Mis on alusoksiid. Keemia – igakülgne ettevalmistus väliseks sõltumatuks hindamiseks

Kui teile koolis keemia ei meeldinud, ei mäleta te tõenäoliselt kohe, mis on oksiidid ja mis on nende roll keskkond. See on tegelikult üsna levinud ühenditüüp, mida esineb keskkonnas kõige sagedamini vee, rooste, süsinikdioksiidi ja liiva kujul. Oksiidide hulka kuuluvad ka mineraalid – liigid kivid millel on kristalne struktuur.

Definitsioon

Oksiidid on keemilised ühendid, mille valem sisaldab vähemalt ühte hapnikuaatomit ja teiste keemiliste elementide aatomeid. Metalloksiidid sisaldavad tavaliselt -2 oksüdatsiooniastmes hapnikuanione. Märkimisväärne osa maakoorest koosneb tahketest oksiididest, mis tekkisid elementide oksüdeerimisel õhust või veest hapnikuga. Süsivesinike põlemisel tekib kaks peamist süsinikoksiidi: süsinikmonooksiid (süsinikmonooksiid, CO) ja süsinikdioksiid ( süsinikdioksiid, CO2).

Oksiidide klassifikatsioon

Kõik oksiidid jagunevad tavaliselt kahte suurde rühma:

• soola moodustavad oksiidid;
• mittesoola moodustavaid oksiide.

Soola moodustavad oksiidid - keemilised ained, milles lisaks hapnikule on metallide ja mittemetallide elemente, mis veega kokkupuutel moodustavad happeid ja alustega kombineerituna sooli.

Soola moodustavad oksiidid jagunevad omakorda:

• aluselised oksiidid, milles oksüdeerimisel muutub teine ​​element (1-, 2- ja mõnikord 3-valentne metall) katiooniks (Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, CuO, Ag 2 O, MgO, CaO, SrO , BaO, HgO, MnO, CrO, NiO, Fr2O, Cs2O, Rb2O, FeO);
• happeoksiidid, milles soola moodustumisel on teine ​​element seotud negatiivselt laetud hapnikuaatomiga (CO 2, SO 2, SO 3, SiO 2, P 2 O 5, CrO 3, Mn 2 O 7, NO2, Cl2O5, Cl2O3);
• amfoteersed oksiidid, milles teine ​​element (3- ja 4-valentsed metallid või sellised erandid nagu tsinkoksiid, berülliumoksiid, tinaoksiid ja pliioksiid) võivad muutuda nii katiooniks kui ka liituda aniooniga (ZnO, Cr 2 O 3, Al 2 O 3, SnO, SnO 2, PbO, PbO 2, TiO 2, MnO 2, Fe 2 O 3, BeO).

Soola mittemoodustavatel oksiididel ei ole ei happelisi ega aluselisi ega amfoteerseid omadusi ning nagu nimigi ütleb, ei moodusta nad sooli (CO, NO, NO 2, (FeFe 2)O 4).

Oksiidide omadused

1. Oksiidide hapnikuaatomid on väga reaktsioonivõimelised. Tulenevalt asjaolust, et hapnikuaatom on alati negatiivselt laetud, moodustab see stabiilsed keemilised sidemed peaaegu kõigi elementidega, mis toob kaasa väga erinevaid oksiide.
2. Väärismetallid nagu kuld ja plaatina on hinnatud, kuna need ei oksüdeeru loomulikult. Metallide korrosioon tekib hüdrolüüsi või hapnikuga oksüdatsiooni tulemusena. Vee ja hapniku kombinatsioon ainult kiirendab reaktsiooni kiirust.
3. Vee ja hapniku (või lihtsalt õhu) juuresolekul toimub mõne elemendi, näiteks naatriumi, oksüdatsioonireaktsioon kiiresti ja võib olla inimestele ohtlik.
4. Oksiidid tekitavad pinnale kaitsva oksiidkile. Näiteks on alumiiniumfoolium, mis õhukese alumiiniumoksiidi kile katte tõttu korrodeerub palju aeglasemalt.
5. Enamiku metallide oksiididel on polümeerne struktuur, mille tõttu need ei hävine lahustite toimel.
6. Oksiidid lahustuvad hapete ja aluste toimel. Oksiide, mis võivad reageerida nii hapete kui ka alustega, nimetatakse amfoteerseteks. Metallid moodustavad reeglina aluselisi oksiide, mittemetallid - happelisi oksiide ja amfoteersed oksiidid saadakse leelismetallidest (metalloididest).
7. Metalloksiidi kogus võib mõnevõrra väheneda orgaanilised ühendid. Sellised redoksreaktsioonid on aluseks paljudele olulistele keemilistele transformatsioonidele, nagu ravimite detoksifitseerimine P450 ensüümidega ja etüleenoksiidi tootmine, mida seejärel kasutatakse antifriisi valmistamiseks.

