اکسیدها- این مواد پیچیده، متشکل از اتم های دو عنصر که یکی از آنها اکسیژن با حالت اکسیداسیون 2- است. در این حالت، اکسیژن فقط به عنصر کمتر الکترونگاتیو محدود می شود.

بسته به عنصر دوم، اکسیدها خواص شیمیایی متفاوتی از خود نشان می دهند. که در دوره مدرسهاکسیدها به طور سنتی به دو دسته نمک ساز و غیر نمک ساز تقسیم می شوند. برخی از اکسیدها به عنوان نمک مانند (دوگانه) طبقه بندی می شوند.

دو برابراکسیدها برخی از اکسیدها هستند توسط عنصر تشکیل شده استبا حالت های اکسیداسیون مختلف

نمک سازاکسیدها به بازی، آمفوتریک و اسیدی تقسیم می شوند.

پایه ایاکسیدها اکسیدهایی هستند که دارای خواص اساسی مشخصه هستند. اینها شامل اکسیدهای تشکیل شده توسط اتم های فلز با حالت های اکسیداسیون +1 و +2 است.

اسیدیاکسیدها اکسیدهایی هستند که با خواص اسیدی مشخص می شوند. اینها شامل اکسیدهای تشکیل شده توسط اتم های فلز با حالت های اکسیداسیون 5+، 6+ و 7+ و همچنین اتم های غیر فلزی است.

آمفوتریکاکسیدها اکسیدهایی هستند که با هر دو ویژگی بازی و اسیدی مشخص می شوند. اینها اکسیدهای فلزی با حالت اکسیداسیون +3 و +4 و همچنین چهار اکسید با حالت اکسیداسیون +2 هستند: ZnO، PbO، SnO و BeO.

غیر نمک سازاکسیدها مشخصه اساسی یا نشان نمی دهند خواص اسیدیهیدروکسیدها با آنها مطابقت ندارند. اکسیدهای غیر نمک ساز شامل چهار اکسید CO، NO، N 2 O و SiO هستند.

طبقه بندی اکسیدها

به دست آوردن اکسیدها

روشهای کلی تولید اکسیدها:

1. برهمکنش مواد ساده با اکسیژن :

1.1. اکسیداسیون فلزات: اکثر فلزات توسط اکسیژن به اکسیدهایی با حالت اکسیداسیون پایدار اکسید می شوند.

مثلا ،آلومینیوم با اکسیژن واکنش می دهد و اکسید می شود:

4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

با اکسیژن تعامل ندارد طلا، پلاتین، پالادیوم.

سدیمهنگامی که توسط اکسیژن اتمسفر اکسید می شود، عمدتاً پراکسید Na 2 O 2 را تشکیل می دهد.

2Na + O 2 → 2Na 2 O 2

پتاسیم، سزیم، روبیدیمعمدتاً پراکسیدهای ترکیب MeO 2 را تشکیل می دهند:

K + O 2 → KO 2

یادداشت: فلزات با درجه متغیراکسیداسیون ها معمولاً توسط اکسیژن اتمسفر به حالت اکسیداسیون متوسط ​​(+3) اکسید می شوند:

4Fe + 3O 2 → 2Fe 2 O 3

4Cr + 3O 2 → 2Cr 2 O 3

اهنهمچنین با تشکیل مقیاس آهن - اکسید آهن (II، III) می سوزد:

3Fe + 2O 2 → Fe 3 O 4

1.2. اکسیداسیون مواد ساده - غیر فلزات.

به عنوان یک قاعده، اکسیداسیون نافلزات یک اکسید غیرفلزی با بالاترین حالت اکسیداسیون تولید می کند، اگر اکسیژن بیش از حد باشد، یا یک اکسید غیرفلزی با درجه متوسطاکسیداسیون در صورت کمبود اکسیژن

مثلا، فسفر با اکسیژن اضافی به اکسید فسفر (V) و تحت تأثیر کمبود اکسیژن به اکسید فسفر (III) اکسید می شود:

4P + 5O 2 (g) → 2P 2 O 5

4P + 3O 2 (هفته) → 2P 2 O 3

اما برخی هستند استثناها .

مثلا، گوگرد فقط به اکسید گوگرد (IV) می سوزد:

S + O 2 → SO 2

اکسید گوگرد (VI) را فقط می توان با اکسیداسیون اکسید گوگرد (IV) در شرایط سخت در حضور کاتالیزور به دست آورد:

2SO2+ O2=2SO 3

نیتروژن تنها در دمای بسیار بالا (حدود 2000 درجه سانتیگراد) یا تحت تأثیر اکسیژن توسط اکسیژن اکسید می شود. تخلیه الکتریکیو فقط به اکسید نیتریک (II):

N2 + O2 = 2NO

فلوئور F2 توسط اکسیژن اکسید نمی شود (فلوئور خود اکسیژن را اکسید می کند). سایر هالوژن ها (کلر Cl 2، برم و غیره)، گازهای بی اثر (هلیوم He، نئون، آرگون، کریپتون) با اکسیژن برهمکنش ندارند.

2. اکسیداسیون مواد پیچیده(ترکیبات دوتایی): سولفیدها، هیدریدها، فسفیدها و غیره.

هنگامی که مواد پیچیده که معمولاً از دو عنصر تشکیل شده اند، با اکسیژن اکسید می شوند، مخلوطی از اکسیدهای این عناصر تشکیل می شود. درجات پایداراکسیداسیون

مثلا، هنگام سوزاندن پیریت FeS 2، اکسید آهن (III) و اکسید گوگرد (IV) تشکیل می شود:

4FeS 2 + 11O 2 → 2Fe 2 O 3 + 8SO 2

سولفید هیدروژن در صورت وجود اکسیژن اضافی برای تشکیل اکسید گوگرد (IV) می سوزد و در صورت کمبود اکسیژن باعث تشکیل گوگرد می شود:

2H 2 S + 3O 2 (g) → 2H 2 O + 2SO 2

2H 2 S + O 2 (هفته) → 2H 2 O + 2S

اما آمونیاک می سوزد و تشکیل می شود ماده ساده N 2، زیرا نیتروژن تنها در شرایط سخت با اکسیژن واکنش می دهد:

4NH 3 + 3O 2 → 2N 2 + 6H 2 O

اما در حضور یک کاتالیزور، آمونیاک توسط اکسیژن به اکسید نیتروژن (II) اکسید می شود:

4NH 3 + 5O 2 → 4NO + 6H 2 O

3. تجزیه هیدروکسیدها. اکسیدها را می توان از هیدروکسیدها - اسیدها یا بازها نیز به دست آورد. برخی از هیدروکسیدها ناپایدار هستند و خود به خود به اکسید و آب تجزیه می شوند. برای تجزیه برخی دیگر از هیدروکسیدها (معمولاً نامحلول در آب)، آنها باید گرم شوند (کلسینه شوند).

هیدروکسید → اکسید + آب

هیدروکسیدهای کربنیک، اسید گوگرد، هیدروکسید آمونیوم، نقره (I)، مس (I) به طور خود به خود در محلول آبی تجزیه می شوند:

H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2

H 2 SO 3 → H 2 O + SO 2

NH 4 OH → NH 3 + H2O

2AgOH → Ag 2 O + H 2 O

2CuOH → Cu 2 O + H 2 O

هنگامی که گرم می شود، اکثر هیدروکسیدهای نامحلول به اکسیدها - اسید سیلیسیک، هیدروکسیدها تجزیه می شوند. فلزات سنگین- هیدروکسید آهن (III) و غیره:

H 2 SiO 3 → H 2 O + SiO 2

2Fe(OH) 3 → Fe 2 O 3 + 3H 2 O

4. راه دیگر برای بدست آوردن اکسیدها است تجزیه ترکیبات پیچیده - نمک .

مثلا، کربنات های نامحلول و کربنات لیتیوم با حرارت دادن به اکسیدها تجزیه می شوند:

Li 2 CO 3 → H 2 O + Li 2 O

CaCO 3 → CaO + CO 2

نمک های تشکیل شده توسط اسیدهای اکسید کننده قوی (نیترات ها، سولفات ها، پرکلرات ها و غیره) هنگام گرم شدن، به طور معمول با تغییر در حالت اکسیداسیون تجزیه می شوند:

2Zn(NO 3) 2 → 2ZnO + 4NO 2 + O 2

در مورد تجزیه نیترات ها می توانید در مقاله بیشتر بخوانید.

