Главная » Разное

Перечислить основные способы получения оксидов

Содержание
  1. Оксиды: классификация, получение и химические свойства
  2. Классификация оксидов
  3. Получение оксидов
  4. Химические свойства оксидов
  5. Химические свойства основных оксидов
  6. Оксиды. Классификация, свойства, получение, применение.
  7. Классификация оксидов
  8. Физические свойства оксидов
  9. Химические свойства оксидов
  10. Основные оксиды
  11. Кислотные оксиды
  12. Амфотерные оксиды
  13. Получение оксидов
  14. Применение оксидов
  15. § 3.1. Оксиды
  16. Оглавление

Оксиды: классификация, получение и химические свойства

Оксиды — это сложные вещества, состоящие из атомов двух элементов, один из которых — кислород со степенью окисления -2. При этом кислород связан только с менее электроотрицательным элементом.

В зависимости от второго элемента оксиды проявляют разные химические свойства. В школьном курсе оксиды традиционно делят на солеобразующие и несолеобразующие. Некоторые оксиды относят к солеобразным (двойным).

Двойные оксиды — это некоторые оксиды , образованные элементом с разными степенями окисления.

Солеобразующие оксиды делят на основные, амфотерные и кислотные.

Основные оксиды — это оксиды, обладающие характерными основными свойствами. К ним относят оксиды, образованные атомами металлов со степень окисления +1 и +2.

Кислотные оксиды — это оксиды, характеризующиеся кислотными свойствами. К ним относят оксиды, образованные атомами металлов со степенью окисления +5, +6 и +7, а также атомами неметаллов.

Амфотерные оксиды — это оксиды, характеризующиеся и основными, и кислотными свойствами. Это оксиды металлов со степенью окисления +3 и +4, а также четыре оксида со степенью окисления +2: ZnO, PbO, SnO и BeO.

Несолеобразующие оксиды не проявляют характерных основных или кислотных свойств, им не соответствуют гидроксиды. К несолеобразующим относят четыре оксида: CO, NO, N2O и SiO.

Классификация оксидов

Получение оксидов

Общие способы получения оксидов:

1. Взаимодействие простых веществ с кислородом :

1.1. Окисление металлов: большинство металлов окисляются кислородом до оксидов с устойчивыми степенями окисления.

Например , алюминий взаимодействует с кислородом с образованием оксида:

Не взаимодействуют с кислородом золото, платина, палладий.

Натрий при окислении кислородом воздуха образует преимущественно пероксид Na2O2,

Калий, цезий, рубидий образуют преимущественно пероксиды состава MeO2:

Примечания : металлы с переменной степенью окисления окисляются кислородом воздуха, как правило, до промежуточной степени окисления (+3):

Железо также горит с образованием железной окалины — оксида железа (II, III):

1.2. Окисление простых веществ-неметаллов.

Как правило, при окислении неметаллов образуется оксид неметалла с высшей степенью окисления, если кислород в избытке, или оксид неметалла с промежуточной степенью окисления, если кислород в недостатке.

Например , фосфор окисляется избытком кислорода до оксида фосфора (V), а под действием недостатка кислорода до оксида фосфора (III):

Но есть некоторые исключения .

Например , сера сгорает только до оксида серы (IV):

Оксид серы (VI) можно получить только окислением оксида серы (IV) в жестких условиях в присутствии катализатора:

2SO2 + O2 = 2SO3

Азот окисляется кислородом только при очень высокой температуре (около 2000 о С), либо под действием электрического разряда, и только до оксида азота (II):

Не окисляется кислородом фтор F2 (сам фтор окисляет кислород). Не взаимодействуют с кислородом прочие галогены (хлор Cl2, бром и др.), инертные газы (гелий He, неон, аргон, криптон).

2. Окисление сложных веществ (бинарных соединений): сульфидов, гидридов, фосфидов и т.д.

При окислении кислородом сложных веществ, состоящих, как правило, из двух элементов, образуется смесь оксидов этих элементов в устойчивых степенях окисления.

Например , при сжигании пирита FeS2 образуются оксид железа (III) и оксид серы (IV):

Сероводород горит с образованием оксида серы (IV) при избытке кислорода и с образованием серы при недостатке кислорода:

А вот аммиак горит с образованием простого вещества N2, т.к. азот реагирует с кислородом только в жестких условиях:

А вот в присутствии катализатора аммиак окисляется кислородом до оксида азота (II):

3. Разложение гидроксидов. Оксиды можно получить также из гидроксидов — кислот или оснований. Некоторые гидроксиды неустойчивы, и самопроизвольную распадаются на оксид и воду; для разложения некоторых других (как правило, нерастворимых в воде) гидроксидов необходимо их нагревать (прокаливать).

Читайте также:  Перечислите группы строительной продукции по способу хранения

гидроксид → оксид + вода

Самопроизвольно разлагаются в водном растворе угольная кислота, сернистая кислота, гидроксид аммония, гидроксиды серебра (I), меди (I):

2AgOH → Ag2O + H2O

2CuOH → Cu2O + H2O

При нагревании разлагаются на оксиды большинство нерастворимых гидроксидов — кремниевая кислота, гидроксиды тяжелых металлов — гидроксид железа (III) и др.:

4. Еще один способ получения оксидов — разложение сложных соединений — солей .

Например , нерастворимые карбонаты и карбонат лития при нагревании разлагаются на оксиды:

Соли, образованные сильными кислотами-окислителями (нитраты, сульфаты, перхлораты и др.), при нагревании, как правило, разлагаются с с изменением степени окисления:

Более подробно про разложение нитратов можно прочитать в статье Окислительно-восстановительные реакции.

Химические свойства оксидов

Значительная часть химических свойств оксидов описывается схемой взаимосвязи основных классов неорганических веществ.

Химические свойства основных оксидов

Подробно про химические свойства оксидов можно прочитать в соответствующих статьях:

Источник

Оксиды. Классификация, свойства, получение, применение.

Оксиды — это неорганические соединения, состоящие из двух химических элементов, одним из которых является кислород в степени окисления -2. Единственным элементом, не образующим оксид, является фтор, который в соединении с кислородом образует фторид кислорода. Это связано с тем, что фтор является более электроотрицательным элементом, чем кислород.

Данный класс соединений является очень распространенным. Каждый день человек встречается с разнообразными оксидами в повседневной жизни. Вода, песок, выдыхаемый нами углекислый газ, выхлопы автомобилей, ржавчина — все это примеры оксидов.

Классификация оксидов

Все оксиды, по способности образовать соли, можно разделить на две группы:

  1. Солеобразующие оксиды (CO2, N2O5,Na2O, SO3 и т. д.)
  2. Несолеобразующие оксиды(CO, N2O,SiO, NO и т. д.)

В свою очередь, солеобразующие оксиды подразделяют на 3 группы:

  • Основные оксиды — (Оксиды металлов — Na2O, CaO, CuO и т д)
  • Кислотные оксиды — (Оксиды неметаллов, а так же оксиды металлов в степени окисления V-VII — Mn2O7,CO2, N2O5, SO2, SO3 и т д)
  • Амфотерные оксиды (Оксиды металлов со степенью окисления III-IV а так же ZnO, BeO, SnO, PbO)

Данная классификация основана на проявлении оксидами определенных химических свойств. Так, основным оксидам соответствуют основания, а кислотным оксидам — кислоты. Кислотные оксиды реагируют с основными оксидами с образованием соответствующей соли, как если бы реагировали основание и кислота, соответствующие данным оксидам:Аналогично, амфотерным оксидам соответствуют амфотерные основания, которые могут проявлять как кислотные, так и основные свойства:Химические элементы проявляющие разную степень окисления, могут образовывать различные оксиды. Чтобы как то различать оксиды таких элементов, после названия оксиды, в скобках указывается валентность.

CO2 – оксид углерода (IV)

Физические свойства оксидов

Оксиды весьма разнообразны по своим физическим свойствам. Они могут быть как жидкостями (Н2О), так и газами (СО2, SO3) или твёрдыми веществами (Al2O3, Fe2O3). Приэтом оснОвные оксиды, как правило, твёрдые вещества. Окраску оксиды также имеют самую разнообразную — от бесцветной (Н2О, СО) и белой (ZnO, TiO2) до зелёной (Cr2O3) и даже чёрной (CuO).

Химические свойства оксидов

Основные оксиды

Некоторые оксиды реагируют с водой с образованием соответствующих гидроксидов (оснований):Основные оксиды реагируют с кислотными оксидами с образованием солей:Аналогично реагируют и с кислотами, но с выделением воды:Оксиды металлов, менее активных чем алюминий, могут восстанавливаться до металлов:

Кислотные оксиды

Кислотные оксиды в реакции с водой образуют кислоты:Некоторые оксиды (например оксид кремния SiO2) не взаимодействуют с водой, поэтому кислоты получают другими путями.

Кислотные оксиды взаимодействуют с основными оксидами, образую соли:Таким же образом, с образование солей, кислотные оксиды реагируют с основаниями:Если данному оксиду соответствует многоосновная кислота, то так же может образоваться кислая соль:Нелетучие кислотные оксиды могут замещать в солях летучие оксиды:

Амфотерные оксиды

Как уже говорилось ранее, амфотерные оксиды, в зависимости от условий, могут проявлять как кислотные, так и основные свойства. Так они выступают в качестве основных оксидов в реакциях с кислотами или кислотными оксидами, с образованием солей: И в реакциях с основаниями или основными оксидами проявляют кислотные свойства:

Читайте также:  Выработка грунта ручным способом

Получение оксидов

Оксиды можно получить самыми разнообразными способами, мы приведем основные из них.

Большинство оксидов можно получить непосредственным взаимодействием кислорода с химических элементом: При обжиге или горении различных бинарных соединений:Термическое разложение солей, кислот и оснований :Взаимодействие некоторых металлов с водой:

Применение оксидов

Оксиды крайне распространены по всему земному шару и находят применение как в быту, так и в промышленности. Самый важный оксид — оксид водорода, вода — сделал возможной жизнь на Земле. Оксид серы SO3 используют для получения серной кислоты, а также для обработки пищевых продуктов — так увеличивают срок хранения, например, фруктов.

Оксиды железа используют для получения красок, производства электродов, хотя больше всего оксидов железа восстанавливают до металлического железа в металлургии.

Оксид кальция, также известный как негашеная известь, применяют в строительстве. Оксиды цинка и титана имеют белый цвет и нерастворимы в воде, потому стали хорошим материалом для производства красок — белил.

Оксид кремния SiO2 является основным компонентом стекла. Оксид хрома Cr2O3 применяют для производства цветных зелёных стекол и керамики, а за счёт высоких прочностных свойств — для полировки изделий (в виде пасты ГОИ).

Оксид углерода CO2, который выделяют при дыхании все живые организмы, используется для пожаротушения, а также, в виде сухого льда, для охлаждения чего-либо.

Источник

§ 3.1. Оксиды

Сайт: Профильное обучение
Курс: Химия. 11 класс
Книга: § 3.1. Оксиды
Напечатано:: Гость
Дата: Четверг, 18 Ноябрь 2021, 10:14

Оглавление

Номенклатура и классификация оксидов

Оксидами называют сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых — кислород (ЭхОу). Кислород в оксидах проявляет степень окисления –2:

В обычных условиях оксиды могут быть в газообразном (CO2, NO), жидком (H2O) и чаще всего в твёрдом состоянии (рис. 6.2).

Соединение OF2 относят к фторидам, так как в данном соединении фтор — более электроотрицательный элемент, а степень окисления кислорода +2: .

Помимо оксидов, существует несколько групп бинарных кислородсодержащих веществ — пероксиды (Н2О2, Na2O2), надпероксиды (KO2, RbO2, CsO2) и озониды (KO3, CsO3). Атомы кислорода в них соединены между собой ковалентной связью. Степень окисления кислорода в них различная: –1, . Все эти вещества являются сильными окислителями.

Названия оксидов состоят из слова «оксид» и названия элемента, например: Li2O — оксид лития. Напомним, что в случае существования атомов элемента в нескольких положительных степенях окисления эту степень в названиях или формулах оксидов, оснований, солей указывают римскими цифрами. Их ставят в скобках после названия соответствующего элемента, например: оксид железа(III), гидроксид железа(II), хлорид железа(II).

Cуществуют оксиды, в которых атомы металла находятся в разных степенях окисления, например оксид железа(II, III) Fe3O4, или FeO ∙ Fe2O3.

Различают солеобразующие (основные, амфотерные, кислотные) и несолеобразующие оксиды.

К кислотным относят оксиды, которые соответствуют кислотам: , . Это, как правило, оксиды неметаллов (например, ), оксиды металлов с высокими значениями степени окисления +5, +6, +7 (например, ).

Кислотные оксиды часто называют ангидридами кислот (например, P2O5 — фосфорный ангидрид).

Оксиды, которым соответствуют основания, называют основными: K2O — KОН, ВаО — Ва(ОН)2. К ним относятся исключительно оксиды металлов.

Амфотерные оксиды (Al2O3, Cr2O3, ZnO, BeO) в зависимости от условий могут проявлять свойства как кислотных, так и основных оксидов.

Химические свойства оксидов

Химические свойства солеобразующих оксидов представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1. Химические свойства солеобразующих оксидов

Оксиды щелочных и щёлочно-земельных металлов:

К несолеобразующим оксидам относится небольшое число оксидов неметаллов с низкими значениями степени окисления: . При комнатной температуре они не образуют соли ни с кислотами, ни со щелочами. Однако для них характерны реакции с изменением степени окисления элемента, образующего оксид.