Need, kes armastavad keemiat, on huvitatud ka järgmistest artiklitest.

Kaasaegne entsüklopeedia

oksiidid- OKSIIDID, keemiliste elementide (va fluor) ühendid hapnikuga. Veega suheldes moodustavad nad aluseid (aluselisi oksiide) või happeid (happelisi oksiide), paljud oksiidid on amfoteersed. Enamik oksiide normaalsetes tingimustes tahked ained...... Illustreeritud entsüklopeediline sõnaraamat

Oksiid (oksiid, oksiid) kahekomponentne ühend keemiline element hapnikuga oksüdatsiooniastmes −2, milles hapnik ise on seotud ainult vähem elektronegatiivse elemendiga. Keemiline element hapnik on elektronegatiivsuselt teisel kohal ... ... Wikipedia

metallioksiidid on metallide ühendid hapnikuga. Paljud neist võivad hüdroksiidide moodustamiseks ühineda ühe või mitme veemolekuliga. Enamik oksiide on aluselised, kuna nende hüdroksiidid käituvad nagu alused. Siiski mõned...... Ametlik terminoloogia

oksiidid- Keemilise elemendi kombinatsioon hapnikuga. Keemiliste omaduste järgi jagunevad kõik oksiidid soola moodustavateks (näiteks Na2O, MgO, Al2O3, SiO2, P2O5, SO3, Cl2O7) ja mittesooladeks (näiteks CO, N2O, NO, H2O). Soola moodustavad oksiidid jagunevad ...... Tehnilise tõlkija käsiraamat

OKSIIDID- keemia. elementide ühendid hapnikuga (vananenud nimetus on oksiidid); üks tähtsamaid keemiaklasse. ained. O. tekivad kõige sagedamini lihtsate ja keeruliste ainete otsesel oksüdatsioonil. Nt. kui süsivesinikud on oksüdeerunud, O. ... ... Suur polütehniline entsüklopeedia

Võtme faktid

Võtme faktid- Õli on põlev vedelik, mis on süsivesinike segu. Erinevat tüüpi õlid erinevad oluliselt keemiliselt ja füüsikalised omadused: looduses on see nii musta bituumenasfaldi kui ka ... ... Nafta ja gaasi mikroentsüklopeedia

Võtme faktid- Õli on põlev vedelik, mis on süsivesinike segu. Erinevat tüüpi õlid erinevad oluliselt keemiliste ja füüsikaliste omaduste poolest: looduses on see nii musta bituumenasfaldi kui ka ... ... Nafta ja gaasi mikroentsüklopeedia

oksiidid- keemilise elemendi ühendamine hapnikuga. Keemiliste omaduste järgi jagunevad kõik oksiidid soola moodustavateks (näiteks Na2O, MgO, Al2O3, SiO2, P2O5, SO3, Cl2O7) ja mittesooladeks (näiteks CO, N2O, NO, H2O). Soola moodustavad oksiidid ...... entsüklopeediline sõnaraamat metallurgias

Raamatud

• Gusev Aleksander Ivanovitš Mittestöhhiomeetria on struktuursete vabade kohtade olemasolu tõttu laialt levinud tahkefaasilistes ühendites ja loob eeldused ebakorrapäraseks või korrapäraseks jaotumiseks ...
• Mittestöhhiomeetria, häire, lühi- ja pikamaa järjestus tahkes, Gusev A.I.

Oksiidid on keerulised ained, mis koosnevad kahest elemendist, millest üks on hapnik. Oksiidid võivad olla soola moodustavad ja mittemoodustavad: üks soola moodustavate oksiidide tüüp on aluselised oksiidid. Kuidas need erinevad teistest liikidest ja millised on need Keemilised omadused?

Soola moodustavad oksiidid jagunevad aluselisteks, happelisteks ja amfoteerseteks oksiidideks. Kui aluselised oksiidid vastavad alustele, siis happelised oksiidid vastavad hapetele ja amfoteersed oksiidid amfoteersetele moodustistele. Amfoteersed oksiidid on ühendid, millel võivad olenevalt tingimustest olla kas aluselised või happelised omadused.

