Несолеобразуващи (индиферентни, индиферентни) оксиди CO, SiO, N 2 0, NO.

Солеобразуващи оксиди:

Основен. Оксиди, чиито хидрати са основи. Метални оксиди със степен на окисление +1 и +2 (по-рядко +3). Примери: Na 2 O - натриев оксид, CaO - калциев оксид, CuO - меден (II) оксид, CoO - кобалтов (II) оксид, Bi 2 O 3 - бисмутов (III) оксид, Mn 2 O 3 - манган (III) оксид).

Амфотерни. Оксиди, чиито хидрати са амфотерни хидроксиди. Метални оксиди със степен на окисление +3 и +4 (по-рядко +2). Примери: Al 2 O 3 - алуминиев оксид, Cr 2 O 3 - хром (III) оксид, SnO 2 - калаен (IV) оксид, MnO 2 - манганов (IV) оксид, ZnO - цинков оксид, BeO - берилиев оксид.

киселинен. Оксиди, чиито хидрати са кислородсъдържащи киселини. Неметални оксиди. Примери: P 2 O 3 - фосфорен оксид (III), CO 2 - въглероден оксид (IV), N 2 O 5 - азотен оксид (V), SO 3 - серен оксид (VI), Cl 2 O 7 - хлорен оксид ( VII). Метални оксиди със степен на окисление +5, +6 и +7. Примери: Sb 2 O 5 - антимонов (V) оксид. CrOz - хром (VI) оксид, MnOz - манганов (VI) оксид, Mn 2 O 7 - манганов (VII) оксид.

Промяна в природата на оксидите с увеличаване на степента на окисление на метала

Физични свойства

Оксидите са твърди, течни и газообразни, с различен цвят. Например: медният (II) оксид CuO е черен, калциевият оксид CaO е бял - твърди вещества. Серният оксид (VI) SO 3 е безцветна летлива течност, а въглеродният оксид (IV) CO 2 е безцветен газ при обикновени условия.

Агрегатно състояние

CaO, CuO, Li 2 O и други основни оксиди; ZnO, Al 2 O 3, Cr 2 O 3 и други амфотерни оксиди; SiO 2, P 2 O 5, CrO 3 и други киселинни оксиди.

SO 3, Cl 2 O 7, Mn 2 O 7 и др.

Газообразен:

CO 2, SO 2, N 2 O, NO, NO 2 и др.

Разтворимост във вода

Разтворим:

а) основни оксиди на алкални и алкалоземни метали;

б) почти всички киселинни оксиди (изключение: SiO 2).

Неразтворими:

а) всички други основни оксиди;

б) всички амфотерни оксиди

Химични свойства

1. Киселинно-базови свойства

Общите свойства на основните, киселинните и амфотерните оксиди са киселинно-алкални взаимодействия, които са илюстрирани със следната диаграма:

(само за оксиди на алкални и алкалоземни метали) (с изключение на SiO 2).

Амфотерните оксиди, притежаващи свойствата както на основни, така и на киселинни оксиди, взаимодействат със силни киселини и основи:

2. Редокс свойства

Ако даден елемент има променлива степен на окисление (s.o.), тогава неговите оксиди с ниско s. О. могат да проявяват редуциращи свойства и оксиди с висока c. О. - окислителен.

Примери за реакции, при които оксидите действат като редуциращи агенти:

Окисляване на оксиди с ниско c. О. до оксиди с високо c. О. елементи.

2C +2 O + O 2 = 2C +4 O 2

2S +4 O 2 + O 2 = 2S +6 O 3

2N +2 O + O 2 = 2N +4 O 2

Въглеродният (II) оксид редуцира металите от техните оксиди и водорода от водата.

C +2 O + FeO = Fe + 2C +4 O 2

C +2 O + H 2 O = H 2 + 2C + 4 O 2

Примери за реакции, при които оксидите действат като окислители:

Редукция на оксиди с високо о. елементи до оксиди с ниско c. О. или към прости вещества.

C +4 O 2 + C = 2C +2 O

2S +6 O 3 + H 2 S = 4S + 4 O 2 + H 2 O

C +4 O 2 + Mg = C 0 + 2MgO

Cr +3 2 O 3 + 2Al = 2Cr 0 + 2Al 2 O 3

Cu +2 O + H 2 = Cu 0 + H 2 O

Използването на оксиди на нискоактивни метали за окисляване на органични вещества.

