Днес започваме нашето запознаване с най-важните класове неорганични съединения. Неорганичните вещества се разделят според състава си, както вече знаете, на прости и сложни.
ОКСИД |
КИСЕЛИНА |
БАЗА |
СОЛ |
E x O y |
ннА А – киселинен остатък |
Me(OH)b ОН – хидроксилна група |
Аз n A b |
Сложните неорганични вещества се делят на четири класа: оксиди, киселини, основи, соли. Започваме с класа на оксида.
ОКСИДИТЕ
Оксиди
- това са сложни вещества, състоящи се от два химични елемента, единият от които е кислород, с валентност 2. Само един химичен елемент - флуор, когато се комбинира с кислород, образува не оксид, а кислороден флуорид OF 2.
Те се наричат просто „оксид + име на елемента“ (виж таблицата). Ако валентността на даден химичен елемент е променлива, тя се обозначава с римска цифра, поставена в скоби след името на химичния елемент.
Формула |
Име |
Формула |
Име |
въглероден(II) оксид |
Fe2O3 |
железен (III) оксид |
|
азотен оксид (II) |
CrO3 |
хром(VI) оксид |
|
Al2O3 |
алуминиев оксид |
цинков оксид |
|
N2O5 |
азотен оксид (V) |
Mn2O7 |
манганов (VII) оксид |
Класификация на оксидите
Всички оксиди могат да бъдат разделени на две групи: солеобразуващи (основни, киселинни, амфотерни) и несолеобразуващи или индиферентни.
Метални оксиди Козина x O y |
Неметални оксиди neMe x O y |
|||
Основен |
киселинен |
Амфотерни |
киселинен |
Безразличен |
I, II мех |
V-VII аз |
ZnO, BeO, Al 2 O 3, Fe 2 O 3, Cr 2 O 3 |
> II neMe |
I, II neMe CO, NO, N2O |
1). Основни оксидиса оксиди, които съответстват на основи. Основните оксиди включват оксиди метали 1 и 2 група, както и метали странични подгрупи с валентност аз И II (с изключение на ZnO - цинков оксид и BeO – берилиев оксид):
2). Киселинни оксиди- Това са оксиди, които отговарят на киселини. Киселинните оксиди включват неметални оксиди (с изключение на несолеобразуващите - индиферентни), както и метални оксиди странични подгрупи с валентност от V преди VII (Например CrO 3 - хром (VI) оксид, Mn 2 O 7 - манганов (VII) оксид):
3). Амфотерни оксиди- Това са оксиди, които отговарят на основи и киселини. Те включват метални оксиди главни и второстепенни подгрупи с валентност III , Понякога IV , както и цинк и берилий (Напр. BeO, ZnO, Al 2 O 3, Cr 2 O 3).
4). Несолеобразуващи оксиди– това са оксиди, индиферентни към киселини и основи. Те включват неметални оксиди с валентност аз И II (Например N2O, NO, CO).
Заключение: естеството на свойствата на оксидите зависи преди всичко от валентността на елемента.
Например хромни оксиди:
CrO(II- основен);
Cr 2 O 3 (III- амфотерни);
CrO3(VII- кисела).
Класификация на оксидите
(по разтворимост във вода)
Киселинни оксиди |
Основни оксиди |
Амфотерни оксиди |
Разтворим във вода. Изключение – SiO 2 (неразтворим във вода) |
Във вода се разтварят само оксиди на алкални и алкалоземни метали (това са метали I "А" и II "A" група, изключение Be, Mg) |
Те не взаимодействат с водата. Неразтворим във вода |
Изпълнете задачите:
1. Напишете отделно химичните формули на солеобразуващите киселинни и основни оксиди.
NaOH, AlCl3, K2O, H2SO4, SO3, P2O5, HNO3, CaO, CO.