Riis. 1. Oksiidide klassifikatsioon.

Oksiidide füüsikalised omadused on väga mitmekesised. Need võivad olla nii gaasid (CO 2) kui ka tahked (Fe 2 O 3) või vedelad ained (H 2 O).

Enamus aluselisi oksiide on aga erinevat värvi tahked ained.

oksiide, milles elementide aktiivsus on kõrgeim, nimetatakse kõrgemateks oksiidideks. Vastavate elementide kõrgemate oksiidide happeliste omaduste suurenemise järjekord perioodidel vasakult paremale on seletatav järkjärgulise suurenemisega positiivne laeng nende elementide ioonid.

Aluseliste oksiidide keemilised omadused

Aluselised oksiidid on oksiidid, mis vastavad alustele. Näiteks aluselised oksiidid K 2 O, CaO vastavad alustele KOH, Ca (OH) 2.

Riis. 2. Põhilised oksiidid ja nende vastavad põhjused.

Aluselised oksiidid moodustavad tüüpilised metallid, aga ka madalaima oksüdatsiooniastmega muutuva valentsiga metallid (näiteks CaO, FeO), reageerivad hapete ja happeliste oksiididega, moodustades sooli:

CaO (aluseline oksiid) + CO 2 (happeoksiid) \u003d CaCO 3 (sool)

FeO (aluseline oksiid) + H 2 SO 4 (hape) \u003d FeSO 4 (sool) + 2H 2 O (vesi)

Aluselised oksiidid interakteeruvad ka amfoteersete oksiididega, mille tulemusena moodustub sool, näiteks:

Ainult leelis- ja leelismuldmetallide oksiidid reageerivad veega:

BaO (aluseline oksiid) + H 2 O (vesi) \u003d Ba (OH) 2 (leelismuldmetalli alus)

Paljud aluselised oksiidid kipuvad taanduma aineteks, mis koosnevad ühe keemilise elemendi aatomitest:

3CuO + 2NH3 \u003d 3Cu + 3H2O + N2

Kuumutamisel lagunevad ainult elavhõbeda ja väärismetallide oksiidid:

Riis. 3. Elavhõbeoksiid.

Peamiste oksiidide loetelu:

Aluseliste oksiidide keemilised omadused

Üksikasju oksiidide, nende klassifikatsiooni ja saamismeetodite kohta saab lugeda .

1. Koostoime veega. Veega on võimelised reageerima ainult aluselised oksiidid, mis vastavad lahustuvatele hüdroksiididele (leelised). Leeliste vorm leelismetallid(liitium, naatrium, kaalium, rubiidium ja tseesium) ja leelismuldmuld (kaltsium, strontsium, baarium). Teiste metallide oksiidid ei reageeri keemiliselt veega. Magneesiumoksiid reageerib keetmisel veega.

CaO + H2O → Ca (OH) 2

CuO + H2O ≠

2. Koostoime happeliste oksiidide ja hapetega. Aluseliste oksiidide reageerimisel hapetega moodustub selle happe sool ja vesi. Aluselise oksiidi ja happe reageerimisel moodustub sool:

aluseline oksiid + hape = sool + vesi

aluseline oksiid + happeoksiid = sool

Kui aluselised oksiidid interakteeruvad hapete ja nende oksiididega, toimib reegel:

Vähemalt üks reagentidest peab vastama tugevale hüdroksiidile (leelis või tugev hape).

Teisisõnu, aluselised oksiidid, mis vastavad leelistele, reageerivad kõigi happeliste oksiidide ja nende hapetega. Aluselised oksiidid, mis vastavad lahustumatutele hüdroksiididele, reageerivad ainult tugevate hapete ja nende oksiididega (N 2 O 5, NO 2, SO 3 jne).

3. Koostoime amfoteersete oksiidide ja hüdroksiididega.

Kui aluselised oksiidid interakteeruvad amfoteersete oksiididega, tekivad soolad:

aluseline oksiid + amfoteeroksiid = sool

Liitumise ajal interakteeruvad nad amfoteersete oksiididega ainult aluselised oksiidid, mis vastavad leelistele . See tekitab soola. Soolas sisalduv metall võetakse aluselisemast oksiidist, happeline jääk happelisemast. Sel juhul moodustab amfoteerne oksiid happejäägi.

K 2 O + Al 2 O 3 → 2KAlO 2

CuO + Al2O3 ≠ (reaktsiooni ei toimu, kuna Cu (OH) 2 on lahustumatu hüdroksiid)

(happejäägi määramiseks lisage amfoteerse või happeoksiidi valemile veemolekul: Al 2 O 3 + H 2 O \u003d H 2 Al 2 O 4 ja jagage saadud indeksid pooleks, kui oksüdatsiooniaste on element on paaritu: HAlO 2. Selgub aluminaadi ioon AlO 2 - Iooni laengut on lihtne kindlaks teha seotud vesinikuaatomite arvu järgi - kui vesinikuaatom on 1, siis aniooni laeng on -1 , kui 2 vesinikku, siis -2 jne).

Amfoteersed hüdroksiidid lagunevad kuumutamisel, mistõttu nad ei saa tegelikult reageerida aluseliste oksiididega.

4. Aluseliste oksiidide koostoime redutseerivate ainetega.

Seega on osade metallide ioonid oksüdeerivad ained (mida pingereas paremale, seda tugevam). Redutseerivate ainetega suhtlemisel lähevad metallid oksüdatsiooniolekusse 0.

4.1. Taastamine kivisöe või süsinikmonooksiidiga.

Süsinik (kivisüsi) taastab oksiididest ainult metallid, mis asuvad aktiivsussarjas pärast alumiiniumi. Reaktsioon kulgeb ainult kuumutamisel.

FeO + C → Fe + CO

Süsinikoksiid taastab oksiididest ka ainult metallid, mis asuvad pärast alumiiniumi elektrokeemilises seerias:

Fe 2 O 3 + CO → Al 2 O 3 + CO 2

CuO + CO → Cu + CO 2

4.2. Vesiniku vähendamine .

Vesinik redutseerib oksiidid ainult metallideks, mis asuvad alumiiniumist paremal asuvas tegevusseerias. Reaktsioon vesinikuga toimub ainult karmides tingimustes - rõhu all ja kuumutamisel.

CuO + H 2 → Cu + H 2 O

4.3. Taastamine aktiivsemate metallidega (sulatis või lahuses, olenevalt metallist)

Sel juhul tõrjuvad aktiivsemad metallid välja vähemaktiivsed. See tähendab, et oksiidile lisatud metall peaks asuma tegevusreas vasakul kui oksiidist pärit metall. Reaktsioonid kulgevad tavaliselt kuumutamisel.

Näiteks , tsinkoksiid interakteerub alumiiniumiga:

3ZnO + 2Al → Al 2 O 3 + 3Zn

kuid ei suhtle vasega:

ZnO + Cu ≠

Metallide taastamine oksiididest teiste metallide abil on väga levinud protsess. Sageli kasutatakse metallide taastamiseks alumiiniumi ja magneesiumi. Kuid leelismetallid ei ole selleks eriti sobivad - nad on liiga keemiliselt aktiivsed, mis tekitab nendega töötamisel raskusi.

Näiteks tseesium plahvatab õhus.

Aluminotermia on metallide redutseerimine alumiiniumoksiididest.

Näiteks : alumiinium taastab oksiidist vask(II)oksiidi:

3CuO + 2Al → Al2O3 + 3Cu

magneesiumtermia on metallide redutseerimine magneesiumoksiididest.

CuO + H 2 → Cu + H 2 O

4.4. Taastamine ammoniaagiga.

Ammoniaak suudab redutseerida ainult mitteaktiivsete metallide oksiide. Reaktsioon kulgeb ainult kõrgel temperatuuril.

Näiteks , ammoniaak redutseerib vask(II)oksiidi:

3CuO + 2NH3 → 3Cu + 3H2O + N2

5. Aluseliste oksiidide koostoime oksüdeerivate ainetega.

Oksüdeerivate ainete toimel võivad mõned aluselised oksiidid (milles metallid võivad oksüdatsiooniastet tõsta, nt Fe 2+, Cr 2+, Mn 2+ jne) toimida redutseerivate ainetena.

Näiteks ,raud(II)oksiidi saab hapnikuga oksüdeerida raud(III)oksiidiks:

4FeO + O2 → 2Fe2O3

Oksiidid nimetatakse keerulisi aineid, mille molekulide koostis sisaldab oksüdatsiooniastmes hapnikuaatomeid - 2 ja mõnda muud elementi.

võib saada hapniku otsesel interaktsioonil teise elemendiga või kaudselt (näiteks soolade, aluste, hapete lagundamisel). Tavatingimustes on oksiidid tahkes, vedelas ja gaasilises olekus, seda tüüpi ühendid on looduses väga levinud. Maakoores leidub oksiide. Rooste, liiv, vesi, süsinikdioksiid on oksiidid.

Need on soola moodustavad ja mittesoolad.

Soola moodustavad oksiidid on oksiidid, mis selle tulemusena keemilised reaktsioonid moodustada sooli. Need on metallide ja mittemetallide oksiidid, mis veega interakteerudes moodustavad vastavad happed, alustega aga vastavad happelised ja normaalsoolad. Näiteks, vaskoksiid (CuO) on soola moodustav oksiid, sest näiteks vesinikkloriidhappega (HCl) reageerides tekib sool:

CuO + 2HCl → CuCl 2 + H 2 O.

Keemiliste reaktsioonide tulemusena võib saada muid sooli:

CuO + SO 3 → CuSO 4.

Soola mittemoodustavad oksiidid nimetatakse oksiidideks, mis ei moodusta sooli. Näiteks CO, N 2 O, NO.

Soola moodustavaid oksiide on omakorda kolme tüüpi: aluselised (sõnast « alus » ), happeline ja amfoteerne.

Põhilised oksiidid nimetatakse selliseid metallioksiide, mis vastavad aluste klassi kuuluvatele hüdroksiididele. Aluseliste oksiidide hulka kuuluvad näiteks Na 2 O, K 2 O, MgO, CaO jne.

Aluseliste oksiidide keemilised omadused

1. Vees lahustuvad aluselised oksiidid reageerivad veega, moodustades aluseid:

Na2O + H2O → 2NaOH.

2. Suhelge happeoksiididega, moodustades vastavad soolad

Na 2 O + SO 3 → Na 2 SO 4.

3. Reageerige hapetega, moodustades soola ja vee:

CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O.

4. Reageerida amfoteersete oksiididega:

Li 2 O + Al 2 O 3 → 2 LiAlO 2 .

Kui oksiidide koostise teine ​​element on mittemetall või metall, millel on suurem valents (tavaliselt IV kuni VII), siis on sellised oksiidid happelised. Happeoksiidid (happeanhüdriidid) on oksiidid, mis vastavad hapete klassi kuuluvatele hüdroksiididele. See on näiteks CO 2, SO 3, P 2 O 5, N 2 O 3, Cl 2 O 5, Mn 2 O 7 jne. Happelised oksiidid lahustuvad vees ja leelistes, moodustades soola ja vett.

Happeoksiidide keemilised omadused

1. Suhelge veega, moodustades happe:

SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4.

Kuid mitte kõik happelised oksiidid ei reageeri otseselt veega (SiO 2 ja teised).

2. Reageerige põhinevate oksiididega, moodustades soola:

CO 2 + CaO → CaCO 3

3. Suhelge leelistega, moodustades soola ja vett:

CO 2 + Ba (OH) 2 → BaCO 3 + H 2 O.

osa amfoteerne oksiid sisaldab elementi, millel on amfoteersed omadused. Amfoteersuse all mõeldakse ühendite võimet avaldada olenevalt tingimustest happelisi ja aluselisi omadusi. Näiteks tsinkoksiid ZnO võib olla nii alus kui hape (Zn(OH) 2 ja H 2 ZnO 2). Amfoteersus väljendub selles, et olenevalt tingimustest on amfoteersetel oksiididel kas aluselised või happelised omadused.

Amfoteersete oksiidide keemilised omadused

1. Suhelge hapetega, moodustades soola ja vett:

ZnO + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 O.

2. Reageerige tahkete leelistega (sulamise ajal), moodustades reaktsiooni tulemusena soola - naatriumtsinkaati ja vett:

ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O.

Kui tsinkoksiid interakteerub leeliselahusega (sama NaOH), toimub teine ​​reaktsioon:

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

Koordinatsiooniarv – tunnus, mis määrab lähimate osakeste: aatomite või ioonide arvu molekulis või kristallis. Igal amfoteersel metallil on oma koordinatsiooninumber. Be ja Zn puhul on see 4; For ja Al on 4 või 6; For ja Cr on 6 või (väga harva) 4;

Amfoteersed oksiidid tavaliselt ei lahustu vees ega reageeri sellega.

Kas teil on küsimusi? Kas soovite oksiidide kohta rohkem teada saada?
Juhendajalt abi saamiseks -.
Esimene tund on tasuta!

blog.site, materjali täieliku või osalise kopeerimisega on nõutav link allikale.