Окислительно-восстановительные свойства могут проявлять не только несолеобразующие, но также основные, кислотные и амфотерные оксиды. В качестве примеров приведём некоторые практически значимые превращения оксидов:

(промежуточная стадия производства азотной кислоты);

(получение железа, доменный процесс);

Оксиды получают окислением кислородом простых и сложных веществ, (как неорганических, так и органических), а также термическим разложением гидроксидов (кислот, оснований, амфотерных гидроксидов), кислородсодержащих солей (табл. 1.2).

Таблица 1.2. Способы получения оксидов

Основные
(Na2O, СаО, MgO, FeO — оксиды металлов)		 Амфотерные
(Al2O3, Cr2O3, ZnO, BeO — оксиды металлов)		 Кислотные
(SO3, CO2, P2O5, CrO3 — оксиды и металлов, и неметаллов)
Реагируют:
с водой:
с кислотными оксидами:
—
c основными оксидами:
—
c амфотерными оксидами:
Способы получения оксидов
Взаимодействие простых и сложных веществ с кислородом Разложение сложных веществ — оснований, солей, кислот Другие способы

Некоторые металлы (Мg, Zn), а также углерод образуют оксиды в реакциях с парами воды. Дополнительно отметим лабораторный способ получения оксида углерода(IV) реакцией обмена, в которой используют мрамор и соляную кислоту:

Получаемый оксид СО2 можно рассматривать как продукт разложения угольной кислоты.

Следует также помнить, что при окислении кислородом азотсодержащих веществ (аммиака NH3, аминов RNH2 и др.) азот выделяется в виде простого вещества N2, а оксид азота(II) образуется в присутствии катализатора.

Оксиды — сложные вещества, состоящие из двух элементов, одним из которых является кислород. Различают солеобразующие (основные, амфотерные, кислотные) и несолеобразующие оксиды.

Кислотные оксиды реагируют с водой, основными оксидами и щелочами, основные оксиды — с водой, кислотными оксидами и кислотами. Амфотерные оксиды вступают в реакции как с кислотами, так и со щелочами, а также с другими солеобразующими оксидами.

Распространённые способы получения оксидов — взаимодействие простых и сложных веществ с кислородом и термическое разложение оснований, кислородсодержащих солей или кислот.

Вопросы, задания, задачи

1. Назовите оксиды:

  • а) элементов с постоянной валентностью — K2O, Al2O3, MgO;
  • б) элементов с переменной валентностью — Ag2O, SO3, Mn2O7.

2. Составьте формулы оксидов:

  • а) кальция, меди(II), меди(I), хрома(III), железа(III), азота(IV);
  • б) соответствующих кислотам:

  • 3. Составьте уравнения реакций, характеризующих свойства оксидов:

    • а) ВаО и FeO; б) SiO2 и SO2; в) MgO и ZnO. Укажите причины сходства и различия свойств оксидов в каждой паре.

    4. Напишите уравнения реакций взаимодействия с кислородом следующих веществ: Сu, Al, ZnS, C2H2, С2Н5NH2, CH3OH.

    5. Составьте уравнения реакций согласно схемам:

    6. Дан перечень оксидов, формулы которых MgO, ZnO, NO, SiO2, SO3, P2O5, K2O. Какие из перечисленных оксидов будут реагировать с: а) гидроксидом натрия; б) серной кислотой? Составьте уравнения соответствующих реакций.

    7. Рассчитайте объём (н. у.) сернистого газа, образующегося при обжиге пирита FeS2 массой 10 т, массовая доля примесей в котором составляет 6,25 %. Определите массу серной кислоты, которая могла быть получена при этом.

    8. В столовой ложке помещается примерно 25 г уксуса. Определите объём углекислого газа, который выделится при взаимодействии данной порции уксуса с питьевой содой. Массовая доля уксусной кислоты в столовом уксусе составляет 9 %.

    9. Молярная масса смеси оксидов углерода СO и СО2 равна 32 г/моль. Определите объёмную долю оксида углерода(II) в смеси.

    10. Смесь оксидов магния и кальция массой 1,52 г растворили в азотной кислоте. При осторожном выпаривании и сушке получили смесь солей массой 4,76 г. Определите массы оксидов в исходной смеси.

    1. Оксидами являются вещества, формулы которых:

    2. Только кислотные оксиды указаны в рядах:

    3. Правильными по отношению к оксиду бария являются утверждения:

    • а) амфотерный;
    • б) реагирует с водой;
    • в) вступает в реакцию с кислотными оксидами;
    • г) при повышенной температуре реагирует с оксидом алюминия.

    4. Выберите схемы осуществимых реакций:

    5. Количество серной кислоты, реагирующей с оксидом железа(II, III) массой 2,32 г, равно:

    Источник

    Читайте также:  Товары могут учитываться несколькими способами
    Оцените статью
    Разные способы
    © 2024 Разные способы.
    Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению.