Oksidien hajoaminen kuumennettaessa hapen kehittyessä. Epäorgaanisen kemian oppitunnit tenttiin valmistautumiseksi. Luettelo perusoksideista

Tänään aloitamme tutustumisen tärkeimpiin luokkiin epäorgaaniset yhdisteet. Epäorgaaniset aineet jaetaan koostumuksen mukaan, kuten jo tiedät, yksinkertaisiin ja monimutkaisiin.

Monimutkaiset epäorgaaniset aineet jaetaan neljään luokkaan: oksidit, hapot, emäkset, suolat. Aloitamme oksidiluokasta.

OKSIDIT

oksideja ovat yhdisteitä, jotka koostuvat kahdesta kemiallisia alkuaineita, joista yksi on happi, jonka valenssi on 2. Vain yksi kemiallinen alkuaine - fluori, yhdessä hapen kanssa, ei muodosta oksidia, vaan happifluoridia OF 2.
Niitä kutsutaan yksinkertaisesti - "oksidi + elementin nimi" (katso taulukko). Jos kemiallisen alkuaineen valenssi on muuttuva, se ilmaistaan ​​roomalaisella numerolla, joka on suluissa kemiallisen alkuaineen nimen jälkeen.

Oksidien luokitus

Kaikki oksidit voidaan jakaa kahteen ryhmään: suolaa muodostaviin (emäksinen, hapan, amfoteerinen) ja ei-suolaa muodostaviin tai välinpitämättömiin.

1). Perusoksidit ovat oksideja, jotka vastaavat emäksiä. Tärkeimmät oksidit ovat oksideja metallit 1 ja 2 ryhmät sekä metallit sivuryhmät valenssilla minä Ja II (paitsi ZnO - sinkkioksidi ja BeO – berylliumoksidi):

2). Happamat oksidit ovat oksideja, joita hapot vastaavat. Happamat oksidit ovat ei-metallioksidit (paitsi ei-suolaa muodostavat - välinpitämätön), samoin kuin metallioksidit sivuryhmät valenssilla alkaen V ennen VII (Esimerkiksi CrO 3 on kromi(VI)oksidi, Mn2O7 on mangaani(VII)oksidi):

3). Amfoteeriset oksidit ovat oksideja, jotka vastaavat emäksiä ja happoja. Nämä sisältävät metallioksidit pää- ja toissijaiset alaryhmät valenssilla III , Joskus IV sekä sinkki ja beryllium (esim. BeO, ZnO, Al 2 O 3, Cr 2 O 3).

4). Ei-suolaa muodostavat oksidit ovat oksideja, jotka ovat välinpitämättömiä hapoille ja emäksille. Nämä sisältävät ei-metallioksidit valenssilla minä Ja II (Esimerkiksi N20, NO, CO).

Johtopäätös: oksidien ominaisuuksien luonne riippuu ensisijaisesti alkuaineen valenssista.

Esimerkiksi kromioksidit:

CrO(II- pääasiallinen);

Cr 2 O 3 (III- amfoteerinen);

CrO 3 (VII- happo).

Oksidien luokitus

(vesiliukoisuuden perusteella)

Suorita tehtävät:

1. Kirjoita erikseen kemialliset kaavat suolaa muodostavia happamia ja emäksisiä oksideja.

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

2. Aineet annetaan : 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

Oksidien saaminen

Simulaattori "Hapen vuorovaikutus yksinkertaisten aineiden kanssa"

Oksidien fysikaaliset ominaisuudet

klo huonelämpötila useimmat oksidit ovat kiinteitä aineita (CaO, Fe 2 O 3 jne.), jotkut ovat nesteitä (H 2 O, Cl 2 O 7 jne.) ja kaasuja (NO, SO 2 jne.).

Oksidien kemialliset ominaisuudet

Oksidien käyttö

Jotkut oksidit eivät liukene veteen, mutta monet reagoivat veden kanssa yhdistyen:

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

CaO + H 2 O = Ca( vai niin) 2

Tuloksena on usein erittäin toivottavia ja hyödyllisiä yhdisteitä. Esimerkiksi H2SO4- rikkihappo, Ca (OH) 2 - sammutettu kalkki jne.

Jos oksidit ovat veteen liukenemattomia, ihmiset käyttävät myös tätä ominaisuutta taitavasti. Esimerkiksi sinkkioksidi ZnO on valkoista ainetta, joten sitä käytetään valkoisen öljymaalin (sinkkivalkoisen) valmistukseen. Koska ZnO on käytännöllisesti katsoen veteen liukenematon, kaikki pinnat voidaan maalata sinkkivalkoiseksi, myös ne, jotka ovat alttiina ilmakehän saostukselle. Liukenemattomuus ja myrkyttömyys mahdollistavat tämän oksidin käytön kosmeettisten voiteiden ja jauheiden valmistuksessa. Farmaseutit tekevät siitä supistavan ja kuivaavan jauheen ulkoiseen käyttöön.

Titaanioksidilla (IV) - TiO 2:lla on samat arvokkaat ominaisuudet. Sillä on myös kaunis valkoinen väri ja sitä käytetään titaanin valkoisen valmistukseen. TiO 2 ei liukene ainoastaan ​​veteen, vaan myös happoihin, joten tästä oksidista valmistetut pinnoitteet ovat erityisen stabiileja. Tämä oksidi lisätään muoviin antamaan sille valkoinen väri. Se on osa metalli- ja keraamisten astioiden emaleja.

Kromioksidi (III) - Cr 2 O 3 - erittäin vahvat tummanvihreät kiteet, jotka eivät liukene veteen. Cr 2 O 3:a käytetään pigmenttinä (maalina) koristeellisen vihreän lasin ja keramiikan valmistuksessa. Tunnettua GOI-pastaa (lyhenne nimestä "State Optical Institute") käytetään optiikan, metallin hiontaan ja kiillotukseen. tuotteet koruissa.

Korjaustehtävät

1. Kirjoita muistiin erikseen suolaa muodostavien happamien ja emäksisten oksidien kemialliset kaavat.

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

2. Aineet annetaan : 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

Valitse luettelosta: emäksiset oksidit, happamat oksidit, välinpitämättömät oksidit, amfoteeriset oksidit ja nimeä ne.

3. Viimeistele UCR, ilmoita reaktion tyyppi, nimeä reaktiotuotteet

Na20 + H20 =

N205 + H20 =

CaO + HNO3 =

NaOH + P 2 O 5 \u003d

K 2 O + CO 2 \u003d

Cu (OH) 2 \u003d? +?

4. Suorita muunnokset kaavion mukaisesti:

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

oksideja- nämä ovat monimutkaisia ​​aineita, jotka koostuvat kahden alkuaineen atomeista, joista toinen on happi, jonka hapetusaste on -2. Tässä tapauksessa happi liittyy vain vähemmän elektronegatiiviseen alkuaineeseen.

Toisesta alkuaineesta riippuen oksidit ovat erilaisia Kemialliset ominaisuudet. SISÄÄN koulun kurssi Oksidit jaetaan perinteisesti suolaa muodostaviin ja ei-suolaa muodostaviin. Jotkut oksidit luokitellaan suolan kaltaisiksi (kaksoisiksi).

Kaksinkertainen oksidit ovat joitain oksideja, joita muodostaa alkuaine, jolla on eri hapetusaste.

Suolaa muodostava oksidit jaetaan emäksisiin, amfoteerisiin ja happamiin.

Main Oksidit ovat oksideja, joilla on ominaisia ​​perusominaisuuksia. Näitä ovat metalliatomien muodostamat oksidit, joiden hapetusaste on +1 ja +2.

Hapan oksidit ovat oksideja, joille on tunnusomaista happamat ominaisuudet. Näitä ovat metalliatomien muodostamat oksidit, joiden hapetusaste on +5, +6 ja +7, sekä ei-metalliatomit.

