Способы получения оксидов

Оксиды

Оксиды - этосложные вещества, состоящие из двух элементов, одним из которых является кислород.

Оксиды образуют почти все известные элементы за исключением трех инертных газов - гелия, неона и аргона. В зависимости от валентности элемента (Э) формулы оксидов имеют вид:

Э2О, ЭО, Э2О3, ЭО2, Э2О5, ЭО3, Э2О7, где Э, Э, Э,… обозначают соответственно атомы одновалентного, двухвалентного, трехвалентного и т.д. элемента.

Учитывая, что атом кислорода двухвалентен и что валентность изображается черточкой, структурные (графические) формулы некоторых указанных выше типов оксидов имеют вид:

Э – О – Э, Э = О; О = Э – О – Э =О; О = Э = О и т.д.

‌‌‌

Классификация оксидов

По химическим свойствам оксиды делятся на солеобразующие и несолеобразующие. Примером несолеобразующих оксидов могут служить: оксид углерода (II)CO, оксид азота (II)NO, оксид азота (I) N2O.

Большинство оксидов относятся к группе солеобразующих. Солеобразующие оксиды подразделяются на основные, кислотные и амфотерные.

Основные оксиды - это оксиды, образованные металлами в невысокой степени окисления (обычно +1 или +2).

Например: K2O – оксид калия;

CaO – оксид кальция

Основным оксидам соответствуют гидроксиды с основными свойствами- основания.

Например: Na2O – оксид натрия и соответствующее ему основание - NaOH

Основные оксиды реагируют:

· с водой с получением соответствующих оснований

Например: CaO + H2O = Ca(OH)2

Na2O + H2O = 2NaOH;

· с кислотами или кислотными оксидами с образованием солей

Например: FeO + H2SO4 = FeSO4 + H2O

MgO + SO3 = MgSO4

Кислотные оксиды - это оксиды, образованные металлами в высокой степени окисления или неметаллами.

Например: V2O5 – оксид ванадия (V) – в скобках указывается степень окисления элемента в данном оксиде (если она является переменной)

SO2 – оксид серы (IV);

P2O5 – оксид фосфора (V)

Кислотным оксидам соответствуют кислоты. Последние образуются либо при непосредственном взаимодействии кислотных оксидов с водой, либо косвенным путем. Когда оксиды практически не реагируют с водой (SiO2) или реагируют незначительно (WO3, MoO3), кислотные оксиды можно получать из кислот, отнимая у них воду. Поэтому их называют также ангидридами кислородсодержащих кислот (слово “ангидрид” означает “безводный”).

Например: оксиду серы (VI) – SO3 (иначе – серный ангидрид) соответствует серная кислота H2SO4, в которой сера находится в той же степени окисления

SO3 + H2O = H2SO4

Кислотные оксиды реагируют:

· с растворимыми основаниями и основными оксидами с образованием солей

Например: SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O

P2O5 + 3CaO = Ca3(PO4)2

Амфотерные оксиды образованы переходными металлами, обладающими как металлическими, так и неметаллическими свойствами

Например: ZnO – оксид цинка,

Fe2O3 – оксид железа (III),

Al3O3 – оксид алюминия,

Cr2O3 – оксид хрома (III),

BeO – оксид бериллия.

Амфотерным оксидам соответствуют гидроксиды, проявляющие основные и кислотные свойства и реагируют. Они взаимодействуют с кислотами, и с основаниями с образованием солей, а также с кислотными и основными оксидами, проявляя двойственный характер.

Например: ZnO + 2HCl = ZnCl2 + H2O

ZnO + 2NaOH + H2O = Na2[Zn(OH)4] – тетрагидроксоцинкат

натрия

Оксиды получают:

· взаимодействием простых веществ:

2Mg + O2 = 2MgO

S + O2 = SO2

· горением сложных веществ:

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O

· разложением оснований (некоторые основания при нагревании теряют воду, превращаясь в оксиды металлов):

Mg(OH)2 → MgO + H2O

· разложением кислот (кислородсодержащие кислоты при нагревании теряют воду, превращаясь в кислотные оксиды):

2H3BO3 → B2O3 + 3H2O

· разложением солей (большинство солей кислородсодержащих кислот при нагревании разлагаются на оксид металла и кислотный оксид):

CaCO3 → CaO + CO2

2Pb(NO3)2 → 2PbO + 4NO2 + O2

При нагревании солей щелочных металлов оксиды не образуются.

Если оксид металла термически неустойчив, то вместо оксида образуется свободный металл:

Hg(NO3)2 → Hg + 2NO2 + O2

· разложением оксидов – когда элемент имеет переменную валентность, то оксид с меньшим содержанием кислорода можно получить нагреванием оксида, в котором элемент проявляет более высокую валентность:

4CrO3 → 2Cr2O3 + 3O2

Иногда высшие оксиды можно получить окислением низших оксидов:

2SO2 + O2 = 2SO3


Ответить

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Вы можете использовать HTML- теги и атрибуты:

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

9 + 1 =