خواص شیمیایی اکسیدها

بخش قابل توجهی از خواص شیمیایی اکسیدها با طرح روابط بین طبقات اصلی مواد معدنی توصیف می شود.

قبل از شروع صحبت در مورد خواص شیمیایی اکسیدها، باید به خاطر داشته باشیم که همه اکسیدها به 4 نوع بازی، اسیدی، آمفوتریک و غیر نمک ساز تقسیم می شوند. برای تعیین نوع هر اکسیدی، ابتدا باید بفهمید که اکسید فلزی است یا غیرفلزی در مقابل شما و سپس از الگوریتم (باید آن را یاد بگیرید!) ارائه شده در جدول زیر استفاده کنید. :

علاوه بر انواع اکسیدهای ذکر شده در بالا، دو زیرگروه دیگر از اکسیدهای بازی را نیز بر اساس فعالیت شیمیایی آنها معرفی خواهیم کرد. اکسیدهای بازی فعالو اکسیدهای پایه کم فعال

• به اکسیدهای بازی فعالما شامل اکسیدهای فلزات قلیایی و قلیایی خاکی هستیم (همه عناصر گروه های IA و IIA، به جز هیدروژن H، بریلیم Be و منیزیم منیزیم). به عنوان مثال، Na 2 O، CaO، Rb 2 O، SrO و غیره.
• به اکسیدهای پایه کم فعالما تمام اکسیدهای اصلی را که در لیست گنجانده نشده اند شامل خواهیم شد اکسیدهای بازی فعال. به عنوان مثال، FeO، CuO، CrO و غیره.

منطقی است که فرض کنیم اکسیدهای بازی فعال اغلب وارد واکنش هایی می شوند که اکسیدهای کم فعال وارد واکنش نمی شوند.

لازم به ذکر است که با وجود اینکه آب در واقع اکسید یک غیرفلز (H 2 O) است، معمولاً خواص آن جدا از خواص اکسیدهای دیگر در نظر گرفته می شود. این به دلیل توزیع بسیار زیاد آن در دنیای اطراف ما است، و بنابراین در بیشتر موارد آب یک معرف نیست، بلکه رسانه ای است که در آن فعالیت های بی شماری می تواند انجام شود. واکنش های شیمیایی. با این حال، اغلب در دگرگونی های مختلف نقش مستقیم دارد، به ویژه، برخی از گروه های اکسید با آن واکنش می دهند.

کدام اکسیدها با آب واکنش می دهند؟

از تمام اکسیدها با آب واکنش نشان دهند فقط:

1) تمام اکسیدهای بازی فعال (اکسیدهای فلز قلیایی و فلز قلیایی)؛

2) تمام اکسیدهای اسید، به جز دی اکسید سیلیکون (SiO 2).

آن ها از موارد فوق چنین استنباط می شود که دقیقاً با آب واکنش نشان نده:

1) تمام اکسیدهای پایه کم فعال.

2) تمام اکسیدهای آمفوتریک؛

3) اکسیدهای غیر نمک ساز (NO، N 2 O، CO، SiO).

توجه داشته باشید:

اکسید منیزیم در زمان جوشاندن به آرامی با آب واکنش می دهد. بدون حرارت قوی، واکنش MgO با H 2 O رخ نمی دهد.

توانایی تعیین اینکه کدام اکسیدها می توانند با آب واکنش دهند، حتی بدون توانایی نوشتن معادلات واکنش مربوطه، از قبل به شما امکان می دهد برای برخی از سؤالات در بخش آزمایشی آزمون دولتی واحد امتیاز کسب کنید.

حالا بیایید بفهمیم که چگونه اکسیدهای خاصی با آب واکنش می دهند، به عنوان مثال. بیایید یاد بگیریم که معادلات واکنش مربوطه را بنویسیم.

اکسیدهای اساسی فعالدر واکنش با آب، هیدروکسیدهای مربوطه خود را تشکیل می دهند. به یاد بیاورید که اکسید فلز مربوطه یک هیدروکسید است که حاوی فلز در همان حالت اکسیداسیون اکسید است. بنابراین، به عنوان مثال، هنگامی که اکسیدهای بازی فعال K + 1 2 O و Ba + 2 O با آب واکنش می دهند، هیدروکسیدهای مربوط به آنها K +1 OH و Ba +2 (OH) 2 تشکیل می شوند:

K2O + H2O = 2KOH- پتاسیم هیدروکسید

BaO + H 2 O = Ba(OH) 2- هیدروکسید باریم

تمام هیدروکسیدهای مربوط به اکسیدهای بازی فعال (فلز قلیایی و اکسیدهای فلز قلیایی) متعلق به قلیاها هستند. قلیایی ها همه هیدروکسیدهای فلزی هستند که در آب بسیار محلول هستند و همچنین هیدروکسید کلسیم Ca(OH) 2 کمی محلول هستند (به عنوان یک استثنا).

برهمکنش اکسیدهای اسیدی با آب، و همچنین واکنش اکسیدهای بازی فعال با آب، منجر به تشکیل هیدروکسیدهای مربوطه می شود. فقط در مورد اکسیدهای اسیدی، آنها نه با اکسیدهای بازی، بلکه به هیدروکسیدهای اسیدی، که اغلب نامیده می شوند، مطابقت دارند. اسیدهای حاوی اکسیژن. به یاد بیاوریم که اکسید اسیدی مربوطه یک اسید حاوی اکسیژن است که حاوی عنصر تشکیل دهنده اسید در همان حالت اکسیداسیون اکسید است.

بنابراین، برای مثال، اگر بخواهیم معادله برهمکنش اکسید اسیدی SO 3 با آب را بنویسیم، قبل از هر چیز باید موارد اساسی را که در داخل مورد مطالعه قرار گرفته اند، به خاطر بسپاریم. برنامه آموزشی مدرسه، اسیدهای حاوی گوگرد. اینها سولفید هیدروژن H 2 S، سولفور H 2 SO 3 و سولفوریک اسید H 2 SO 4 هستند. اسید سولفید هیدروژن H 2 S، همانطور که به راحتی قابل مشاهده است، حاوی اکسیژن نیست، بنابراین تشکیل آن در طول برهمکنش SO3 با آب را می توان بلافاصله حذف کرد. از اسیدهای H 2 SO 3 و H 2 SO 4 ، گوگرد در حالت اکسیداسیون 6 + ، مانند اکسید SO 3 ، فقط حاوی اسید سولفوریک H2SO4. بنابراین، دقیقاً این است که در واکنش SO 3 با آب تشکیل می شود:

H 2 O + SO 3 = H 2 SO 4

به همین ترتیب، اکسید N 2 O 5 حاوی نیتروژن در حالت اکسیداسیون +5، در واکنش با آب، اسید نیتریک HNO 3 را تشکیل می دهد، اما در هیچ موردی HNO 2 نیتروژنی تشکیل می دهد، زیرا در اسید نیتریک حالت اکسیداسیون نیتروژن مشابه است. N 2 O 5 برابر با 5+ و در نیتروژن +3 است:

N +5 2 O 5 + H 2 O = 2HN + 5 O 3

استثنا:

اکسید نیتروژن (IV) (NO 2) یک اکسید غیر فلزی در حالت اکسیداسیون +4 است، یعنی. مطابق با الگوریتم شرح داده شده در جدول در ابتدای این فصل، باید به عنوان اکسیدهای اسیدی طبقه بندی شود. با این حال، هیچ اسیدی وجود ندارد که حاوی نیتروژن در حالت اکسیداسیون +4 باشد.

2NO2 + H2O = HNO2 + HNO3

برهمکنش اکسیدها با یکدیگر

اول از همه، شما باید این واقعیت را به وضوح درک کنید که در بین اکسیدهای تشکیل دهنده نمک (اسیدی، بازی، آمفوتر)، واکنش تقریباً هرگز بین اکسیدهای یک کلاس رخ نمی دهد، یعنی. در اکثریت قریب به اتفاق موارد، تعامل غیرممکن است:

1) اکسید پایه + اکسید پایه ≠

2) اکسید اسید + اکسید اسید ≠

3) اکسید آمفوتریک + اکسید آمفوتریک ≠

در حالی که برهمکنش بین اکسیدهای متعلق به انواع متفاوت، یعنی تقریبا همیشه در حال نشت هستندواکنش های بین:

1) اکسید بازی و اکسید اسیدی؛

2) اکسید آمفوتریک و اکسید اسید.

3) اکسید آمفوتریک و اکسید بازی.

در نتیجه تمام این فعل و انفعالات، محصول همیشه نمک متوسط ​​(عادی) است.

اجازه دهید همه این جفت تعاملات را با جزئیات بیشتری در نظر بگیریم.

در نتیجه تعامل:

Me x O y + اکسید اسید،جایی که Me x O y – اکسید فلز (اساسی یا آمفوتریک)

نمکی متشکل از کاتیون فلزی Me (از Me x O y اولیه) و باقی مانده اسید اسید مربوط به اکسید اسید تشکیل می شود.

به عنوان مثال، بیایید سعی کنیم معادلات برهمکنش را برای جفت معرف های زیر بنویسیم:

Na 2 O + P 2 O 5و Al 2 O 3 + SO 3

در اولین جفت معرف ها، یک اکسید بازی (Na 2 O ) و یک اکسید اسیدی ( P 2 O 5 ) را می بینیم. در دوم - اکسید آمفوتریک (Al 2 O 3) و اکسید اسیدی (SO 3).

همانطور که قبلا ذکر شد، در نتیجه برهمکنش یک اکسید بازی/آمفوتریک با یک اکسید اسیدی، نمکی تشکیل می شود که از یک کاتیون فلزی (از اکسید بازی/آمفوتر اصلی) و یک باقیمانده اسیدی از اسید مربوط به اکسید اسیدی اصلی

بنابراین، برهمکنش Na 2 O و P 2 O 5 باید نمکی متشکل از کاتیون های Na + (از Na 2 O) و باقی مانده اسیدی PO 4 3- تشکیل دهد، زیرا اکسید P +5 2 O 5 مربوط به اسید H 3 P است +5 O4. آن ها در نتیجه این تعامل، سدیم فسفات تشکیل می شود:

3Na 2 O + P 2 O 5 = 2Na 3 PO 4- فسفات سدیم

به نوبه خود، برهمکنش Al 2 O 3 و SO 3 باید نمکی متشکل از کاتیون های Al 3 + (از Al 2 O 3 ) و باقی مانده اسیدی SO 4 2 - تشکیل دهد ، زیرا اکسید S +6 O 3 مربوط به اسید H 2 S است +6 O4. بنابراین، در نتیجه این واکنش، سولفات آلومینیوم به دست می آید:

Al 2 O 3 + 3SO 3 = Al 2 (SO 4) 3- سولفات آلومینیوم

مشخص تر، برهمکنش بین اکسیدهای آمفوتریک و بازی است. این واکنش ها در دماهای بالا انجام می شود و وقوع آنها به دلیل این واقعیت است که اکسید آمفوتریک در واقع نقش اسیدی را به عهده می گیرد. در نتیجه این فعل و انفعال، نمکی از یک ترکیب خاص تشکیل می شود که شامل یک کاتیون فلزی است که اکسید پایه اصلی را تشکیل می دهد و یک "باقی مانده اسید"/آنیون، که شامل فلز از اکسید آمفوتریک است. فرمول چنین «باقی مانده اسید»/آنیونی است نمای کلیرا می توان به صورت MeO 2 x - نوشت، که در آن Me فلزی از یک اکسید آمفوتریک است، و x = 2 در مورد اکسیدهای آمفوتریک با فرمول کلینوع Me +2 O (ZnO، BeO، PbO) و x = 1 - برای اکسیدهای آمفوتریک با فرمول کلی به شکل Me +3 2 O 3 (به عنوان مثال، Al 2 O 3، Cr 2 O 3 و Fe 2 O 3).

بیایید سعی کنیم معادلات تعامل را به عنوان مثال یادداشت کنیم

ZnO + Na 2 Oو Al 2 O 3 + BaO

در حالت اول، ZnO یک اکسید آمفوتریک با فرمول کلی Me +2 O است و Na 2 O یک اکسید بازی معمولی است. با توجه به موارد فوق، در نتیجه برهمکنش آنها، نمکی باید تشکیل شود که از یک کاتیون فلزی تشکیل شده است که یک اکسید بازی را تشکیل می دهد. در مورد ما، Na + (از Na 2 O) و "باقی مانده اسید" / آنیون با فرمول ZnO 2 2-، زیرا اکسید آمفوتریک فرمول کلی به شکل Me + 2 O دارد. بنابراین، فرمول نمک حاصل، مشروط به شرط خنثی بودن الکتریکی یکی از آن واحد ساختاری("مولکول") شبیه Na 2 ZnO 2 خواهد بود:

ZnO + Na 2 O = به=> Na 2 ZnO 2

در مورد یک جفت از واکنش‌دهنده‌های Al 2 O 3 و BaO، ماده اول یک اکسید آمفوتریک با فرمول کلی Me + 3 2 O 3 است و دومی یک اکسید بازی معمولی است. در این حالت، نمکی تشکیل می‌شود که حاوی کاتیون فلزی از اکسید اصلی است، یعنی. Ba 2 + (از BaO) و "باقی مانده اسید" / آنیون AlO 2 - . آن ها فرمول نمک حاصل، با توجه به شرایط خنثی الکتریکی یکی از واحدهای ساختاری آن ("مولکول ها")، به شکل Ba(AlO 2) 2 خواهد بود و خود معادله برهمکنش به صورت زیر نوشته می شود:

Al 2 O 3 + BaO = به=> Ba(AlO 2) 2

همانطور که در بالا نوشتیم، واکنش تقریباً همیشه رخ می دهد:

Me x O y + اکسید اسید,

که در آن Me x O y یا یک اکسید فلزی پایه یا آمفوتر است.

با این حال، دو اکسید اسیدی "مهم" وجود دارد که باید به خاطر بسپارید: دی اکسید کربن(CO 2) و دی اکسید گوگرد (SO 2). "سرسختی" آنها در این واقعیت نهفته است که علیرغم خواص اسیدی آشکار آنها، فعالیت CO 2 و SO 2 برای تعامل با اکسیدهای بازی و آمفوتریک کم فعال کافی نیست. از اکسیدهای فلزی، آنها فقط با آنها واکنش نشان می دهند اکسیدهای بازی فعال(اکسیدهای فلز قلیایی و فلز قلیایی). به عنوان مثال، Na 2 O و BaO که اکسیدهای بازی فعال هستند، می توانند با آنها واکنش دهند:

CO 2 + Na 2 O = Na 2 CO 3

SO 2 + BaO = BaSO 3

در حالی که اکسیدهای CuO و Al 2 O 3 که مربوط به اکسیدهای بازی فعال نیستند، با CO 2 و SO 2 واکنش نشان نمی دهند:

CO 2 + CuO ≠

CO 2 + Al 2 O 3 ≠

SO 2 + CuO ≠

SO 2 + Al 2 O 3 ≠

برهمکنش اکسیدها با اسیدها

اکسیدهای پایه و آمفوتریک با اسیدها واکنش می دهند. در این حالت نمک ها و آب تشکیل می شود:

FeO + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2 O

اکسیدهای غیر نمک ساز اصلا با اسیدها واکنش نمی دهند و اکسیدهای اسیدی در بیشتر موارد با اسیدها واکنش نمی دهند.

