Oxizii se descompun ușor atunci când sunt încălziți. Lecții de chimie anorganică pentru pregătirea pentru examenul de stat unificat

Oxizi sunt numite substanțe complexe, ale căror molecule includ atomi de oxigen în stare de oxidare - 2 și un alt element.

poate fi obținut prin interacțiunea directă a oxigenului cu un alt element, sau indirect (de exemplu, în timpul descompunerii sărurilor, bazelor, acizilor). În condiții normale, oxizii apar în solide, lichide și stare gazoasă, acest tip de conexiune este foarte comun în natură. Oxizii sunt conținuți în Scoarța terestră. Rugina, nisipul, apa, dioxidul de carbon sunt oxizi.

Ele formează fie sare, fie nu formează sare.

Oxizi formatori de sare- sunt oxizi care, ca urmare, reactii chimice formează săruri. Aceștia sunt oxizi de metale și nemetale, care, atunci când interacționează cu apa, formează acizii corespunzători, iar atunci când interacționează cu bazele, sărurile acide și normale corespunzătoare. De exemplu, Oxidul de cupru (CuO) este un oxid care formează sare, deoarece, de exemplu, atunci când reacţionează cu acidul clorhidric (HCl), se formează o sare:

CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O.

Ca rezultat al reacțiilor chimice, se pot obține și alte săruri:

CuO + SO 3 → CuSO 4.

Oxizi care nu formează sare Aceștia sunt oxizi care nu formează săruri. Exemplele includ CO, N20, NO.

Oxizii care formează sare, la rândul lor, sunt de 3 tipuri: bazici (din cuvântul « baza » ), acid și amfoter.

Oxizii bazici Aceștia sunt oxizii metalici care corespund hidroxizilor aparținând clasei bazelor. Oxizii bazici includ, de exemplu, Na2O, K2O, MgO, CaO etc.

Proprietățile chimice ale oxizilor bazici

1. Oxizii bazici solubili în apă reacţionează cu apa pentru a forma baze:

Na2O + H2O → 2NaOH.

2. Reacționează cu oxizii acizi, formând sărurile corespunzătoare

Na 2 O + SO 3 → Na 2 SO 4.

3. Reacționează cu acizii pentru a forma sare și apă:

CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O.

4. Reacționează cu oxizi amfoteri:

Li 2 O + Al 2 O 3 → 2LiAlO 2.

Dacă compoziția oxizilor conține un nemetal sau un metal care prezintă cea mai mare valență (de obicei de la IV la VII) ca al doilea element, atunci astfel de oxizi vor fi acizi. Oxizii acizi (anhidride acide) sunt acei oxizi care corespund hidroxizilor aparținând clasei de acizi. Acestea sunt, de exemplu, CO 2 , SO 3 , P 2 O 5 , N 2 O 3 , Cl 2 O 5 , Mn 2 O 7 etc. Oxizii acizi se dizolvă în apă și alcalii, formând sare și apă.

Proprietățile chimice ale oxizilor acizi

1. Reacționează cu apa pentru a forma un acid:

SO3 + H2O → H2SO4.

Dar nu toți oxizii acizi reacţionează direct cu apa (SiO 2 etc.).

2. Reacționează cu oxizii pe bază pentru a forma o sare:

CO 2 + CaO → CaCO 3

3. Reacționează cu alcalii, formând sare și apă:

CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O.

Inclus oxid amfoter include un element care are proprietăți amfotere. Amfoteritatea se referă la capacitatea compușilor de a prezenta proprietăți acide și bazice în funcție de condiții. De exemplu, oxidul de zinc ZnO poate fi fie o bază, fie un acid (Zn(OH)2 și H2ZnO2). Amfoteritatea se exprimă prin faptul că, în funcție de condiții, oxizii amfoteri prezintă proprietăți fie bazice, fie acide.

Proprietățile chimice ale oxizilor amfoteri

1. Reacționează cu acizii pentru a forma sare și apă:

ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O.

2. Reacționează cu alcalii solide (în timpul fuziunii), formând ca rezultat al reacției sare - zincat de sodiu și apă:

ZnO + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2O.

Când oxidul de zinc interacționează cu o soluție alcalină (același NaOH), are loc o altă reacție:

ZnO + 2 NaOH + H2O => Na2.

Numărul de coordonare este o caracteristică care determină numărul de particule din apropiere: atomi sau ioni dintr-o moleculă sau un cristal. Fiecare metal amfoter are propriul său număr de coordonare. Pentru Be și Zn este 4; Pentru și Al este 4 sau 6; Pentru și Cr este 6 sau (foarte rar) 4;

Oxizii amfoteri sunt de obicei insolubili în apă și nu reacţionează cu aceasta.

