Vetitë e oksideve
Oksidet janë kimikate komplekse që janë komponimet kimike elemente të thjeshta me oksigjen. Ata janë kripë-formues dhe që nuk formojnë kripëra... Në të njëjtën kohë, ato që formojnë kripë janë të 3 llojeve: kryesor(nga fjala "themeli"), acidike dhe amfoterike.
Shembuj të oksideve që nuk formojnë kripë janë: NO (oksid nitrik) - është një gaz pa ngjyrë, pa erë. Formohet gjatë një stuhie në atmosferë. CO (monoksidi i karbonit) është një gaz pa erë i prodhuar nga djegia e qymyrit. Zakonisht quhet oksid karboni... Ka okside të tjera që nuk formojnë kripëra. Tani le të hedhim një vështrim më të afërt në secilin lloj të oksideve që formojnë kripëra.
Oksidet bazë
Oksidet bazë janë substanca kimike komplekse që lidhen me oksidet që formojnë kripëra kur reaksion kimik me acide ose okside acidike dhe nuk reagojnë me baza ose okside bazike. Për shembull, ato kryesore përfshijnë sa vijon:
K 2 O (oksid kaliumi), CaO (oksid kalciumi), FeO (oksid hekuri 2-valent).
Merrni parasysh Vetitë kimike oksidet me shembuj
1. Ndërveprimi me ujin:
- ndërveprimi me ujin me formimin e një baze (ose alkali)
CaO + H 2 O → Ca (OH) 2 (reaksion i njohur i shuarjes së gëlqeres, në këtë rast, sasi të mëdha ngrohtësi!)
2. Ndërveprimi me acidet:
- ndërveprimi me acidin me formimin e kripës dhe ujit (tretësirë e kripës në ujë)
CaO + H 2 SO 4 → CaSO 4 + H 2 O (Kristalet e kësaj substance CaSO 4 janë të njohur për të gjithë me emrin "gips").
3. Ndërveprimi me oksidet acide: formimi i kripës
CaO + CO 2 → CaCO 3 (Kjo substancë është e njohur për të gjithë - shkumësa e zakonshme!)
Oksidet acidike
Oksidet acidike- Këto janë substanca kimike komplekse që lidhen me oksidet që formojnë kripëra kur ndërveprojnë kimikisht me bazat ose oksidet bazike dhe nuk ndërveprojnë me oksidet acide.
Shembuj të oksideve acidike përfshijnë:
CO 2 (i njohur për të gjithë dioksid karboni), P 2 O 5 - oksid fosfori (i formuar nga djegia e fosforit të bardhë në ajër), SO 3 - trioksid squfuri - kjo substancë përdoret për të marrë acid sulfurik.
Reagimi kimik me ujë
CO 2 + H 2 O → H 2 CO 3 është një substancë - acid karbonik- një nga acidet e dobëta, i shtohet ujit të gazuar për flluska gazi. Me rritjen e temperaturës, tretshmëria e gazit në ujë zvogëlohet dhe teprica e tij del në formën e flluskave.
Reagimi me alkalet (bazat):
CO 2 + 2NaOH → Na 2 CO 3 + H 2 O- substanca që rezulton (kripa) përdoret gjerësisht në amvisëri. Emri i tij - hiri i sodës ose sode larës - është një detergjent i shkëlqyer për tenxhere të djegura, yndyrë dhe djegie. Me duar të zhveshura Unë nuk rekomandoj të punoj!
Reagimi me oksidet bazë:
CO 2 + MgO → MgCO 3 - kripa që rezulton - karbonati i magnezit - quhet gjithashtu "kripë e hidhur".
Oksidet amfoterike
Oksidet amfoterike janë kimikate komplekse, të lidhura gjithashtu me oksidet, të cilat formojnë kripëra nga ndërveprimet kimike me acidet (ose oksidet e acidit) dhe bazat (ose oksidet bazë). Shumica përdorimi i shpeshtë fjala "amfoterike" në rastin tonë i referohet oksidet e metaleve.
Nje shembull oksidet amfoterike ndoshta:
ZnO - oksid zinku ( Pluhur i bardhë, i përdorur shpesh në mjekësi për prodhimin e maskave dhe kremrave), Al 2 O 3 - oksid alumini (i quajtur edhe "alumina").
Vetitë kimike të oksideve amfoterike janë unike në atë që ato mund të hyjnë në reaksione kimike që korrespondojnë si me bazat ashtu edhe me acidet. Për shembull:
Reagimi me oksid acid:
ZnO + H 2 CO 3 → ZnCO 3 + H 2 O - Substanca që rezulton është një tretësirë e kripës së "karbonatit të zinkut" në ujë.
Reagimi me bazat:
ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O - substanca që rezulton - kripë e dyfishtë natriumi dhe zinku.
Marrja e oksideve
Marrja e oksideve prodhojnë menyra te ndryshme... Kjo mund të bëhet fizikisht dhe kimikisht. Më së shumti në një mënyrë të thjeshtë eshte nje ndërveprim kimik elemente të thjeshta me oksigjen. Për shembull, rezultati i procesit të djegies ose një nga produktet e këtij reaksioni kimik janë oksidet... Për shembull, nëse një shufër hekuri e nxehtë, dhe jo vetëm hekuri (mund të merrni zink Zn, kallaj Sn, plumb Pb, bakër Cu, - në përgjithësi, atë që është pranë) vendoset në një balonë me oksigjen, atëherë një do të ndodhë reaksioni kimik i oksidimit të hekurit, i cili shoqërohet me një blic të shndritshëm dhe shkëndija. Produkti i reagimit do të jetë pluhur i zi i oksidit të hekurit FeO:
2Fe + O 2 → 2FeO
Reaksionet kimike me metale dhe jometale të tjera janë krejtësisht analoge. Zinku digjet në oksigjen për të formuar oksid zinku
2Zn + O 2 → 2ZnO
Djegia e qymyrit shoqërohet me formimin e dy oksideve njëherësh: monoksidit të karbonit dhe dioksidit të karbonit.
2C + O 2 → 2CO - formimi i monoksidit të karbonit.
