Oxiders egenskaper

Oxiderär komplexa kemiska ämnen som är kemiska föreningar enkla grundämnen med syre. Dom är saltbildande Och icke-saltbildande. I det här fallet finns det 3 typer av saltbildande medel: huvud(från ordet "stiftelse"), surt Och amfotär.
Ett exempel på oxider som inte bildar salter är: NO (kväveoxid) - är en färglös, luktfri gas. Det bildas under ett åskväder i atmosfären. CO (kolmonoxid) är en luktfri gas som produceras vid förbränning av kol. Det brukar kallas kolmonoxid. Det finns andra oxider som inte bildar salter. Låt oss nu titta närmare på varje typ av saltbildande oxider.

Grundläggande oxider

Grundläggande oxider- dessa är komplexa kemiska ämnen relaterade till oxider som bildar salter när kemisk reaktion med syror eller sura oxider och reagerar inte med baser eller basiska oxider. Till exempel inkluderar de viktigaste följande:
K 2 O (kaliumoxid), CaO (kalciumoxid), FeO (järnoxid).

Låt oss överväga Kemiska egenskaper oxider med exempel

1. Interaktion med vatten:
- interaktion med vatten för att bilda en bas (eller alkali)

CaO+H 2 O → Ca(OH) 2 (känd kalksläckningsreaktion, som frigörs stora mängder värme!)

2. Interaktion med syror:
- interaktion med syra för att bilda salt och vatten (saltlösning i vatten)

CaO+H 2 SO 4 → CaSO 4 + H 2 O (Kristaller av detta ämne CaSO 4 är kända för alla under namnet "gips").

3. Interaktion med syraoxider: saltbildning

CaO+CO 2 → CaCO 3 (Alla känner till detta ämne - vanlig krita!)

Sura oxider

Sura oxider- Dessa är komplexa kemiska ämnen relaterade till oxider som bildar salter vid kemisk interaktion med baser eller basiska oxider och inte interagerar med sura oxider.

Exempel på sura oxider kan vara:

CO 2 (alla vet koldioxid), P 2 O 5 - fosforoxid (bildas genom förbränning av vit fosfor i luft), SO 3 - svaveltrioxid - detta ämne används för att producera svavelsyra.

Kemisk reaktion med vatten

CO 2 + H 2 O→ H 2 CO 3 - detta ämne - kolsyra- en av de svaga syrorna, den läggs till kolsyrat vatten för att skapa "gasbubblor". Med ökande temperatur minskar lösligheten av gas i vatten, och dess överskott kommer ut i form av bubblor.

Reaktion med alkalier (baser):

CO 2 + 2 NaOH → Na 2 CO 3 + H 2 O- det resulterande ämnet (saltet) används i stor utsträckning i hushållet. Dess namn - soda eller tvättsoda - är ett utmärkt rengöringsmedel för brända kastruller, fett och brända märken. Med bara händer Jag rekommenderar inte att jobba!

Reaktion med basiska oxider:

CO 2 +MgO→ MgCO 3 - det resulterande saltet är magnesiumkarbonat - även kallat "bittersalt".

Amfotära oxider

Amfotära oxider- dessa är komplexa kemiska ämnen, även relaterade till oxider, som bildar salter under kemisk interaktion med syror (eller sura oxider) och skäl (eller basiska oxider). Mest frekvent användning ordet "amfoterisk" i vårt fall syftar på metalloxider.

Exempel amfotära oxider kan vara:

ZnO - zinkoxid ( vitt pulver, som ofta används inom medicin för tillverkning av masker och krämer), Al 2 O 3 - aluminiumoxid (även kallad "aluminiumoxid").

De kemiska egenskaperna hos amfotera oxider är unika genom att de kan ingå i kemiska reaktioner med både baser och syror. Till exempel:

Reaktion med syraoxid:

ZnO+H 2 CO 3 → ZnCO 3 + H 2 O - Det resulterande ämnet är en lösning av saltet "zinkkarbonat" i vatten.

Reaktion med baser:

ZnO+2NaOH→ Na 2 ZnO 2 + H 2 O - den resulterande substansen - dubbelsalt natrium och zink.

Erhålla oxider

Erhålla oxider producera olika sätt. Detta kan ske genom fysiska och kemiska medel. Mest på ett enkelt sättär kemisk reaktion enkla grundämnen med syre. Till exempel är resultatet av förbränningsprocessen eller en av produkterna från denna kemiska reaktion oxider. Till exempel, om en varm järnstav, och inte bara järn (du kan ta zink Zn, tenn Sn, bly Pb, koppar Cu - i princip vad som finns till hands) placeras i en kolv med syre, då en kemisk reaktion av järnoxidation kommer att inträffa, vilket åtföljs av en ljus blixt och gnistor. Reaktionsprodukten kommer att vara svart järnoxidpulver FeO:

2Fe+O2 → 2FeO

Kemiska reaktioner med andra metaller och icke-metaller är helt lika. Zink brinner i syre och bildar zinkoxid

2Zn+O2 → 2ZnO

Kolförbränning åtföljs av bildandet av två oxider samtidigt: kolmonoxid och koldioxid.

2C+O 2 → 2CO - bildning av kolmonoxid.

C+O 2 → CO 2 - bildning av koldioxid. Denna gas bildas om det finns mer än tillräckligt med syre, det vill säga i alla fall sker reaktionen först med bildning av kolmonoxid, och sedan oxideras kolmonoxiden och förvandlas till koldioxid.

Erhålla oxider kan göras på annat sätt - genom en kemisk nedbrytningsreaktion. Till exempel, för att få järnoxid eller aluminiumoxid, är det nödvändigt att kalcinera motsvarande baser av dessa metaller över en brand:

Fe(OH)2 → FeO+H2O

Fast aluminiumoxid - mineral korund Järn(III)oxid. Ytan på planeten Mars är röd-orange till färgen på grund av närvaron av järn(III)oxid i jorden. Fast aluminiumoxid - korund

2Al(OH)3 → Al2O3 +3H2O,
såväl som under nedbrytningen av enskilda syror:

H 2 CO 3 → H 2 O+CO 2 - sönderdelning av kolsyra

H 2 SO 3 → H 2 O+SO 2 - sönderdelning av svavelsyra

Erhålla oxider kan göras av metallsalter kl hög värme:

CaCO 3 → CaO+CO 2 - kalcinering av krita producerar kalciumoxid (eller bränd kalk) och koldioxid.

2Cu(NO 3) 2 → 2CuO + 4NO 2 + O 2 - i denna sönderdelningsreaktion erhålls två oxider på en gång: koppar CuO (svart) och kväve NO 2 (det kallas även brungas på grund av sin riktigt bruna färg).

Ett annat sätt på vilket oxider kan framställas är genom redoxreaktioner.

Cu + 4HNO3 (konc.) → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

S + 2H2SO4 (konc.) → 3S02 + 2H2O

Kloroxider

ClO2-molekyl Cl2O7-molekyl Lustgas N2O Kvävehaltig anhydrid N 2 O 3 Salpetersyraanhydrid N 2 O 5 Brungas NO 2

Följande är kända kloroxider: Cl2O, ClO2, Cl2O6, Cl2O7. Alla av dem, med undantag för Cl 2 O 7, är gula eller orange till färgen och är inte stabila, särskilt ClO 2, Cl 2 O 6. Allt kloroxiderär explosiva och är mycket starka oxidationsmedel.

Genom att reagera med vatten bildar de motsvarande syrehaltiga och klorhaltiga syror:

Så, Cl 2 O - sur kloroxid hypoklorsyra.

Cl2O + H2O → 2HClO - Hypoklorsyra

ClO2 - sur kloroxid underklor och underklorsyra, eftersom den under en kemisk reaktion med vatten bildar två av dessa syror samtidigt:

ClO2 + H2O→ HClO2 + HClO3

Cl2O6 - också sur kloroxid perklorsyra och perklorsyra:

Cl2O6 + H2O → HClO3 + HClO4

Och slutligen, Cl 2 O 7 - en färglös vätska - sur kloroxid Perklorsyra:

Cl2O7 + H2O → 2HClO4

Kväveoxider

Kväve är en gas som bildar 5 olika föreningar med syre - 5 kväveoxider. Nämligen:

N2O- kväveoxid. Dess andra namn är känt inom medicin som lustgas eller lustgas– Den är färglös, sötaktig och behaglig för gassmaken.
- NEJ - kvävemonoxid- en färglös, luktfri, smaklös gas.
- N 2 O 3 - dikvävesyraanhydrid- färglös kristallint ämne
- NEJ 2 - kvävedioxid. Dess andra namn är brun gas- gasen har verkligen en brunbrun färg
- N 2 O 5 - salpetersyraanhydrid- blå vätska, kokande vid en temperatur av 3,5 0 C

Av alla dessa listade kväveföreningar är NO - kvävemonoxid och NO 2 - kvävedioxid av störst intresse inom industrin. Kvävemonoxid(NEJ) och lustgas N 2 O reagerar inte med vatten eller alkalier. (N 2 O 3) när den reagerar med vatten bildar en svag och instabil salpetersyrlighet HNO 2, som i luften gradvis övergår till en mer stabil Kemisk substans salpetersyra Låt oss titta på några kemiska egenskaper hos kväveoxider:

Reaktion med vatten:

2NO 2 + H 2 O → HNO 3 + HNO 2 - 2 syror bildas på en gång: Salpetersyra HNO 3 och salpetersyrlighet.

Reaktion med alkali:

2NO 2 + 2NaOH → NaNO 3 + NaNO 2 + H 2 O - två salter bildas: natriumnitrat NaNO 3 (eller natriumnitrat) och natriumnitrit (ett salt av salpetersyrlighet).

Reaktion med salter:

2NO 2 + Na 2 CO 3 → NaNO 3 + NaNO 2 + CO 2 - två salter bildas: natriumnitrat och natriumnitrit, och koldioxid frigörs.

Kvävedioxid (NO 2) erhålls från kvävemonoxid (NO) genom att använda en kemisk reaktion av att kombinera med syre:

2NO + O2 → 2NO2

Järnoxider

Järn bildar två oxid:FeO- järnoxid(2-valent) - svart pulver, som erhålls genom reduktion järnoxid(3-valent) kolmonoxid genom följande kemiska reaktion:

Fe 2 O 3 + CO → 2 FeO + CO 2

Detta är en basisk oxid som reagerar lätt med syror. Den har reducerande egenskaper och oxiderar snabbt till järnoxid(3-valent).

4FeO +O2 → 2Fe2O3

Järnoxid(3-valent) - rödbrunt pulver (hematit), som har amfotära egenskaper (kan interagera med både syror och alkalier). Men sura egenskaper av denna oxid är så svagt uttryckta att den oftast används som basisk oxid.

Det finns även sk blandad järnoxid Fe3O4. Det bildas när järn brinner och leder bra elektricitet och har magnetiska egenskaper(det kallas magnetisk järnmalm eller magnetit). Om järn brinner, bildas skal, som ett resultat av förbränningsreaktionen, bestående av två oxider: järnoxid(III) och (II) valens.

Svaveloxid

Svaveldioxid SO 2

Svaveloxid SO 2 - eller Svaveldioxid refererar till sura oxider, men bildar inte syra, även om den löser sig perfekt i vatten - 40 liter svaveloxid i 1 liter vatten (för enkel beredning kemiska ekvationer Denna lösning kallas svavelsyra).

Under normala omständigheter är det en färglös gas med en stickande och kvävande lukt av bränt svavel. Vid en temperatur på endast -10 0 C kan den omvandlas till flytande tillstånd.

I närvaro av en katalysator - vanadinoxid (V 2 O 5) svaveloxid fäster syre och förvandlas till svaveltrioxid

2SO2 +O2 → 2SO3

Löst i vatten Svaveldioxid- svaveloxid SO2 - oxiderar mycket långsamt, vilket resulterar i att lösningen i sig förvandlas till svavelsyra

Om Svaveldioxid passera en alkali, till exempel natriumhydroxid, genom en lösning, så bildas natriumsulfit (eller hydrosulfit - beroende på hur mycket alkali och svaveldioxid du tar)

NaOH + SO 2 → NaHSO 3 - Svaveldioxid tagit i överskott

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O

Om svaveldioxid inte reagerar med vatten, varför är det då vattenlösning ger en sur reaktion?! Ja, den reagerar inte, men den själv oxiderar i vatten och tillför syre till sig själv. Och det visar sig att fria väteatomer ackumuleras i vatten, vilket ger en sur reaktion (du kan kolla med någon indikator!)

Oxider är ämnen där molekylerna består av en syreatom med oxidationstillstånd - 2 och atomer av något andra grundämne.

Oxider bildas direkt genom interaktion av syre med ett annat ämne eller indirekt genom nedbrytning av baser, salter och syror. Denna typ av förening är mycket vanlig i naturen och kan förekomma i form av gas, vätska eller B jordskorpan det finns också oxider. Så sand, rost och till och med vanligt vatten - det är allt

Det finns både saltbildande och icke-saltbildande oxider. Saltbildare producerar salter som ett resultat av en kemisk reaktion. Dessa inkluderar oxider av icke-metaller och metaller, som i reaktion med vatten bildar en syra, och i reaktion med en bas - salter, normala och sura. Saltbildande medel innefattar t.ex.

Följaktligen är det omöjligt att erhålla salt från icke-saltbildande ämnen. Exempel inkluderar dikväveoxid och

Saltbildande oxider delas i sin tur in i basiska, sura och amfotera. Låt oss prata mer i detalj om de viktigaste.

Så, basiska oxider är oxider av vissa metaller, motsvarande hydroxider tillhör klassen av baser. Det vill säga när de interagerar med syra bildar sådana ämnen vatten och salt. Till exempel är dessa K2O, CaO, MgO, etc. Under normala förhållanden är basiska oxider fasta kristallina formationer. Graden av oxidation av metaller i sådana föreningar överstiger som regel inte +2 eller sällan +3.

Kemiska egenskaper hos basiska oxider

1. Reaktion med syra

Det är i reaktionen med en syra som oxiden uppvisar sina grundläggande egenskaper, så ett liknande experiment kan bevisa typen av en viss oxid. Om salt och vatten bildas är det en basisk oxid. Sura oxider i en sådan reaktion bildar en syra. Och amfotera kan uppvisa antingen sura eller basiska egenskaper - det beror på förhållandena. Dessa är de viktigaste skillnaderna mellan icke-saltbildande oxider.

2. Reaktion med vatten

De oxider som bildas av metaller från det elektriska spänningsområdet som finns framför magnesium interagerar med vatten. När de reagerar med vatten bildar de lösliga baser. Detta är en grupp av alkaliska jordartsmetalloxider (bariumoxid, litiumoxid, etc.). Sura oxider bildar syra i vatten, medan amfotära oxider inte reagerar på vatten.