2. Дадени вещества : CaO, NaOH, CO 2, H 2 SO 3, CaCl 2, FeCl 3, Zn(OH) 2, N 2 O 5, Al 2 O 3, Ca(OH) 2, CO 2, N 2 O, FeO,
SO 3, Na 2 SO 4, ZnO, CaCO 3, Mn 2 O 7, CuO, KOH, CO, Fe(OH) 3
Получаване на оксиди
Симулатор "Взаимодействие на кислород с прости вещества"
1. Изгаряне на вещества (окисление с кислород) |
а) прости вещества Уред за обучение |
2Mg +O 2 =2MgO |
б) сложни вещества |
2H 2 S+3O 2 =2H 2 O+2SO 2 |
|
2. Разграждане на сложни вещества (използвайте таблица с киселини, вижте приложенията) |
а) соли СОЛT= ОСНОВЕН ОКСИД+КИСЕЛИНЕН ОКСИД |
CaCO 3 = CaO + CO 2 |
б) Неразтворими основи Me(OH)bT= Аз х О у+ з 2 О |
Cu(OH)2t=CuO+H2O |
|
в) кислородсъдържащи киселини ннА=КИСЕЛИНЕН ОКСИД + з 2 О |
H2SO3 =H2O+SO2 |
Физични свойства на оксидите
При стайна температура повечето оксиди са твърди вещества (CaO, Fe 2 O 3 и др.), някои са течности (H 2 O, Cl 2 O 7 и др.) и газове (NO, SO 2 и др.).
Химични свойства на оксидите
ХИМИЧНИ СВОЙСТВА НА ОСНОВНИТЕ ОКСИДИ 1. Основен оксид + Киселинен оксид = Сол (р. съединения) CaO + SO 2 = CaSO 3 2. Основен оксид + киселина = сол + H 2 O (обменен разтвор) 3 K 2 O + 2 H 3 PO 4 = 2 K 3 PO 4 + 3 H 2 O 3. Основен оксид + Вода = Алкал (съединение) Na 2 O + H 2 O = 2 NaOH |
ХИМИЧНИ СВОЙСТВА НА КИСЕЛНИТЕ ОКСИДИ 1. Киселинен оксид + вода = киселина (р. съединения) CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3, SiO 2 – не реагира 2. Киселинен оксид + основа = сол + H 2 O (обменен курс) P 2 O 5 + 6 KOH = 2 K 3 PO 4 + 3 H 2 O 3. Основен оксид + Киселинен оксид = Сол (р. съединения) CaO + SO 2 = CaSO 3 4. По-малко летливите изместват по-летливите от техните соли CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2 |
ХИМИЧНИ СВОЙСТВА НА АМФОТЕРНИТЕ ОКСИДИ Те взаимодействат както с киселини, така и с основи. ZnO + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2 O ZnO + 2 NaOH + H 2 O = Na 2 [Zn (OH) 4] (в разтвор) ZnO + 2 NaOH = Na 2 ZnO 2 + H 2 O (когато е слят) |
Приложение на оксиди
Някои оксиди не се разтварят във вода, но много от тях реагират с вода, за да образуват съединения:
SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4
CaO + з 2 О = ок( ОХ) 2
Резултатът често е много необходими и полезни съединения. Например H 2 SO 4 – сярна киселина, Ca(OH) 2 – гасена вар и др.
Ако оксидите са неразтворими във вода, тогава хората умело използват това свойство. Например цинковият оксид ZnO е бяло вещество, поради което се използва за приготвяне на бяла маслена боя (цинкова бяла). Тъй като ZnO е практически неразтворим във вода, всяка повърхност може да бъде боядисана с цинково бяло, включително тези, които са изложени на валежи. Неразтворимостта и нетоксичността позволяват този оксид да се използва в производството на козметични кремове и пудри. Фармацевтите го правят на стягащ и изсушаващ прах за външна употреба.