Amfoteerinen oksidit ovat oksideja, joille on tunnusomaista sekä emäksiset että happamat ominaisuudet. Nämä ovat metallioksideja, joiden hapetusaste on +3 ja +4, sekä neljä oksidia, joiden hapetusaste on +2: ZnO, PbO, SnO ja BeO.

Ei-suolaa muodostava oksideilla ei ole tyypillisiä emäksisiä tai happamia ominaisuuksia, hydroksidit eivät vastaa niitä. Suolaa muodostamattomiin oksideihin kuuluu neljä oksidia: CO, NO, N 2 O ja SiO.

Oksidien luokitus

Oksidien saaminen

Yleiset menetelmät oksidien saamiseksi:

1. Yksinkertaisten aineiden vuorovaikutus hapen kanssa :

1.1. Metallien hapettuminen: useimmat metallit hapetetaan hapen vaikutuksesta oksideiksi, joilla on vakaa hapetustila.

Esimerkiksi , alumiini reagoi hapen kanssa muodostaen oksidin:

4Al + 3O 2 → 2Al 2O 3

Älä ole vuorovaikutuksessa hapen kanssa kulta, platina, palladium.

Natrium ilmakehän hapen kanssa hapettuessaan se muodostaa pääasiassa Na 2 O 2 -peroksidia,

2Na + O 2 → 2Na 2O 2

Kalium, cesium, rubidium muodostavat pääasiassa peroksideja, joiden koostumus on MeO 2:

K + O 2 → KO 2

Huomautuksia: metallit, joilla on vaihteleva hapetusaste, hapetetaan ilmakehän hapen vaikutuksesta pääsääntöisesti välihapetusasteeseen (+3):

4Fe + 3O 2 → 2Fe 2 O 3

4Cr + 3O 2 → 2Cr 2 O 3

Rauta palaa myös raudan muodostuessa - rautaoksidi (II, III):

3Fe + 2O 2 → Fe 3 O 4

1.2. Yksinkertaisten ei-metallisten aineiden hapetus.

Epämetallien hapetuksen aikana muodostuu pääsääntöisesti korkeimman hapetusasteen omaava ei-metallioksidi, jos happea on ylimäärä, tai epämetallioksidi, jolla on keskinkertainen hapetusaste, jos happea on pulaa.

Esimerkiksi, fosfori hapetetaan hapen ylimäärän vaikutuksesta fosfori(V)oksidiksi ja hapen puutteen vaikutuksesta fosfori(III)oksidiksi:

4P + 5O 2 (esim.) → 2P 2 O 5

4P + 3O 2 (viikko) → 2P 2 O 3

Mutta niitä on poikkeuksia .

Esimerkiksi, rikki palaa vain rikkioksidiksi (IV):

S + O 2 → SO 2

Rikkioksidia (VI) voidaan saada vain hapettamalla rikkioksidia (IV) ankarissa olosuhteissa katalyytin läsnä ollessa:

2SO2+ O2=2SO3

Happi hapettaa typpeä vain erittäin korkeassa lämpötilassa (noin 2000 °C) tai sähköpurkauksen vaikutuksesta ja vain typpioksidiksi (II):

N 2 + O 2 \u003d 2NO

Fluori F 2 ei hapetu hapen vaikutuksesta (fluori itse hapettaa happea). Muut halogeenit (kloori Cl 2 , bromi jne.), inertit kaasut (helium He, neon, argon, krypton) eivät ole vuorovaikutuksessa hapen kanssa.

2. Monimutkaisten aineiden hapetus(binääriyhdisteet): sulfidit, hydridit, fosfidit jne.

Kun monimutkaisia ​​aineita hapetetaan hapella, jotka yleensä koostuvat kahdesta alkuaineesta, muodostuu näiden alkuaineiden oksidien seos stabiileissa hapetustiloissa.

Esimerkiksi, kun rikkikiisua FeS 2 poltetaan, muodostuu rautaoksidia (III) ja rikkioksidia (IV):

4FeS 2 + 11O 2 → 2Fe 2O 3 + 8SO 2

Rikkivety palaa muodostamalla rikkioksidia (IV) ylimäärällä happea ja muodostumalla rikkiä hapenpuutteella:

2H 2S + 3O 2 (esim.) → 2H 2O + 2SO 2

2H 2S + O 2 (viikko) → 2H 2O + 2S

Mutta ammoniakki palaa muodostumisen mukana yksinkertainen aine N 2, koska typpi reagoi hapen kanssa vain ankarissa olosuhteissa:

4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H20

Mutta katalyytin läsnä ollessa ammoniakki hapettuu hapen vaikutuksesta typpioksidiksi (II):

4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H20

3. Hydroksidien hajoaminen. Oksideja voidaan saada myös hydroksideista - hapoista tai emäksistä. Jotkut hydroksidit ovat epästabiileja ja hajoavat spontaanisti oksidiksi ja vedeksi; joidenkin muiden (yleensä veteen liukenemattomien) hydroksidien hajottamiseksi on välttämätöntä lämmittää (kalsinoida) niitä.

hydroksidi → oksidi + vesi

hajoavat spontaanisti vesiliuoksessa hiilihappo, rikkihappo, ammoniumhydroksidi, hopea (I), kupari (I) hydroksidit:

H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2

H 2 SO 3 → H 2 O + SO 2

NH4OH → NH3 + H2O

2AgOH → Ag 2O + H2O

2CuOH → Cu 2 O + H 2 O

Kuumennettaessa suurin osa liukenemattomista hydroksideista hajoaa oksideiksi - piihapoksi, raskasmetallihydroksideiksi - rauta(III)hydroksidiksi jne.:

H 2 SiO 3 → H 2 O + SiO 2

2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O

4. Toinen tapa saada oksideja on monimutkaisten yhdisteiden - suolojen - hajoaminen .

Esimerkiksi, liukenemattomat karbonaatit ja litiumkarbonaatti hajoavat kuumennettaessa oksideiksi:

Li 2CO 3 → H 2 O + Li 2 O

CaCO 3 → CaO + CO 2

Voimakkaiden hapettavien happojen (nitraatit, sulfaatit, perkloraatit jne.) muodostamat suolat hajoavat kuumennettaessa yleensä hapetustilan muuttuessa:

2Zn(NO 3) 2 → 2ZnO + 4NO 2 + O 2

Voit lukea lisää nitraattien hajoamisesta artikkelista.

Oksidien kemialliset ominaisuudet

Merkittävä osa oksidien kemiallisista ominaisuuksista kuvataan epäorgaanisten aineiden pääluokkien välisen suhteen kaaviolla.

Ennen kuin alamme puhua oksidien kemiallisista ominaisuuksista, meidän on muistettava, että kaikki oksidit on jaettu 4 tyyppiin, nimittäin emäksisiin, happamiin, amfoteerisiin ja ei-suolaa muodostaviin. Minkä tahansa oksidin tyypin määrittämiseksi sinun on ensin ymmärrettävä, onko metallin vai ei-metallin oksidi edessäsi, ja käytä sitten algoritmia (sinun on opittava se!), joka on esitetty seuraavassa taulukossa. :

Edellä mainittujen oksidityyppien lisäksi esittelemme myös kaksi muuta emäksisten oksidien alatyyppiä niiden kemiallisen aktiivisuuden perusteella, nimittäin aktiiviset emäksiset oksidit Ja inaktiiviset emäksiset oksidit.

• TO aktiiviset emäksiset oksidit Viitataan alkali- ja maa-alkalimetallien oksideihin (kaikki ryhmien IA ja IIA alkuaineet paitsi vety H, beryllium Be ja magnesium Mg). Esimerkiksi Na 2 O, CaO, Rb 2 O, SrO jne.
• TO inaktiiviset emäksiset oksidit annamme kaikki tärkeimmät oksidit, jotka eivät sisälly luetteloon aktiiviset emäksiset oksidit. Esimerkiksi FeO, CuO, CrO jne.

On loogista olettaa, että aktiiviset emäksiset oksidit tulevat usein niihin reaktioihin, jotka eivät mene matala-aktiivisiin.

On huomattava, että huolimatta siitä, että vesi on itse asiassa ei-metallin oksidi (H 2 O), sen ominaisuuksia tarkastellaan yleensä erillään muiden oksidien ominaisuuksista. Tämä johtuu sen erityisen valtavasta jakautumisesta ympärillämme olevaan maailmaan, ja siksi useimmissa tapauksissa vesi ei ole reagenssi, vaan väliaine, jossa lukemattomia kemialliset reaktiot. Usein se kuitenkin osallistuu suoraan erilaisiin muunnoksiin, erityisesti jotkut oksidiryhmät reagoivat sen kanssa.

Mitkä oksidit reagoivat veden kanssa?

Kaikista oksideista vedellä reagoida vain:

1) kaikki aktiiviset emäksiset oksidit (alkalimetallien ja maa-alkalimetallien oksidit);

2) kaikki happamat oksidit, paitsi piidioksidi (SiO 2);

nuo. Edellä olevasta seuraa, että vedellä älä reagoi:

1) kaikki matala-aktiiviset emäksiset oksidit;

2) kaikki amfoteeriset oksidit;

3) suolaa muodostamattomat oksidit (NO, N 2 O, CO, SiO).

Huomautus:

Magnesiumoksidi reagoi hitaasti veden kanssa keitettäessä. Ilman voimakasta kuumennusta MgO:n reaktio H20:n kanssa ei etene.

Kyky määrittää, mitkä oksidit voivat reagoida veden kanssa, jopa ilman kykyä kirjoittaa vastaavia reaktioyhtälöitä, antaa jo mahdollisuuden saada pisteitä joistakin kokeen koeosan kysymyksistä.

Katsotaan nyt, kuinka tietyt oksidit lopulta reagoivat veden kanssa, ts. oppia kirjoittamaan vastaavat reaktioyhtälöt.

Aktiiviset emäksiset oksidit Reagoivat veden kanssa, muodostavat vastaavia hydroksideja. Muista, että vastaava metallioksidi on hydroksidi, joka sisältää metallin samassa hapetustilassa kuin oksidi. Joten esimerkiksi kun aktiiviset emäksiset oksidit K + 1 2 O ja Ba + 2 O reagoivat veden kanssa, muodostuu vastaavat hydroksidit K + 1 OH ja Ba + 2 (OH) 2:

K 2 O + H 2 O \u003d 2KOH- kaliumhydroksidi

BaO + H 2 O \u003d Ba (OH) 2– bariumhydroksidi

Kaikki aktiivisia emäksisiä oksideja (alkalimetallien ja maa-alkalimetallien oksidit) vastaavat hydroksidit ovat emäksiä. Alkalit ovat kaikki vesiliukoisia metallihydroksideja sekä huonosti liukenevia kalsiumhydroksidia Ca (OH) 2 (poikkeuksena).

Happamien oksidien vuorovaikutus veden kanssa sekä aktiivisten emäksisten oksidien reaktio veden kanssa johtaa vastaavien hydroksidien muodostumiseen. Vain happamien oksidien tapauksessa ne eivät vastaa emäksisiä, vaan happamia hydroksideja, joita kutsutaan useammin hapetetut hapot. Muista, että vastaava happooksidi on happea sisältävä happo, joka sisältää happoa muodostavan alkuaineen samassa hapetustilassa kuin oksidissa.

Jos siis esimerkiksi halutaan kirjoittaa yhtälö happaman oksidin SO 3 vuorovaikutukselle veden kanssa, meidän on ensin muistettava tärkeimmät niistä, joita on tutkittu koulun opetussuunnitelma, rikkiä sisältävät hapot. Näitä ovat rikkivety H 2 S, rikkipitoiset H 2 SO 3 ja rikkihapot H 2 SO 4 . Vetysulfidihappo H 2 S, kuten voit helposti nähdä, ei ole happea sisältävä, joten sen muodostuminen SO 3:n vuorovaikutuksessa veden kanssa voidaan välittömästi sulkea pois. Hapoista H 2 SO 3 ja H 2 SO 4 rikki hapetustilassa +6, kuten oksidissa SO 3, sisältää vain rikkihappoa H 2 SO 4. Siksi hän muodostuu SO 3:n reaktiossa veden kanssa:

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

Samoin oksidi N 2 O 5, joka sisältää typpeä hapetustilassa +5, reagoi veden kanssa, muodostaa typpihappoa HNO 3, mutta ei missään tapauksessa typpipitoista HNO 2:ta, koska typpihapossa typen hapetustila, kuten N 2 O 5:ssä , yhtä suuri kuin +5, ja typpipitoisessa - +3:

N +5 2 O 5 + H 2 O \u003d 2HN + 5 O 3

Poikkeus:

Typpioksidi (IV) (NO 2) on ei-metallioksidi, jonka hapetusaste on +4, ts. aivan tämän luvun alussa olevassa taulukossa kuvatun algoritmin mukaisesti se on liitettävä happamiin oksideihin. Ei kuitenkaan ole happoa, joka sisältää typpeä hapetustilassa +4.

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

Oksidien vuorovaikutus keskenään

Ensinnäkin on ymmärrettävä selvästi, että suolaa muodostavien oksidien (happamien, emäksisten, amfoteeristen) joukossa saman luokan oksidien välisiä reaktioita ei tapahdu melkein koskaan, ts. Suurimmassa osassa tapauksista vuorovaikutus on mahdotonta:

1) emäksinen oksidi + emäksinen oksidi ≠

2) happooksidi + happooksidi ≠

3) amfoteerinen oksidi + amfoteerinen oksidi ≠

Vaikka eri tyyppeihin kuuluvien oksidien välinen vuorovaikutus on lähes aina mahdollista, ts. melkein aina virtaus reaktiot välillä:

1) emäksinen oksidi ja happooksidi;

2) amfoteerinen oksidi ja happooksidi;

3) amfoteerinen oksidi ja emäksinen oksidi.

Kaikkien tällaisten vuorovaikutusten seurauksena tuote on aina keskimääräinen (normaali) suola.

Tarkastellaanpa kaikkia näitä vuorovaikutuspareja yksityiskohtaisemmin.

Vuorovaikutuksen seurauksena:

Me x O y + happooksidi, missä Me x O y - metallioksidi (emäksinen tai amfoteerinen)

muodostuu suola, joka koostuu metallikationista Me (alkuperäisestä Me x O y:stä) ja happooksidia vastaavasta hapon happojäännöksestä.

Yritetään esimerkiksi kirjoittaa vuorovaikutusyhtälöt seuraaville reagenssipareille:

Na 2 O + P 2 O 5 Ja Al 2O 3 + SO 3

Ensimmäisessä reagenssiparissa näemme emäksisen oksidin (Na 2 O) ja happaman oksidin (P 2 O 5). Toisessa - amfoteerinen oksidi (Al 2 O 3) ja happooksidi (SO 3).

Kuten jo mainittiin, emäksisen/amfoteerisen oksidin ja happaman oksidin vuorovaikutuksen seurauksena muodostuu suola, joka koostuu metallikationista (alkuperäisestä emäksestä/amfoteerisesta oksidista) ja hapon happojäännöksestä, joka vastaa alkuperäinen hapan oksidi.

Siten Na 2 O:n ja P 2 O 5:n vuorovaikutuksen pitäisi muodostaa suola, joka koostuu Na + -kationeista (Na 2 O:sta) ja happojäännöksestä PO 4 3-, koska oksidi P +5 205 vastaa happoa H3P +5 O 4. Nuo. Tämän vuorovaikutuksen seurauksena muodostuu natriumfosfaattia:

3Na 2 O + P 2 O 5 \u003d 2Na 3 PO 4- natriumfosfaatti

Al 2 O 3:n ja SO 3:n vuorovaikutuksen pitäisi puolestaan ​​muodostaa suola, joka koostuu Al 3+ -kationeista (Al 2 O 3:sta) ja happojäännöksestä SO 4 2-, koska oksidi S +6 O 3 vastaa happoa H2S +6 O 4. Siten tämän reaktion tuloksena saadaan alumiinisulfaattia:

Al 2 O 3 + 3SO 3 \u003d Al 2 (SO 4) 3- alumiinisulfaatti

Tarkempaa on amfoteeristen ja emäksisten oksidien välinen vuorovaikutus. Nämä reaktiot suoritetaan korkeissa lämpötiloissa, ja niiden esiintyminen on mahdollista johtuen siitä, että amfoteerinen oksidi ottaa itse asiassa happaman roolin. Tämän vuorovaikutuksen seurauksena muodostuu tietyn koostumuksen suola, joka koostuu metallikationista, joka muodostaa alkuperäisen emäksisen oksidin, ja "happojäännöksestä" / anionista, joka sisältää metallin amfoteerisesta oksidista. Kaava sellaiselle "happojäännökselle" / anionille yleisnäkymä voidaan kirjoittaa muodossa MeO 2 x - , jossa Me on metalli amfoteerisesta oksidista ja x = 2 amfoteeristen oksidien yleiskaavan muodossa Me + 2 O (ZnO, BeO, PbO) ja x = 1 - amfoteerisille oksideille, joiden yleinen kaava on tyyppi Me +3 2 O 3 (esimerkiksi Al 2 O 3, Cr 2 O 3 ja Fe 2 O 3).

Yritetään kirjoittaa esimerkkinä vuorovaikutusyhtälöt

ZnO + Na2O Ja Al203 + BaO

Ensimmäisessä tapauksessa ZnO on amfoteerinen oksidi, jonka yleinen kaava on Me +2 O, ja Na 2 O on tyypillinen emäksinen oksidi. Edellä olevan mukaan niiden vuorovaikutuksen seurauksena pitäisi muodostua suola, joka koostuu emäksisen oksidin muodostavasta metallikationista, ts. meidän tapauksessamme Na + (Na 2 O:sta) ja "happojäännös" / anioni, jonka kaava on ZnO 2 2-, koska amfoteerisen oksidin yleinen kaava on muotoa Me + 2 O. tuloksena oleva suola näyttää Na 2 ZnO 2:lta, jos sen yhden rakenneyksikön ("molekyylien") sähköinen neutraalisuus edellyttää:

ZnO + Na20 = t o=> Na 2 ZnO 2

Kun kyseessä on vuorovaikutuksessa oleva reagenssipari Al 2 O 3 ja BaO, ensimmäinen aine on amfoteerinen oksidi, jonka yleinen kaava on muotoa Me +3 2 O 3, ja toinen on tyypillinen emäksinen oksidi. Tällöin muodostuu emäksisen oksidin metallikationin sisältävä suola, ts. Ba2+ (BaO:sta) ja "happojäännös"/anioni Al02-. Nuo. tuloksena olevan suolan kaava, jollei sen yhden rakenneyksikön ("molekyylien" sähköisen neutraalisuuden ehto on), on muotoa Ba(AlO 2) 2, ja itse vuorovaikutusyhtälö kirjoitetaan seuraavasti:

Al 2O 3 + BaO = t o=> Ba (AlO 2) 2

Kuten yllä kirjoitimme, reaktio etenee melkein aina:

Me x O y + happooksidi,

jossa Me x O y on joko emäksinen tai amfoteerinen metallioksidi.

On kuitenkin syytä muistaa kaksi "niukkaa" hapanta oksidia - hiilidioksidi (CO 2) ja rikkidioksidi (SO 2). Niiden "uteliaisuus" on siinä, että ilmeisistä happamista ominaisuuksista huolimatta CO 2:n ja SO 2:n aktiivisuus ei riitä niiden vuorovaikutukseen heikosti aktiivisten emäksisten ja amfoteeristen oksidien kanssa. Metallien oksideista ne reagoivat vain aktiiviset emäksiset oksidit(alkalimetallin ja maa-alkalimetallin oksidit). Joten esimerkiksi Na 2 O ja BaO, jotka ovat aktiivisia emäksisiä oksideja, voivat reagoida niiden kanssa:

CO 2 + Na 2 O \u003d Na 2 CO 3

SO 2 + BaO = BaSO 3

Vaikka CuO- ja Al 2 O 3 -oksidit, jotka eivät liity aktiivisiin emäksisiin oksideihin, eivät reagoi CO 2:n ja SO 2:n kanssa:

CO 2 + CuO ≠

CO 2 + Al 2 O 3 ≠

SO 2 + CuO ≠

SO 2 + Al 2O 3 ≠

Oksidien vuorovaikutus happojen kanssa

Emäksiset ja amfoteeriset oksidit reagoivat happojen kanssa. Tämä muodostaa suoloja ja vettä:

FeO + H 2 SO 4 \u003d FeSO 4 + H 2 O

Suolaamattomat oksidit eivät reagoi happojen kanssa ollenkaan, ja happamat oksidit eivät useimmissa tapauksissa reagoi happojen kanssa.

Milloin happooksidi reagoi hapon kanssa?

Päättää osa tenttiä vastausvaihtoehdoilla sinun tulee olettaa ehdollisesti, että happamat oksidit eivät reagoi happooksidien tai happojen kanssa, paitsi seuraavissa tapauksissa:

1) piidioksidi, joka on hapan oksidi, reagoi fluorivetyhapon kanssa liukenemalla siihen. Erityisesti tämän reaktion ansiosta lasi voidaan liuottaa fluorivetyhappoon. HF:n ylimäärän tapauksessa reaktioyhtälöllä on muoto:

SiO 2 + 6HF \u003d H2 + 2H 2O,

ja HF:n puuttuessa:

SiO 2 + 4HF \u003d SiF 4 + 2H 2 O

2) SO 2, koska se on happooksidi, reagoi helposti vetysulfidihapon H 2 S kanssa tyypin mukaan yhteissuhde:

S + 4 O 2 + 2 H 2 S - 2 \u003d 3S 0 + 2 H 2 O

3) Fosfori(III)oksidi P 2 O 3 voi reagoida hapettavien happojen kanssa, joita ovat väkevä rikkihappo ja typpihappo pitoisuuksilta riippumatta. Tässä tapauksessa fosforin hapetusaste nousee +3:sta +5:een:

Oksidien vuorovaikutus metallihydroksidien kanssa

Happamat oksidit reagoivat sekä emäksisten että amfoteeristen metallihydroksidien kanssa. Tässä tapauksessa muodostuu suola, joka koostuu metallikationista (alkuperäisestä metallihydroksidista) ja hapon happojäännöksestä, joka vastaa happooksidia.

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

Happooksidit, jotka vastaavat moniemäksisiä happoja, voivat muodostaa sekä normaaleja että happamia suoloja emästen kanssa:

CO 2 + 2NaOH \u003d Na 2CO 3 + H 2 O

CO 2 + NaOH = NaHC03

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

P 2 O 5 + 4 KOH \u003d 2K 2 HPO 4 + H 2 O

P 2 O 5 + 2 KOH + H 2 O \u003d 2KH 2 PO 4

"Hienot" oksidit CO 2 ja SO 2, joiden aktiivisuus, kuten jo mainittiin, ei riitä niiden reaktion etenemiseen matala-aktiivisten emäksisten ja amfoteeristen oksidien kanssa, reagoivat kuitenkin suurimmaksi osaksi niitä vastaavat metallihydroksidit. Tarkemmin sanottuna hiilidioksidi ja rikkidioksidi ovat vuorovaikutuksessa liukenemattomien hydroksidien kanssa niiden suspensiona vedessä. Tässä tapauksessa vain perus O ilmeiset suolat, joita kutsutaan hydroksokarbonaatteiksi ja hydroksosulfiiteiksi, ja keskisuurten (normaalien) suolojen muodostuminen on mahdotonta:

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

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

Kuitenkin esimerkiksi +3 hapetustilassa olevien metallihydroksidien kanssa, kuten Al (OH) 3, Cr (OH) 3 jne., hiilidioksidi ja rikkidioksidi eivät reagoi lainkaan.

On myös huomioitava piidioksidin (SiO 2) erityinen inertisyys, jota tavallisimmin esiintyy luonnossa tavallisen hiekan muodossa. Tämä oksidi on hapan, mutta metallihydroksidien joukossa se pystyy reagoimaan vain väkevien (50-60%) alkaliliuosten kanssa sekä puhtaiden (kiinteiden) alkalien kanssa fuusion aikana. Tässä tapauksessa muodostuu silikaatteja:

2NaOH + Si02 = t o=> Na 2 SiO 3 + H 2 O

Metallihydroksidien amfoteeriset oksidit reagoivat vain alkalien (alkali- ja maa-alkalimetallien hydroksidien) kanssa. Tässä tapauksessa, kun reaktio suoritetaan vesiliuoksissa, muodostuu liukoisia kompleksisia suoloja:

ZnO + 2NaOH + H2O \u003d Na2- natriumtetrahydroksosinkaatti

BeO + 2NaOH + H2O \u003d Na 2- natriumtetrahydroksoberylaatti

Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O \u003d 2Na- natriumtetrahydroksoaluminaatti

Ja kun nämä samat amfoteeriset oksidit fuusioidaan alkalien kanssa, saadaan suoloja, jotka koostuvat alkali- tai maa-alkalimetallikationista ja MeO 2 x -tyyppisestä anionista, jossa x= 2 amfoteerisen oksidin tyypin Me +2 O tapauksessa ja x= 1 amfoteeriselle oksidille, jonka muoto on Me 2 +2 O 3:

ZnO + 2NaOH = t o=> Na 2 ZnO 2 + H 2 O

BeO + 2NaOH = t o=> Na 2 BeO 2 + H 2 O

Al 2O 3 + 2NaOH \u003d t o=> 2NaAlO 2 + H2O

Cr 2 O 3 + 2NaOH \u003d t o=> 2NaCrO 2 + H 2O

Fe 2O 3 + 2NaOH \u003d t o=> 2NaFeO 2 + H 2 O

On huomattava, että suoloja, jotka on saatu fuusioimalla amfoteerisia oksideja kiinteisiin emäksiin, voidaan helposti saada vastaavien emästen liuoksista. monimutkaiset suolat niiden haihdutus ja sitä seuraava kalsinointi:

Na2 = t o=> Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O

Na = t o=> NaAlO 2 + 2H 2 O

Oksidien vuorovaikutus keskimääräisten suolojen kanssa

Useimmiten keskisuuret suolat eivät reagoi oksidien kanssa.

Sinun tulisi kuitenkin oppia seuraavat poikkeukset tähän sääntöön, joita löytyy usein kokeesta.

Yksi näistä poikkeuksista on se, että amfoteeriset oksidit sekä piidioksidi (SiO 2) syrjäyttävät rikkipitoiset (SO 2) ja hiilidioksidi (CO 2) kaasut jälkimmäisistä, kun ne sulautuvat sulfiittien ja karbonaattien kanssa. Esimerkiksi:

Al 2O 3 + Na 2CO 3 \u003d t o=> 2NaAlO 2 + CO 2

SiO 2 + K 2 SO 3 \u003d t o=> K 2 SiO 3 + SO 2

Myös oksidien reaktiot suolojen kanssa voidaan katsoa ehdollisesti johtuvan rikkidioksidin ja hiilidioksidin vuorovaikutuksesta vastaavien suolojen - sulfiittien ja karbonaattien - vesiliuosten tai suspensioiden kanssa, mikä johtaa happamien suolojen muodostumiseen:

Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d 2NaHCO 3

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d Ca (HCO 3) 2

Lisäksi rikkidioksidi syrjäyttää niistä hiilidioksidia, kun se kuljetetaan karbonaattien vesiliuosten tai suspensioiden läpi, koska rikkihappo on vahvempaa ja stabiili happo kuin hiiltä:

K 2 CO 3 + SO 2 \u003d K 2 SO 3 + CO 2

OVR, johon liittyy oksideja

Metallien ja ei-metallien oksidien talteenotto

Aivan kuten metallit voivat reagoida vähemmän aktiivisten metallien suolaliuosten kanssa ja syrjäyttää nämä vapaassa muodossaan, metallioksidit voivat kuumennettaessa reagoida enemmän aktiiviset metallit.

Muista, että voit verrata metallien aktiivisuutta joko käyttämällä metallien aktiivisuussarjoja tai, jos yksi tai kaksi metallia ei ole aktiivisuussarjassa kerralla, niiden sijainnin perusteella suhteessa toisiinsa jaksollisessa taulukossa: alempi ja jättänyt metallin, sitä aktiivisempi se on. On myös hyödyllistä muistaa, että mikä tahansa metalli SM- ja SHM-perheestä on aina aktiivisempi kuin metalli, joka ei edusta SHM:ää tai SHM:ää.

Erityisesti teollisuudessa käytetty aluminoterminen menetelmä vaikeasti talteenotettavien metallien, kuten kromin ja vanadiinin, saamiseksi perustuu metallin vuorovaikutukseen vähemmän aktiivisen metallin oksidin kanssa:

Cr 2O 3 + 2Al = t o=> Al 2 O 3 + 2Cr

Aluminotermian aikana syntyy valtava määrä lämpöä ja reaktioseoksen lämpötila voi nousta yli 2000 o C:een.

Myös lähes kaikkien alumiinin oikealla puolella olevien aktiivisuussarjassa olevien metallien oksidit voidaan pelkistää vapaiksi metalleiksi vedyllä (H 2), hiilellä (C) ja hiilimonoksidilla (CO) kuumennettaessa. Esimerkiksi:

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

CuO+C= t o=> Cu + CO

FeO + H 2 \u003d t o=> Fe + H2O

On huomattava, että jos metallilla voi olla useita hapetusasteita, käytetyn pelkistimen puuttuessa, oksidien epätäydellinen pelkistyminen on myös mahdollista. Esimerkiksi:

Fe 2 O 3 + CO =to=> 2FeO + CO 2

4CuO+C= t o=> 2Cu 2O + CO 2

Aktiivisten metallien oksidit (alkali, maa-alkali, magnesium ja alumiini) vedyn ja hiilimonoksidin kanssa älä reagoi.

Aktiivisten metallien oksidit reagoivat kuitenkin hiilen kanssa, mutta eri tavalla kuin vähemmän aktiivisten metallien oksidit.

Osana KÄYTÄ ohjelmia, jotta ei sekoitu, on oletettava, että aktiivisten metallioksidien (Al mukaan lukien) reaktion seurauksena hiilen kanssa vapaan alkalimetallin, maa-alkalimetallin, Mg:n ja myös Al:n muodostuminen on mahdotonta . Tällaisissa tapauksissa tapahtuu metallikarbidin ja hiilimonoksidin muodostumista. Esimerkiksi:

2Al 2 O 3 + 9C \u003d t o=> Al 4 C 3 + 6CO

CaO + 3C = t o=> CaC2 + CO

Metallit voivat usein pelkistää ei-metallioksidit vapaiksi ei-metalleiksi. Joten esimerkiksi hiilen ja piin oksidit reagoivat kuumennettaessa alkalin, maa-alkalimetallien ja magnesiumin kanssa:

CO 2 + 2Mg = t o=> 2MgO + C

SiO2 + 2Mg = t o=> Si + 2MgO

Magnesiumin ylimäärällä jälkimmäinen vuorovaikutus voi myös johtaa muodostumiseen magnesiumsilidi Mg2Si:

Si02 + 4Mg = t o=> Mg2Si + 2MgO

Typen oksideja voidaan pelkistää suhteellisen helposti myös vähemmän aktiivisilla metalleilla, kuten sinkillä tai kuparilla:

Zn + 2NO = t o=> ZnO + N 2

2NO2 + 4Cu = t o=> 4CuO + N 2

Oksidien vuorovaikutus hapen kanssa

Jotta voisit vastata kysymykseen siitä, reagoiko jokin oksidi hapen (O 2) kanssa todellisen kokeen tehtävissä, sinun on ensin muistettava, että hapen kanssa reagoivat oksidit (niistä, joita voit kohdata itse koe) voi muodostaa vain kemiallisia elementtejä luettelosta:

hiili C, pii Si, fosfori P, rikki S, kupari Cu, mangaani Mn, rauta Fe, kromi Cr, typpi N

Kaikkien muiden kemiallisten alkuaineiden oksidit, joita kohdataan todellisessa KÄYTÖSSÄ, reagoivat hapen kanssa ei (!).

Yllä olevan elementtiluettelon visuaalisempaa helpompaa muistamista varten mielestäni seuraava kuva on kätevä:

Kaikki kemialliset alkuaineet, jotka pystyvät muodostamaan oksideja, jotka reagoivat hapen kanssa (kokeessa kohdatuista)

Ensinnäkin lueteltujen alkuaineiden joukossa on otettava huomioon typpi N, koska. sen oksidien ja hapen välinen suhde poikkeaa huomattavasti yllä olevan luettelon muiden alkuaineiden oksideista.

On syytä muistaa selvästi, että yhteensä typpi pystyy muodostamaan viisi oksidia, nimittäin:

Kaikista typen oksideista happi voi reagoida vain EI. Tämä reaktio etenee erittäin helposti, kun NO sekoitetaan sekä puhtaan hapen että ilman kanssa. Tässä tapauksessa havaitaan kaasun värin nopea muutos värittömästä (NO) ruskeaksi (NO 2):

Vastatakseen kysymykseen - reagoiko minkä tahansa muun edellä mainitun kemiallisen alkuaineen oksidi hapen kanssa (ts. KANSSA,Si, P, S, Cu, Mn, Fe, Cr) — Ensinnäkin sinun on muistettava ne pää hapetusaste (CO). Täällä he ovat :

Seuraavaksi sinun on muistettava se tosiasia, että yllä olevien kemiallisten alkuaineiden mahdollisista oksideista vain ne, jotka sisältävät elementin minimissä, edellä mainittujen joukossa, hapetustilat reagoivat hapen kanssa. Tässä tapauksessa elementin hapetusaste nousee lähimpään positiivinen arvo mahdollisista:

2. Oksidien luokittelu, valmistus ja ominaisuudet

Binääriyhdisteistä oksidit ovat tunnetuimpia. Oksidit ovat yhdisteitä, jotka koostuvat kahdesta alkuaineesta, joista toinen on happi, jonka hapetusaste on -2. Toiminnallisten ominaisuuksien mukaan oksidit jaetaan alaryhmiin suolaa muodostava ja ei-suolaa muodostava (välinpitämätön). Suolaa muodostavat oksidit puolestaan ​​jaetaan emäksisiin, happamiin ja amfoteerisiin.

Oksidien nimet muodostetaan käyttämällä sanaa "oksidi" ja elementin venäjänkielistä nimeä genitiivissä, mikä osoittaa elementin valenssin roomalaisin numeroin, esimerkiksi: SO 2 - rikkioksidi (IV), SO 3 - rikkioksidi (VI), CrO - kromioksidi (II), Cr 2O 3 - kromioksidi (III).

2.1. Perusoksidit

Emäksiset oksidit ovat niitä, jotka reagoivat happojen (tai happamien oksidien) kanssa muodostaen suoloja.

Emäksiset oksidit sisältävät tyypillisten metallien oksideja, ne vastaavat emästen ominaisuuksilla varustettuja hydroksideja (emäksisiä hydroksideja), ja alkuaineen hapetusaste ei muutu siirtyessään oksidista hydroksidiin, esim.

Emäksisten oksidien saaminen

1. Metallien hapettuminen, kun niitä kuumennetaan happiatmosfäärissä:

2Mg + O 2 \u003d 2MgO,

2Cu + O 2 \u003d 2CuO.

Tämä menetelmä ei sovellu alkalimetalleille, jotka hapettuessaan muodostavat yleensä peroksideja ja superoksideja, ja vain litium palaessaan muodostaa oksidin. Li2O.

2. Sulfidipaahtaminen:

2 CuS + 3 O 2 \u003d 2 CuO + 2 SO 2,

4 FeS 2 + 11 O 2 \u003d 2 Fe 2 O 3 + 8 SO 2.

Menetelmä ei sovellu aktiivisille metallisulfideille, jotka hapettavat sulfaatiksi.

3. Hydroksidien hajoaminen (korkeassa lämpötilassa):

C u (OH) 2 \u003d CuO + H 2 O.

Alkalimetallioksideja ei voida saada tällä menetelmällä.

4. Happipitoisten happojen suolojen hajoaminen (korkeassa lämpötilassa):

VaCO 3 \u003d BaO + CO 2,

2Pb (NO 3) 2 \u003d 2PbO + 4NO 2 + O 2,

4 FeSO 4 \u003d 2 Fe 2 O 3 + 4 SO 2 + O 2.

Tämä menetelmä oksidien saamiseksi on erityisen helppo nitraateille ja karbonaateille, mukaan lukien emäksiset suolat:

(ZnOH) 2 CO 3 \u003d 2ZnO + CO 2 + H 2 O.

Emäksisten oksidien ominaisuudet

Suurin osa emäksisistä oksideista on luonteeltaan ionisia kiinteitä kiteisiä aineita, kidehilan solmukohdissa on metalli-ioneja, jotka liittyvät melko voimakkaasti oksidi-ioneihin O - 2, joten tyypillisten metallien oksideilla on korkea sulamis- ja kiehumispiste.

1. Useimmat emäksiset oksidit eivät hajoa kuumennettaessa, lukuun ottamatta elohopean ja jalometallien oksideja:

2HgO \u003d 2Hg + O 2,

2Ag 2 O \u003d 4Ag + O 2.

2. Emäksiset oksidit voivat kuumennettaessa reagoida happamien ja amfoteeristen oksidien kanssa, happojen kanssa:

BaO + SiO 2 \u003d BaSiO 3,

MgO + Al 2 O 3 \u003d Mg (AlO 2) 2,

ZnO + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2 O.

3. Lisäämällä (suoraan tai epäsuorasti) vettä emäksiset oksidit muodostavat emäksiä (emäksisiä hydroksideja). Alkali- ja maa-alkalimetallien oksidit reagoivat suoraan veden kanssa:

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

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

Poikkeuksena on magnesiumoksidi. MgO . Magnesiumhydroksidia ei voida saada siitä. Mg(OH ) 2 vuorovaikutuksessa veden kanssa.

4. Kuten kaikki muutkin oksidit, emäksiset oksidit voivat osallistua redox-reaktioihin:

Fe 2 O 3 + 2Al \u003d Al 2 O 3 + 2Fe,

3CuO + 2NH3 \u003d 3Cu + N2 + 3H20,

4 FeO + O 2 \u003d 2 Fe 2 O 3.

M.V. Andriukhova, L.N. Borodin

Oksidien vuorovaikutus veden kanssa

* Lähde: "Läpäisen USE. Itseopiskelukurssin", s. 143.

Oksidien vuorovaikutus keskenään

1. Samantyyppiset oksidit eivät ole vuorovaikutuksessa toistensa kanssa:

Na 2 O + CaO → ei reaktiota
CO 2 + SO 3 → ei reaktiota

2. Yleensä oksideja erilaisia ​​tyyppejä olla vuorovaikutuksessa toistensa kanssa (poikkeukset: CO 2, SO 2, niistä lisää alla):

Na 2 O + SO 3 → Na 2 SO 4
CaO + CO 2 → CaCO 3
Na 2 O + ZnO → Na 2 ZnO 2

Oksidien vuorovaikutus happojen kanssa

1. Yleensä emäksiset ja amfoteeriset oksidit ovat vuorovaikutuksessa happojen kanssa:

Na 2 O + HNO 3 → NaNO 3 + H 2 O
ZnO + 2HCl → ZnCl 2 + H2O
Al 2O 3 + 3H 2SO 4 → Al 2 (SO 4) 3 + 3 H 2 O

Poikkeuksena on erittäin heikosti liukenematon (meta)piihappo H 2 SiO 3 . Se reagoi vain alkalien ja alkali- ja maa-alkalimetallien oksidien kanssa.
CuO + H 2 SiO 3 → ei reaktiota.

2. Happooksidit eivät joudu ioninvaihtoreaktioihin happojen kanssa, mutta jotkut redox-reaktiot ovat mahdollisia:

SO 2 + 2H 2S → 3S + 2H 2O
SO 3 + H 2 S → SO 2 - + H 2 O

SiO 2 + 4HF (viikoittain) → SiF 4 + 2H 2 O

Hapettavien happojen kanssa (vain jos oksidi voidaan hapettaa):
SO 2 + HNO 3 + H 2O → H 2SO 4 + NO

Oksidien vuorovaikutus emästen kanssa

1. Emäksiset oksidit alkalien ja liukenemattomia emäksiäÄLÄ ole vuorovaikutuksessa.

2. Happooksidit vuorovaikuttavat emästen kanssa muodostaen suoloja:

CO 2 + 2NaOH → Na 2 CO 3 + H 2 O
CO 2 + NaOH → NaHC03 (jos CO 2 on ylimäärä)

3. Amfoteeriset oksidit ovat vuorovaikutuksessa emästen kanssa (eli vain liukoisten emästen kanssa) muodostaen suoloja tai kompleksisia yhdisteitä:

a) Reaktiot alkaliliuosten kanssa:

ZnO + 2NaOH + H 2 O → Na 2 (natriumtetrahydroksosinkaatti)
BeO + 2NaOH + H 2 O → Na 2 (natriumtetrahydroksoberylaatti)
Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O → 2Na (natriumtetrahydroksoaluminaatti)

b) Fuusio kiinteiden alkalien kanssa:

ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O (natriumsinkaatti)
(happo: H2ZnO2)
BeO + 2NaOH → Na 2 BeO 2 + H 2 O (natriumberyllaatti)
(happo: H 2 BeO 2)
Al 2 O 3 + 2NaOH → 2NaAlO 2 + H 2 O (natriumaluminaatti)
(happo: HAlO2)

Oksidien vuorovaikutus suolojen kanssa

1. Happot ja amfoteeriset oksidit vuorovaikuttavat suolojen kanssa sillä ehdolla, että vapautuu haihtuvampaa oksidia, esimerkiksi karbonaattien tai sulfiittien kanssa, kaikki reaktiot etenevät kuumennettaessa:

SiO 2 + CaCO 3 → CaSiO 3 + CO 2 -
P 2 O 5 + 3CaCO 3 → Ca 3 (PO 4) 2 + 3CO 2 -
Al 2 O 3 + Na 2 CO 3 → 2 NaAlO 2 + CO 2
Cr 2 O 3 + Na 2 CO 3 → 2 NaCrO 2 + CO 2
ZnO + 2KHCO 3 → K 2 ZnO 2 + 2CO 2 + H 2 O

SiO 2 + K 2 SO 3 → K 2 SiO 3 + SO 2 -
ZnO + Na 2 SO 3 → Na 2 ZnO 2 + SO 2 -

Jos molemmat oksidit ovat kaasumaisia, vapautuu se, joka vastaa heikompaa happoa:
K 2 CO 3 + SO 2 → K 2 SO 3 + CO 2 - (H 2 CO 3 on heikompi ja vähemmän stabiili kuin H 2 SO 3)

2. Veteen liuenneena CO 2 liuottaa veteen liukenemattomia karbonaatteja (jolloin muodostuu vesiliukoisia hiilivetyjä):
CO 2 + H 2 O + CaCO 3 → Ca (HCO 3) 2
CO 2 + H 2 O + MgCO 3 → Mg (HCO 3) 2

Testitehtävissä sellaiset reaktiot voidaan kirjoittaa seuraavasti:
MgCO 3 + CO 2 (liuos), so. liuosta käytetään hiilidioksidi ja siksi reaktioon on lisättävä vettä.

Tämä on yksi tavoista saada happamia suoloja.

Heikkojen metallien ja keskiaktiivisten metallien talteenotto oksideista on mahdollista vedyn, hiilen, hiilimonoksidin tai aktiivisemman metallin avulla (kaikki reaktiot suoritetaan kuumennettaessa):

1. Reaktiot CO:n, C:n ja H2:n kanssa:

CuO + C → Cu + CO-
CuO + CO → Cu + CO 2
CuO + H 2 → Cu + H 2 O-

ZnO+C → Zn+CO-
ZnO + CO → Zn + CO 2
ZnO + H 2 → Zn + H 2 O-

PbO + C → Pb + CO
PbO + CO → Pb + CO 2 -
PbO + H2 → Pb + H2O

FeO + C → Fe + CO
FeO + CO → Fe + CO 2 -
FeO + H2 → Fe + H2O

Fe 2O 3 + 3C → 2Fe + 3CO
Fe 2 O 3 + 3CO → 2Fe + 3CO 2
Fe 2O 3 + 3H 2 → 2Fe + 3H 2 O-

WO3 + 3H2 → W + 3H20

2. Aktiivisten metallien pelkistys (Al:iin asti) johtaa karbidien muodostumiseen, ei vapaan metallin muodostumiseen:

CaO + 3C → CaC2 + 3CO
2Al 2O 3 + 9C → Al 4 C 3 + 6CO

3. Talteenotto aktiivisemmalla metallilla:

3FeO + 2Al → 3Fe + Al 2O 3
Cr 2 O 3 + 2Al → 2Cr + Al 2 O 3.

4. Jotkut ei-metallioksidit voidaan myös pelkistää vapaaksi ei-metalliksi:

2P 2 O 5 + 5C → 4P + 5CO 2
SO 2 + C → S + CO 2
2NO + C → N 2 + CO 2
2N 2 O + C → 2N 2 + CO 2
SiO 2 + 2C → Si + 2CO

Vain typen ja hiilen oksidit reagoivat vedyn kanssa:

2NO + 2H2 → N2 + 2H20
N 2 O + H 2 → N 2 + H 2 O

SiO 2 + H 2 → ei reaktiota.

Hiilen tapauksessa pelkistymistä yksinkertaiseksi aineeksi ei tapahdu:
CO + 2H2<=>CH3OH (t, p, kt)

Oksidien CO 2 ja SO 2 ominaisuuksien ominaisuudet

1. Älä reagoi amfoteeristen hydroksidien kanssa:

CO 2 + Al(OH) 3 → ei reaktiota

2. Reagoi hiilen kanssa:

CO 2 + C → 2CO-
SO 2 + C → S + CO 2 -

3. Voimakkailla pelkistysaineilla SO 2:lla on hapettimen ominaisuuksia:

SO 2 + 2H 2S → 3S + 2H 2O
SO 2 + 4HI → S + 2I 2 + 2H 2O
SO 2 + 2C → S + CO 2
SO 2 + 2CO → S + 2CO 2 (Al 2 O 3, 500 °C)

4. Voimakkaat hapettimet hapettavat SO 2:ta:

SO 2 + Cl 2<=>SO 2 Cl 2
SO 2 + Br 2<=>SO 2 Br 2
SO 2 + NO 2 → SO 3 + NO
SO 2 + H 2 O 2 → H 2 SO 4

5SO 2 + 2KMnO 4 + 2H 2O → 2MnSO 4 + K 2SO 4 + 2H 2SO 4
SO 2 + 2 KMnO 4 + 4KOH → 2K 2 MnO 4 + K 2 SO 4 + 2 H 2 O

SO 2 + HNO 3 + H 2O → H 2SO 4 + NO

6. Hiilimonoksidi (IV) CO 2:lla on vähemmän selkeitä hapettavia ominaisuuksia, koska se reagoi vain aktiivisten metallien kanssa, esimerkiksi:

CO 2 + 2Mg → 2MgO + C (t)

Typen oksidien (N 2 O 5, NO 2, NO, N 2 O) ominaisuuksien ominaisuudet

1. On muistettava, että kaikki typen oksidit ovat voimakkaita hapettimia. Ei ole tarpeen muistaa, mitä tuotteita tällaisissa reaktioissa muodostuu, koska tällaiset kysymykset syntyvät vain testeissä. Sinun tarvitsee vain tuntea tärkeimmät pelkistimet, kuten C, CO, H 2, HI ja jodidit, H 2 S ja sulfidit, metallit (jne.) ja muistaa, että typen oksidit hapettavat niitä erittäin todennäköisesti.

2NO 2 + 4CO  → N 2 + 4CO 2
2NO 2 + 2S → N 2 + 2SO 2
2NO 2 + 4Cu → N2 + 4CuO

N205 + 5Cu → N2 + 5CuO
2N 2O 5 + 2KI → I 2 + 2NO 2 + 2KNO 3
N 2 O 5 + H 2 S → 2NO 2 + S + H 2 O

2NO + 2H2 → N2 + 2H20
2NO + C → N 2 + CO 2
2NO + Cu → N2 + 2Cu2O
2NO + Zn → N2 + ZnO
2NO + 2H2S → N2 + 2S + 2H2O

N 2 O + H 2 → N 2 + H 2 O
2N 2 O + C → 2N 2 + CO 2
N20 + Mg → N2 + MgO

2. Voidaan hapettaa vahvoilla hapettimilla (paitsi N 2 O 5, koska hapetusaste on jo maksimi):
2NO + 3KClO + 2KOH → 2KNO 3 + 3KCl + H2O
8NO + 3HClO 4 + 4H 2O → 8HNO 3 + 3HCl
14NO + 6HBrO4 + 4H20 → 14HNO3 + 3Br2
NO + KMnO 4 + H 2 SO 4 → HNO 3 + K 2 SO 4 + MnSO 4 + H 2 O
5N2O + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 10NO + 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O.

3. Suolaa muodostamattomat oksidit N 2 O ja NO eivät reagoi veden, alkalien tai tavallisten happojen (ei-hapettavien happojen) kanssa.

CO:n kemialliset ominaisuudet vahvana pelkistimenä

1. Reagoi joidenkin ei-metallien kanssa:

2CO + O 2 → 2CO 2
CO + 2H2<=>CH3OH (t, p, kt)
CO + Cl2<=>COCl 2 (fosgeeni)

2. Reagoi joidenkin monimutkaisten yhdisteiden kanssa:

CO + KOH → HCOOK
CO + Na 2 O 2 → Na 2 CO 3
CO + Mg → MgO + C(t)

3. Palauttaa jotkin metallit (keski- ja matala-aktiiviset) ja epämetallit niiden oksideista:

CO + CuO → Cu + CO 2
3CO + Fe2O3 → 2Fe + 3CO2
3CO + Cr 2 O 3 → 2Cr + 3CO 2

2CO + SO 2 → S + 2CO 2 - (Al 2 O 3, 500 °C)
5CO + I 2 O 5 → I 2 + 5CO 2 -
4CO + 2NO 2 → N 2 + 4CO 2

3. CO (sekä muut ei-suolaa muodostavat oksidit) ei reagoi tavallisten happojen ja veden kanssa.

SiO 2:n kemialliset ominaisuudet

1. Vuorovaikuttaa aktiivisten metallien kanssa:

Si02 + 2Mg → 2MgO + Si
Si02 + 2Ca → 2CaO + Si
Si02 + 2Ba → 2BaO + Si

2. Vuorovaikuttaa hiilen kanssa:

SiO 2 + 2C → Si + 2CO
(Kaverinin käsikirjan "itsevalmistuskurssi" mukaan SiO 2 + CO → reaktio ei mene)

3 SiO 2 ei ole vuorovaikutuksessa vedyn kanssa.

4. Reaktiot emästen liuosten tai sulatteiden, aktiivisten metallien oksidien ja karbonaattien kanssa:

SiO 2 + 2NaOH → Na 2 SiO 3 + H 2 O
SiO 2 + CaO → CaSiO 3
SiO 2 + BaO → BaSiO 3
SiO 2 + Na 2 CO 3 → Na 2 SiO 3 + CO 2
SiO 2 + CaCO 3 → CaSiO 3 + CO 2

SiO 2 + Cu(OH) 2 → ei tapahdu reaktiota (emäksistä piioksidi reagoi vain alkalien kanssa).

5. Hapoista SiO 2 on vuorovaikutuksessa vain fluorivetyhapon kanssa:

SiO 2 + 4HF → SiF 4 + 2H 2 O.

Oksidin P 2 O 5 ominaisuudet vahvana vedenpoistoaineena

HCOOH + P 2 O 5 → CO + H 3 PO 4
2HNO 3 + P 2 O 5 → N 2 O 5 + 2 HPO 3
2HClO 4 + P 2 O 5 → Cl 2 O 7 + 2HPO 3.

Joidenkin oksidien lämpöhajoaminen

Tenttiversioissa tätä oksidien ominaisuutta ei esiinny, mutta tarkastellaan sitä täydellisyyden vuoksi:
Pääasiallinen:
4CuO → 2Cu2O + O 2 (t)
2HgO → 2Hg + O 2 (t)

Happo:
2SO 3 → 2SO 2 + O 2 (t)
2N 2 O → 2N 2 + O 2 (t)
2N 2 O 5 → 4NO 2 + O 2 (t)

Amfoteerinen:
4MnO2 → 2Mn2O3 + O 2 (t)
6Fe 2 O 3 → 4Fe 3 O 4 + O 2 (t).

Oksidien NO 2, ClO 2 ja Fe 3 O 4 ominaisuudet

1. Disproportionaatio: NO 2 ja ClO 2 oksidit vastaavat kahta happoa, joten vuorovaikutuksessa alkalien tai alkalimetallikarbonaattien kanssa muodostuu kaksi suolaa: vastaavan metallin nitraattia ja nitriittiä NO 2:n tapauksessa ja kloraattia ja kloriittia ClO 2:n tapaus:

2N +4 O 2 + 2NaOH → NaN +3 O 2 + NaN +5 O 3 + H 2 O

4NO 2 + 2Ba(OH) 2 → Ba(NO 2) 2 + Ba(NO 3) 2 + 2H 2 O

2NO 2 + Na 2 CO 3 → NaNO 3 + NaNO 2 + CO 2

Vastaavissa reaktioissa hapen kanssa muodostuu vain yhdisteitä, joissa on N + 5, koska se hapettaa nitriitin nitraatiksi:

4NO 2 + O 2 + 4NaOH → 4NaNO 3 + 2H 2 O

4NO 2 + O 2 + 2H 2 O → 4HNO 3 (liukeneminen ylimäärään happea)

2Cl + 4 O 2 + H 2 O → HCl + 3 O 2 + HCl + 5 O 3
2ClO2 + 2NaOH → NaClO 2 + NaClO 3 + H 2 O

2. Rautaoksidi (II,III) Fe 3 O 4 (FeO Fe 2 O 3) sisältää rautaa kahdessa hapetustilassa: +2 ja +3, joten reaktioissa happojen kanssa muodostuu kaksi suolaa:

Fe 3O 4 + 8HCl → FeCl 2 + 2FeCl 3 4H 2 O.