چه زمانی یک اکسید اسیدی با یک اسید واکنش می دهد؟

تصمیم گیری بخشی از آزمون یکپارچه دولتیبا گزینه های پاسخ، باید فرض کنید که اکسیدهای اسیدی با اکسیدهای اسیدی یا اسیدها واکنش نمی دهند، مگر در موارد زیر:

1) دی اکسید سیلیکون که یک اکسید اسیدی است با اسید هیدروفلوئوریک واکنش داده و در آن حل می شود. به طور خاص، به لطف این واکنش، شیشه را می توان در اسید هیدروفلوئوریک حل کرد. در مورد HF مازاد، معادله واکنش به شکل زیر است:

SiO 2 + 6HF = H 2 + 2H 2 O,

و در صورت کمبود HF:

SiO 2 + 4HF = SiF 4 + 2H 2 O

2) SO 2 که یک اکسید اسیدی است به راحتی با هیدروسولفید اسید H 2 S مانند واکنش می دهد. هم تناسب:

S + 4 O 2 + 2H 2 S -2 = 3S 0 + 2H 2 O

3) اکسید فسفر (III) P 2 O 3 می تواند با اسیدهای اکسید کننده واکنش دهد که شامل اسید سولفوریک غلیظ و اسید نیتریک با هر غلظتی است. در این حالت، حالت اکسیداسیون فسفر از +3 به +5 افزایش می یابد:

P2O3	+	2H2SO4	+	H2O	=به=>	2SO 2	+	2H3PO4
		(مجموع)

3 P2O3	+	4HNO3	+	7 H2O	=به=>	4 NO	+	6 H3PO4
		(جزئیات)

2HNO3	+	3SO 2	+	2H2O	=به=>	3H2SO4	+	2 NO
(جزئیات)

برهمکنش اکسیدها با هیدروکسیدهای فلزی

اکسیدهای اسیدی با هیدروکسیدهای فلزی اعم از بازی و آمفوتر واکنش می دهند. این یک نمک متشکل از یک کاتیون فلزی (از هیدروکسید فلز اصلی) و یک باقی مانده اسید مربوط به اکسید اسید تولید می کند.

SO 3 + 2NaOH = Na 2 SO 4 + H 2 O

اکسیدهای اسیدیکه مربوط به اسیدهای پلی بازیک است، می تواند نمک های معمولی و اسیدی را با قلیاها تشکیل دهد:

CO 2 + 2NaOH = Na 2 CO 3 + H 2 O

CO 2 + NaOH = NaHCO 3

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

P 2 O 5 + 4KOH = 2K 2 HPO 4 + H 2 O

P 2 O 5 + 2KOH + H 2 O = 2KH 2 PO 4

اکسیدهای "فنیکی" CO 2 و SO 2، که فعالیت آنها، همانطور که قبلا ذکر شد، برای واکنش آنها با اکسیدهای پایه و آمفوتریک کم فعال کافی نیست، با این وجود، با اکثر هیدروکسیدهای فلزی مربوطه واکنش می دهند. به طور دقیق تر، دی اکسید کربن و دی اکسید گوگرد با هیدروکسیدهای نامحلول به شکل سوسپانسیون آنها در آب واکنش می دهند. در این مورد، فقط اساسی است Oنمک های طبیعی به نام هیدروکسی کربنات ها و هیدروکسو سولفیت ها و تشکیل نمک های متوسط ​​(عادی) غیرممکن است:

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

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

با این حال، دی اکسید کربن و دی اکسید گوگرد با هیدروکسیدهای فلزی در حالت اکسیداسیون +3، به عنوان مثال، مانند Al(OH) 3، Cr(OH) 3 و غیره به هیچ وجه واکنش نمی دهند.

همچنین لازم به ذکر است که دی اکسید سیلیکون (SiO 2) به ویژه بی اثر است که اغلب در طبیعت به شکل ماسه معمولی یافت می شود. این اکسید اسیدی است ، اما در بین هیدروکسیدهای فلزی فقط با محلول های غلیظ (50-60٪) قلیایی ها و همچنین با قلیاهای خالص (جامد) در هنگام همجوشی قادر به واکنش است. در این حالت سیلیکات ها تشکیل می شوند:

2NaOH + SiO 2 = به=> Na 2 SiO 3 + H 2 O

اکسیدهای آمفوتریک از هیدروکسیدهای فلزی فقط با قلیاها (هیدروکسیدهای فلزات قلیایی و قلیایی خاکی) واکنش می دهند. در این حالت، هنگامی که واکنش در محلول های آبی انجام می شود، نمک های پیچیده محلول تشکیل می شوند:

ZnO + 2NaOH + H 2 O = Na 2- تتراهیدروکسوزینکات سدیم

BeO + 2NaOH + H 2 O = Na 2- تتراهیدروکسوبریلات سدیم

Al 2 O 3 + 2 NaOH + 3H 2 O = 2 Na- تترا هیدروکسی لومینات سدیم

و هنگامی که همین اکسیدهای آمفوتریک با قلیاها ذوب می شوند، نمک هایی متشکل از یک کاتیون فلز قلیایی یا قلیایی خاکی و یک آنیون از نوع MeO 2 x - به دست می آیند، که در آن ایکس= 2 در مورد اکسید آمفوتریک نوع Me +2 O و ایکس= 1 برای یک اکسید آمفوتریک به شکل Me 2 + 2 O 3:

ZnO + 2NaOH = به=> Na 2 ZnO 2 + H 2 O

BeO + 2NaOH = به=> Na 2 BeO 2 + H 2 O

Al 2 O 3 + 2 NaOH = به=> 2NaAlO 2 + H 2 O

Cr 2 O 3 + 2 NaOH = به=> 2NaCrO 2 + H 2 O

Fe 2 O 3 + 2 NaOH = به=> 2NaFeO 2 + H 2 O

لازم به ذکر است که نمک های به دست آمده از ترکیب اکسیدهای آمفوتریک با مواد قلیایی جامد را می توان به راحتی از محلول های مربوطه به دست آورد. نمک های پیچیدهتبخیر و تکلیس بعدی آنها:

Na 2 = به=> Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O

Na = به=> NaAlO 2 + 2H 2 O

برهمکنش اکسیدها با نمکهای متوسط

اغلب نمک های متوسط ​​با اکسیدها واکنش نمی دهند.

با این حال، شما باید استثناهای زیر را از این قانون یاد بگیرید، که اغلب در امتحان با آن مواجه می شوید.

یکی از این استثناها این است که اکسیدهای آمفوتریک و همچنین دی اکسید سیلیکون (SiO 2) وقتی با سولفیت ها و کربنات ها ذوب می شوند، به ترتیب گازهای دی اکسید گوگرد (SO 2) و دی اکسید کربن (CO 2) را از گازهای دومی جابجا می کنند. مثلا:

Al 2 O 3 + Na 2 CO 3 = به=> 2NaAlO 2 + CO 2

SiO 2 + K 2 SO 3 = به=> K 2 SiO 3 + SO 2

همچنین، واکنش اکسیدها با نمک ها به طور مشروط می تواند شامل تعامل دی اکسید گوگرد و دی اکسید کربن با محلول های آبی یا سوسپانسیون نمک های مربوطه - سولفیت ها و کربنات ها باشد که منجر به تشکیل نمک های اسیدی می شود:

Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O = 2 NaHCO 3

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2

همچنین دی اکسید گوگرد در هنگام عبور از آن محلول آبییا سوسپانسیون کربنات ها به دلیل اینکه اسید سولفوریک اسید قوی تر و پایدارتر از اسید کربنیک است، دی اکسید کربن را از آنها جابجا می کند.

K 2 CO 3 + SO 2 = K 2 SO 3 + CO 2

ORR شامل اکسیدها

کاهش اکسیدهای فلزی و غیر فلزی

همانطور که فلزات می توانند با محلول های نمک فلزات کمتر فعال واکنش دهند و دومی را به شکل آزاد جایگزین کنند، اکسیدهای فلزی نیز وقتی گرم می شوند قادر به واکنش با فلزات فعال تر هستند.

به یاد بیاوریم که فعالیت فلزات را می توان با استفاده از سری فعالیت فلزات یا اگر یک یا دو فلز در سری فعالیت نیستند، با موقعیت آنها نسبت به یکدیگر در جدول تناوبی مقایسه کرد: پایین و نسبت به فلز را ترک کرد، فعال تر است. همچنین یادآوری این نکته مفید است که هر فلزی از خانواده AHM و ALP همیشه فعال تر از فلزی است که نماینده ALM یا ALP نیست.