3. Reaktion med amfotära och sura oxider

Kemiskt motsatta ämnen reagerar med varandra och bildar salter. Till exempel kan basiska oxider interagera med sura, men reagerar inte med andra representanter för sin grupp. De mest aktiva är oxiderna av alkalimetaller, alkaliska jordartsmetaller och magnesium. Även under normala förhållanden smälter de samman med fasta amfotera oxider och med fasta och gasformiga sura oxider. När de reagerar med sura oxider bildar de motsvarande salter.

Men de grundläggande oxiderna av andra metaller är mindre aktiva och reagerar praktiskt taget inte med gasformiga (sura) oxider. De kan endast genomgå en additionsreaktion när de smälts samman med fasta sura oxider.

4. Redoxegenskaper

Oxider av aktiva alkalimetaller uppvisar inte uttalade reducerande eller oxiderande egenskaper. Omvänt kan oxider av mindre aktiva metaller reduceras med kol, väte, ammoniak eller kolmonoxid.

Beredning av basiska oxider

1. Nedbrytning av hydroxider: Vid upphettning sönderdelas olösliga baser till vatten och en basisk oxid.

2. Oxidation av metaller: en alkalimetall bildar, när den förbränns i syre, en peroxid, som sedan, vid reduktion, bildar en basisk oxid.

Du kan köpa en videolektion (inspelat webbseminarium, 1,5 timmar) och ett teorikit om ämnet "Oxider: beredning och kemiska egenskaper." Kostnaden för material är 500 rubel. Betalning via Yandex.Money-systemet (Visa, Mastercard, MIR, Maestro) via länken. Uppmärksamhet! Efter betalning måste du skicka ett meddelande märkt "Oxider" som anger adressen E-post, där du kan skicka en länk för att ladda ner och se webbinariet. Inom 24 timmar efter att du har betalat för beställningen och mottagit meddelandet kommer webbinariets material att skickas till din e-post. Ett meddelande kan skickas på något av följande sätt: via SMS, Viber eller whatsapp till +7-977-834-56-28; via e-post: [e-postskyddad] Utan ett meddelande kommer vi inte att kunna identifiera betalningen och skicka material till dig.

Kemiska egenskaper hos basiska oxider

Du kan läsa i detalj om oxider, deras klassificering och beredningsmetoder. .

1. Interaktion med vatten. Endast basiska oxider, som motsvarar lösliga hydroxider (alkalier), kan reagera med vatten. Alkalier bildar alkalimetaller (litium, natrium, kalium, rubidium och cesium) och jordalkalimetaller (kalcium, strontium, barium). Oxider av andra metaller reagerar inte kemiskt med vatten. Magnesiumoxid reagerar med vatten vid kokning.

CaO + H2O → Ca(OH)2

CuO + H2O ≠

2. Interaktion med sura oxider och syror. När basiska oxider interagerar med syror, bildas ett salt av denna syra och vatten. När en basisk oxid interagerar med en sur, bildas ett salt:

basisk oxid + syra = salt + vatten

basisk oxid + sur oxid = salt

När basiska oxider interagerar med syror och deras oxider, gäller följande regel:

Minst ett av reagenserna måste motsvara en stark hydroxid (alkali eller stark syra).

Med andra ord, basiska oxider, som motsvarar alkalier, reagerar med alla sura oxider och deras syror. Basiska oxider, som motsvarar olösliga hydroxider, reagerar endast med starka syror och deras oxider (N 2 O 5, NO 2, SO 3, etc.).

3. Interaktion med amfotära oxider och hydroxider.

När basiska oxider interagerar med amfotera bildas salter:

basisk oxid + amfoter oxid = salt

De interagerar med amfotära oxider under fusion endast basiska oxider, som motsvarar alkalier . Detta skapar salt. Metallen i saltet kommer från den mer basiska oxiden, syraresten från den surare. I I detta fall den amfotera oxiden bildar en syrarest.

K 2 O + Al 2 O 3 → 2KAlO 2

CuO + Al2O3 ≠ (reaktionen inträffar inte, eftersom Cu(OH)2 är en olöslig hydroxid)

(för att bestämma den sura resten lägger vi till en vattenmolekyl till formeln för en amfoter eller sur oxid: Al 2 O 3 + H 2 O = H 2 Al 2 O 4 och delar de resulterande indexen på mitten om oxidationstillståndet för grundämnet är udda: HAlO 2. Resultatet är en aluminatjon AlO 2 - Laddningen av jonen kan lätt bestämmas av antalet fästa väteatomer - om det finns 1 väteatom, så kommer laddningen av anjonen att vara -1 , om det finns 2 väten, då -2, etc.).

Amfotera hydroxider sönderdelas vid upphettning, så de kan faktiskt inte reagera med basiska oxider.

4. Interaktion mellan basiska oxider och reduktionsmedel.

Vissa metalljoner är alltså oxidationsmedel (ju mer till höger i spänningsserien, desto starkare). När de interagerar med reduktionsmedel går metaller in i oxidationstillstånd 0.

4.1. Reduktion med kol eller kolmonoxid.

Kol (kol) reducerar från oxider endast metaller som finns i aktivitetsserien efter aluminium. Reaktionen sker endast vid upphettning.

FeO + C → Fe + CO

Kolmonoxid reducerar också från oxider endast metaller belägna efter aluminium i den elektrokemiska serien:

Fe 2 O 3 + CO → Al 2 O 3 + CO 2

CuO + CO → Cu + CO 2

4.2. Reduktion med väte .

Väte reducerar från oxider endast metaller som finns i aktivitetsserien till höger om aluminium. Reaktionen med väte sker endast under hårda förhållanden - under tryck och uppvärmning.

CuO + H2 → Cu + H2O

4.3. Reduktion med mer aktiva metaller (i smälta eller lösning, beroende på metall)

I detta fall ersätter mer aktiva metaller mindre aktiva. Det vill säga att metallen som tillsätts till oxiden måste vara placerad till vänster i aktivitetsserien än metallen från oxiden. Reaktioner uppstår vanligtvis vid upphettning.

Till exempel , Zinkoxid reagerar med aluminium:

3ZnO + 2Al → Al2O3 + 3Zn

men interagerar inte med koppar:

ZnO + Cu ≠

Att reducera metaller från oxider med andra metaller är en mycket vanlig process. Aluminium och magnesium används ofta för att återställa metaller. Men alkalimetaller är inte särskilt lämpliga för detta - de är för kemiskt aktiva, vilket skapar svårigheter när man arbetar med dem.

Till exempel, cesium exploderar i luften.

Aluminiumtermi– är reduktion av metaller från oxider med aluminium.

Till exempel : aluminium reducerar koppar(II)oxid från oxiden:

3CuO + 2Al → Al2O3 + 3Cu

Magnietermi– är reduktion av metaller från oxider med magnesium.

CuO + H2 → Cu + H2O

4.4. Reduktion med ammoniak.

Endast oxider av inaktiva metaller kan reduceras med ammoniak. Reaktionen sker endast vid höga temperaturer.

Till exempel , ammoniak reducerar koppar(II)oxid:

3CuO + 2NH3 → 3Cu + 3H2O + N2

5. Interaktion mellan basiska oxider och oxidationsmedel.

Under påverkan av oxidationsmedel kan vissa basiska oxider (där metaller kan öka oxidationstillståndet, till exempel Fe 2+, Cr 2+, Mn 2+, etc.) fungera som reduktionsmedel.

Till exempel ,Järn(II)oxid kan oxideras med syre till järn(III)oxid:

4FeO + O 2 → 2Fe 2 O 3

1. Metall + Icke-metall. Inerta gaser kommer inte in i denna interaktion. Ju högre elektronegativitet en icke-metall har, desto mer ett stort antal metaller kommer den att reagera. Till exempel reagerar fluor med alla metaller, och väte reagerar endast med aktiva. Ju längre till vänster en metall befinner sig i metallaktivitetsserien, desto fler icke-metaller kan den reagera med. Till exempel reagerar guld bara med fluor, litium - med alla icke-metaller.

2. Icke-metall + icke-metall. I detta fall fungerar en mer elektronegativ icke-metall som ett oxidationsmedel, och en mindre elektronegativ icke-metall fungerar som ett reduktionsmedel. Ickemetaller med liknande elektronegativitet interagerar dåligt med varandra, till exempel är interaktionen av fosfor med väte och kisel med väte praktiskt taget omöjlig, eftersom jämvikten mellan dessa reaktioner skiftas mot bildandet av enkla ämnen. Helium, neon och argon reagerar inte med icke-metaller, andra inerta gaser kan reagera med fluor under svåra förhållanden.
Syre interagerar inte med klor, brom och jod. Syre kan reagera med fluor vid låga temperaturer.

3. Metall + syraoxid. Metallen reducerar icke-metallen från oxiden. Överskottsmetallen kan sedan reagera med den resulterande icke-metallen. Till exempel:

2 Mg + Si02 = 2 MgO + Si (med magnesiumbrist)

2 Mg + Si02 = 2 MgO + Mg2Si (med överskott av magnesium)

4. Metall + syra. Metaller som finns i spänningsserien till vänster om väte reagerar med syror för att frigöra väte.

Undantaget är oxiderande syror (koncentrerat svavel och eventuell salpetersyra), som kan reagera med metaller som finns i spänningsserien till höger om väte, i reaktionerna frigörs inte väte utan vatten och syarreduktionsprodukten erhålls.

Det är nödvändigt att uppmärksamma det faktum att när en metall reagerar med ett överskott av en polybasisk syra kan ett surt salt erhållas: Mg +2 H3P04 = Mg (H2P04)2 + H2.

Om produkten av interaktionen mellan en syra och en metall är ett olösligt salt, passiveras metallen, eftersom metallens yta skyddas av det olösliga saltet från syrans verkan. Till exempel effekten av utspädd svavelsyra på bly, barium eller kalcium.

5. Metall + salt. I lösning Denna reaktion involverar metaller som finns i spänningsserien till höger om magnesium, inklusive magnesium självt, men till vänster om metallsaltet. Om metallen är mer aktiv än magnesium, reagerar den inte med salt, utan med vatten för att bilda en alkali, som sedan reagerar med salt. I detta fall måste det ursprungliga saltet och det resulterande saltet vara lösligt. Den olösliga produkten passiverar metallen.

Det finns dock undantag från denna regel:

2FeCl3 + Cu = CuCl2 + 2FeCl2;

2FeCl3 + Fe = 3FeCl2. Eftersom järn har ett mellanliggande oxidationstillstånd, reduceras dess salt i det högsta oxidationstillståndet lätt till ett salt i det mellanliggande oxidationstillståndet, vilket oxiderar ännu mindre aktiva metaller.

I smälterett antal metallpåkänningar är inte effektiva. Att avgöra om en reaktion mellan ett salt och en metall är möjlig kan endast göras med termodynamiska beräkningar. Till exempel kan natrium ersätta kalium från en kaliumkloridsmälta, eftersom kalium är mer flyktigt: Na + KCl = NaCl + K (denna reaktion bestäms av entropifaktorn). Å andra sidan erhölls aluminium genom förträngning från natriumklorid: 3 Na + AlCl3 = 3 NaCl + Al . Denna process är exoterm och bestäms av entalpifaktorn.

Det är möjligt att saltet sönderdelas vid upphettning, och produkterna från dess nedbrytning kan reagera med metallen, till exempel aluminiumnitrat och järn. Aluminiumnitrat sönderdelas vid upphettning till aluminiumoxid, kväveoxid ( IV ) och syre, syre och kväveoxid kommer att oxidera järn:

10Fe + 2Al(NO 3) 3 = 5Fe 2 O 3 + Al 2 O 3 + 3N 2

6. Metall + basisk oxid. Precis som i smälta salter bestäms möjligheten för dessa reaktioner termodynamiskt. Aluminium, magnesium och natrium används ofta som reduktionsmedel. Till exempel: 8 Al + 3 Fe3O4 = 4 Al2O3 + 9 Fe exoterm reaktion, entalpifaktor);2 Al + 3 Rb2O = 6 Rb + Al2O3 (flyktigt rubidium, entalpifaktor).

8. Icke-metall + bas. Som regel sker reaktionen mellan en icke-metall och en alkali. Alla icke-metaller kan inte reagera med alkalier: du måste komma ihåg att halogener (på olika sätt beroende på temperatur), svavel (vid uppvärmning), kisel, fosfor gå in i denna interaktion.

KOH + Cl 2 = KClO + KCl + H 2 O (i kyla)

6 KOH + 3 Cl2 = KClO3 + 5 KCl + 3 H2O (i varm lösning)

6KOH + 3S = K2SO3 + 2K2S + 3H2O

2KOH + Si + H2O = K2SiO3 + 2H2

3KOH + 4P + 3H2O = PH3 + 3KPH2O2

1) icke-metall - reduktionsmedel (väte, kol):

CO2 + C = 2CO;

2N02 + 4H2 = 4H2O + N2;

Si02 + C = CO2 + Si. Om den resulterande icke-metallen kan reagera med metallen som används som reduktionsmedel, kommer reaktionen att gå längre (med ett överskott av kol) SiO 2 + 2 C = CO 2 + Si C

2) icke-metall - oxidationsmedel (syre, ozon, halogener):

2С O + O 2 = 2СО 2.

C O + Cl2 = CO Cl2.

2 NO + O 2 = 2 N O 2.

10. Sur oxid + basisk oxid . Reaktionen sker om det resulterande saltet existerar i princip. Till exempel kan aluminiumoxid reagera med svavelsyraanhydrid för att bilda aluminiumsulfat, men kan inte reagera med koldioxid, eftersom motsvarande salt inte finns.

11. Vatten + basisk oxid . Reaktionen är möjlig om ett alkali bildas, det vill säga en löslig bas (eller svagt löslig, i fallet med kalcium). Om basen är olöslig eller svagt löslig sker den omvända reaktionen av sönderdelning av basen till oxid och vatten.

12. Basisk oxid + syra . Reaktionen är möjlig om det resulterande saltet existerar. Om det resulterande saltet är olösligt kan reaktionen passiveras på grund av blockering av syratillgången till oxidytan. Vid överskott av flerbasisk syra är bildningen av ett surt salt möjlig.

13. Sur oxid + bas. Vanligtvis sker reaktionen mellan en alkali och en sur oxid. Om en syraoxid motsvarar en flerbasisk syra kan ett surt salt erhållas: CO 2 + KOH = KHCO 3.

Sura oxider, motsvarande starka syror, kan också reagera med olösliga baser.

Ibland reagerar oxider som motsvarar svaga syror med olösliga baser, vilket kan resultera i ett medium eller basiskt salt (som regel erhålls ett mindre lösligt ämne): 2 Mg (OH) 2 + CO 2 = (MgOH) 2 CO 3 + H 2 O.

14. Sur oxid + salt. Reaktionen kan ske i en smälta eller i lösning. I smältan tränger mindre flyktig oxid undan desto mer flyktig oxid från saltet. I lösning ersätter oxiden som motsvarar den starkare syran oxiden som motsvarar den svagare syran. Till exempel, Na 2 CO 3 + SiO 2 = Na 2 SiO 3 + CO 2 , i riktning framåt sker denna reaktion i smältan, koldioxid är mer flyktig än kiseloxid; i motsatt riktning sker reaktionen i lösning, kolsyra är starkare än kiselsyra och kiseloxid fälls ut.

Det är möjligt att kombinera en sur oxid med sitt eget salt, till exempel kan dikromat erhållas från kromat och disulfat från sulfat och disulfit från sulfit:

Na 2 SO 3 + SO 2 = Na 2 S 2 O 5

För att göra detta måste du ta ett kristallint salt och ren oxid, eller en mättad saltlösning och ett överskott av sur oxid.

I lösning kan salter reagera med sina egna sura oxider för att bilda sura salter: Na2SO3 + H2O + SO2 = 2 NaHSO3

15. Vatten + syraoxid . Reaktionen är möjlig om en löslig eller svagt löslig syra bildas. Om syran är olöslig eller svagt löslig sker en omvänd reaktion, sönderdelningen av syran till oxid och vatten. Till exempel kännetecknas svavelsyra av en reaktion av produktion från oxid och vatten, sönderdelningsreaktionen sker praktiskt taget inte, kiselsyra kan inte erhållas från vatten och oxid, men den sönderdelas lätt till dessa komponenter, men kol- och svavelsyra kan delta i både direkta och omvända reaktioner.

16. Bas + syra. En reaktion inträffar om minst en av reaktanterna är löslig. Beroende på förhållandet mellan reagensen kan medium, sura och basiska salter erhållas.

17. Bas + salt. Reaktionen sker om båda utgångsämnena är lösliga, och minst en icke-elektrolyt eller svag elektrolyt(sediment, gas, vatten).

18. Salt + syra. Som regel uppstår en reaktion om båda utgångsämnena är lösliga, och minst en icke-elektrolyt eller svag elektrolyt (fällning, gas, vatten) erhålls som en produkt.

En stark syra kan reagera med olösliga salter svaga syror (karbonater, sulfider, sulfiter, nitriter) och en gasformig produkt frigörs.

Reaktioner mellan koncentrerade syror och kristallina salter är möjliga om en mer flyktig syra erhålls: till exempel kan väteklorid erhållas genom inverkan av koncentrerad svavelsyra på kristallin natriumklorid, vätebromid och vätejodid - genom inverkan av ortofosforsyra på motsvarande salter. Du kan agera med en syra på ditt eget salt för att producera ett surt salt, till exempel: BaS04 + H2SO4 = Ba (HS04)2.

19. Salt + salt.Som regel sker en reaktion om båda utgångsämnena är lösliga, och minst en icke-elektrolyt eller svag elektrolyt erhålls som en produkt.

1) salt finns inte pga irreversibelt hydrolyserar . Dessa är de flesta karbonater, sulfiter, sulfider, silikater av trevärda metaller, samt några salter av tvåvärda metaller och ammonium. Trevärda metallsalter hydrolyseras till motsvarande bas och syra, och tvåvärda metallsalter hydrolyseras till mindre lösliga basiska salter.

Låt oss titta på exempel:

2 FeCl3 + 3 Na2CO3 = Fe 2 ( CO 3 ) 3 + 6 NaCl (1)

Fe 2 (CO 3) 3+ 6H2O = 2Fe(OH)3+3 H2CO3

H 2 CO 3 sönderdelas till vatten och koldioxid, vattnet i vänster och höger del reduceras och resultatet är: Fe 2 ( CO 3 ) 3 + 3 H2O = 2 Fe (OH)3 + 3 CO 2 (2)

Om vi ​​nu kombinerar (1) och (2) ekvationer och reducerar järnkarbonat, får vi en total ekvation som återspeglar interaktionen av järnklorid ( III ) och natriumkarbonat: 2 FeCl 3 + 3 Na 2 CO 3 + 3 H 2 O = 2 Fe (OH) 3 + 3 CO 2 + 6 NaCl

CuS04 + Na2CO3 = CuCO 3 + Na2SO4 (1)

Det understrukna saltet existerar inte på grund av irreversibel hydrolys:

2 CuCO3+ H 2 O = (CuOH) 2 CO 3 + CO 2 (2)

Om vi ​​nu kombinerar (1) och (2) ekvationer och reducerar kopparkarbonat, får vi en total ekvation som återspeglar interaktionen av sulfat ( II ) och natriumkarbonat:

2CuSO 4 + 2Na 2 CO 3 + H 2 O = (CuOH) 2 CO 3 + CO 2 + 2Na 2 SO 4

Icke-saltbildande (likgiltiga, likgiltiga) oxider CO, SiO, N 2 0, NO.

Saltbildande oxider:

Grundläggande. Oxider vars hydrater är baser. Metalloxider med oxidationstillstånd +1 och +2 (mindre ofta +3). Exempel: Na 2 O - natriumoxid, CaO - kalciumoxid, CuO - koppar (II) oxid, CoO - kobolt (II) oxid, Bi 2 O 3 - vismut (III) oxid, Mn 2 O 3 - mangan (III) oxid).

Amfotär. Oxider vars hydrater är amfotära hydroxider. Metalloxider med oxidationstillstånd +3 och +4 (mindre ofta +2). Exempel: Al 2 O 3 - aluminiumoxid, Cr 2 O 3 - krom (III) oxid, SnO 2 - tenn (IV) oxid, MnO 2 - mangan (IV) oxid, ZnO - zinkoxid, BeO - berylliumoxid.

Surt. Oxider vars hydrater är syrehaltiga syror. Icke-metalloxider. Exempel: P 2 O 3 - fosforoxid (III), CO 2 - koloxid (IV), N 2 O 5 - kväveoxid (V), SO 3 - svaveloxid (VI), Cl 2 O 7 - kloroxid ( VII). Metalloxider med oxidationstillstånd +5, +6 och +7. Exempel: Sb 2 O 5 - antimon (V) oxid. CrOz - krom (VI) oxid, MnOz - mangan (VI) oxid, Mn 2 O 7 - mangan (VII) oxid.

Förändring i oxidernas natur med ökande oxidationstillstånd hos metallen

Fysikaliska egenskaper

Oxider är fasta, flytande och gasformiga, av olika färg. Till exempel: koppar(II)oxid CuO svart, kalciumoxid CaO vit- fasta ämnen. Svaveloxid (VI) SO 3 är en färglös flyktig vätska och kolmonoxid (IV) CO 2 är en färglös gas under vanliga förhållanden.

Aggregeringstillstånd

CaO, CuO, Li2O och andra basiska oxider; ZnO, Al2O3, Cr2O3 och andra amfotära oxider; SiO 2, P 2 O 5, CrO 3 och andra sura oxider.

SO 3, Cl 2 O 7, Mn 2 O 7, etc.

Gasformig:

CO 2, SO 2, N 2 O, NO, NO 2, etc.

Vattenlöslighet

Löslig:

a) basiska oxider av alkali- och jordalkalimetaller;

b) nästan alla sura oxider (undantag: SiO 2).

Olöslig:

a) alla andra basiska oxider;

b) alla amfotära oxider

Kemiska egenskaper

1. Syra-basegenskaper

Vanliga egenskaper hos basiska, sura och amfotera oxider är syra-bas-interaktioner, som illustreras av följande diagram:

(endast för oxider av alkali- och jordalkalimetaller) (förutom SiO 2).

Amfotera oxider, som har egenskaperna för både basiska och sura oxider, interagerar med starka syror och alkalier:

2. Redoxegenskaper

Om ett grundämne har ett variabelt oxidationstillstånd (s.o.), då dess oxider med lågt s. O. kan uppvisa reducerande egenskaper och oxider med hög c. O. - oxidativ.

Exempel på reaktioner där oxider fungerar som reduktionsmedel:

Oxidation av oxider med lågt c. O. till oxider med hög c. O. element.

2C +2 O + O2 = 2C +4 O2

2S +4 O2 + O2 = 2S +6 O3

2N +2 O + O2 = 2N +4 O2

Kol(II)monoxid reducerar metaller från deras oxider och väte från vatten.

C +2O + FeO = Fe + 2C +4 O2

C+2O + H2O = H2 + 2C +4O2

Exempel på reaktioner där oxider fungerar som oxidationsmedel:

Reduktion av oxider med högt o. grundämnen till oxider med lågt c. O. eller tills enkla ämnen.

C +4O2 + C = 2C +2O

2S +6 O3 + H2S = 4S +4 O2 + H2O

C+4O2 + Mg = C0 + 2MgO

Cr +32O3 + 2Al = 2Cr0 + 2Al2O3

Cu +20 + H2 = Cu0 + H2O

Användning av oxider av lågaktiva metaller för oxidation av organiska ämnen.

Vissa oxider där grundämnet har en mellanliggande c. o., kapabel till disproportionering;

Till exempel:

2NO2 + 2NaOH = NaNO2 + NaNO3 + H2O

Metoder för att erhålla

1. Interaktion mellan enkla ämnen - metaller och icke-metaller - med syre:

4Li + O2 = 2Li2O;

2Cu + O2 = 2CuO;

4P + 5O2 = 2P2O5

2. Uttorkning olösliga baser, amfotära hydroxider och vissa syror:

Cu(OH)2 = CuO + H2O

2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O

H2SO3 = SO2 + H2O

H 2 SiO 3 = SiO 2 + H 2 O

3. Nedbrytning av några salter:

2Cu(NO 3) 2 = 2CuO + 4NO 2 + O 2

CaCO 3 = CaO + CO 2

(CuOH) 2 CO 3 = 2 CuO + CO 2 + H 2 O

4. Oxidation komplexa ämnen syre:

CH 4 + 2O 2 = CO 2 + H 2 O

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

4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O

5. Reduktion av oxiderande syror med metaller och icke-metaller:

Cu + H2SO4 (konc) = CuSO4 + SO2 + 2H2O

10HNO3 (konc) + 4Ca = 4Ca(NO3)2 + N2O + 5H2O

2HNO3 (utspädd) + S = H2SO4 + 2NO

6. Interomvandlingar av oxider under redoxreaktioner (se redoxegenskaper hos oxider).