C + O 2 → CO 2 - formimi i dioksidit të karbonit. Ky gaz formohet nëse ka më shumë se oksigjen të mjaftueshëm, domethënë, në çdo rast, reagimi së pari vazhdon me formimin e monoksidit të karbonit, dhe më pas monoksidi i karbonit oksidohet, duke u shndërruar në dioksid karboni.
Marrja e oksideve mund të bëhet në një mënyrë tjetër - me një reaksion të dekompozimit kimik. Për shembull, për të marrë oksid hekuri ose oksid alumini, është e nevojshme të kalcinoni bazat përkatëse të këtyre metaleve në zjarr:
Fe (OH) 2 → FeO + H 2 O
Oksid i ngurtë i aluminit - mineral korundi 
Oksid i hekurit (III). Sipërfaqja e planetit Mars ka një ngjyrë të kuqërremtë-portokalli për shkak të pranisë së oksidit të hekurit (III) në tokë. Oksid i ngurtë i aluminit - zmeril 
2Al (OH) 3 → Al 2 O 3 + 3H 2 O,
dhe gjithashtu gjatë dekompozimit të acideve individuale:
H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2 - zbërthimi i acidit karbonik
H 2 SO 3 → H 2 O + SO 2 - dekompozimi i acidit squfurik
Marrja e oksideve mund të kryhet nga kripërat e metaleve në ngrohje e fortë:
CaCO 3 → CaO + CO 2 - me kalcinimin e shkumës fitohet oksid kalciumi (ose gëlqere e gjallë) dhe dioksid karboni.
2Cu (NO 3) 2 → 2CuO + 4NO 2 + O 2 - në këtë reaksion zbërthimi, fitohen dy okside njëherësh: bakri CuO (i zi) dhe azoti NO 2 (quhet edhe gaz kafe për shkak të ngjyrës së tij vërtet kafe) .
Një mënyrë tjetër që ju mund të kryeni prodhimin e oksideve janë reaksionet redoks
Cu + 4HNO 3 (konc.) → Cu (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
S + 2H 2 SO 4 (konc.) → 3SO 2 + 2H 2 O
Oksidet e klorit
molekula ClO 2 
Molekula Cl 2 O 7 
Oksidi i azotit N 2 O 
Anhidridi i azotit N 2 O 3 
Anhidridi nitrik N 2 O 5 
Gaz kafe NR 2 Më poshtë janë të njohura oksidet e klorit: Cl 2 O, ClO 2, Cl 2 O 6, Cl 2 O 7. Të gjithë, me përjashtim të Cl 2 O 7, kanë një ngjyrë të verdhë ose portokalli dhe nuk janë të qëndrueshme, veçanërisht ClO 2, Cl 2 O 6. Gjithçka oksidet e klorit shpërthyes dhe agjentë oksidues shumë të fortë.
Duke reaguar me ujin, ato formojnë acidet përkatëse që përmbajnë oksigjen dhe klor:
Pra, Cl 2 O - oksid klori acid acid hipoklorik.
Cl 2 O + H 2 O → 2HClO - Acidi hipoklorik
ClO 2 - oksid klori acid acide hipoklorik dhe klorik, pasi nga reaksioni kimik me ujin, ai formon dy nga këto acide menjëherë:
ClO 2 + H 2 O → HClO 2 + HClO 3
Cl 2 O 6 - gjithashtu oksid klori acid acidet klorik dhe perklorik:
Cl 2 O 6 + H 2 O → HClO 3 + HClO 4
Dhe së fundi, Cl 2 O 7 - një lëng pa ngjyrë - oksid klori acid acid perklorik:
Cl 2 O 7 + H 2 O → 2HClO 4
Oksidet e azotit
Azoti është një gaz që formon 5 komponime të ndryshme me oksigjen - 5 oksidet e azotit... Gjegjësisht:
N 2 O - hemioksidi i azotit... Emri tjetër i tij njihet në mjekësi me emrin gaz për të qeshur ose oksid azoti- është i pangjyrë, i ëmbël dhe ka shije të mirë për gaz.
- JO - monoksidi i azotit- gaz pa ngjyrë, pa erë dhe pa shije.
- N 2 O 3 - anhidridi i azotit- pa ngjyrë substancë kristalore
- NR 2 - dioksidi i azotit... Emri tjetër i saj është gaz kafe- gazi ka vërtet një ngjyrë kafe
- N 2 O 5 - anhidridi nitrik- lëng blu që zien në një temperaturë prej 3,5 0 C
Nga të gjitha këto komponime të listuara të azotit, më interesantet në industri janë NO - monoksidi i azotit dhe NO 2 - dioksidi i azotit. Monoksidi i azotit(JO) dhe oksid azoti N 2 O nuk reagon me ujë ose alkale. (N 2 O 3) gjatë reagimit me ujin formon një acid azotik të dobët dhe të paqëndrueshëm HNO 2, i cili gradualisht shndërrohet në një acid më të qëndrueshëm në ajër. Substanca kimike acid nitrik Konsideroni disa vetitë kimike të oksideve të azotit:
Reagimi me ujë:
2NO 2 + H 2 O → HNO 3 + HNO 2 - 2 acide formohen menjëherë: Acid nitrik HNO 3 dhe acidi azotik.
Reagimi me alkalin:
2NO 2 + 2NaOH → NaNO 3 + NaNO 2 + H 2 O - formohen dy kripëra: nitrat natriumi NaNO 3 (ose nitrat natriumi) dhe nitrat natriumi (kripë e acidit azoti).
Reagimi me kripërat:
2NO 2 + Na 2 CO 3 → NaNO 3 + NaNO 2 + CO 2 - formohen dy kripëra: nitrat natriumi dhe nitrit natriumi dhe lirohet dioksidi i karbonit.