Титановият (IV) оксид – TiO 2 – има същите ценни свойства. Освен това има красив бял цвят и се използва за превръщането на титана в бяло. TiO 2 е неразтворим не само във вода, но и в киселини, така че покритията, направени от този оксид, са особено стабилни. Този оксид се добавя към пластмасата, за да й придаде бял цвят. Влиза в състава на емайллакове за метални и керамични съдове.
Хром (III) оксид - Cr 2 O 3 - много здрави тъмнозелени кристали, неразтворими във вода. Cr 2 O 3 се използва като пигмент (боя) при производството на декоративно зелено стъкло и керамика. Добре познатата паста GOI (съкращение от името „Държавен оптичен институт“) се използва за шлайфане и полиране на оптика, метал продукти, в бижутерията.
Поради неразтворимостта и силата на хромовия (III) оксид той се използва и в печатарски мастила (например за оцветяване на банкноти). По принцип оксидите на много метали се използват като пигменти за голямо разнообразие от бои, въпреки че това далеч не е единственото им приложение.
Задачи за затвърдяване
1. Напишете отделно химичните формули на солеобразуващите киселинни и основни оксиди.
NaOH, AlCl3, K2O, H2SO4, SO3, P2O5, HNO3, CaO, CO.
2. Дадени вещества : CaO, NaOH, CO 2, H 2 SO 3, CaCl 2, FeCl 3, Zn(OH) 2, N 2 O 5, Al 2 O 3, Ca(OH) 2, CO 2, N 2 O, FeO, SO 3, Na 2 SO 4, ZnO, CaCO 3, Mn 2 O 7, CuO, KOH, CO, Fe(OH) 3
Изберете от списъка: основни оксиди, киселинни оксиди, индиферентни оксиди, амфотерни оксиди и им дайте имена.
3. Попълнете CSR, посочете вида на реакцията, назовете продуктите на реакцията
Na 2 O + H 2 O =
N 2 O 5 + H 2 O =
CaO + HNO3 =
NaOH + P2O5 =
K 2 O + CO 2 =
Cu(OH) 2 =? + ?
4. Извършете трансформации по схемата:
1) K → K 2 O → KOH → K 2 SO 4
2) S→SO 2 → H 2 SO 3 → Na 2 SO 3
3) P→P 2 O 5 → H 3 PO 4 → K 3 PO 4
Обща формула на оксидите: E x O y
Кислородът има втората най-висока стойност на електроотрицателност (след флуора), така че повечето съединения на химични елементи с кислород са оксиди.
Солеобразуващите оксиди включват онези оксиди, които са способни да реагират с киселини или основи, за да образуват съответната сол и вода. Солеобразуващите оксиди включват:
- основни оксиди,които обикновено образуват метали със степен на окисление +1, +2. Реагира с киселини, киселинни оксиди, амфотерни оксиди, вода (само оксиди на алкални и алкалоземни метали). Основният оксиден елемент се превръща в катион в получената сол. Na2O, CaO, MgO, CuO.
- киселинни оксиди– оксиди на неметали, както и метали в степен на окисление от +5 до +7. Те реагират с вода, с основи, с основни оксиди, с амфотерни оксиди. Елементът киселинен оксид е част от аниона на получената сол. Mn 2 O 7, CrO 3, SO 3, N 2 O 5.
- амфотерни оксиди, които образуват метали със степен на окисление от +3 до +5 (към амфотерните оксиди спадат още BeO, ZnO, PbO, SnO). Реагира с киселини, основи, киселинни и основни оксиди.
Несолеобразуващи оксидине взаимодействат нито с киселини, нито с основи и съответно не образуват. N2O, NO, CO, SiO.
Според номенклатурата на IUPAC имената на оксидите са съставени от думата оксид и името на втория химичен елемент (с по-ниска електроотрицателност) в родителен падеж:
Калциев оксид – CaO.
