Oksidi. Primjeri, klasifikacija, svojstva

Gotovo svi elementi periodnog sustava može tvoriti okside ili oksidi - binarne spojeve koji sadrže u svojim molekulama, atoma kisika. Klasa ovih anorganskih spojeva, s druge strane, je podijeljen u nekoliko grupa: u bazičnim, kiselim amfoternih i indiferentnim oksida. Svrha našeg članka je proučavanje fizikalnih i kemijskih svojstava oksida, kao i njihove praktične primjene i značaja za ljude.

Metode dobivanja

Glavna kemijska reakcija dobivanja oksida je izravna interakcija metala ili nefemala s kisikom.

H₂ + O₂ = H₂O (reakcija dolazi s eksplozijom)

4K + 0₂ = 2K₂O

Druge metode za stvaranje oksida uključuju izgaranje kompleksnih tvari, na primjer, ugljikovodika. Ona završava proizvodnjom ugljičnog dioksida i vode. Kada se termička razgradnja u vodi netopivih baza ili soli: također se oslobađaju karbonati, nitrati, oksidi. Primjeri takvih reakcija su dani u nastavku:

• Fe (OH) 2 = FeO + H20 željezni oksid (II)
• 2KNO₃= 2KNO₂ + O₂↑

Fizičke značajke

Agregatno stanje binarnih spojeva kisika s metalima ili nemetalima može biti različito. Na primjer, ugljični oksidi, dušikov dioksid, sumporni oksidi (IV) - plinovi. Tekućine su voda, sumporni anhidrid i metalni oksidi krute tvari. Topljivost spojeva je također različita. Dajemo primjere oksida s različitim stupnjevima interakcije s vodom. Dakle, ugljični dioksid se otapa u vodi na sobnoj temperaturi u omjeru 1: 1, dušikov oksid (II) - slabo topljiv, a silicijev dioksid uopće je netopiv.

Osnovni oksidi

Ako sastav molekule materije uključuje atome tipičnih metala, ona se očituje kao osnovna svojstva. supstanca će reagirati s kiselinama i oksidima kiseline, kao i sa vodom. Na primjer, kalcijev oksid može reagirati s kloridnom kiselinom:

2HCl + CaO = CaCl₂ + H₂O.

Proizvodi reakcije su prosječna sol i voda. Ako isti kalcijev oksid djeluje zajedno s ugljičnim monoksidom, dobivamo jednu tvar - sol.

CaO + CO₂ = CaCO₃.

Svojstva oksida formiranih metalima pronašli su primjenu u različitim industrijama. Dakle, kalcijev oksid, koji se nazivaju i vapna ili zapaljeno vapno, važan je kao sirovina za proizvodnju hidratiziranog vapna. Kalcijev hidroksid je naširoko koristi u industriji kao žbuka. Kremena voda se koristi kao indikator prisutnosti molekula ugljičnog dioksida u otopini.

Primjeri oksida koji čine željeznu rudu su FeO i Fe₂O₃ - smeđa i magnetska željezna ruda. U visokoj peći se smanjuju koksom i ugljičnim oksidima i proizvodi se legura željeza s ugljikom - lijevanog željeza. U procesu daljnje obrade u metalurškoj industriji razni su stupovi čelika, uključujući i legirani.

Reakcija vodom oksida alkalijskih ili zemnoalkalnih metala dovodi do proizvodnje alkalija.

Karakterizacija kiselih oksida

Oksidi dušika, ugljika, sumpora, silicija itd. Tvore skupinu kiselinskih oksida. Kemijska svojstva oksida su reakcije s lužinama, bazičnim oksidima i vodom. Proizvodi interakcije između kalij hidroksida i ugljičnog dioksida su kalijev karbonat i voda. Ako natrijeva baza i silicijev dioksid reagiraju jedni s drugima, dobivamo natrijev silikat i vodu.

Neki oksidi kiseline reagiraju s vodom. Reakcijski produkt je odgovarajuća kiselina (ugljen):

CO₂ + H₂O = H₂CO₃.

Kiseli oksidi, primjeri kojih ćemo dati ispod, važni su. Tako, sumporni dioksid SO₃ - bezbojna tekućina, polazni materijal za industrijsku proizvodnju sulfatne kiseline, glavni proizvod kemijske industrije. Spojevi dušika, npr., NO₂, se koristi za proizvodnju nitratne kiseline. U reakciji, osim dušikovog dioksida, sudjeluju i voda i kisik. Dušična kiselina, dobivena kao rezultat reakcije dušikovih oksida s vodom, koristi se u proizvodnji mineralnih gnojiva, eksploziva, boja, droga, plastike itd.

Amfoterni spojevi

Oksidi, koji uključuju, na primjer, cinkov ili aluminijski atomi, pokazuju dvojna kemijska svojstva. Oni mogu reagirati s obje kiseline i lužinama. U ovom slučaju, proizvodi interakcije su prosječne soli. ovdje karakteristična za fizikalna svojstva Neki amfoterni oksidi, primjeri kojih ćemo razmotriti. Dakle, Al₂O₃ - to je korund, čvrsto je, čija točka tališta doseže 2050 °. U prirodi, oksid je dio aluminijuma, a također tvori obojene kristale, koji su dragocjeni kamenje - rubini i safiri.

Cinkov oksid ZnO - su bezbojni kristali, pri temperaturi od 1800 ° koji prolazi u stanje pare. Taj se fenomen zove sublimacija. Tvar je netopiva u vodi, kada se inhalira česticama prašine uzrokuje trovanja. Cinkov oksid je pronašao primjenu kao abrazivni materijal, u proizvodnji boja, umjetne kože, u medicini, stomatologiji - kao punila.

U ovom radu proučavali smo klasifikaciju oksida, njihovih kemijskih i fizikalnih svojstava, kao i njihovu primjenu u industriji.