Dioksidi i azotit (NO 2) merret nga monoksidi i azotit (NO) nga një reaksion kimik i një përbërjeje me oksigjen:
2NO + O 2 → 2JO 2
Oksidet e hekurit
Hekuri formon dy oksid: FeO - oksid hekuri(2-valent) - pluhur i zi, i cili fitohet me reduktim oksid hekuri monoksidi i karbonit (3-valent) nga reaksioni kimik i mëposhtëm:
Fe 2 O 3 + CO → 2 FeO + CO 2
Ky oksid bazë reagon lehtësisht me acidet. Ka veti reduktuese dhe oksidohet me shpejtësi në oksid hekuri(3-valent).
4FeO + O 2 → 2Fe 2 O 3
Oksid hekuri(3-valent) - një pluhur i kuq-kafe (hematit) me veti amfoterike (mund të ndërveprojë me acide dhe alkale). Por vetitë acidike ky oksid shprehet aq dobët sa më shpesh përdoret si oksid bazë.
Ka edhe të ashtuquajturat oksid hekuri i përzier Fe 3 O 4. Formohet nga djegia e hekurit, përçohet mirë elektricitet dhe ka vetitë magnetike(quhet mineral hekuri magnetik ose magnetit). Nëse hekuri digjet, atëherë si rezultat i reagimit të djegies, formohet një shkallë, e përbërë nga dy okside menjëherë: oksid hekuri(III) dhe (II) valencë.
Oksidi i squfurit
Dioksidi i squfurit SO 2 Oksidi i squfurit SO 2 - ose dioksidi i squfurit i referohet oksidet e acidit, por nuk formon acid, megjithëse tretet në mënyrë të përsosur në ujë - 40 litra oksid squfuri në 1 litër ujë (për lehtësinë e përpilimit ekuacionet kimike tretësira e tillë quhet acid sulfurik).
Në rrethana normale është një gaz pa ngjyrë me një erë të mprehtë dhe mbytëse të squfurit të djegur. Në një temperaturë prej vetëm -10 0 C, ai mund të shndërrohet në gjendje të lëngshme.
Në prani të një katalizatori të oksidit të vanadiumit (V 2 O 5) oksid squfuri shton oksigjen dhe kthehet në trioksid squfuri
2SO 2 + O 2 → 2SO 3
I tretur në ujë dioksidi i squfurit- oksidi i squfurit SO 2 - oksidohet shumë ngadalë, si rezultat i së cilës vetë tretësira shndërrohet në acid sulfurik
Nëse dioksidi i squfurit kaloni nëpër një zgjidhje alkali, për shembull, hidroksid natriumi, atëherë formohet sulfiti i natriumit (ose hidrosulfit - në varësi të sasisë së alkalit dhe dioksidit të squfurit që merret)
NaOH + SO 2 → NaHSO 3 - dioksidi i squfurit marrë me tepricë
2NaOH + SO 2 → Na 2 SO 3 + H 2 O
Nëse dioksidi i squfurit nuk reagon me ujin, atëherë pse po tretësirë uji jep një reagim të thartë ?! Po, nuk reagon, por oksidohet në ujë, duke i bashkuar vetes oksigjen. Dhe rezulton se atomet e lirë të hidrogjenit grumbullohen në ujë, të cilat japin një reaksion acid (mund ta kontrolloni me ndonjë tregues!)
Oksidet janë substanca në të cilat molekulat përbëhen nga një atom oksigjeni me gjendje oksidimi 2 dhe atome të ndonjë elementi të dytë.
Oksidet formohen drejtpërdrejt nga bashkëveprimi i oksigjenit me një substancë tjetër ose indirekt - nga dekompozimi i bazave, kripërave, acideve. Ky lloj komponimi është shumë i zakonshëm në natyrë dhe mund të ekzistojë si gaz, lëng ose B kore e tokës ka edhe okside. Pra, rëra, ndryshku dhe madje edhe uji i zakonshëm - kjo është e gjitha
Ekzistojnë okside që formojnë kripë dhe okside që nuk formojnë kripë. Llojet që formojnë kripëra prodhojnë kripëra si rezultat i një reaksioni kimik. Këto përfshijnë oksidet e jometaleve dhe metaleve, të cilat, në reagim me ujin, formojnë një acid, dhe në reagim me një bazë, kripëra, normale dhe acidike. Formimi i kripës përfshin, për shembull,
Prandaj, është e pamundur të merret kripë nga ato që nuk formojnë kripë. Një shembull është oksidi i ditrogjenit dhe
Oksidet që formojnë kripëra ndahen, nga ana tjetër, në bazike, acidike dhe amfoterike. Le të flasim më në detaje për ato kryesore.
Pra, oksidet bazë janë okside të disa metaleve, hidroksidet përkatëse të të cilave i përkasin klasës së bazave. Kjo do të thotë, kur ndërveprojnë me një acid, substanca të tilla formojnë ujë dhe kripë. Për shembull, këto janë K2O, CaO, MgO, etj. Në kushte normale, oksidet bazë janë formacione të ngurta kristalore. Shkalla e oksidimit të metaleve në komponime të tilla, si rregull, nuk kalon +2 ose rrallë +3.
Vetitë kimike të oksideve bazë
1. Reagimi me acid
Është në reagimin me një acid që oksidi manifeston vetitë e tij themelore; prandaj, me një eksperiment të tillë, është e mundur të vërtetohet lloji i këtij apo atij oksidi. Nëse kripa dhe uji janë formuar, atëherë ky është oksidi kryesor. Oksidet acidike reagojnë në këtë mënyrë për të formuar një acid. Dhe amfoteriku mund të tregojë veti acidike ose bazike - kjo varet nga kushtet. Këto janë ndryshimet kryesore midis oksideve që nuk formojnë kripë.
2. Reagimi me ujë
Ato okside që formohen nga metalet nga diapazoni i tensionit elektrik përballë magnezit vijnë në ndërveprim me ujin. Kur reagojnë me ujë, ato formojnë baza të tretshme. Ky është një grup i oksideve të tokës alkaline dhe (oksid bariumi, oksid litiumi, etj.). Oksidet acidike në ujë formojnë acid, dhe oksidet amfoterike nuk reagojnë ndaj ujit.
