Oksidi. Primeri, razvrstitev, lastnosti

Skoraj vsi elementi periodičnega sistema Mendelejeva lahko tvorijo okside ali okside - binarne spojine, ki vsebujejo v svojih molekulah kisikov atom. Razred teh anorganskih spojin pa je razdeljen na več skupin: bazične, kisle, amfoterne in indiferentne okside. Namen našega prispevka je preučiti fizikalne in kemijske lastnosti oksidov ter njihovo praktično uporabo in pomen za človeka.

Metode pridobivanja

Glavna kemična reakcija pridobivanja oksidov je neposredna interakcija kovine ali nekovine s kisikom.

H₂ + O₂ = H₂O (reakcija prihaja z eksplozijo)

4K + O₂ = 2K₂O

Druge metode za tvorbo oksidov vključujejo izgorevanje zapletene snovi, na primer ogljikovodiki. Konča se s proizvodnjo ogljikovega dioksida in vode. Pri termični razgradnji v vodi netopnih baz ali soli se sproščajo tudi karbonati, nitrati, oksidi. Primeri takšnih reakcij so navedeni spodaj:

• Fe (OH) 2 = FeO + H2O železov oksid (II)
• 2KNO₃= 2KNO₂ + O₂↑

Fizične značilnosti

Skupno stanje binarnih spojin kisika s kovinami ali nekovinami je lahko drugačno. Na primer ogljikovi oksidi, dušikov dioksid, žveplovi oksidi (IV) - plini. Tekočine so voda, žveplovega anhidrida in kovinskih oksidov trdne snovi. Tudi topnost spojin je drugačna. Navajamo primere oksidov z različnimi stopnjami interakcije z vodo. Torej se ogljikov dioksid raztopi v vodi pri sobni temperaturi v razmerju 1: 1, dušikov oksid (II) - rahlo topen in silicijev dioksid sploh ni topen.

Osnovni oksidi

Če sestava molekule snovi vsebuje atome tipičnih kovin, se navede osnovno lastnosti. Snov reagira s kislinami in kislinskimi oksidi ter z vodo. Na primer, kalcijev oksid lahko reagira s kloridno kislino:

2HCl + CaO = CaCI₂ + H₂O.

Reakcijski produkti so povprečna sol in voda. Če isti kalcijev oksid deluje z ogljikovim monoksidom, dobimo eno snov - sol.

CaO + CO₂ = CaCO₃.

Lastnosti oksidov, ki jih tvorijo kovine, so ugotovile uporabo v različnih panogah. Tako je kalcijev oksid, imenovan tudi kuhinjski aparat ali apneni apnenec, pomemben kot surovina za proizvodnjo hidratiziranega apna. Kalcijev hidroksid se v industriji pogosto uporablja kot malta. Vodna voda se uporablja kot pokazatelj prisotnosti molekul ogljikovega dioksida v raztopini.

Primeri oksidov, ki sestavljajo železovo rudo, so FeO in Fe₂O₃ - rjava in magnetna železova ruda. V plavžih se zmanjšajo s koksom in ogljikovimi oksidi ter zlitino železa z ogljikom - lito železo. V procesu nadaljnje predelave v metalurški industriji se izločajo različne vrste jekla, vključno s tistimi, ki so legirane.

Reakcija z vodo oksidov alkalijskih ali zemeljskoalkalijskih kovin vodi v proizvodnjo alkalij.

Karakterizacija kislinskih oksidov

Oksidi dušika, ogljika, žvepla, silicija itd. Tvorijo skupino kislega oksida. Kemijske lastnosti oksidov so reakcije z alkalijami, baznimi oksidi in vodo. Produkti interakcije med kalijevim hidroksidom in ogljikovim dioksidom so kalijev karbonat in voda. Če se baza natrijevega silicija in silicijev dioksid reagirajo med seboj, dobimo natrijev silikat in vodo.

Nekateri kisli oksidi reagirajo z vodo. Reakcijski produkt je ustrezna kislina (premog):

CO₂ + H₂O = H₂CO₃.

Kislinski oksidi, primeri, ki jih bomo dali spodaj, so pomembni. Tako je žveplov dioksid SO₃ - brezbarvna tekočina, je izhodiščni material za industrijsko proizvodnjo sulfatne kisline, ki je glavni proizvod kemične industrije. Spojine dušika, npr. NO₂, se uporablja za proizvodnjo nitratne kisline. V reakciji, poleg dušikovega dioksida, sodelujejo tudi voda in kisik. Dušikova kislina, dobljena kot posledica reakcije dušikovih oksidov z vodo, se uporablja pri proizvodnji mineralnih gnojil, eksplozivov, barvil, drog, plastike itd.

Amfoterne spojine

Oksidi, ki vključujejo, na primer, atome cinka ali aluminija, kažejo dvojne kemične lastnosti. Lahko reagirajo z obema kislinama in alkalijami. V tem primeru so produkti interakcije povprečne soli. Tukaj značilnost fizičnih lastnosti Nekateri amfoterni oksidi, primeri, ki jih bomo upoštevali. Torej, Al₂O₃ - je korund, je trdna, katere tališče doseže 2050 °. V naravi je oksid del aluminijevega oksida in oblikuje tudi obarvane kristale, ki so dragi kamni - rubini in safirji.

Cinkov oksid ZnO - brezbarvni kristali pri temperaturi 1800 °, ki prehaja v stanje pare. Ta pojav se imenuje sublimacija. Snov je netopna v vodi, pri vdihavanju s prašnimi delci povzroča zastrupitev. Cink oksid je uporabil kot abrazivni material, pri proizvodnji barv, umetnega usnja, v medicini, v zobozdravstvu - kot polnilni material.

V tem članku smo preučevali razvrstitev oksidov, njihove kemijske in fizikalne lastnosti ter njihovo uporabo v industriji.