Mai ai întrebări? Vrei să afli mai multe despre oxizi?
Pentru a obține ajutor de la un tutor, înregistrați-vă.
Prima lecție este gratuită!

site-ul web, atunci când copiați materialul integral sau parțial, este necesar un link către sursă.

2. Clasificarea, prepararea și proprietățile oxizilor

Din compuși binari cei mai cunoscuți sunt oxizii. Oxizii sunt compuși formați din două elemente, dintre care unul este oxigenul, care are o stare de oxidare de -2. Pe baza caracteristicilor lor funcționale, oxizii sunt împărțiți în care formează sare și care nu formează sare (indiferent). Oxizii care formează sare, la rândul lor, sunt împărțiți în bazici, acizi și amfoteri.

Numele oxizilor sunt formate folosind cuvântul „oxid” și numele rusesc al elementului în cazul genitiv, indicând valența elementului în cifre romane, de exemplu: SO 2 - oxid de sulf (IV), SO 3 - oxid de sulf (VI), CrO - oxid de crom (II), Cr 2 O 3 - oxid de crom (III).

2.1. Oxizii bazici

Oxizii bazici sunt cei care reacţionează cu acizii (sau oxizii acizi) pentru a forma săruri.

Oxizii de bază includ oxizi ai metalelor tipice, ei corespund hidroxizilor care au proprietățile bazelor (hidroxizi de bază), iar starea de oxidare a elementului nu se schimbă la trecerea de la oxid la hidroxid, de exemplu,

Prepararea oxizilor bazici

1. Oxidarea metalelor atunci când sunt încălzite într-o atmosferă de oxigen:

2Mg + O2 = 2MgO,

2Cu + O 2 = 2CuO.

Această metodă nu este aplicabilă metalelor alcaline, care produc de obicei peroxizi și superoxizi atunci când sunt oxidate și numai litiul, atunci când este ars, formează un oxid. Li2O.

2. Prăjirea cu sulfuri:

2 CuS + 3 O 2 = 2 CuO + 2 SO 2,

4 FeS 2 + 11 O 2 = 2 Fe 2 O 3 + 8 SO 2.

Metoda nu este aplicabilă pentru sulfurile de metale active, care sunt oxidate la sulfați.

3. Descompunerea hidroxizilor (cu temperatură ridicată):

С u (OH) 2 = CuO + H 2 O.

Această metodă nu poate obține oxizi de metale alcaline.

4. Descompunerea sărurilor acizilor care conțin oxigen (la temperatură ridicată):

BaCO 3 = BaO + CO 2,

2Pb(NO 3) 2 = 2PbO + 4NO 2 + O 2,

4 FeSO 4 = 2 Fe 2 O 3 + 4 SO 2 + O 2.

Această metodă de obținere a oxizilor este deosebit de ușoară pentru nitrați și carbonați, inclusiv sărurile bazice:

(ZnOH)2CO3 = 2ZnO + CO2 + H2O.

Proprietățile oxizilor bazici

Majoritatea oxizilor de bază sunt substanțe cristaline solide de natură ionică, ionii metalici sunt localizați la nodurile rețelei cristaline, care sunt destul de ferm asociați cu ionii de oxid de O -2, prin urmare oxizii metalelor tipice au puncte de topire și de fierbere ridicate.

1. Majoritatea oxizilor de bază nu se descompun la încălzire, cu excepția oxizilor de mercur și ai metalelor nobile:

2HgO = 2Hg + O 2,

2Ag2O = 4Ag + O2.

2. La încălzire, oxizii bazici pot reacționa cu oxizii acizi și amfoteri, cu acizi:

BaO + SiO2 = BaSiO3,

MgO + Al2O3 = Mg(AlO2)2,

ZnO + H2SO4 = ZnSO4 + H2O.

3. Prin adăugarea (direct sau indirect) de apă, oxizii bazici formează baze (hidroxizi bazici). Oxizii metalelor alcaline și alcalino-pământoase reacţionează direct cu apa:

Li 2 O + H 2 O = 2 LiOH,

CaO + H2O = Ca (OH)2.

Excepția este oxidul de magneziu MgO . Din el nu se poate obține hidroxid de magneziu Mg(OH ) 2 când interacționează cu apa.

4. Ca toate celelalte tipuri de oxizi, oxizii bazici pot suferi reacții redox:

Fe 2 O 3 + 2Al = Al 2 O 3 + 2Fe,

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

4 FeO + O 2 = 2 Fe 2 O 3.

M.V. Andryukhova, L.N. Borodina

Oxizii sunt substanțe complexe formate din două elemente, dintre care unul este oxigenul. Oxizii pot forma sare și nu formează sare: un tip de oxizi care formează sare sunt oxizii bazici. Cum diferă de alte specii și care sunt proprietăți chimice?