3. Reaksioni me oksidet amfoterike dhe acide
Kimikisht të kundërta reagojnë me njëra-tjetrën për të formuar kripëra. Kështu, për shembull, oksidet bazë mund të ndërveprojnë me ato acide, por nuk reagojnë ndaj anëtarëve të tjerë të grupit të tyre. Më aktivet janë oksidet e metaleve alkaline, metalet alkaline të tokës dhe magnezi. Edhe në kushte normale, ato shkrihen me okside amfoterike të ngurta, me acide të ngurta dhe të gazta. Kur reagojnë me oksidet acide, ato formojnë kripërat përkatëse.
Por oksidet bazë të metaleve të tjera janë më pak aktive dhe praktikisht nuk reagojnë me oksidet e gaztë (acid). Ato mund të hyjnë në një reaksion shtesë vetëm kur shkrihen me okside të ngurta acide.
4. Vetitë redoks
Oksidet e metaleve alkaline aktive nuk shfaqin veti të theksuara reduktuese ose oksiduese. Në të kundërt, oksidet e metaleve më pak aktive mund të reduktohen nga karboni, hidrogjeni, amoniaku ose monoksidi i karbonit.
Marrja e oksideve bazë
1. Zbërthimi i hidroksideve: kur nxehen, bazat e patretshme zbërthehen në ujë dhe oksid bazë.
2. Oksidimi i metaleve: një metal alkali, kur digjet në oksigjen, formon një peroksid, i cili më pas, kur reduktohet, formon një oksid bazë.
|
Mund të blini një video tutorial (regjistrimi i një webinari, 1.5 orë) dhe një grup teorish me temën "Oksidet: Përgatitja dhe Vetitë Kimike". Kostoja e materialeve është 500 rubla. Pagesa përmes sistemit Yandex.Money (Visa, Mastercard, MIR, Maestro) me lidhjen. Kujdes! Pas pagesës, duhet të dërgoni një mesazh të shënuar "Oksidet" që tregon adresën Email, të cilit mund t'i dërgoni një lidhje për të shkarkuar dhe parë webinarin. Brenda 24 orëve pas pagesës së porosisë dhe marrjes së mesazhit, materialet e uebinarit do të dërgohen në postën tuaj. Mesazhi mund të dërgohet në një nga mënyrat e mëposhtme:
Pa një mesazh, ne nuk do të jemi në gjendje të identifikojmë pagesën dhe t'ju dërgojmë materiale. |
Vetitë kimike të oksideve bazë
Ju mund të lexoni në detaje për oksidet, klasifikimin e tyre dhe metodat e marrjes .
1. Ndërveprimi me ujin. Vetëm oksidet bazë janë të afta të reagojnë me ujin, të cilat korrespondojnë me hidroksidet e tretshme (alkalet). Alkalet formojnë metale alkaline (litium, natrium, kalium, rubidium dhe cezium) dhe metale alkaline tokësore (kalcium, stroncium, barium). Oksidet e tjera metalike nuk reagojnë kimikisht me ujin. Oksidi i magnezit reagon me ujin kur zihet.
CaO + H 2 O → Ca (OH) 2
CuO + H 2 O ≠
2. Ndërveprimi me oksidet dhe acidet acide. Kur oksidet bazë reagojnë me acidet, krijohet një kripë e këtij acidi dhe uji. Kur oksidi bazë dhe oksidi acid reagojnë, formohet një kripë:
oksid bazë + acid = kripë + ujë
oksid bazë + oksid acid = kripë
Kur oksidet bazë ndërveprojnë me acidet dhe oksidet e tyre, rregulli i mëposhtëm funksionon:
Të paktën një nga reagentët duhet të korrespondojë me një hidroksid të fortë (alkali ose acid i fortë).
Me fjalë të tjera, oksidet bazë, të cilat korrespondojnë me alkalet, reagojnë me të gjitha oksidet acide dhe acidet e tyre. Oksidet bazë, të cilat korrespondojnë me hidroksidet e patretshme, reagojnë vetëm me acide të forta dhe oksidet e tyre (N 2 O 5, NO 2, SO 3 etj.).
3. Ndërveprimi me oksidet dhe hidroksidet amfotere.
Kur oksidet bazë ndërveprojnë me ato amfoterike, formohen kripëra:
oksid bazë + oksid amfoterik = kripë
Me shkrirjen, oksidet amfoterike ndërveprojnë vetëm oksidet bazë, të cilat i korrespondojnë alkaleve . Kjo prodhon kripë. Metali në kripë merret nga oksidi më bazë, mbetja acidike merret nga oksidi më acid. V në këtë rast oksidi amfoterik formon një mbetje acidike.
K 2 O + Al 2 O 3 → 2KAlO 2
CuO + Al 2 O 3 ≠ (reaksioni nuk shkon, sepse Cu (OH) 2 është një hidroksid i patretshëm)
(për të përcaktuar mbetjen e acidit, shtoni një molekulë uji në formulën e oksidit amfoterik ose acid: Al 2 O 3 + H 2 O = H 2 Al 2 O 4 dhe ndani indekset që rezultojnë në gjysmë, nëse gjendja e oksidimit të elementi është tek: HAlO 2. Përftohet joni aluminat AlO 2 - Ngarkesa e një joni është e lehtë të përcaktohet nga numri i atomeve të hidrogjenit të bashkangjitur - nëse atomi i hidrogjenit është 1, atëherë ngarkesa e anionit do të jetë -1, nëse 2 është hidrogjen, atëherë -2, etj.).
Hidroksidet amfoterike dekompozohen kur nxehen, kështu që praktikisht nuk mund të reagojnë me oksidet bazë.
4. Ndërveprimi i oksideve bazike me agjentët reduktues.
Kështu, jonet e disa metaleve janë agjentë oksidues (sa më shumë në të djathtë në serinë e tensioneve, aq më i fortë). Kur ndërveprojnë me agjentët reduktues, metalet kalojnë në gjendjen e oksidimit 0.
4.1. Rimëkëmbja me qymyr ose monoksid karboni.
Karboni (thëngjilli) redukton nga oksidet vetëm metalet e vendosura në linjën e aktivitetit pas aluminit. Reagimi ndodh vetëm kur nxehet.
FeO + C → Fe + CO
Monoksidi i karbonit gjithashtu redukton nga oksidet vetëm metalet e vendosura pas aluminit në serinë elektrokimike:
Fe 2 O 3 + CO → Al 2 O 3 + CO 2
CuO + CO → Cu + CO 2
4.2. Reduktimi i hidrogjenit .
Hidrogjeni redukton nga oksidet vetëm metalet e vendosura në rreshtin e aktivitetit në të djathtë të aluminit. Reagimi me hidrogjen ndodh vetëm në kushte të vështira - nën presion dhe kur nxehet.
CuO + H 2 → Cu + H 2 O
4.3. Rimëkëmbja me metale më aktive (në shkrirje ose tretësirë, në varësi të metalit)
Në këtë rast, metalet më aktivë i zhvendosin ato më pak aktive. Kjo do të thotë, metali i shtuar në oksid duhet të jetë i vendosur në të majtë në rreshtin e aktivitetit sesa metali nga oksidi. Reagimet zakonisht ndodhin kur nxehen.
Për shembull , Oksidi i zinkut ndërvepron me aluminin:
3ZnO + 2Al → Al 2 O 3 + 3Zn
por nuk ndërvepron me bakrin:
ZnO + Cu ≠
Reduktimi i metaleve nga oksidet me metale të tjera është një proces shumë i zakonshëm. Alumini dhe magnezi përdoren shpesh për të rikuperuar metalet. Por metalet alkali nuk janë shumë të përshtatshme për këtë - ato janë shumë kimikisht aktive, gjë që krijon vështirësi kur punoni me to.
Për shembull, ceziumi shpërthen në ajër.
AlumotermiaËshtë reduktimi i metaleve nga oksidet me alumin.
Për shembull : alumini redukton oksidin e bakrit (II) nga oksidi:
3CuO + 2Al → Al 2 O 3 + 3Cu
MagneziumtermiaËshtë reduktimi i metaleve nga oksidet me magnez.
CuO + H 2 → Cu + H 2 O
4.4. Rimëkëmbja me amoniak.
Vetëm oksidet e metaleve joaktive mund të reduktohen me amoniak. Reagimi zhvillohet vetëm në temperatura të larta.
Për shembull , amoniaku redukton oksidin e bakrit (II):
3CuO + 2NH 3 → 3Cu + 3H 2 O + N 2
5. Ndërveprimi i oksideve bazike me oksidantët.
Nën veprimin e oksidantëve, disa okside bazë (në të cilat metalet mund të rrisin gjendjen e oksidimit, për shembull, Fe 2+, Cr 2+, Mn 2+, etj.) mund të veprojnë si agjentë reduktues.
Për shembull ,oksidi i hekurit (II) mund të oksidohet me oksigjen në oksid hekuri (III):
4FeO + O 2 → 2Fe 2 O 3
1. Metal + jometal. Gazet inerte nuk hyjnë në këtë ndërveprim. Sa më i lartë të jetë elektronegativiteti i një jometali, aq më shumë një numër i madh metalet do të reagojë. Për shembull, fluori reagon me të gjitha metalet, dhe hidrogjeni vetëm me ato aktive. Sa më shumë në të majtë në rreshtin e aktivitetit metalik të jetë metali, aq më shumë mund të reagojë me jometalet. Për shembull, ari reagon vetëm me fluorin, litiumin - me të gjitha jometalet.
2. Jometal + jometal.
Në këtë rast, një jometal më elektronegativ vepron si një agjent oksidues, më pak EO si një agjent reduktues. Jometalet me elektronegativitet të ngushtë bashkëveprojnë dobët me njëri-tjetrin, për shembull, bashkëveprimi i fosforit me hidrogjenin dhe silikonit me hidrogjenin është praktikisht i pamundur, pasi ekuilibri i këtyre reaksioneve zhvendoset drejt formimit të substancave të thjeshta. Heliumi, neoni dhe argoni nuk reagojnë me jometalet, gazrat e tjerë inertë në kushte të vështira mund të reagojnë me fluorin.
Oksigjeni nuk ndërvepron me klorin, bromin dhe jodin. Oksigjeni mund të reagojë me fluorin në temperatura të ulëta.
3. Metal + oksid acid. Metali redukton jometalin nga oksidi. Më pas, metali i tepërt mund të reagojë me jometalin që rezulton. Për shembull:
2 Mg + SiO 2 = 2 MgO + Si (me mungesë të magnezit)
2 Mg + SiO 2 = 2 MgO + Mg 2 Si (me një tepricë të magnezit)
4. Metal + acid. Metalet në serinë e tensioneve në të majtë të hidrogjenit reagojnë me acidet me lëshimin e hidrogjenit.
Përjashtim bëjnë acidet - agjentët oksidues (sulfurik i përqendruar dhe çdo acid nitrik), të cilët mund të reagojnë me metalet që qëndrojnë në një seri tensionesh në të djathtë të hidrogjenit, hidrogjeni nuk lirohet në reaksione, por përftohet uji dhe një produkt reduktues acid. .
Është e nevojshme t'i kushtohet vëmendje faktit se kur një metal ndërvepron me një tepricë të një acidi polibazik, mund të merret një kripë acidi: Mg +2 H 3 PO 4 = Mg (H 2 PO 4) 2 + H 2.
Nëse produkti i bashkëveprimit të acidit dhe metalit është një kripë e patretshme, atëherë metali pasiivohet, pasi sipërfaqja e metalit mbrohet nga kripa e patretshme nga veprimi i acidit. Për shembull, efekti i acidit sulfurik të holluar në plumb, barium ose kalcium.
5. Metal + kripë. Në zgjidhje ky reagim përfshin një metal që qëndron në serinë e tensioneve në të djathtë të magnezit, duke përfshirë vetë magnezin, por në të majtë të metalit të kripës. Nëse metali është më aktiv se magnezi, atëherë ai nuk reagon me kripën, por me ujin për të formuar alkali, i cili më pas reagon me kripën. Në këtë rast, kripa origjinale dhe kripa që rezulton duhet të jenë të tretshme. Produkti i patretshëm pasivizon metalin.
Megjithatë, ka përjashtime nga ky rregull:
2FeCl 3 + Cu = CuCl 2 + 2 FeCl 2;
2FeCl 3 + Fe = 3 FeCl 2. Meqenëse hekuri ka një gjendje oksidimi të ndërmjetëm, kripa e tij në gjendjen më të lartë të oksidimit reduktohet lehtësisht në një kripë në një gjendje të ndërmjetme oksidimi, duke oksiduar metale edhe më pak aktive.
Në shkrihetnjë numër stresesh metalike nuk funksionojnë. Është e mundur të përcaktohet nëse një reagim midis një kripe dhe një metali është i mundur vetëm me ndihmën e llogaritjeve termodinamike. Për shembull, natriumi mund të zhvendosë kaliumin nga shkrirja e klorurit të kaliumit, pasi kaliumi është më i paqëndrueshëm: Na + KCl = NaCl + K (ky reaksion përcaktohet nga faktori i entropisë). Nga ana tjetër, alumini është marrë me zhvendosje nga kloruri i natriumit: 3 Na + AlCl 3 = 3 NaCl + Al ... Ky proces është ekzotermik, përcaktohet nga faktori entalpi.
Është e mundur që kripa të dekompozohet kur nxehet, dhe produktet e dekompozimit të saj mund të reagojnë me metal, për shembull, nitrat alumini dhe hekuri. Nitrati i aluminit dekompozohet kur nxehet në oksid alumini, oksid azoti ( IV ) dhe oksigjeni, oksigjeni dhe oksidi i azotit do të oksidojnë hekurin:
10Fe + 2Al (NO 3) 3 = 5Fe 2 O 3 + Al 2 O 3 + 3N 2
6. Metal + oksid bazë. Ashtu si në kripërat e shkrira, mundësia e këtyre reaksioneve përcaktohet termodinamikisht. Alumini, magnezi dhe natriumi përdoren shpesh si agjentë reduktues. Për shembull: 8 Al + 3 Fe 3 O 4 = 4 Al 2 O 3 + 9 Fe reaksion ekzotermik, faktor entalpi); 2 Al + 3 Rb 2 O = 6 Rb + Al 2 O 3 (rubidiumi i paqëndrueshëm, faktori entalpi).
8. Jometal + bazë. Si rregull, reaksioni zhvillohet midis një jometali dhe një alkali.Jo të gjithë jometalet mund të reagojnë me alkalet: duhet mbajtur mend se hyjnë halogjenet (ndryshe në varësi të temperaturës), squfuri (kur nxehet), silikoni, fosfori. në këtë ndërveprim.
KOH + Cl 2 = KClO + KCl + H 2 O (në të ftohtë)
6 KOH + 3 Cl 2 = KClO 3 + 5 KCl + 3 H 2 O (në tretësirë të nxehtë)
6KOH + 3S = K 2 SO 3 + 2K 2 S + 3H 2 O
2KOH + Si + H 2 O = K 2 SiO 3 + 2H 2
3KOH + 4P + 3H 2 O = PH 3 + 3 KPH 2 O 2
1) agjent reduktues jometal (hidrogjen, karbon):
CO 2 + C = 2 CO;
2NO2 + 4H2 = 4H2O + N2;
SiO 2 + C = CO 2 + Si. Nëse jometali që rezulton mund të reagojë me metalin e përdorur si agjent reduktues, atëherë reagimi do të shkojë më tej (me një tepricë karboni) SiO 2 + 2 C = CO 2 + Si C
2) agjent oksidues jo-metal (oksigjen, ozon, halogjene):
2C O + O 2 = 2CO 2.
C O + Cl 2 = CO Cl 2.
2 JO + O 2 = 2 N O 2.
10. Oksid acid + oksid bazik ... Reagimi ndodh nëse kripa që rezulton ekziston në parim. Për shembull, alumini mund të reagojë me anhidridi sulfurik me formimin e sulfatit të aluminit, por nuk mund të reagojë me dioksid karboni, pasi kripa përkatëse nuk ekziston.
11. Ujë + oksid bazë ... Reagimi është i mundur nëse formohet një alkali, domethënë një bazë e tretshme (ose pak e tretshme, në rastin e kalciumit). Nëse baza është e patretshme ose pak e tretshme, atëherë ndodh reaksioni i kundërt i zbërthimit të bazës në oksid dhe ujë.
12. Oksid bazë + acid ... Reagimi është i mundur nëse ekziston kripa që rezulton. Nëse kripa që rezulton është e patretshme, atëherë reaksioni mund të pasivohet për shkak të bllokimit të hyrjes së acidit në sipërfaqen e oksidit. Në rastin e një tepricë të një acidi polibazik, formimi i një kripe acidi është i mundur.
13. Oksid acid + bazë... Në mënyrë tipike, reagimi zhvillohet midis një alkali dhe një oksidi acid. Nëse oksidi acid përputhet me acidin polibazik, mund të merret një kripë acide: CO 2 + KOH = KHCO 3.
Oksidet acidike që korrespondojnë me acidet e forta mund të reagojnë gjithashtu me bazat e patretshme.
Ndonjëherë oksidet që korrespondojnë me acidet e dobëta reagojnë me bazat e patretshme dhe mund të merret një kripë mesatare ose bazë (si rregull, merret një substancë më pak e tretshme): 2 Mg (OH) 2 + CO 2 = (MgOH) 2 CO 3 + H 2 O.
14. Oksid acid + kripë. Reagimi mund të ndodhë në shkrirje dhe në tretësirë. Në shkrirje, sa më pak oksid i paqëndrueshëm zhvendos oksidin më të paqëndrueshëm nga kripa. Në tretësirë, oksidi që korrespondon me acidin më të fortë zhvendos oksidin që korrespondon me acidin më të dobët. Për shembull, Na 2 CO 3 + SiO 2 = Na 2 SiO 3 + CO 2 , në drejtimin përpara, ky reagim ndodh në shkrirjen, dioksidi i karbonit është më i paqëndrueshëm se oksidi i silikonit; në drejtim të kundërt, reaksioni vazhdon në tretësirë, acidi karbonik është më i fortë se acidi silicik dhe oksidi i silikonit precipiton.
Është e mundur të kombinohet një oksid acidi me kripën e tij, për shembull, dikromati mund të merret nga kromat, dhe disulfati nga sulfati, disulfiti nga sulfiti:
Na 2 SO 3 + SO 2 = Na 2 S 2 O 5
Për ta bërë këtë, ju duhet të merrni një kripë kristalore dhe një oksid të pastër, ose një zgjidhje kripe të ngopur dhe një tepricë të oksidit acid.
Në tretësirë, kripërat mund të reagojnë me oksidet e tyre acidike për të formuar kripëra acidike: Na 2 SO 3 + H 2 O + SO 2 = 2 NaHSO 3
15. Ujë + oksid acid ... Reagimi është i mundur nëse formohet një acid i tretshëm ose pak i tretshëm. Nëse acidi është i pazgjidhshëm ose pak i tretshëm, atëherë ka një reagim të kundërt të dekompozimit të acidit në oksid dhe ujë. Për shembull, acidi sulfurik karakterizohet nga reaksioni i marrjes nga oksidi dhe uji, reaksioni i dekompozimit praktikisht nuk ndodh, acidi silicik nuk mund të merret nga uji dhe oksidi, por ai dekompozohet lehtësisht në këto përbërës, por acidet karbonik dhe squfur mund të marrin pjesë në reagimet e drejtpërdrejta dhe të pasme.
16. Bazë + acid. Reaksioni zhvillohet nëse të paktën një nga substancat reaguese është e tretshme. Në varësi të raportit të reagentëve, mund të përftohen kripëra mesatare, acidike dhe bazike.
17. Baza + kripë. Reaksioni zhvillohet nëse të dyja substancat fillestare janë të tretshme dhe të paktën një jo-elektrolit fitohet si produkt, ose elektrolit i dobët(sediment, gaz, ujë).
18. Kripë + acid. Si rregull, reaksioni vazhdon nëse të dy substancat fillestare janë të tretshme, dhe të paktën një elektrolit jo-elektrolit ose i dobët (precipitat, gaz, ujë) merret si produkt.
Acidi i fortë mund të reagojë me kripëra të patretshme acide të dobëta (karbonate, sulfide, sulfite, nitrite), ndërsa lirohet një produkt i gaztë.
Reaksionet midis acideve të përqendruara dhe kripërave kristalore janë të mundshme nëse përftohet një acid më i paqëndrueshëm: për shembull, kloruri i hidrogjenit mund të merret nga veprimi i acidit sulfurik të përqendruar në klorurin kristalor të natriumit, bromurin e hidrogjenit dhe jodurin e hidrogjenit - nga veprimi i acidit ortofosforik në kripërat përkatëse. Ju mund të veproni me një acid në kripën tuaj për të prodhuar një kripë acidike, për shembull: BaSO 4 + H 2 SO 4 = Ba (HSO 4) 2.
19. Kripë + kripë.Si rregull, reaksioni vazhdon nëse të dyja substancat fillestare janë të tretshme, dhe të paktën një elektrolit jo-elektrolit ose elektrolit i dobët merret si produkt.
1) kripa nuk ekziston sepse të hidrolizuara në mënyrë të pakthyeshme ... Këto janë shumica e karbonateve, sulfiteve, sulfideve, silikateve të metaleve trevalente, si dhe disa kripëra të metaleve dyvalente dhe amonit. Kripërat e metaleve trevalente hidrolizohen në bazën dhe acidin përkatës, dhe kripërat e metaleve dyvalente në kripëra bazike më pak të tretshme.
Le të shqyrtojmë disa shembuj:
2 FeCl 3 + 3 Na 2 CO 3 = Fe 2 ( CO 3 ) 3 + 6 NaCl (1)
Fe 2 (CO 3) 3+ 6H 2 O = 2Fe (OH) 3 + 3 H 2 CO 3
H 2 CO 3 zbërthehet në ujë dhe dioksid karboni, uji në pjesën e majtë dhe të djathtë zvogëlohet dhe rezulton: Fe 2 ( CO 3 ) 3 + 3 H 2 O = 2 Fe (OH) 3 + 3 CO 2 (2)
Nëse tani kombinojmë ekuacionet (1) dhe (2) dhe reduktojmë karbonatin e hekurit, marrim një ekuacion total që pasqyron ndërveprimin e klorurit të hekurit ( III ) dhe karbonat natriumi: 2 FeCl 3 + 3 Na 2 CO 3 + 3 H 2 O = 2 Fe (OH) 3 + 3 CO 2 + 6 NaCl
CuSO 4 + Na 2 CO 3 = CuCO 3 + Na 2 SO 4 (1)
Kripa e nënvizuar nuk ekziston për shkak të hidrolizës së pakthyeshme:
2 CuCO 3+ H 2 O = (CuOH) 2 CO 3 + CO 2 (2)
Nëse tani kombinojmë ekuacionet (1) dhe (2) dhe reduktojmë karbonatin e bakrit, marrim një ekuacion total që pasqyron ndërveprimin e sulfatit ( II ) dhe karbonat natriumi:
2CuSO 4 + 2Na 2 CO 3 + H 2 O = (CuOH) 2 CO 3 + CO 2 + 2Na 2 SO 4
Oksidet jokripëformuese (indiferente, indiferente) CO, SiO, N 2 0, NO.
Oksidet që formojnë kripëra:
bazë. Oksidet, hidratet e të cilave janë baza. Oksidet e metaleve me gjendje oksidimi +1 dhe +2 (rrallë +3). Shembuj: Na 2 O - oksid natriumi, CaO - oksid kalciumi, CuO - oksid bakri (II), oksid CoO - kobalt (II), Bi 2 O 3 - oksid bismut (III), Mn 2 O 3 - oksid mangani (III ).
Amfoterike. Oksidet hidratet e të cilave janë hidrokside amfoterike. Oksidet e metaleve me gjendje oksidimi +3 dhe +4 (rrallë +2). Shembuj: Al 2 O 3 - oksid alumini, Cr 2 O 3 - oksid kromi (III), SnO 2 - oksid kallaji (IV), MnO 2 - oksid mangani (IV), ZnO - oksid zinku, BeO - oksid beriliumi.
Acid. Oksidet, hidratet e të cilave janë acide që përmbajnë oksigjen. Oksidet jometale. Shembuj: P 2 O 3 - oksid fosfori (III), CO 2 - monoksid karboni (IV), N 2 O 5 - oksid azoti (V), SO 3 - oksid squfuri (VI), Cl 2 O 7 - oksid klori ( VII). Oksidet e metaleve me gjendje oksidimi +5, +6 dhe +7. Shembuj: Sb 2 O 5 - oksid antimon (V). CrOz - oksid kromi (VI), MnOz - oksid mangani (VI), Mn 2 O 7 - oksid mangani (VII).
Ndryshimi i natyrës së oksideve me një rritje të gjendjes së oksidimit të metalit
Vetitë fizike
Oksidet janë të ngurta, të lëngëta dhe të gazta, me ngjyra të ndryshme. Për shembull: oksid bakri (II) CuO i zi, oksid kalciumi CaO të bardhë- lëndë të ngurta. Oksidi i squfurit (VI) SO 3 është një lëng i paqëndrueshëm pa ngjyrë, dhe monoksidi i karbonit (IV) CO 2 është një gaz pa ngjyrë në kushte normale.
Gjendja e grumbullimit
CaO, CuO, Li 2 O dhe okside të tjera bazë; ZnO, Al 2 O 3, Cr 2 O 3 dhe okside të tjera amfoterike; SiO 2, P 2 O 5, CrO 3 dhe okside të tjera acide.
SO 3, Cl 2 O 7, Mn 2 O 7, etj.
I gaztë:
CO 2, SO 2, N 2 O, NO, NO 2, etj.
Tretshmëria në ujë
I tretshëm:
a) oksidet bazë të metaleve alkaline dhe alkaline tokësore;
b) pothuajse të gjitha oksidet acide (përjashtim: SiO 2).
I pazgjidhshëm:
a) të gjitha oksidet e tjera bazë;
b) të gjitha oksidet amfoterike
Vetitë kimike
1. Vetitë acido-bazike
Vetitë e përgjithshme të oksideve bazike, acidike dhe amfoterike janë ndërveprimet acid-bazë, të cilat ilustrohen nga skema e mëposhtme:
(vetëm për oksidet e metaleve alkali dhe alkaline tokësore) (përveç SiO 2).
Oksidet amfoterike, që posedojnë vetitë e të dyja bazës dhe oksidet e acidit, ndërveprojnë me acide dhe alkale të forta:
2. Vetitë oksiduese – reduktuese
Nëse një element ka një gjendje të ndryshueshme oksidimi (s. O.), atëherë oksidet e tij me s të ulët. O. mund të shfaqin veti reduktuese, dhe oksidet me c të lartë. O. - oksidues.
Shembuj të reaksioneve në të cilat oksidet veprojnë si agjentë reduktues:
Oksidimi i oksideve me c të ulët. O. te oksidet me c të lartë. O. elementet.
2C +2 O + O 2 = 2C +4 O 2
2S +4 O 2 + O 2 = 2S +6 O 3
2N +2 O + O 2 = 2N +4 O 2
Monoksidi i karbonit (II) redukton metalet nga oksidet e tyre dhe hidrogjenin nga uji.
C +2 O + FeO = Fe + 2C +4 O 2
C +2 O + H 2 O = H 2 + 2C +4 O 2
Shembuj të reaksioneve në të cilat oksidet veprojnë si agjentë oksidues:
Reduktimi i oksideve me o të lartë. elementet te oksidet me c të ulët. O. ose më parë substanca të thjeshta.
C +4 O 2 + C = 2C +2 O
2S +6 O 3 + H 2 S = 4S +4 O 2 + H 2 O
C +4 O 2 + Mg = C 0 + 2MgO
Cr +3 2 O 3 + 2Al = 2Cr 0 + 2Al 2 O 3
Cu +2 O + H 2 = Cu 0 + H 2 O
Përdorimi i oksideve të metaleve me aktivitet të ulët për oksidimin e substancave organike.
Disa okside në të cilat elementi ka një c të ndërmjetëm. o., të aftë për disproporcion;
për shembull:
2NO 2 + 2NaOH = NaNO 2 + NaNO 3 + H 2 O
Metodat e marrjes
1. Ndërveprimi i substancave të thjeshta - metaleve dhe jometaleve - me oksigjenin:
4Li + O 2 = 2Li 2 O;
2Cu + O 2 = 2CuO;
4P + 5O 2 = 2P 2 O 5
2. Dehidratim bazat e pazgjidhshme, hidroksidet amfoterike dhe disa acide:
Cu (OH) 2 = CuO + H 2 O
2Al (OH) 3 = Al 2 O 3 + 3H 2 O
H 2 SO 3 = SO 2 + H 2 O
H 2 SiO 3 = SiO 2 + H 2 O
3. Zbërthimi i disa kripërave:
2Cu (NO 3) 2 = 2CuO + 4NO 2 + O 2
CaCO 3 = CaO + CO 2
(CuOH) 2 CO 3 = 2CuO + CO 2 + H 2 O
4. Oksidimi substanca komplekse oksigjen:
CH 4 + 2O 2 = CO 2 + H 2 O
4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2
4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O
5. Reduktimi i acideve oksiduese me metale dhe jometale:
Cu + H 2 SO 4 (konc) = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O
10HNO 3 (konc) + 4Ca = 4Ca (NO 3) 2 + N 2 O + 5H 2 O
2HNO 3 (zbërthim) + S = H 2 SO 4 + 2NO
6. Ndërkonvertimet e oksideve gjatë reaksioneve redoks (shih vetitë redoks të oksideve).