Ако даден елемент е способен да образува няколко оксида, тогава техните имена трябва да показват степента на окисление на елемента (с римска цифра в скоби след името):
Fe 2 O 3 – железен (III) оксид;
MnO 2 – манганов (IV) оксид.
Разрешено е да се използват латински префикси за обозначаване на броя на атомите на елементите, включени в молекулата на оксида:
Na 2 O – динатриев оксид;
CO – въглероден окис;
CO 2 – въглероден диоксид.
Често се използват и тривиалните имена на някои оксиди:
Примери за решаване на задачи по темата „оксидни формули“
ПРИМЕР 1
Упражнение | Каква маса манганов (IV) оксид е необходима за получаване на 14,2 g хлор от солна киселина? |
Решение | Нека напишем уравнението на реакцията: Според уравнението на реакцията Нека намерим количеството вещество: Нека изчислим масата на манганов (IV) оксид: |
Отговор | Трябва да вземете 17,4 g манганов (IV) оксид. |
ПРИМЕР 2
Упражнение | При окисляването на 16,74 g двувалентен метал се получават 21,54 g оксид. Идентифицирайте метала и изчислете еквивалентните маси на метала и неговия оксид. |
Решение | Масата на кислорода в металния оксид е равна на: |
Класификация на оксидите:
1 група- несолеобразуващи - N2O, NO, CO, SiO.
2-ра група- солеобразуващи:
- Основен- това са оксиди, които съответстват на основи. ОТНОСНО метални оксиди, чиято степен на окисление е +1, +2: Na 2 O, CaO, CuO, FeO, CrO.Реагира с излишната киселина, за да образува сол и вода. Основните оксиди съответстват на основите: 1) алкални метали; 2) алкалоземни метали; 3) някои - CrO, MnO, FeO.Типични реакции на основни оксиди:
- Основен оксид + киселина → сол + вода (обменна реакция).
- Основен оксид + киселинен оксид → сол (реакция на съединение)
- Основен оксид + вода → алкален (реакция на съединение).
- киселинен -
- това са оксиди, които съответстват на киселини.
Неметални оксиди.Метални оксиди, чиято степен на окисление е > +5: SO 2, SO 3, P 2 O 5, CrO 3, Mn 2 O 7.Реагира с излишък от алкали, за да образува сол и вода. Типични киселинни оксидни реакции:
- Киселинен оксид + основа → сол + вода (обменна реакция).
- Киселинен оксид + основен оксид → сол (реакция на съединение).
- Киселинен оксид + вода → киселина (реакция на съединение)
- Амфотерни- това са оксиди, които в зависимост от условията проявяват основни или киселинни свойства. ОТНОСНО метални оксиди, чиято степен на окисление е +2, +3, +4: BeO, ZnO, Al 2 O 3, Cr 2 O 3, MnO 2.Те взаимодействат както с киселини, така и с основи. Реагират с основни и киселинни оксиди. Амфотерните оксиди не се свързват директно с вода. Типични реакции на амфотерни оксиди:
- Амфотерен оксид + киселина → сол + вода (обменна реакция).
- Амфотерен оксид + основа → сол + вода или комплексно съединение.
Въглероден окис 2 и 4
Въглероден(II) оксидхимически е инертно вещество. Не реагира с вода, но при нагряване с разтопени основи образува соли на мравчена киселина: CO + NaOH = HCOONa.
Взаимодействие с кислород
При нагряване в кислород той гори с красив син пламък: 2CO + O 2 = 2CO 2.
Взаимодействие с водород: CO + H 2 = C + H 2 O.
Взаимодействие с други неметали.При облъчване и в присъствието на катализатор той взаимодейства с халогени: CO + Cl 2 = COCl 2 (фосген). и сяра CO + S = COS (карбонилсулфид).
Възстановяващи свойства
CO е енергиен редуциращ агент. Редуцира много метали от техните оксиди:
C +2 O + CuO = Cu + C +4 O 2.
Взаимодействие с преходни метали
Образува карбонили с преходни метали:
- Ni + 4CO = Ni(CO)4;
- Fe + 5CO = Fe(CO) 5.
Въглероден окис (IV)(въглероден диоксид, въглероден диоксид, въглероден диоксид, въглероден анхидрид) - CO 2, безцветен газ (при нормални условия), без мирис, с леко кисел вкус. Химически въглеродният окис (IV) е инертен.
Окислителни свойства
Със силни редуциращи агенти при високи температури проявява окислителни свойства. Въглищата се редуцират до въглероден окис: C + CO 2 = 2CO.
Магнезият, запален във въздуха, продължава да гори в атмосфера на въглероден диоксид: 2Mg + CO 2 = 2MgO + C.
Свойства на киселинния оксид
Типичен киселинен оксид. Реагира с основни оксиди и основи, образувайки соли на въглена киселина:
- Na 2 O + CO 2 = Na 2 CO 3,
- 2NaOH + CO2 = Na 2 CO 3 + H 2 O,
- NaOH + CO 2 = NaHCO 3.
Качествена реакция -За откриване на въглероден диоксид е мътността на варовата вода.
Оксидите са сложни вещества, състоящи се от два елемента, единият от които е кислород. В имената на оксидите първо се посочва думата оксид, а след това името на втория елемент, от който се образува. Какви характеристики имат киселинните оксиди и как се различават от другите видове оксиди?
Класификация на оксидите
Оксидите се делят на солеобразуващи и несолеобразуващи. Още от името става ясно, че несолеобразуващите не образуват соли. Има няколко такива оксиди: вода H 2 O, кислороден флуорид OF 2 (ако условно се счита за оксид), въглероден оксид или въглероден оксид (II), въглероден оксид CO; азотни оксиди (I) и (II): N 2 O (диазотен оксид, смешен газ) и NO (азотен оксид).
Солеобразуващите оксиди образуват соли при взаимодействие с киселини или основи. Като хидроксиди те съответстват на основи, амфотерни основи и кислородсъдържащи киселини. Съответно те се наричат основни оксиди (например CaO), амфотерни оксиди (Al 2 O 3) и киселинни оксиди или киселинни анхидриди (CO 2).
Ориз. 1. Видове оксиди.
Често учениците се сблъскват с въпроса как да разграничат основен оксид от киселинен. На първо място, трябва да обърнете внимание на втория елемент до кислорода. Киселинни оксиди - съдържат неметал или преходен метал (CO 2, SO 3, P 2 O 5) основни оксиди - съдържат метал (Na 2 O, FeO, CuO).
Основни свойства на киселинните оксиди
Киселинните оксиди (анхидриди) са вещества, които проявяват киселинни свойства и образуват кислородсъдържащи киселини. Следователно киселинните оксиди съответстват на киселини. Например киселинните оксиди SO 2 и SO 3 съответстват на киселините H 2 SO 3 и H 2 SO 4 .
Ориз. 2. Киселинни оксиди със съответните киселини.
Киселинните оксиди, образувани от неметали и метали с променлива валентност в най-високото състояние на окисление (например SO 3, Mn 2 O 7), реагират с основни оксиди и алкали, образувайки соли:
SO 3 (киселинен оксид) + CaO (основен оксид) = CaSO 4 (сол);
Типичните реакции са взаимодействието на киселинни оксиди с основи, което води до образуването на сол и вода:
Mn 2 O 7 (киселинен оксид) + 2KOH (алкален) = 2KMnO 4 (сол) + H 2 O (вода)
Всички киселинни оксиди, с изключение на силициев диоксид SiO 2 (силициев анхидрид, силициев диоксид), реагират с вода, образувайки киселини:
SO 3 (киселинен оксид) + H 2 O (вода) = H 2 SO 4 (киселина)
Киселинните оксиди се образуват при взаимодействие с кислород на прости и сложни вещества (S+O 2 =SO 2) или чрез разлагане в резултат на нагряване на сложни вещества, съдържащи кислород - киселини, неразтворими основи, соли (H 2 SiO 3 = SiO 2 +H2O).
Списък на киселинни оксиди:
Име на киселинния оксид | Формула на киселинен оксид | Свойства на киселинния оксид |
Серен (IV) оксид | SO 2 | безцветен токсичен газ с остра миризма |
Серен (VI) оксид | SO 3 | силно летлива, безцветна, токсична течност |
Въглероден окис (IV) | CO2 | безцветен газ без мирис |
Силициев(IV) оксид | SiO2 | безцветни кристали със сила |
Фосфорен (V) оксид | P2O5 | бял, запалим прах с неприятна миризма |
Азотен оксид (V) | N2O5 | вещество, състоящо се от безцветни летливи кристали |
Хлорен (VII) оксид | Cl2O7 | безцветна маслена токсична течност |
Манганов (VII) оксид | Mn2O7 | течност с метален блясък, която е силен окислител. |
Съвременна енциклопедия
Оксиди- ОКСИДИ, съединения на химични елементи (с изключение на флуор) с кислород. Когато взаимодействат с вода, те образуват основи (основни оксиди) или киселини (киселинни оксиди); много оксиди са амфотерни. Повечето оксиди са твърди вещества при нормални условия... ... Илюстрован енциклопедичен речник
Оксидът (оксид, оксид) е бинарно съединение на химичен елемент с кислород в степен на окисление -2, при което самият кислород е свързан само с по-малко електроотрицателния елемент. Химичният елемент кислород е втори по електроотрицателност... ... Wikipedia
Метални оксиди- Това са съединения на метали с кислород. Много от тях могат да се комбинират с една или повече водни молекули, за да образуват хидроксиди. Повечето оксиди са основни, защото техните хидроксиди се държат като основи. Някои обаче... ... Официална терминология
оксиди- Комбинацията на химичен елемент с кислород. Според техните химични свойства всички оксиди се делят на солеобразуващи (например Na2O, MgO, Al2O3, SiO2, P2O5, SO3, Cl2O7) и несолеобразуващи (например CO, N2O, NO, H2O) . Солеобразуващите оксиди се делят на... ... Ръководство за технически преводач
ОКСИДИТЕ- хим. съединения на елементи с кислород (остарели имена оксиди); един от най-важните класове по химия. вещества. Кислородите най-често се образуват при директно окисление на прости и сложни вещества. напр. Окислението се образува по време на окисляването на въглеводородите.... ... Голяма политехническа енциклопедия
Ключови факти
Ключови факти- Нефтът е запалима течност, която представлява сложна смес от въглеводороди. Различните видове масло се различават значително по химични и физични свойства: в природата се представя както под формата на черен битумен асфалт, така и под формата... ... Микроенциклопедия за нефт и газ
Ключови факти- Нефтът е запалима течност, която представлява сложна смес от въглеводороди. Различните видове масло се различават значително по химични и физични свойства: в природата се представя както под формата на черен битумен асфалт, така и под формата... ... Микроенциклопедия за нефт и газ
Оксиди- комбинация от химичен елемент с кислород. Според техните химични свойства всички оксиди се делят на солеобразуващи (например Na2O, MgO, Al2O3, SiO2, P2O5, SO3, Cl2O7) и несолеобразуващи (например CO, N2O, NO, H2O) . Солеобразуващи оксиди... ... Енциклопедичен речник по металургия
Книги
- , Гусев А.И. Категория: Научна, учебна литература за специалистисерия: Издател: Физматлит,
- Нестехиометрия, безпорядък, близък и далечен ред в твърдо тяло, Гусев Александър Иванович, Нестехиометрията, причинена от наличието на структурни ваканции, е широко разпространена в твърдофазните съединения и създава предпоставки за неподредено или подредено разпределение... Категория: ФизикаИздател: