati na rin. Halimbawa, ang zinc oxide ZnO ay isang puting sangkap, samakatuwid ito ay ginagamit upang maghanda ng puting pintura ng langis (zinc white). Dahil ang ZnO ay halos hindi matutunaw sa tubig, ang anumang ibabaw ay maaaring lagyan ng kulay ng zinc white, kabilang ang mga nakalantad sa atmospheric precipitation. Ang insolubility at non-toxicity ay ginagawang posible na gamitin ang oxide na ito sa paggawa ng mga cosmetic creams at powders. Ginagawa itong astringent at drying powder ng mga parmasyutiko para sa panlabas na paggamit.

Titanium oxide (IV) - Ang TiO 2 ay may parehong mahalagang katangian. Mayroon din itong magandang puting kulay at ginagamit upang gawing puti ang titanium. Ang TiO 2 ay hindi matutunaw hindi lamang sa tubig, kundi pati na rin sa mga acid; samakatuwid, ang mga patong na gawa sa oksido na ito ay partikular na matatag. Ang oxide na ito ay idinagdag sa plastic upang bigyan ito ng puting kulay. Ito ay bahagi ng enamel para sa metal at ceramic na kagamitan.

Chromium oxide (III) - Cr 2 O 3 - napakalakas na kristal na madilim na berdeng kulay, hindi matutunaw sa tubig. Ang Cr 2 O 3 ay ginagamit bilang pigment (pintura) sa paggawa ng pandekorasyon na berdeng salamin at keramika. Ang kilalang GOI paste (maikli para sa pangalang "State Optical Institute") ay ginagamit para sa paggiling at pag-polish ng mga optika, metal. mga produkto sa alahas.

Dahil sa insolubility at lakas ng chromium (III) oxide, ginagamit din ito sa mga tinta sa pag-print (halimbawa, para sa pangkulay ng mga banknote). Sa pangkalahatan, ang mga oxide ng maraming mga metal ay ginagamit bilang mga pigment para sa iba't ibang uri ng mga pintura, bagaman hindi ito ang kanilang tanging aplikasyon.

Mga gawain para sa pag-aayos

1. Isulat nang hiwalay ang mga pormula ng kemikal ng acidic at basic oxide na bumubuo ng asin.

NaOH, AlCl 3 , K 2 O, H 2 SO 4 , SO 3 , P 2 O 5 , HNO 3 , CaO, CO.

2. Naibibigay ang mga sangkap : CaO, NaOH, CO 2 , H 2 SO 3 , CaCl 2 , FeCl 3 , Zn(OH) 2 , N 2 O 5 , Al 2 O 3 , Ca(OH) 2 , CO 2 , N 2 O, FeO, SO 3 , Na 2 SO 4 , ZnO, CaCO 3 , Mn 2 O 7 , CuO, KOH, CO, Fe(OH) 3

Pumili mula sa listahan: basic oxides, acidic oxides, indifferent oxides, amphoteric oxides at pangalanan ang mga ito.

3. Tapusin ang UCR, ipahiwatig ang uri ng reaksyon, pangalanan ang mga produkto ng reaksyon

Na 2 O + H 2 O =

N 2 O 5 + H 2 O =

CaO + HNO 3 =

NaOH + P 2 O 5 \u003d

K 2 O + CO 2 \u003d

Cu (OH) 2 \u003d? +?

4. Isagawa ang mga pagbabago ayon sa scheme:

1) K → K 2 O → KOH → K 2 SO 4

2) S → SO 2 → H 2 SO 3 → Na 2 SO 3

3) P → P 2 O 5 → H 3 PO 4 → K 3 PO 4

Pagkabulok ng chlorates

Ang mga chloramt ay isang pangkat ng mga kemikal na compound, mga asin ng chloric acid na HClO3. Ang chlorate anion ay may istraktura ng trigonal pyramid (dCl--O = 0.1452-0.1507 nm, anggulo OSlO = 106°). Ang ClO3-anion ay hindi bumubuo ng mga covalent bond sa pamamagitan ng O atom at hindi nakakiling na bumuo ng mga coordination bond. Karaniwang mala-kristal na mga sangkap, natutunaw sa tubig at ilang mga polar organic solvents. Sa solid state sa room temperature, medyo stable sila. Kapag pinainit o sa pagkakaroon ng isang katalista, sila ay nabubulok sa paglabas ng oxygen. Maaaring bumuo ng mga paputok na halo na may mga nasusunog na sangkap.

Ang mga chlorate ay mga malakas na ahente ng oxidizing sa solusyon at sa solid state: ang mga mixtures ng anhydrous chlorates na may sulfur, coal at iba pang mga reducing agent ay sumasabog sa mabilis na pag-init at epekto. Kahit na ang chlorine sa chlorates ay wala sa pinakamataas na estado ng oksihenasyon, maaari itong ma-oxidize sa may tubig na solusyon lamang sa electrochemically o sa ilalim ng pagkilos ng XeF2. Ang mga chlorate ng mga metal na may variable na valence ay karaniwang hindi matatag at madaling kapitan ng paputok na pagkabulok. Ang lahat ng alkali metal chlorates ay nabubulok sa paglabas ng malaking halaga ng init sa MeCl at O2, na may intermediate na pagbuo ng perchlorates. Isaalang-alang ang agnas ng mga chlorate sa panahon ng pag-init gamit ang halimbawa ng potassium chlorate:

2KClO 3 \u003d 2KCl + 3O 2 ^ (200 ° C, sa pagkakaroon ng MnO2, Fe2O3, CuO, atbp.)

Kung walang mga katalista, ang reaksyong ito ay nagpapatuloy sa intermediate formation ng potassium perchlorate:

4KClO3 = 3KClO4 + KCl (400 °C)

na pagkatapos ay nabubulok:

KClO4 = KCl + 2O2^ (550--620 °C)

Dapat pansinin na ang potassium chlorates na may pagbabawas ng mga ahente (phosphorus, sulfur, organic compounds) ay sumasabog at sensitibo sa friction at shock, ang sensitivity ay tumataas sa pagkakaroon ng bromates at ammonium salts. Dahil sa mataas na sensitivity ng Berthollet salt formulations, halos hindi ginagamit ang mga ito para sa paggawa ng mga pang-industriya at pang-militar na pampasabog.

Minsan ang halo na ito ay ginagamit sa pyrotechnics bilang isang mapagkukunan ng murang luntian para sa mga komposisyon ng kulay-apoy, ay bahagi ng nasusunog na sangkap ng isang ulo ng posporo, at napakabihirang bilang pagsisimula ng mga eksplosibo (chlorate powder - "sausage", detonating cord, grating composition ng Wehrmacht granada ng kamay).

Pagkabulok ng carbonates

Carbonates - salts ng carbonic acid, may komposisyon Mex (CO3) y. Lahat ng carbonate ay nabubulok kapag pinainit upang bumuo ng metal oxide at carbon dioxide:

Na2CO3 > Na2O + CO2^ (sa 1000 ?С)

МgCO3 > MgO + CO2^ (sa 650 ? С)

Maaari mo ring tandaan ang mga acidic na asing-gamot ng carbonic acid, na nabubulok sa metal oxide, tubig at carbon dioxide. Ang ammonium bikarbonate, sa kabilang banda, ay nabubulok na sa t 60 ° C, mabilis na nabubulok sa NH3, CO2 at H2O, sa industriya ng pagkain ito ay inuri bilang isang emulsifier.

Ang paggamit ng ammonium carbonate sa halip na lebadura sa industriya ng baking at confectionery (food additive E503) ay batay sa proseso ng agnas na nauugnay sa pagpapalabas ng mga gas.

Pagkabulok ng mga baseng hindi matutunaw sa tubig

Ang mga metal hydroxide, na hindi matutunaw sa tubig, ay madaling matuyo at pagkatapos ay pinainit. Ang sangkap ay mabulok sa metal oxide at tubig, kaya sa panahon ng agnas ng Cu (OH) 2, na sa tubig ay may maliwanag na asul na cheesy na istraktura, maaari nating obserbahan ang pag-blackening ng solusyon, na nagsasabi sa atin tungkol sa pagbuo ng tanso (II ) oksido.

Pagkabulok ng mga oxide

Ang agnas ng mga oxide ay maaaring isaalang-alang gamit ang halimbawa ng tubig. Ang agnas ng tubig ay nangyayari sa napakataas na temperatura (mga 3000°C):

2 H 2 O (g) + 572 kJ \u003d 2 H 2 (g) + O 2 (g);

Ang reaksyong ito ay nagaganap sa isang electric arc, kung saan pinananatili ang nais na temperatura. Ayon sa halimbawang ito, masasabi natin ang tungkol sa mataas na katatagan ng mga oksido, ang pagkabulok nito ay maaaring maging isang napakahirap at nakakaubos ng enerhiya na proseso.

mga oksido- ito ay mga kumplikadong sangkap na binubuo ng mga atomo ng dalawang elemento, ang isa ay oxygen na may estado ng oksihenasyon na -2. Sa kasong ito, ang oxygen ay nauugnay lamang sa isang mas kaunting electronegative na elemento.

Depende sa pangalawang elemento, ang mga oxide ay nagpapakita ng iba't ibang mga katangian ng kemikal. Sa kurso sa paaralan, ang mga oxide ay tradisyonal na nahahati sa bumubuo ng asin at hindi bumubuo ng asin. Ang ilang mga oxide ay inuri bilang parang asin (doble).

Doble ang mga oxide ay ilang mga oxide na nabuo ng isang elemento na may iba't ibang estado ng oksihenasyon.

Pagbubuo ng asin ang mga oxide ay nahahati sa basic, amphoteric at acidic.

Pangunahing Ang mga oxide ay mga oxide na may mga katangian na pangunahing katangian. Kabilang dito ang mga oxide na nabuo ng mga metal na atom na may oxidation state na +1 at +2.

acidic Ang mga oxide ay mga oxide na nailalarawan sa pamamagitan ng mga acidic na katangian. Kabilang dito ang mga oxide na nabuo ng mga metal na atom na may estado ng oksihenasyon na +5, +6 at +7, pati na rin ang mga non-metal na atomo.

Amphoteric ang mga oxide ay mga oxide na nailalarawan ng parehong mga pangunahing at acidic na katangian. Ito ay mga metal oxide na may oxidation state na +3 at +4, pati na rin ang apat na oxide na may oxidation state na +2: ZnO, PbO, SnO at BeO.

Hindi nakakabuo ng asin ang mga oxide ay hindi nagpapakita ng mga katangian na pangunahing o acidic na katangian; ang mga hydroxides ay hindi tumutugma sa kanila. Ang mga non-salt-forming oxides ay kinabibilangan ng apat na oxides: CO, NO, N 2 O at SiO.

Pag-uuri ng mga oxide

Pagkuha ng mga oxide

Pangkalahatang pamamaraan para sa pagkuha ng mga oxide:

1. Pakikipag-ugnayan ng mga simpleng sangkap sa oxygen :

1.1. Oksihenasyon ng metal: karamihan sa mga metal ay na-oxidized ng oxygen sa mga oxide na may matatag na estado ng oksihenasyon.

Halimbawa , Ang aluminyo ay tumutugon sa oxygen upang bumuo ng isang oksido:

4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

Huwag makipag-ugnayan sa oxygen ginto, platinum, paleydyum.

Sosa kapag na-oxidize sa atmospheric oxygen, ito ay bumubuo ng nakararami Na 2 O 2 peroxide,

2Na + O 2 → 2Na 2 O 2

Potassium, cesium, rubidium bumubuo ng nakararami peroxides ng komposisyon MeO 2:

K + O 2 → KO 2

Mga Tala: ang mga metal na may variable na estado ng oksihenasyon ay na-oxidized ng atmospheric oxygen, bilang panuntunan, sa isang intermediate na estado ng oksihenasyon (+3):

4Fe + 3O 2 → 2Fe 2 O 3

4Cr + 3O 2 → 2Cr 2 O 3

bakal nasusunog din sa pagbuo ng sukat ng bakal - iron oxide (II, III):

3Fe + 2O 2 → Fe 3 O 4

1.2. Oksihenasyon ng mga simpleng di-metal na sangkap.

Bilang isang patakaran, sa panahon ng oksihenasyon ng mga di-metal, isang non-metal oxide na may pinakamataas na estado ng oksihenasyon ay nabuo, kung ang oxygen ay labis, o isang non-metal oxide na may isang intermediate na estado ng oksihenasyon, kung ang oxygen ay kulang.

Halimbawa, ang posporus ay na-oxidize ng labis na oxygen sa phosphorus (V) oxide, at sa ilalim ng pagkilos ng kakulangan ng oxygen sa phosphorus (III) oxide:

4P + 5O 2(hal.) → 2P 2 O 5

4P + 3O 2(linggo) → 2P 2 O 3

Ngunit may ilan mga eksepsiyon .

Halimbawa, ang sulfur ay nasusunog lamang sa sulfur oxide (IV):

S + O 2 → SO 2

Ang sulfur oxide (VI) ay maaari lamang makuha sa pamamagitan ng pag-oxidize ng sulfur oxide (IV) sa ilalim ng malupit na mga kondisyon sa pagkakaroon ng isang katalista:

2SO2+ O2=2SO3

Ang nitrogen ay na-oxidize ng oxygen lamang sa napakataas na temperatura (mga 2000 ° C), o sa ilalim ng pagkilos ng isang electric discharge, at sa nitric oxide (II) lamang:

N 2 + O 2 \u003d 2NO

Ang Fluorine F 2 ay hindi na-oxidized ng oxygen (ang fluorine mismo ang nag-oxidize ng oxygen). Ang ibang mga halogens (chlorine Cl 2 , bromine, atbp.), inert gases (helium He, neon, argon, krypton) ay hindi nakikipag-ugnayan sa oxygen.

2. Oksihenasyon ng mga kumplikadong sangkap(binary compounds): sulfide, hydride, phosphides, atbp.

Kapag ang mga kumplikadong sangkap ay na-oxidized na may oxygen, na karaniwang binubuo ng dalawang elemento, ang isang halo ng mga oxide ng mga elementong ito ay nabuo sa matatag na mga estado ng oksihenasyon.

Halimbawa, kapag ang pyrite FeS 2 ay sinunog, ang iron oxide (III) at sulfur oxide (IV) ay nabuo:

4FeS 2 + 11O 2 → 2Fe 2 O 3 + 8SO 2

Ang hydrogen sulfide ay nasusunog sa pagbuo ng sulfur oxide (IV) na may labis na oxygen at sa pagbuo ng sulfur na may kakulangan ng oxygen:

2H 2 S + 3O 2 (hal.) → 2H 2 O + 2SO 2

2H 2 S + O 2(linggo) → 2H 2 O + 2S

Ngunit ang ammonia ay nasusunog sa pagbuo ng isang simpleng sangkap N 2, dahil. Ang nitrogen ay tumutugon sa oxygen lamang sa ilalim ng malupit na mga kondisyon:

4NH 3 + 3O 2 → 2N 2 + 6H 2 O

Ngunit sa pagkakaroon ng isang katalista, ang ammonia ay na-oxidized ng oxygen sa nitric oxide (II):

4NH 3 + 5O 2 → 4NO + 6H 2 O

3. Pagkabulok ng hydroxides. Ang mga oxide ay maaari ding makuha mula sa mga hydroxides - mga acid o base. Ang ilang mga hydroxides ay hindi matatag, at kusang nabubulok sa oksido at tubig; para sa agnas ng ilang iba pang (karaniwang hindi matutunaw sa tubig) hydroxides, ito ay kinakailangan upang init (calcine) ang mga ito.

hydroxide → oxide + tubig

Ang carbonic acid, sulfurous acid, ammonium hydroxide, silver (I), copper (I) hydroxides ay kusang nabubulok sa isang may tubig na solusyon:

H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2

H 2 SO 3 → H 2 O + SO 2

NH 4 OH → NH 3 + H2O

2AgOH → Ag 2 O + H 2 O

2CuOH → Cu 2 O + H 2 O

Kapag pinainit, karamihan sa mga hindi matutunaw na hydroxides ay nabubulok sa mga oxide - silicic acid, hydroxides ng mabibigat na metal - iron (III) hydroxide, atbp.:

H 2 SiO 3 → H 2 O + SiO 2

2Fe(OH) 3 → Fe 2 O 3 + 3H 2 O

4. Ang isa pang paraan upang makakuha ng mga oxide ay agnas ng mga kumplikadong compound - mga asing-gamot .

Halimbawa, mga hindi matutunaw na carbonate at lithium carbonate, kapag pinainit, nabubulok sa mga oxide:

Li 2 CO 3 → H 2 O + Li 2 O

CaCO 3 → CaO + CO 2

Ang mga asin na nabuo ng mga malakas na oxidizing acid (nitrates, sulfates, perchlorates, atbp.), Kapag pinainit, bilang panuntunan, nabubulok na may pagbabago sa estado ng oksihenasyon:

2Zn(NO 3) 2 → 2ZnO + 4NO 2 + O 2

Maaari kang magbasa nang higit pa tungkol sa agnas ng mga nitrates sa artikulo.

Mga kemikal na katangian ng mga oxide

Ang isang makabuluhang bahagi ng mga kemikal na katangian ng mga oksido ay inilarawan ng pamamaraan ng ugnayan sa pagitan ng mga pangunahing klase ng mga inorganikong sangkap.