Praktiskt taget alla element i Mendeleevs periodiska system kan bilda oxider, eller oxider - binära föreningar som innehåller syreatomer i sina molekyler. Klassen av dessa oorganiska föreningar är i sin tur uppdelad i flera grupper: basiska, sura, amfotära och likgiltiga oxider. Syftet med vår artikel är att studera de fysikaliska och kemiska egenskaperna hos oxider, samt deras praktiska tillämpning och betydelse för människor.
Metoder för att erhålla
Den huvudsakliga kemiska reaktionen för att erhålla oxider är den direkta interaktionen mellan en metall eller icke-metall med syre.
H2 + O2=H2O (reaktionen är explosiv)
4K + O2=2K2O
Andra metoder för oxidbildning inkluderar förbränning av komplexa ämnen, såsom kolväten. Det slutar med att det producerar koldioxid och vatten. Under den termiska nedbrytningen av vattenolösliga baser ellers alter: karbonater, nitrater, oxider frigörs också. Exempel på sådana reaktioner ges nedan:
- Fe(OH)2=FeO+H2O järn(II)oxid
- 2KNO3=2KNO2 + O2↑
Fysiska egenskaper
Aggregeringstillståndet för binära föreningar av syre med metaller eller icke-metaller kan vara olika. Till exempel är koloxider, kvävedioxid, svaveloxid (IV) gaser. Vätskor är vatten, svavelsyraanhydrid och metalloxider är fasta ämnen. Lösligheten av föreningarna är också olika. Låt oss ge exempel på oxider med varierande grad av interaktion med vatten. Så, koldioxid löses i vatten vid rumstemperatur i förhållandet 1:1, kväveoxid (II) är svagt löslig och kiseldioxid är helt olöslig.
Basic oxides
Om en molekyl av ett ämne innehåller atomer av typiska metaller, uppvisar den grundläggande egenskaper. Ämnet kommer att reagera med syror och sura oxider samt vatten. Till exempel kan kalciumoxid reagera med perklorsyra:
2HCl + CaO=CaCl2 + H2O.
Reaktionsprodukterna kommer att vara medels alt och vatten. Om samma kalciumoxid interagerar med kolmonoxid får vi ett ämne - s alt.
CaO + CO2=CaCO3.
Egenskaperna hos oxider som bildas av metaller har funnits i olika industrier. Så kalciumoxid, även kallad bränd kalk eller bränd kalk, är viktigsom råvara för framställning av släckt kalk. Kalciumhydroxid används i stor utsträckning inom industrin som byggbruk. Kalkvatten används som en indikator för närvaron av koldioxidmolekyler i lösning.
Exempel på oxider som utgör järnmalm är FeO och Fe2O3 - brun och magnetisk järnmalm. I masugnen reduceras de med koks och koloxider och en legering av järn och kol erhålls - gjutjärn. Under den vidare bearbetningen i den metallurgiska industrin smälts olika stålkvaliteter, inklusive legerat stål.
Reaktion med vatten av oxider av alkali eller alkaliska jordartsmetaller leder till produktion av alkali.
Karakterisering av sura oxider
Oxider av kväve, kol, svavel, kisel, etc. bildar en grupp sura oxider. Oxiders kemiska egenskaper är reaktioner med alkalier, basiska oxider och vatten. Produkterna av interaktionen mellan kaliumhydroxid och koldioxid kommer att vara kaliumkarbonat och vatten. Om natriumbas och kiseldioxid reagerar med varandra får vi natriumsilikat och vatten.
Vissa sura oxider reagerar med vatten. Reaktionsprodukten kommer att vara motsvarande syra (kolsyra):
CO2 + H2O=H2CO 3.
Sura oxider, exempel på vilka vi kommer att ge nedan, är viktiga. Så, svavelsyraanhydrid SO3 - en färglös vätska, är råvaran för industriell produktionsulfatsyra - den kemiska industrins huvudprodukt. Kväveföreningar, såsom NO2, används för att producera nitratsyra. Förutom kvävedioxid deltar även vatten och syre i reaktionen. Salpetersyra, erhållen genom reaktion av kväveoxider med vatten, används vid tillverkning av mineralgödsel, sprängämnen, färgämnen, mediciner, plaster, etc.
Amfotera föreningar
Oxider, som till exempel inkluderar zink- eller aluminiumatomer, uppvisar dubbla kemiska egenskaper. De kan reagera med både syror och alkalier. I detta fall är reaktionsprodukterna medelstora s alter. Här är en beskrivning av de fysikaliska egenskaperna hos vissa amfotera oxider, exempel på vilka vi kommer att överväga. Så, Al2O3 är korund, det är ett fast ämne vars smältpunkt når 2050°. I naturen är oxiden en del av aluminiumoxid och bildar även färgade kristaller, som är ädelstenar - rubiner och safirer.
Zinkoxid ZnO är färglösa kristaller som vid en temperatur på 1800° förvandlas till ett ångtillstånd. Detta fenomen kallas sublimering. Ämnet är olösligt i vatten, när inandade dammpartiklar orsakar förgiftning. Zinkoxid har funnits som ett slipmaterial, vid tillverkning av färger, konstläder, i medicin, i tandvård - som ett fyllnadsmaterial.
I vår artikel studerade vi klassificeringen av oxider, deras kemiska och fysikaliska egenskaper ochäven industriella applikationer.