به طور خاص، روش آلومینوترمی، که در صنعت برای به دست آوردن فلزات سخت احیا شونده مانند کروم و وانادیوم استفاده می شود، بر اساس برهمکنش یک فلز با اکسید یک فلز کمتر فعال است:

Cr 2 O 3 + 2Al = به=> Al 2 O 3 + 2Cr

در طی فرآیند آلومینوترمی، مقدار زیادی گرما تولید می شود و دمای مخلوط واکنش می تواند به بیش از 2000 درجه سانتی گراد برسد.

همچنین، اکسیدهای تقریباً تمام فلزات واقع در سری فعالیت سمت راست آلومینیوم را می توان با حرارت دادن توسط هیدروژن (H2)، کربن (C) و مونوکسید کربن (CO) به فلزات آزاد تبدیل کرد. مثلا:

Fe 2 O 3 + 3CO = به=> 2Fe + 3CO 2

CuO+C= به=> مس + CO

FeO + H2 = به=> Fe + H 2 O

لازم به ذکر است که اگر فلز بتواند چندین حالت اکسیداسیون داشته باشد، در صورت کمبود ماده احیا کننده استفاده شده، احیای ناقص اکسیدها نیز امکان پذیر است. مثلا:

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

4CuO + C = به=> 2Cu 2 O + CO 2

اکسیدهای فلزات فعال (قلیایی، قلیایی خاکی، منیزیم و آلومینیوم) با هیدروژن و مونوکسید کربن واکنش نشان نده.

با این حال، اکسیدهای فلزات فعال با کربن واکنش می دهند، اما متفاوت از اکسیدهای فلزات کمتر فعال.

در چارچوب برنامه آزمون دولتی واحد، برای اینکه اشتباه نشود، باید فرض کرد که در نتیجه واکنش اکسیدهای فلزات فعال (تا شامل Al) با کربن، تشکیل فلز قلیایی آزاد، قلیایی فلز، منیزیم و آل غیر ممکن است. در چنین مواردی کاربید فلز تشکیل می شود و مونوکسید کربن. مثلا:

2Al 2 O 3 + 9C = به=> Al 4 C 3 + 6CO

CaO + 3C = به=> CaC 2 + CO

اکسیدهای نافلزات را اغلب می توان توسط فلزات به غیر فلزات آزاد احیا کرد. به عنوان مثال، هنگامی که اکسیدهای کربن و سیلیکون گرم می شوند با قلیایی، فلزات قلیایی خاکی و منیزیم واکنش می دهند:

CO2 + 2Mg = به=> 2MgO + C

SiO2 + 2Mg = به=> Si + 2MgO

با منیزیم بیش از حد، فعل و انفعال دوم نیز می تواند منجر به تشکیل شود سیلیسید منیزیم Mg 2 Si:

SiO2 + 4Mg = به=> Mg 2 Si + 2 MgO

اکسیدهای نیتروژن را می توان به راحتی حتی با فلزات کمتر فعال مانند روی یا مس کاهش داد:

Zn + 2NO = به=> ZnO + N 2

2NO2 + 4Cu = به=> 4CuO + N 2

برهمکنش اکسیدها با اکسیژن

برای اینکه بتوانید به این سوال پاسخ دهید که آیا هر اکسیدی با اکسیژن (O 2) در تکالیف آزمون یکپارچه واقعی واکنش می دهد، ابتدا باید به خاطر داشته باشید که اکسیدهایی که می توانند با اکسیژن واکنش دهند (از آنهایی که ممکن است با آنها برخورد کنید. در خود امتحان) می تواند فقط عناصر شیمیایی را از لیست تشکیل دهد:

کربن C، سیلیکون Si، فسفر P، گوگرد S، مس مس، منگنز منگنز، آهن آهن، کروم کروم، نیتروژن N

موجود در آزمون دولتی یکپارچه واقعیاکسیدهای هر عنصر شیمیایی دیگر با اکسیژن واکنش می دهند نخواهد (!).

برای حفظ بصری تر و راحت تر از لیست عناصر ذکر شده در بالا، به نظر من، تصویر زیر مناسب است:

تمام عناصر شیمیایی که قادر به تشکیل اکسیدهایی هستند که با اکسیژن واکنش می دهند (از عناصری که در امتحان با آنها مواجه می شوند)

اول از همه، در میان عناصر ذکر شده، نیتروژن N باید در نظر گرفته شود، زیرا نسبت اکسیدهای آن به اکسیژن به طور قابل توجهی با اکسیدهای سایر عناصر در لیست بالا متفاوت است.

باید به وضوح به خاطر داشت که نیتروژن در مجموع می تواند پنج اکسید تشکیل دهد، یعنی:

از بین تمام اکسیدهای نیتروژن، می تواند با اکسیژن واکنش دهد فقطنه این واکنش زمانی که NO با اکسیژن خالص و هوا مخلوط شود بسیار آسان رخ می دهد. در این حالت، یک تغییر سریع در رنگ گاز از بی رنگ (NO) به قهوه ای (NO 2) مشاهده می شود:

2 NO	+	O2	=	2NO 2
بی رنگ				رنگ قهوه ای

برای پاسخ به این سوال: آیا هر اکسید دیگری از عناصر شیمیایی ذکر شده در بالا با اکسیژن واکنش می دهد (یعنی. با،سی, پ, اس, مس, منگنز, Fe, Cr) — اول از همه، شما باید آنها را به خاطر بسپارید پایه ایحالت اکسیداسیون (CO). آن ها اینجا هستند :

در مرحله بعد ، باید این واقعیت را به خاطر بسپارید که از بین اکسیدهای احتمالی عناصر شیمیایی فوق ، فقط آنهایی که حاوی عنصر در حداقل حالت اکسیداسیون در بین موارد ذکر شده در بالا هستند با اکسیژن واکنش می دهند. در این حالت، حالت اکسیداسیون عنصر تا نزدیکترین مقدار مثبت ممکن افزایش می یابد:

عنصر	نسبت اکسید آنبه اکسیژن
با	حداقل در بین حالت های اکسیداسیون مثبت اصلی کربن برابر است با +2 و نزدیکترین مثبت آن است +4 . بنابراین، تنها CO با اکسیژن از اکسیدهای C + 2 O و C + 4 O 2 واکنش می دهد. در این حالت واکنش رخ می دهد: 2C +2 O + O 2 = به=> 2C +4 O 2 CO 2 + O 2 ≠- واکنش در اصل غیرممکن است، زیرا +4 - بالاترین درجه اکسیداسیون کربن.
سی	حداقل حالت اکسیداسیون مثبت اصلی سیلیکون +2 و نزدیکترین حالت مثبت به آن +4 است. بنابراین، تنها SiO با اکسیژن از اکسیدهای Si + 2 O و Si + 4 O 2 واکنش می دهد. با توجه به برخی ویژگی های اکسیدهای SiO و SiO 2، اکسیداسیون تنها بخشی از اتم های سیلیکون در اکسید Si + 2 O امکان پذیر است. در نتیجه برهمکنش آن با اکسیژن، یک اکسید مخلوط تشکیل می‌شود که حاوی سیلیکون در حالت اکسیداسیون +2 و سیلیکون در حالت اکسیداسیون +4، یعنی Si 2 O 3 (Si +2 O·Si +4 O 2) است. 4Si +2 O + O 2 = به=> 2Si +2، +4 2 O 3 (Si +2 O·Si +4 O 2) SiO 2 + O 2 ≠- واکنش در اصل غیرممکن است، زیرا +4 – بالاترین حالت اکسیداسیون سیلیکون.
پ	کمترین حالت اکسیداسیون مثبت اصلی فسفر 3+ و نزدیکترین حالت مثبت به آن 5+ است. بنابراین، تنها P 2 O 3 با اکسیدهای P + 3 2 O 3 و P + 5 2 O 5 با اکسیژن واکنش می دهد. در این حالت، واکنش اکسیداسیون اضافی فسفر با اکسیژن از حالت اکسیداسیون +3 به حالت اکسیداسیون +5 رخ می دهد: P +3 2 O 3 + O 2 = به=> P +5 2 O 5 P +5 2 O 5 + O 2 ≠- واکنش در اصل غیرممکن است، زیرا +5 - بالاترین حالت اکسیداسیون فسفر.
اس	حداقل حالت اکسیداسیون مثبت اصلی گوگرد 4+ و نزدیکترین حالت اکسیداسیون مثبت به آن 6+ است. بنابراین، تنها SO 2 با اکسیدهای S + 4 O 2 و S + 6 O 3 با اکسیژن واکنش می دهد. در این حالت واکنش رخ می دهد: 2S +4 O 2 + O 2 = به=> 2S +6 O 3 2S +6 O 3 + O 2 ≠- واکنش در اصل غیرممکن است، زیرا +6 - بالاترین درجه اکسیداسیون گوگرد.
مس	حداقل در بین حالت های اکسیداسیون مثبت مس +1 است و نزدیک ترین مقدار به آن مثبت (و تنها) +2 است. بنابراین، تنها Cu 2 O با اکسیژن از اکسیدهای Cu +1 2 O، Cu +2 O واکنش می دهد. در این مورد، واکنش رخ می دهد: 2Cu +1 2 O + O 2 = به=> 4Cu +2 O CuO + O 2 ≠- واکنش در اصل غیرممکن است، زیرا +2 - بالاترین حالت اکسیداسیون مس.
Cr	حداقل حالت اکسیداسیون مثبت کروم 2+ و نزدیکترین حالت مثبت به آن 3+ است. بنابراین، فقط CrO از اکسیدهای Cr + 2 O، Cr + 3 2 O 3 و Cr + 6 O 3 با اکسیژن واکنش می دهد، در حالی که توسط اکسیژن به حالت اکسیداسیون مثبت بعدی (احتمالی) اکسید می شود، یعنی. +3: 4Cr +2 O + O 2 = به=> 2Cr +3 2 O 3 Cr +3 2 O 3 + O 2 ≠- علیرغم وجود اکسید کروم و در حالت اکسیداسیون بیشتر از +3 (Cr +6 O 3) واکنش ادامه نمی یابد. عدم امکان وقوع این واکنش به این دلیل است که حرارت مورد نیاز برای اجرای فرضی آن تا حد زیادی از دمای تجزیه اکسید CrO 3 بیشتر است. Cr +6 O 3 + O 2 ≠ —این واکنش در اصل نمی تواند ادامه یابد، زیرا 6+ بالاترین حالت اکسیداسیون کروم است.
منگنز	حداقل حالت اکسیداسیون مثبت اصلی منگنز 2+ و نزدیکترین حالت مثبت 4+ است. بنابراین، از اکسیدهای ممکن Mn + 2 O، Mn + 4 O 2، Mn + 6 O 3 و Mn + 7 2 O 7، فقط MnO با اکسیژن واکنش می دهد، در حالی که توسط اکسیژن به حالت اکسیداسیون مثبت بعدی (احتمالی) اکسید می شود. ، t.e. +4: 2Mn +2 O + O 2 = به=> 2Mn +4 O 2 در حالی که: Mn +4 O 2 + O 2 ≠و Mn +6 O 3 + O 2 ≠- با وجود این واقعیت که اکسید منگنز Mn 2 O 7 حاوی منگنز در حالت اکسیداسیون بیشتر از +4 و +6 وجود دارد، واکنش ها رخ نمی دهد. این به دلیل این واقعیت است که برای اکسیداسیون فرضی بیشتر اکسیدهای منگنز مورد نیاز است +4 O2 و منگنز +6 گرمایش O 3 به طور قابل توجهی از دمای تجزیه اکسیدهای حاصل از MnO 3 و Mn 2 O 7 فراتر می رود. Mn +7 2 O 7 + O 2 ≠- این واکنش در اصل غیرممکن است، زیرا +7 - بالاترین حالت اکسیداسیون منگنز.
Fe	حداقل در بین حالت های اصلی اکسیداسیون مثبت آهن برابر است با +2 ، و نزدیکترین آنها در بین موارد ممکن است +3 . با وجود این واقعیت که برای آهن حالت اکسیداسیون +6 وجود دارد، اکسید اسیدی FeO 3، و همچنین اسید "آهن" مربوطه وجود ندارد. بنابراین، از اکسیدهای آهن، تنها آن دسته از اکسیدهایی که حاوی آهن در حالت اکسیداسیون +2 هستند می توانند با اکسیژن واکنش دهند. این یا اکسید آهن است +2 O یا اکسید آهن مخلوط شده Fe +2 ,+3 3 O 4 (ترازو آهن): 4Fe +2 O + O 2 = به=> 2Fe +3 2 O 3یا 6Fe +2 O + O 2 = به=> 2Fe +2، +3 3 O 4 اکسید آهن مخلوط +2,+3 3 O 4 را می توان به Fe اکسید کرد +3 2 O 3: 4Fe +2، + 3 3 O 4 + O 2 = به=> 6Fe +3 2 O 3 Fe +3 2 O 3 + O 2 ≠ - این واکنش در اصل غیرممکن است، زیرا هیچ اکسید حاوی آهن در حالت اکسیداسیون بالاتر از +3 وجود ندارد.

اکسیدها مواد پیچیده ای هستند که از دو عنصر تشکیل شده اند که یکی از آنها اکسیژن است. اکسیدها می توانند نمک ساز و غیر نمک ساز باشند: یکی از انواع اکسیدهای نمک ساز، اکسیدهای بازی هستند. تفاوت آنها با گونه های دیگر چیست و خواص شیمیایی آنها چیست؟

اکسیدهای تشکیل دهنده نمک به اکسیدهای بازی، اسیدی و آمفوتریک تقسیم می شوند. اگر اکسیدهای بازی با بازها مطابقت داشته باشند، اکسیدهای اسیدی با اسیدها و اکسیدهای آمفوتریک مربوط به سازندهای آمفوتریک هستند. اکسیدهای آمفوتریک ترکیباتی هستند که بسته به شرایط می توانند خواص بازی یا اسیدی از خود نشان دهند.

برنج. 1. طبقه بندی اکسیدها.

خواص فیزیکی اکسیدها بسیار متنوع است. آنها می توانند گاز (CO 2)، جامد ( Fe 2 O 3 ) یا مواد مایع ( H 2 O ) باشند.

با این حال، اکثر اکسیدهای اساسی جامدات با رنگ های مختلف هستند.

اکسیدهایی که عناصر در آنها بیشترین فعالیت خود را نشان می دهند، اکسیدهای بالاتر نامیده می شوند. ترتیب افزایش در خواص اسیدی اکسیدهای بالاتر عناصر مربوطه در دوره های از چپ به راست با افزایش تدریجی بار مثبت یون های این عناصر توضیح داده می شود.

خواص شیمیایی اکسیدهای اساسی

اکسیدهای پایه اکسیدهایی هستند که بازها با آنها مطابقت دارند. به عنوان مثال، اکسیدهای اساسی K 2 O، CaO با بازهای KOH، Ca(OH) 2 مطابقت دارند.

برنج. 2. اکسیدهای پایه و بازهای مربوط به آنها.

اکسیدهای اساسی توسط فلزات معمولی و همچنین فلزات با ظرفیت متغیر در کمترین حالت اکسیداسیون (به عنوان مثال CaO، FeO) تشکیل می شوند، با اسیدها و اکسیدهای اسید واکنش می دهند و نمک تشکیل می دهند:

CaO (اکسید پایه) + CO 2 (اکسید اسید) = CaCO 3 (نمک)

FeO (اکسید پایه) + H 2 SO 4 ( اسید ) = FeSO 4 ( نمک ) + 2H 2 O ( آب )

اکسیدهای پایه نیز با اکسیدهای آمفوتریک واکنش می دهند و در نتیجه نمک تشکیل می شود، به عنوان مثال:

فقط اکسیدهای فلزات قلیایی و قلیایی خاکی با آب واکنش می دهند:

BaO (اکسید پایه) + H 2 O (آب) = Ba(OH) 2 (پایه فلز قلیایی خاکی)

بسیاری از اکسیدهای اساسی تمایل دارند تا به موادی متشکل از اتم های یک تقلیل یابند عنصر شیمیایی:

3CuO+2NH3 =3Cu+3H2O+N2

هنگامی که گرم می شود، فقط اکسیدهای جیوه و فلزات نجیب تجزیه می شوند:

برنج. 3. اکسید جیوه.

لیست اکسیدهای اصلی:

نام اکسید	فرمول شیمیایی	خواص
اکسید کلسیم	CaO	آهک زنده، سفید ماده کریستالی
اکسید منیزیم	MgO	ماده سفید، کمی محلول در آب
اکسید باریم	BaO	کریستال های بی رنگ با یک شبکه مکعبی
اکسید مس II	CuO	ماده سیاه رنگ عملاً در آب نامحلول است
	HgO	جامدقرمز یا زرد نارنجی
اکسید پتاسیم	K2O	ماده بی رنگ یا زرد کم رنگ
اکسید سدیم	Na2O	ماده ای متشکل از کریستال های بی رنگ
اکسید لیتیوم	Li2O	ماده ای متشکل از کریستال های بی رنگ که ساختار شبکه ای مکعبی دارند

در زیر گروه های اصلی جدول تناوبیهنگام حرکت از یک عنصر به عنصر دیگر از بالا به پایین، افزایش در خواص اساسی اکسیدها مشاهده می شود

ما چه آموخته ایم؟

در هنگام تشکیل اکسیدهای بازی، یکی از عناصر ضروری اکسیژن است.

در مورد موضوع تست کنید

ارزیابی گزارش

میانگین امتیاز: 4.6. مجموع امتیازهای دریافتی: 734.

امروز شروع به آشنایی با مهمترین کلاس ها می کنیم ترکیبات معدنی. همانطور که می دانید مواد معدنی بر اساس ترکیب آنها به ساده و پیچیده تقسیم می شوند.

اکسید	اسید	پایه	نمک
E x O y	نnآ الف – باقی مانده اسیدی	من (OH)ب OH - گروه هیدروکسیل	من n A ب

مواد معدنی پیچیده به چهار دسته تقسیم می شوند: اکسیدها، اسیدها، بازها، نمکها. با کلاس اکسید شروع می کنیم.

اکسیدها

اکسیدها - اینها مواد پیچیده ای هستند که از دو عنصر شیمیایی تشکیل شده اند که یکی از آنها اکسیژن با ظرفیت 2 است. فقط یک عنصر شیمیایی - فلوئور وقتی با اکسیژن ترکیب می شود، یک اکسید نیست، بلکه اکسیژن فلوراید 2 را تشکیل می دهد.
آنها به سادگی "اکسید + نام عنصر" نامیده می شوند (جدول را ببینید). اگر ظرفیت یک عنصر شیمیایی متغیر باشد، با یک عدد رومی که بعد از نام عنصر شیمیایی در داخل پرانتز قرار گرفته است نشان داده می شود.

فرمول	نام	فرمول	نام
	مونوکسید کربن (II)	Fe2O3	اکسید آهن (III).
	اکسید نیتریک (II)	CrO3	اکسید کروم (VI)
Al2O3	اکسید آلومینیوم		اکسید روی
N2O5	اکسید نیتریک (V)	Mn2O7	اکسید منگنز (VII).

طبقه بندی اکسیدها

تمام اکسیدها را می توان به دو گروه نمک ساز (بازی، اسیدی، آمفوتریک) و غیر نمک ساز یا بی تفاوت تقسیم کرد.

اکسیدهای فلزی خز x O y			اکسیدهای غیر فلزی neMe x O y
پایه ای	اسیدی	آمفوتریک	اسیدی	بي تفاوت
I، II مه	V-VII من	ZnO،BeO،Al2O3، Fe 2 O 3، Cr 2 O 3	> II neMe	I، II neMe CO، NO، N2O

1). اکسیدهای پایهاکسیدهایی هستند که با بازها مطابقت دارند. اکسیدهای اصلی شامل اکسیدها فلزات گروه 1 و 2 و همچنین فلزات زیر گروه های جانبی با ظرفیت من و II (به جز ZnO - اکسید روی و BeO – اکسید بریلیوم):

2). اکسیدهای اسیدی- اینها اکسیدهایی هستند که مربوط به اسیدها هستند. اکسیدهای اسیدی شامل اکسیدهای غیر فلزی (به جز موارد غیر نمک ساز - بی تفاوت)، و همچنین اکسیدهای فلزی زیر گروه های جانبی با ظرفیت از V قبل از VII (به عنوان مثال، CrO 3 - اکسید کروم (VI)، Mn 2 O 7 - اکسید منگنز (VII)):

3). اکسیدهای آمفوتریک- اینها اکسیدهایی هستند که مربوط به بازها و اسیدها هستند. این شامل اکسیدهای فلزی زیر گروه های اصلی و فرعی با ظرفیت III ، گاهی IV و همچنین روی و بریلیم (به عنوان مثال، BeO، ZnO، Al 2 O 3، Cr 2 O 3).

4). اکسیدهای غیر نمک ساز- اینها اکسیدهایی هستند که نسبت به اسیدها و بازها بی تفاوت هستند. این شامل اکسیدهای غیر فلزی با ظرفیت من و II (به عنوان مثال، N 2 O، NO، CO).

نتیجه گیری: ماهیت خواص اکسیدها در درجه اول به ظرفیت عنصر بستگی دارد.

به عنوان مثال، اکسیدهای کروم:

CrO(II- اصلی)؛

Cr 2 O 3 (III- آمفوتریک)؛

CrO3(VII- اسیدی).

طبقه بندی اکسیدها

(از طریق حلالیت در آب)

اکسیدهای اسیدی	اکسیدهای پایه	اکسیدهای آمفوتریک
محلول در آب. استثنا - SiO 2 (در آب قابل حل نیست)	فقط اکسیدهای فلزات قلیایی و قلیایی خاکی در آب حل می شوند (اینها فلزات هستند گروه های I "A" و II "A"، استثنا Be، Mg)	آنها با آب تعامل ندارند. نامحلول در آب

تکمیل وظایف:

1. آن را جداگانه بنویسید فرمول های شیمیاییاکسیدهای اسیدی و بازی تشکیل دهنده نمک

NaOH، AlCl3، K2O، H2SO4، SO3، P2O5، HNO3، CaO، CO.

2. مواد داده شده : 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، منگنز 2 O 7، CuO، KOH، CO، Fe(OH) 3

اکسیدها را بنویسید و آنها را طبقه بندی کنید.

به دست آوردن اکسیدها

شبیه ساز "برهم کنش اکسیژن با مواد ساده"

1. احتراق مواد (اکسیداسیون با اکسیژن)	الف) مواد ساده دستگاه آموزشی	2Mg +O 2 =2MgO
	ب) مواد پیچیده	2H 2 S+3O 2 = 2H 2 O + 2SO 2
2. تجزیه مواد پیچیده (استفاده از جدول اسیدها، به ضمیمه ها مراجعه کنید)	الف) نمک ها نمکتی= اکسید پایه + اکسید اسید	CaCO 3 = CaO + CO 2
	ب) بازهای نامحلول من (OH)بتی= من x O y+ اچ 2 O	Cu(OH)2t=CuO+H2O
	ج) اسیدهای حاوی اکسیژن نnA=اکسید اسید + اچ 2 O	H 2 SO 3 = H 2 O + SO 2

خواص فیزیکی اکسیدها

در دمای اتاق، بیشتر اکسیدها جامد (CaO، Fe 2 O 3، و غیره)، برخی مایع (H 2 O، Cl 2 O 7 و غیره) و گاز (NO، SO 2 و غیره) هستند.

خواص شیمیایی اکسیدها

خواص شیمیایی اکسیدهای اساسی 1. اکسید پایه + اکسید اسید = نمک (ترکیبات r.) CaO + SO 2 = CaSO 3 2. اکسید پایه + اسید = نمک + H 2 O (محلول تبادلی) 3 K 2 O + 2 H 3 PO 4 = 2 K 3 PO 4 + 3 H 2 O 3. اکسید پایه + آب = قلیایی (ترکیب) Na 2 O + H 2 O = 2 NaOH

خواص شیمیایی اکسیدهای اسیدی 1. اکسید اسید + آب = اسید (ترکیبات r.) C O 2 + H 2 O = H 2 CO 3، SiO 2 - واکنش نشان نمی دهد 2. اکسید اسید + باز = نمک + H 2 O (نرخ مبادله) P 2 O 5 + 6 KOH = 2 K 3 PO 4 + 3 H 2 O 3. اکسید پایه + اکسید اسیدی = نمک (ترکیبات r.) CaO + SO 2 = CaSO 3 4. آنهایی که فرار کمتری دارند، فرارهای بیشتر را از نمکهایشان جابجا می کنند CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2

خواص شیمیایی اکسیدهای آمفوتریک آنها هم با اسیدها و هم با قلیاها تعامل دارند. ZnO + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2 O ZnO + 2 NaOH + H 2 O = Na 2 [Zn (OH) 4] (در محلول) ZnO + 2 NaOH = Na 2 ZnO 2 + H 2 O (هنگام ذوب شدن)

کاربرد اکسیدها

برخی از اکسیدها در آب نامحلول هستند، اما بسیاری از آنها با آب واکنش داده و ترکیباتی را تشکیل می دهند:

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4

CaO + اچ 2 O = حدود( اوه) 2

نتیجه اغلب ترکیبات بسیار ضروری و مفید است. به عنوان مثال، H 2 SO 4 - اسید سولفوریک، Ca(OH) 2 - آهک خاموش و غیره.

اگر اکسیدها در آب نامحلول باشند، مردم به طرز ماهرانه ای از این خاصیت خود استفاده می کنند. به عنوان مثال، اکسید روی ZnO یک ماده سفید است، بنابراین برای تهیه رنگ روغن سفید (روی سفید) استفاده می شود. از آنجایی که ZnO عملاً در آب نامحلول است، هر سطحی را می توان با رنگ سفید روی رنگ کرد، از جمله سطوحی که در معرض بارش هستند. نامحلول بودن و غیر سمی بودن باعث می شود که این اکسید در ساخت کرم ها و پودرهای آرایشی استفاده شود. داروسازان آن را به پودر قابض و خشک کننده برای استفاده خارجی تبدیل می کنند.

اکسید تیتانیوم (IV) - TiO 2 - دارای همان خواص ارزشمند است. خوش تیپ هم داره رنگ سفیدو برای تولید تیتانیوم سفید استفاده می شود. TiO 2 نه تنها در آب، بلکه در اسیدها نیز نامحلول است، بنابراین پوشش های ساخته شده از این اکسید پایدار هستند. این اکسید به پلاستیک اضافه می شود تا رنگ سفید به آن بدهد. بخشی از لعاب ظروف فلزی و سرامیکی است.

اکسید کروم (III) - Cr 2 O 3 - بلورهای بسیار قوی سبز تیره، نامحلول در آب. Cr 2 O 3 به عنوان رنگدانه (رنگ) در ساخت شیشه های سبز تزئینی و سرامیک استفاده می شود. خمیر معروف GOI (مخفف نام "موسسه نوری دولتی") برای سنگ زنی و پرداخت اپتیک، فلز استفاده می شود. محصولات، در جواهرات

به دلیل نامحلول بودن و استحکام اکسید کروم (III) در جوهرهای چاپ (مثلاً برای رنگ آمیزی اسکناس) نیز استفاده می شود. به طور کلی، اکسیدهای بسیاری از فلزات به عنوان رنگدانه برای طیف گسترده ای از رنگ ها استفاده می شود، اگرچه این تنها کاربرد آنها نیست.

وظایف برای تجمیع

1. فرمول های شیمیایی اکسیدهای اسیدی و بازی تشکیل دهنده نمک را جداگانه بنویسید.

NaOH، AlCl3، K2O، H2SO4، SO3، P2O5، HNO3، CaO، CO.

2. مواد داده شده : 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، منگنز 2 O 7، CuO، KOH، CO، Fe(OH) 3

از لیست انتخاب کنید: اکسیدهای بازی، اکسیدهای اسیدی، اکسیدهای بی تفاوت، اکسیدهای آمفوتریک و نام آنها را انتخاب کنید..

3. CSR را کامل کنید، نوع واکنش را مشخص کنید، محصولات واکنش را نام ببرید

Na 2 O + H 2 O =

N 2 O 5 + H 2 O =

CaO + HNO3 =

NaOH + P2O5 =

K 2 O + CO 2 =

Cu(OH) 2 = ? +؟

4. تغییرات را طبق این طرح انجام دهید:

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

O 2.

اکسیدها تقسیم می شوند:

نامگذاری اکسیدها

در حال حاضر از یک نامگذاری بین المللی استفاده می شود که طبق آن هر اکسیدی اکسید نامیده می شود که با اعداد رومی وضعیت اکسیداسیون عنصر را نشان می دهد: اکسید گوگرد (IV) - بنابراین 2، اکسید آهن (III). - Fe 2 O 3 مونوکسید کربن (II) COو غیره.

با این حال، هنوز هم قدیمی ها هستند نام اکسیدها:

تهیه اکسیدهای نمک ساز.

اکسیدهای پایه- اکسیدها فلزات معمولی، هیدروکسیدهای مربوط به آنها که دارای خواص باز هستند.

اکسیدهای اسیدی- اکسیدهای غیر فلزی یا فلزات واسطهدر حالت های اکسیداسیون بالا

اکسیدهای پایه	اکسیدهای اسیدی
1. اکسیداسیون فلزات هنگام گرم شدن در جو هوا:	1. اکسیداسیون غیر فلزات هنگام گرم شدن در اتمسفر هوا:
2 Mg + O 2 = 2 MgO، این روش عملاً برای فلزات قلیایی که معمولاً به جای اکسید تشکیل پراکسید می دهند، کاربرد ندارد.	4 P + 5O 2 = 2P 2 O 5،
2. برشته کردن سولفید:
2 CuS + 3 O 2 = 2 CuO + 2 بنابراین 2 , این روش همچنین برای سولفیدهای فلزی فعال که به سولفات اکسید می شوند، کاربرد ندارد.	2 ZnS + 3 O 2 = 2ZnO + 2SO 2،
3. تجزیه هیدروکسیدها در دما:
Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O، این روش همچنین نمی تواند اکسیدهای فلز قلیایی تولید کند.
4. تجزیه نمک های اسیدهای حاوی اکسیژن در دما:
BaCO 3 = BaO + CO 2 , این روش برای نیترات ها و کربنات ها به خوبی جواب می دهد.

اکسیدهای آمفوتریک

اکسیدهای آمفوتریکماهیت دوگانه دارند: آنها می توانند با اسیدها و بازها (قلیاها) تعامل کنند:

Al 2 O 3 + 6HCl = 2AlCl 3 + 3 H 2 O,

Al 2 O 3 + 2 NaOH + 3H 2 O = 2 Na.

اکسیدهای آمفوتریک معمولی : H 2 O، BeO، Al 2 O 3، Cr 2 O 3، Fe 2 O 3و غیره.

خواص اکسیدها

اکسیدهای پایه	اکسیدهای اسیدی
1. تجزیه حرارتی:
2HgO = 2Hg + O 2 فقط اکسیدهای جیوه و فلزات نجیب تجزیه می شوند، بقیه تجزیه نمی شوند.
2. وقتی گرم می شوند با اکسیدهای اسیدی و آمفوتر واکنش می دهند:	برهم کنش با اکسیدهای پایه، اکسیدهای آمفوتریک، هیدروکسیدها:
BaO + SiO 2 = BaSiO 3، MgO + Al 2 O 3 = Mg (AlO 2) 2،	BaO + SiO 2 = BaSiO 3، Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 + H 2 O،
با آب واکنش نشان می دهد:
K 2 O + H 2 O = 2KOH، CaO + H 2 O = Ca(OH) 2،	SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4، CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3،
Fe 2 O 3 + 2Al = Al 2 O 3 + 2Fe، 3CuO + 2NH 3 = 3Cu + N 2 + 3H 2 O،	CO 2 + C = 2 CO، 2SO 2 + O 2 = 2SO 3.