Oxizii care formează sare sunt împărțiți în oxizi bazici, acizi și amfoteri. Dacă oxizii bazici corespund bazelor, atunci oxizii acizi corespund acizilor, iar oxizii amfoteri corespund formațiunilor amfotere. Oxizii amfoteri sunt acei compuși care, în funcție de condiții, pot prezenta fie proprietăți bazice, fie acide.

Orez. 1. Clasificarea oxizilor.

Proprietăți fizice oxizii sunt foarte diversi. Ele pot fi fie gaze (CO 2 ), fie solide (Fe 2 O 3) sau substanțe lichide(H2O).

Cu toate acestea, majoritatea oxizilor de bază sunt solide de diferite culori.

oxizii în care elementele prezintă cea mai mare activitate se numesc oxizi superiori. Ordinea creșterii proprietăților acide ale oxizilor superiori ai elementelor corespondente în perioade de la stânga la dreapta se explică printr-o creștere treptată a sarcinii pozitive a ionilor acestor elemente.

Proprietățile chimice ale oxizilor bazici

Oxizii bazici sunt oxizii cărora le corespund bazele. De exemplu, oxizii bazici K 2 O, CaO corespund bazelor KOH, Ca(OH) 2.

Orez. 2. Oxizii de bază și bazele lor corespunzătoare.

Oxizii bazici sunt formați din metale tipice, precum și metale cu valență variabilă în cea mai scăzută stare de oxidare (de exemplu, CaO, FeO), reacţionează cu acizii și oxizii acizi, formând săruri:

CaO (oxid bazic) + CO 2 (oxid acid) = CaCO 3 (sare)

FeO (oxid bazic)+H2SO4(acid)=FeSO4(sare)+2H2O (apă)

Oxizii bazici reacţionează, de asemenea, cu oxizii amfoteri, ducând la formarea unei sări, de exemplu:

Doar oxizii metalelor alcaline și alcalino-pământoase reacţionează cu apa:

BaO (oxid de bază)+H2O (apă)=Ba(OH)2 (bază de metal alcalino-pământos)

Mulți oxizi bazici tind să se reducă la substanțe formate din atomi ai unuia element chimic:

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

Când sunt încălzite, numai oxizii de mercur și metalele nobile se descompun:

Orez. 3. Oxid de mercur.

Lista principalilor oxizi:

Denumirea oxidului	Formula chimică	Proprietăți
Oxid de calciu	CaO	var nestins, substanta cristalina alba
Oxid de magneziu	MgO	substanță albă, ușor solubilă în apă
Oxid de bariu	BaO	cristale incolore cu o rețea cubică
Oxid de cupru II	CuO	substanță neagră practic insolubilă în apă
	HgO	solid roșu sau galben-portocaliu
Oxid de potasiu	K2O	substanță incoloră sau galben pal
Oxid de sodiu	Na2O	substanță constând din cristale incolore
Oxid de litiu	Li2O	o substanță formată din cristale incolore care au o structură cu rețea cubică

În principalele subgrupe tabel periodic la trecerea de la un element la altul de sus în jos se observă o creștere a proprietăților de bază ale oxizilor

Ce am învățat?

Când oxizii bazici sunt formați de unul dintre elemente obligatorii este oxigenul Oxizii bazici au o serie de proprietăți fizice și chimice, cum ar fi interacțiunea cu apa, acizii și alți oxizi.

Test pe tema

Evaluarea raportului

Evaluare medie: 4.6. Evaluări totale primite: 734.

DEFINIŢIE

Oxizi- Clasa compuși anorganici, sunt compuși ai unui element chimic cu oxigen, în care oxigenul prezintă o stare de oxidare de „-2”.

Excepția este difluorura de oxigen (OF 2), deoarece electronegativitatea fluorului este mai mare decât cea a oxigenului, iar fluorul prezintă întotdeauna o stare de oxidare de „-1”.

Oxizii, în funcție de proprietățile chimice pe care le prezintă, sunt împărțiți în două clase - oxizi care formează sare și oxizi care nu formează sare. Oxizii care formează sare au o clasificare internă. Dintre aceștia se disting oxizii acizi, bazici și amfoteri.

Proprietățile chimice ale oxizilor care nu formează sare

Oxizii care nu formează sare nu prezintă nici proprietăți acide, bazice sau amfotere și nu formează săruri. Oxizii care nu formează sare includ oxizi de azot (I) și (II) (N 2 O, NO), monoxid de carbon (II) (CO), oxid de siliciu (II) SiO etc.