Някои оксиди, в които елементът има междинен c. о., способен на диспропорционалност;

Например:

2NO 2 + 2NaOH = NaNO 2 + NaNO 3 + H 2 O

Методи за получаване

1. Взаимодействие на прости вещества - метали и неметали - с кислород:

4Li + O 2 = 2Li 2 O;

2Cu + O 2 = 2CuO;

4P + 5O 2 = 2P 2 O 5

2. Дехидратация на неразтворими основи, амфотерни хидроксиди и някои киселини:

Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O

2Al(OH) 3 = Al 2 O 3 + 3H 2 O

H 2 SO 3 = SO 2 + H 2 O

H 2 SiO 3 = SiO 2 + H 2 O

3. Разлагане на някои соли:

2Cu(NO 3) 2 = 2CuO + 4NO 2 + O 2

CaCO 3 = CaO + CO 2

(CuOH) 2 CO 3 = 2CuO + CO 2 + H 2 O

4. Окисляване на сложни вещества с кислород:

CH 4 + 2O 2 = CO 2 + H 2 O

4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2

4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O

5. Редукция на окислителни киселини с метали и неметали:

Cu + H 2 SO 4 (конц.) = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

10HNO 3 (конц.) + 4Ca = 4Ca(NO 3) 2 + N 2 O + 5H 2 O

2HNO3 (разреден) + S = H2SO4 + 2NO

6. Взаимни превръщания на оксиди по време на редокс реакции (виж редокс свойства на оксидите).

Преди да започнем да говорим за химичните свойства на оксидите, трябва да запомним, че всички оксиди са разделени на 4 вида, а именно основни, киселинни, амфотерни и необразуващи сол. За да определите вида на всеки оксид, първо трябва да разберете дали е метален или неметален оксид пред вас и след това да използвате алгоритъма (трябва да го научите!), представен в следната таблица :

В допълнение към видовете оксиди, посочени по-горе, ще въведем още два подтипа основни оксиди, базирани на тяхната химическа активност, а именно активни основни оксидиИ нискоактивни основни оксиди.

• ДА СЕ активни основни оксидиНие включваме оксиди на алкални и алкалоземни метали (всички елементи от групи IA и IIA, с изключение на водород H, берилий Be и магнезий Mg). Например Na 2 O, CaO, Rb 2 O, SrO и др.
• ДА СЕ нискоактивни основни оксидище включим всички основни оксиди, които не са включени в списъка активни основни оксиди. Например FeO, CuO, CrO и др.

Логично е да се предположи, че активните основни оксиди често влизат в реакции, в които нискоактивните не влизат.

Трябва да се отбележи, че въпреки факта, че водата всъщност е оксид на неметал (H 2 O), нейните свойства обикновено се разглеждат изолирано от свойствата на други оксиди. Това се дължи на нейното специфично огромно разпространение в заобикалящия ни свят и затова в повечето случаи водата не е реагент, а среда, в която могат да протичат безброй химични реакции. Въпреки това, той често участва пряко в различни трансформации, по-специално някои групи оксиди реагират с него.

Кои оксиди реагират с вода?

От всички оксиди с вода реагират само:

1) всички активни основни оксиди (оксиди на алкални метали и алкални метали);

2) всички киселинни оксиди, с изключение на силициев диоксид (SiO 2);

тези. От горното следва, че с вода точно не реагирайте:

1) всички нискоактивни основни оксиди;

2) всички амфотерни оксиди;

3) несолеобразуващи оксиди (NO, N 2 O, CO, SiO).

Забележка:

Магнезиевият оксид реагира бавно с водата при кипене. Без силно нагряване реакцията на MgO с H 2 O не настъпва.

Способността да определите кои оксиди могат да реагират с вода дори без възможността да напишете съответните уравнения на реакцията вече ви позволява да получите точки за някои въпроси в тестовата част на Единния държавен изпит.

Сега нека разберем как реагират определени оксиди с вода, т.е. Нека се научим да пишем съответните уравнения на реакцията.

Активни основни оксиди, реагирайки с вода, образуват съответните си хидроксиди. Спомнете си, че съответният метален оксид е хидроксид, който съдържа метала в същото състояние на окисление като оксида. Така например, когато активните основни оксиди K +1 2 O и Ba +2 O реагират с вода, се образуват съответните им хидроксиди K +1 OH и Ba +2 (OH) 2:

K2O + H2O = 2KOH- калиев хидроксид

BaO + H 2 O = Ba(OH) 2– бариев хидроксид

Всички хидроксиди, съответстващи на активни основни оксиди (алкален метал и оксиди на алкални метали), принадлежат към алкали. Алкалите са всички метални хидроксиди, които са силно разтворими във вода, както и слабо разтворимият калциев хидроксид Ca(OH) 2 (по изключение).

Взаимодействието на киселинни оксиди с вода, както и реакцията на активни основни оксиди с вода, води до образуването на съответните хидроксиди. Само при киселинните оксиди те отговарят не на основни, а на киселинни хидроксиди, по-често наричани кислородсъдържащи киселини. Нека си припомним, че съответният киселинен оксид е кислородсъдържаща киселина, която съдържа киселинообразуващ елемент в същата степен на окисление като в оксида.

Така, ако например искаме да напишем уравнението за взаимодействието на киселинния оксид SO 3 с вода, първо трябва да запомним основните киселини, съдържащи сяра, изучавани в училищната програма. Това са сероводород H 2 S, сярна H 2 SO 3 и сярна H 2 SO 4 киселини. Сероводородната киселина H 2 S, както е лесно да се види, не е кислородсъдържаща, така че нейното образуване по време на взаимодействието на SO 3 с вода може да бъде незабавно изключено. От киселините H 2 SO 3 и H 2 SO 4 само сярната киселина H 2 SO 4 съдържа сяра в степен на окисление +6, както в SO 3 оксид. Следователно, точно това ще се образува при реакцията на SO 3 с вода:

H 2 O + SO 3 = H 2 SO 4

По същия начин, оксидът N 2 O 5, съдържащ азот в степен на окисление +5, реагирайки с вода, образува азотна киселина HNO 3, но в никакъв случай азотист HNO 2, тъй като в азотната киселина степента на окисление на азота е същата като в N 2 O 5, е равен на +5, а в азота - +3:

N +5 2 O 5 + H 2 O = 2HN +5 O 3

Изключение:

Азотният (IV) оксид (NO 2) е неметален оксид в степен на окисление +4, т.е. в съответствие с алгоритъма, описан в таблицата в самото начало на тази глава, той трябва да бъде класифициран като киселинни оксиди. Въпреки това, няма киселина, която да съдържа азот в степен на окисление +4.

2NO2 + H2O = HNO2 + HNO3

Взаимодействие на оксидите един с друг

На първо място, трябва ясно да разберете факта, че сред солеобразуващите оксиди (киселинни, основни, амфотерни) почти никога не възникват реакции между оксиди от един и същи клас, т.е. В по-голямата част от случаите взаимодействието е невъзможно:

1) основен оксид + основен оксид ≠

2) киселинен оксид + киселинен оксид ≠

3) амфотерен оксид + амфотерен оксид ≠

Докато взаимодействието е почти винаги възможно между оксиди, принадлежащи към различни типове, т.е. почти винаги изтичатреакции между:

1) основен оксид и киселинен оксид;

2) амфотерен оксид и киселинен оксид;

3) амфотерен оксид и основен оксид.

В резултат на всички подобни взаимодействия продуктът винаги е средна (нормална) сол.

Нека разгледаме всички тези двойки взаимодействия по-подробно.

В резултат на взаимодействието:

Me x O y + киселинен оксид,където Me x O y – метален оксид (основен или амфотерен)

се образува сол, състояща се от металния катион Me (от началния Me x O y) и киселинния остатък на киселината, съответстващ на киселинния оксид.

Като пример, нека се опитаме да напишем уравненията на взаимодействието за следните двойки реагенти:

Na 2 O + P 2 O 5И Al 2 O 3 + SO 3

В първата двойка реагенти виждаме основен оксид (Na 2 O) и киселинен оксид (P 2 O 5). Във втория - амфотерен оксид (Al 2 O 3) и киселинен оксид (SO 3).

Както вече беше споменато, в резултат на взаимодействието на основен/амфотерен оксид с киселинен се образува сол, състояща се от метален катион (от първоначалния основен/амфотерен оксид) и киселинен остатък на киселината, съответстващ на оригинален киселинен оксид.

По този начин взаимодействието на Na 2 O и P 2 O 5 трябва да образува сол, състояща се от Na + катиони (от Na 2 O) и киселинния остатък PO 4 3-, тъй като оксидът P +5 2 O 5 съответства на киселината H 3 P +5 O4. Тези. В резултат на това взаимодействие се образува натриев фосфат:

3Na 2 O + P 2 O 5 = 2Na 3 PO 4- натриев фосфат

От своя страна взаимодействието на Al 2 O 3 и SO 3 трябва да образува сол, състояща се от Al 3+ катиони (от Al 2 O 3) и киселинния остатък SO 4 2-, тъй като оксидът S +6 O 3 съответства на киселина H 2 S +6 O4. Така в резултат на тази реакция се получава алуминиев сулфат:

Al 2 O 3 + 3SO 3 = Al 2 (SO 4) 3- алуминиев сулфат

По-специфично е взаимодействието между амфотерни и основни оксиди. Тези реакции се извършват при високи температури и протичането им е възможно поради факта, че амфотерният оксид всъщност влиза в ролята на киселинен. В резултат на това взаимодействие се образува сол със специфичен състав, състояща се от метален катион, образуващ първоначалния основен оксид и „киселинен остатък”/анион, който включва метала от амфотерния оксид. Общата формула на такъв „киселинен остатък”/анион може да бъде написана като MeO 2 x -, където Me е метал от амфотерен оксид и x = 2 в случай на амфотерни оксиди с обща формула под формата Me + 2 O (ZnO, BeO, PbO) и x = 1 – за амфотерни оксиди с обща формула под формата Me +3 2 O 3 (например Al 2 O 3, Cr 2 O 3 и Fe 2 O 3).

Нека се опитаме да запишем уравненията на взаимодействието като пример

ZnO + Na 2 OИ Al 2 O 3 + BaO

В първия случай ZnO е амфотерен оксид с обща формула Me +2 O, а Na 2 O е типичен основен оксид. Съгласно горното, в резултат на тяхното взаимодействие трябва да се образува сол, състояща се от метален катион, образуващ основен оксид, т.е. в нашия случай Na + (от Na 2 O) и „киселинният остатък”/анион с формулата ZnO 2 2-, тъй като амфотерният оксид има обща формула под формата Me + 2 O. Така формулата на получената сол, при условие на електрическа неутралност на една от нейните структурни единици („молекули“) ще изглежда като Na 2 ZnO 2:

ZnO + Na 2 O = да се=> Na 2 ZnO 2

В случай на взаимодействаща двойка реагенти Al 2 O 3 и BaO, първото вещество е амфотерен оксид с обща формула Me + 3 2 O 3, а второто е типичен основен оксид. В този случай се образува сол, съдържаща метален катион от основния оксид, т.е. Ba 2+ (от BaO) и „киселинния остатък”/анион AlO 2 - . Тези. формулата на получената сол, при спазване на условието за електрическа неутралност на една от нейните структурни единици („молекули“), ще има формата Ba (AlO 2) 2, а самото уравнение на взаимодействието ще бъде написано като:

Al 2 O 3 + BaO = да се=> Ba(AlO 2) 2

Както писахме по-горе, реакцията възниква почти винаги:

Me x O y + киселинен оксид,

където Me x O y е основен или амфотерен метален оксид.

Въпреки това, има два "претенциозни" киселинни оксида, които трябва да запомните - въглероден диоксид (CO 2) и серен диоксид (SO 2). Тяхната „претенциозност“ се крие във факта, че въпреки очевидните им киселинни свойства, активността на CO 2 и SO 2 не е достатъчна, за да могат да взаимодействат с нискоактивни основни и амфотерни оксиди. От металните оксиди те реагират само с активни основни оксиди(оксиди на алкални метали и алкални метали). Например, Na 2 O и BaO, като активни основни оксиди, могат да реагират с тях:

CO 2 + Na 2 O = Na 2 CO 3

SO 2 + BaO = BaSO 3

Докато оксидите CuO и Al 2 O 3, които не са свързани с активни основни оксиди, не реагират с CO 2 и SO 2:

CO 2 + CuO ≠

CO 2 + Al 2 O 3 ≠

SO 2 + CuO ≠

SO 2 + Al 2 O 3 ≠

Взаимодействие на оксиди с киселини

Основните и амфотерните оксиди реагират с киселини. В този случай се образуват соли и вода:

FeO + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2 O

Оксидите, които не образуват соли, изобщо не реагират с киселини, а киселинните оксиди в повечето случаи не реагират с киселини.

Кога киселинен оксид реагира с киселина?

Когато решавате частта с избираем отговор на Единния държавен изпит, трябва условно да приемете, че киселинните оксиди не реагират нито с киселинни оксиди, нито с киселини, освен в следните случаи:

1) силициевият диоксид, като киселинен оксид, реагира с флуороводородна киселина, разтваряйки се в нея. По-специално, благодарение на тази реакция стъклото може да се разтвори във флуороводородна киселина. В случай на излишък на HF уравнението на реакцията има формата:

SiO 2 + 6HF = H 2 + 2H 2 O,

и при HF дефицит:

SiO 2 + 4HF = SiF 4 + 2H 2 O

2) SO 2, като киселинен оксид, лесно реагира с хидросулфидна киселина H 2 S като съпропорциониране:

S +4 O 2 + 2H 2 S -2 = 3S 0 + 2H 2 O

3) Фосфорен (III) оксид P 2 O 3 може да реагира с окислителни киселини, които включват концентрирана сярна киселина и азотна киселина с всякаква концентрация. В този случай степента на окисление на фосфора се увеличава от +3 до +5:

Взаимодействие на оксиди с метални хидроксиди

Киселинните оксиди реагират с метални хидроксиди, както основни, така и амфотерни. Това произвежда сол, състояща се от метален катион (от оригиналния метален хидроксид) и киселинен остатък, съответстващ на киселинния оксид.

SO3 + 2NaOH = Na2SO4 + H2O

Киселинните оксиди, които съответстват на многоосновните киселини, могат да образуват както нормални, така и киселинни соли с алкали:

CO 2 + 2NaOH = Na 2 CO 3 + H 2 O

CO 2 + NaOH = NaHCO 3

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

P 2 O 5 + 4KOH = 2K 2 HPO 4 + H 2 O

P 2 O 5 + 2KOH + H 2 O = 2KH 2 PO 4

„Придирчивите“ оксиди CO 2 и SO 2, чиято активност, както вече беше споменато, не е достатъчна за реакцията им с нискоактивни основни и амфотерни оксиди, въпреки това реагират с повечето от съответните метални хидроксиди. По-точно, въглеродният диоксид и серният диоксид реагират с неразтворими хидроксиди под формата на тяхната суспензия във вода. В този случай само основното Оестествени соли, наречени хидроксикарбонати и хидроксосулфити, и образуването на междинни (нормални) соли е невъзможно:

2Zn(OH) 2 + CO 2 = (ZnOH) 2 CO 3 + H 2 O(в разтвор)

2Cu(OH) 2 + CO 2 = (CuOH) 2 CO 3 + H 2 O(в разтвор)

Въпреки това въглеродният диоксид и серният диоксид изобщо не реагират с метални хидроксиди в степен на окисление +3, например, като Al(OH) 3, Cr(OH) 3 и др.

Трябва също да се отбележи, че силициевият диоксид (SiO 2) е особено инертен, най-често се среща в природата под формата на обикновен пясък. Този оксид е кисел, но сред металните хидроксиди той е способен да реагира само с концентрирани (50-60%) разтвори на основи, както и с чисти (твърди) основи по време на синтез. В този случай се образуват силикати:

2NaOH + SiO 2 = да се=> Na 2 SiO 3 + H 2 O

Амфотерните оксиди от метални хидроксиди реагират само с алкали (хидроксиди на алкални и алкалоземни метали). В този случай, когато реакцията се извършва във водни разтвори, се образуват разтворими комплексни соли:

ZnO + 2NaOH + H 2 O = Na 2- натриев тетрахидроксоцинкат

BeO + 2NaOH + H 2 O = Na 2- натриев тетрахидроксобериллат

Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O = 2Na- натриев тетрахидроксиалуминат

Cr 2 O 3 + 6NaOH + 3H 2 O = 2Na 3- натриев хексахидроксохромат (III)

И когато същите тези амфотерни оксиди се слеят с алкали, се получават соли, състоящи се от катион на алкален или алкалоземен метал и анион от типа MeO 2 x -, където х= 2 в случай на амфотерен оксид тип Me +2 O и х= 1 за амфотерен оксид под формата Me 2 +2 O 3:

ZnO + 2NaOH = да се=> Na 2 ZnO 2 + H 2 O

BeO + 2NaOH = да се=> Na 2 BeO 2 + H 2 O

Al 2 O 3 + 2NaOH = да се=> 2NaAlO 2 + H 2 O

Cr 2 O 3 + 2NaOH = да се=> 2NaCrO 2 + H 2 O

Fe 2 O 3 + 2NaOH = да се=> 2NaFeO 2 + H 2 O

Трябва да се отбележи, че солите, получени чрез сливане на амфотерни оксиди с твърди основи, могат лесно да бъдат получени от разтвори на съответните комплексни соли чрез изпаряване и последващо калциниране:

Na 2 = да се=> Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O

Na = да се=> NaAlO 2 + 2H 2 O

Взаимодействие на оксиди със средни соли

Най-често средните соли не реагират с оксиди.

Трябва обаче да научите следните изключения от това правило, които често се срещат на изпита.

Едно от тези изключения е, че амфотерните оксиди, както и силициевият диоксид (SiO 2), когато се слеят със сулфити и карбонати, изместват съответно серен диоксид (SO 2 ) и въглероден диоксид (CO 2 ) от последните. Например:

Al 2 O 3 + Na 2 CO 3 = да се=> 2NaAlO 2 + CO 2

SiO 2 + K 2 SO 3 = да се=> K 2 SiO 3 + SO 2

Също така реакциите на оксиди със соли могат условно да включват взаимодействието на серен диоксид и въглероден диоксид с водни разтвори или суспензии на съответните соли - сулфити и карбонати, което води до образуването на киселинни соли:

Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O = 2NaHCO 3

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2

Също така, серният диоксид, когато преминава през водни разтвори или суспензии на карбонати, измества въглеродния диоксид от тях поради факта, че сярната киселина е по-силна и по-стабилна киселина от въглеродната киселина:

K 2 CO 3 + SO 2 = K 2 SO 3 + CO 2

ORR, включващ оксиди

Редукция на метални и неметални оксиди

Точно както металите могат да реагират с разтвори на соли на по-малко активни метали, измествайки последните в свободна форма, металните оксиди при нагряване също могат да реагират с по-активни метали.

Нека припомним, че активността на металите може да се сравни или с помощта на серията активност на металите, или, ако един или два метала не са в серията активност, чрез тяхното положение един спрямо друг в периодичната таблица: по-ниският и спрямо остави метала, толкова по-активен е той. Също така е полезно да запомните, че всеки метал от семейството на AHM и ALP винаги ще бъде по-активен от метал, който не е представител на ALM или ALP.

По-специално, методът на алуминотермия, използван в промишлеността за получаване на такива трудни за редуциране метали като хром и ванадий, се основава на взаимодействието на метал с оксида на по-малко активен метал:

Cr 2 O 3 + 2Al = да се=> Al 2 O 3 + 2Cr

По време на алуминотермичния процес се генерира колосално количество топлина, като температурата на реакционната смес може да достигне повече от 2000 o C.

Също така, оксидите на почти всички метали, разположени в серията активност вдясно от алуминия, могат да бъдат редуцирани до свободни метали от водород (H 2), въглерод (C) и въглероден оксид (CO) при нагряване. Например:

Fe 2 O 3 + 3CO = да се=> 2Fe + 3CO 2

CuO+C= да се=> Cu + CO

FeO + H2 = да се=> Fe + H 2 O

Трябва да се отбележи, че ако металът може да има няколко степени на окисление, ако липсва използваният редуциращ агент, е възможна и непълна редукция на оксидите. Например:

Fe 2 O 3 + CO =t o=> 2FeO + CO 2

4CuO + C = да се=> 2Cu 2 O + CO 2

Оксиди на активни метали (алкални, алкалоземни, магнезиеви и алуминиеви) с водород и въглероден оксид не реагирайте.

Въпреки това, оксидите на активните метали реагират с въглерода, но по различен начин от оксидите на по-малко активните метали.

В рамките на програмата за единен държавен изпит, за да не се бърка, трябва да се приеме, че в резултат на реакцията на оксиди на активни метали (до Al включително) с въглерод, образуването на свободен алкален метал, алкален метал, Mg и Al е невъзможно. В такива случаи се образуват метален карбид и въглероден окис. Например:

2Al 2 O 3 + 9C = да се=> Al 4 C 3 + 6CO

CaO + 3C = да се=> CaC 2 + CO

Оксидите на неметали често могат да бъдат редуцирани от метали до свободни неметали. Например, при нагряване въглеродните и силициевите оксиди реагират с алкални, алкалоземни метали и магнезий:

CO2 + 2Mg = да се=> 2MgO + C

SiO2 + 2Mg = да се=>Si + 2MgO

При излишък на магнезий, последното взаимодействие също може да доведе до образуването магнезиев силицид Mg 2 Si:

SiO2 + 4Mg = да се=> Mg 2 Si + 2 MgO

Азотните оксиди могат да бъдат редуцирани относително лесно дори с по-малко активни метали, като цинк или мед:

Zn + 2NO = да се=> ZnO + N 2

NO 2 + 2Cu = да се=> 2CuO + N 2

Взаимодействие на оксиди с кислород

За да можете да отговорите на въпроса дали някой оксид реагира с кислород (O 2) в задачите на истинския Единен държавен изпит, първо трябва да запомните, че оксидите, които могат да реагират с кислород (от тези, които може да срещнете в самия изпит) могат да образуват само химични елементи от списъка:

въглерод C, силиций Si, фосфор P, сяра S, мед Cu, манган Mn, желязо Fe, хром Cr, азот N

Оксидите на всички други химични елементи, намерени в истинския Единен държавен изпит, реагират с кислорода няма да (!).

За по-визуално и удобно запаметяване на списъка с елементи, изброени по-горе, според мен е удобна следната илюстрация:

Всички химични елементи, способни да образуват оксиди, които реагират с кислород (от тези, които се срещат на изпита)

На първо място, сред изброените елементи трябва да се има предвид азотът N, т.к съотношението на неговите оксиди към кислорода се различава значително от оксидите на други елементи в горния списък.

Трябва ясно да се помни, че азотът може да образува общо пет оксида, а именно:

От всички азотни оксиди, които могат да реагират с кислорода самоНЕ. Тази реакция протича много лесно, когато NO се смеси както с чист кислород, така и с въздух. В този случай се наблюдава бърза промяна в цвета на газа от безцветен (NO) до кафяв (NO 2):

За да отговоря на въпроса - някой оксид на някой друг от изброените по-горе химични елементи реагира ли с кислород (т.е. С,Si, П, С, Cu, Мн, Fe, Кр) — На първо място, трябва да ги запомните основенстепен на окисление (CO). Ето ги и тях :

След това трябва да запомните факта, че от възможните оксиди на горните химични елементи само тези, които съдържат елемента в минимално състояние на окисление сред посочените по-горе, ще реагират с кислорода. В този случай степента на окисление на елемента се увеличава до най-близката възможна положителна стойност:

Оксидисе наричат ​​сложни вещества, чиито молекули включват кислородни атоми в степен на окисление - 2 и някой друг елемент.

може да се получи чрез директно взаимодействие на кислород с друг елемент или индиректно (например по време на разлагането на соли, основи, киселини). При нормални условия оксидите са в твърди, течни и газообразни състояния; този тип съединения са много често срещани в природата. Оксидите се намират в земната кора. Ръждата, пясъкът, водата, въглеродният диоксид са оксиди.

Те са солеобразуващи или несолеобразуващи.

Солеобразуващи оксиди- Това са оксиди, които образуват соли в резултат на химични реакции. Това са оксиди на метали и неметали, които при взаимодействие с вода образуват съответните киселини, а при взаимодействие с основи - съответните киселинни и нормални соли. Например,Медният оксид (CuO) е солеобразуващ оксид, тъй като например, когато реагира със солна киселина (HCl), се образува сол:

CuO + 2HCl → CuCl 2 + H 2 O.

В резултат на химични реакции могат да се получат други соли:

CuO + SO 3 → CuSO 4.

Несолеобразуващи оксидиТова са оксиди, които не образуват соли. Примерите включват CO, N2O, NO.

Солеобразуващите оксиди от своя страна са 3 вида: основни (от думата « база » ), кисели и амфотерни.

Основни оксидиТези метални оксиди се наричат ​​тези, които съответстват на хидроксиди, принадлежащи към класа на основите. Основните оксиди включват, например, Na 2 O, K 2 O, MgO, CaO и др.

Химични свойства на основните оксиди

1. Водоразтворимите основни оксиди реагират с вода, за да образуват основи:

Na 2 O + H 2 O → 2NaOH.

2. Реагират с киселинни оксиди, образувайки съответните соли

Na 2 O + SO 3 → Na 2 SO 4.

3. Реагирайте с киселини, за да образувате сол и вода:

CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O.

4. Реагирайте с амфотерни оксиди:

Li 2 O + Al 2 O 3 → 2LiAlO 2.

Ако съставът на оксидите съдържа неметал или метал с най-висока валентност (обикновено от IV до VII) като втори елемент, тогава такива оксиди ще бъдат киселинни. Киселинните оксиди (киселинни анхидриди) са онези оксиди, които съответстват на хидроксиди, принадлежащи към класа на киселините. Това са например CO 2, SO 3, P 2 O 5, N 2 O 3, Cl 2 O 5, Mn 2 O 7 и др. Киселинните оксиди се разтварят във вода и алкали, образувайки сол и вода.

Химични свойства на киселинните оксиди

1. Реагирайте с вода, за да образувате киселина:

SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4.

Но не всички киселинни оксиди реагират директно с вода (SiO 2 и др.).

2. Реагирайте с базирани оксиди, за да образувате сол:

CO 2 + CaO → CaCO 3

3. Реагира с алкали, образувайки сол и вода:

CO 2 + Ba(OH) 2 → BaCO 3 + H 2 O.

Част амфотерен оксидвключва елемент, който има амфотерни свойства. Амфотерността се отнася до способността на съединенията да проявяват киселинни и основни свойства в зависимост от условията.Например, цинковият оксид ZnO може да бъде или основа, или киселина (Zn(OH) 2 и H 2 ZnO 2). Амфотерността се изразява в това, че в зависимост от условията амфотерните оксиди проявяват основни или киселинни свойства.

Химични свойства на амфотерните оксиди

1. Реагирайте с киселини, за да образувате сол и вода:

ZnO + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 O.

2. Реагирайте с твърди алкали (по време на синтез), образувайки в резултат на реакцията сол - натриев цинкат и вода:

ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O.

Когато цинковият оксид взаимодейства с алкален разтвор (същия NaOH), възниква друга реакция:

ZnO + 2 NaOH + H 2 O => Na 2.

Координационното число е характеристика, която определя броя на близките частици: атоми или йони в молекула или кристал. Всеки амфотерен метал има свое собствено координационно число. За Be и Zn е 4; За и Al е 4 или 6; За и Cr е 6 или (много рядко) 4;

Амфотерните оксиди обикновено са неразтворими във вода и не реагират с нея.

Все още имате въпроси? Искате ли да знаете повече за оксидите?
За да получите помощ от учител -.
Първият урок е безплатен!

blog.site, при пълно или частично копиране на материал е необходима връзка към първоизточника.

Оксидите се разделят:

Номенклатура на оксидите.

В момента се използва международна номенклатура, според която всеки оксид се нарича оксид, показващ с римски цифри степента на окисление на елемента: серен оксид (IV) - ТАКА 2, железен (III) оксид - Fe 2 О 3 , въглероден окис (II) COи т.н.

Въпреки това все още има стари имена на оксиди:

Получаване на солеобразуващи оксиди.

Основни оксиди- оксиди на типичните метали, съответните им хидроксиди, които имат свойства на основи.

Киселинни оксиди- оксиди на неметали или преходни метали във висока степен на окисление.

Амфотерни оксиди.

Амфотерни оксидиимат двойна природа: те могат да взаимодействат с киселини и основи (алкали):

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

Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O = 2Na.

Типични амфотерни оксиди : H 2 O, BeO, Al 2 O 3, Cr 2 O 3, Fe 2 O 3и т.н.

Свойства на оксидите.

Оксиди- това са бинарни кислородни съединения, тоест сложни вещества, състоящи се от два елемента, единият от които е кислород.

E 2 +n O n -2- обща формула на оксиди, където

n - степен на окисление на елемента

2 - степен на окисление на кислорода

Имената на оксидите се състоят от думата "оксид" и името на елемента, образуващ оксида в родителен падеж (CaO - калциев оксид).

Схема за класификация на оксидите

Таблица за класификация на оксиди с примери

Таблица на методите за получаване на оксиди

Почти всички химически елементи образуват оксиди. В момента не са получени оксиди на хелий, неон и аргон.

Таблица с химични свойства на оксидите

_______________

Източник на информация:Насонова А.Е. Химия, учебна програма в таблици и формули, 1998г