În ciuda faptului că oxizii care nu formează sare nu sunt capabili să formeze săruri, reacția monoxidului de carbon (II) cu hidroxidul de sodiu produce sare organică– formiat de sodiu (sare de acid formic):

CO + NaOH = HCOONa.

Când oxizii care nu formează sare interacționează cu oxigenul, se obțin oxizi mai mari de elemente:

2CO + O2 = 2CO2;

2NO + O 2 = 2NO 2.

Proprietățile chimice ale oxizilor care formează sare

Printre oxizii care formează sare, se disting oxizii bazici, acizi și amfoteri, primul dintre care, atunci când interacționează cu apa, formează baze (hidroxizi), al doilea - acizi, iar al treilea - prezintă proprietățile oxizilor acizi și bazici.

Oxizii bazici reacționează cu apa pentru a forma baze:

CaO + 2H20 = Ca(OH)2 + H2;

Li20 + H20 = 2LiOH.

Când oxizii bazici reacţionează cu oxizii acizi sau amfoteri, se obţin săruri:

CaO + Si02 = CaSi03;

CaO + Mn207 = Ca(Mn04)2;

CaO + Al2O3 = Ca(AlO2)2.

Oxizii bazici reacţionează cu acizii formând săruri şi apă:

CaO + H2S04 = CaS04 + H20;

CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O.

Când oxizii bazici formați de metale din seria de activitate după aluminiu interacționează cu hidrogenul, metalele incluse în oxid sunt reduse:

CuO + H2 = Cu + H2O.

Oxizi acizi reacționează cu apa pentru a forma acizi:

P205 + H20 = HP03 (acid metafosforic);

HP03 + H20 = H3P04 (acid ortofosforic);

SO3 + H2O = H2SO4.

Unii oxizi acizi, de exemplu, oxidul de siliciu (IV) (SiO 2), nu reacţionează cu apa, prin urmare, acizii corespunzători acestor oxizi sunt obţinuţi indirect.

Când oxizii acizi reacţionează cu oxizii bazici sau amfoteri, se obţin săruri:

P2O5 + 3CaO = Ca3(P04)2;

CO2 + CaO = CaC03;

P2O5 +Al2O3 = 2AlP04.

Oxizii acizi reacţionează cu bazele pentru a forma săruri şi apă:

P205 + 6NaOH = 3Na3P04 + 3H20;

Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O.

Oxizi amfoteri interacționează cu oxizii acizi și bazici (vezi mai sus), precum și cu acizii și bazele:

Al203 + 6HCI = 2AICI3 + 3H20;

Al203 + NaOH + 3H20 = 2Na;

ZnO + 2HCI = ZnCI2 + H20;

ZnO + 2KOH + H2O = K24

ZnO + 2KOH = K2ZnO2.

Proprietățile fizice ale oxizilor

Majoritatea oxizilor sunt solide la temperatura camerei (CuO este o pulbere neagră, CaO este o substanță cristalină albă, Cr 2 O 3 este o pulbere verde etc.). Unii oxizi sunt lichidi (apa - oxid de hidrogen - lichid incolor, Cl 2 O 7 - lichid incolor) sau gaze (CO 2 - gaz incolor, NO 2 - gaz maro). Structura oxizilor este de asemenea diferită, cel mai adesea moleculară sau ionică.

Obținerea oxizilor

Aproape toți oxizii pot fi obținuți prin reacția unui element specific cu oxigenul, de exemplu:

2Cu + O 2 = 2CuO.

Formarea oxizilor rezultă și din descompunerea termică a sărurilor, bazelor și acizilor:

CaC03 = CaO + C02;

2Al(OH)3 = Al203 + 3H20;

4HNO3 = 4NO2 + O2 + 2H2O.

Alte metode de producere a oxizilor includ prăjirea compușilor binari, de exemplu, sulfuri, oxidarea oxizilor superiori la oxizi inferiori, reducerea oxizilor inferiori la oxizi superiori, interacțiunea metalelor cu apa la temperaturi ridicate etc.

Exemple de rezolvare a problemelor

EXEMPLUL 1

Exercita

În timpul electrolizei a 40 moli de apă s-au eliberat 620 g de oxigen. Determinați cantitatea de oxigen.

Soluţie

Randamentul produsului de reacție este determinat de formula: η = m pr / m teoretic × 100%. Masa practică a oxigenului este masa indicată în enunțul problemei – 620 g Masa teoretică a produsului de reacție este masa calculată din ecuația reacției. Să notăm ecuația pentru reacția de descompunere a apei sub influența curentului electric: 2H2O = 2H2 + O2. Conform ecuației reacției n(H2O):n(O2) = 2:1, deci n(O2) = 1/2×n(H2O) = 20 mol. Apoi, masa teoretică a oxigenului va fi egală cu: