Baziniai ir rūgštiniai oksidai. Bazinių oksidų cheminės savybės. Baziniai oksidai reaguoja
Druskos nesudarantys (abejingi, indiferentiniai) oksidai CO, SiO, N 2 0, NO.
Druską formuojantys oksidai:
Pagrindinis. Oksidai, kurių hidratai yra bazės. Metalų oksidai, kurių oksidacijos laipsniai +1 ir +2 (rečiau +3). Pavyzdžiai: Na 2 O - natrio oksidas, CaO - kalcio oksidas, CuO - vario (II) oksidas, CoO - kobalto (II) oksidas, Bi 2 O 3 - bismuto (III) oksidas, Mn 2 O 3 - manganas (III) oksidas).
Amfoterinis. Oksidai, kurių hidratai yra amfoteriniai hidroksidai. Metalų oksidai, kurių oksidacijos laipsniai +3 ir +4 (rečiau +2). Pavyzdžiai: Al 2 O 3 – aliuminio oksidas, Cr 2 O 3 – chromo (III) oksidas, SnO 2 – alavo (IV) oksidas, MnO 2 – mangano (IV) oksidas, ZnO – cinko oksidas, BeO – berilio oksidas.
Rūgšti. Oksidai, kurių hidratai yra deguonies turinčios rūgštys. Nemetalų oksidai. Pavyzdžiai: P 2 O 3 - fosforo oksidas (III), CO 2 - anglies oksidas (IV), N 2 O 5 - azoto oksidas (V), SO 3 - sieros oksidas (VI), Cl 2 O 7 - chloro oksidas ( VII). Metalų oksidai su oksidacijos laipsniais +5, +6 ir +7. Pavyzdžiai: Sb 2 O 5 – stibio (V) oksidas. CrOz - chromo (VI) oksidas, MnOz - mangano (VI) oksidas, Mn 2 O 7 - mangano (VII) oksidas.
Oksidų prigimties pokytis didėjant metalo oksidacijos būsenai
Fizinės savybės
Oksidai yra kieti, skysti ir dujiniai, įvairių spalvų. Pavyzdžiui: vario (II) oksidas CuO yra juodas, kalcio oksidas CaO yra baltas – kietos medžiagos. Sieros oksidas (VI) SO 3 yra bespalvis lakus skystis, o anglies monoksidas (IV) CO 2 yra bespalvės dujos įprastomis sąlygomis.
Sumavimo būsena
CaO, CuO, Li 2 O ir kiti baziniai oksidai; ZnO, Al 2 O 3, Cr 2 O 3 ir kiti amfoteriniai oksidai; SiO 2, P 2 O 5, CrO 3 ir kiti rūgščių oksidai.
SO 3, Cl 2 O 7, Mn 2 O 7 ir kt.
Dujinis:
CO 2, SO 2, N 2 O, NO, NO 2 ir kt.
Tirpumas vandenyje
Tirpus:
a) šarminių ir šarminių žemių metalų baziniai oksidai;
b) beveik visi rūgščių oksidai (išimtis: SiO 2).
Netirpus:
a) visi kiti baziniai oksidai;
b) visi amfoteriniai oksidai
Cheminės savybės
1. Rūgščių-šarmų savybės
Bendros bazinių, rūgščių ir amfoterinių oksidų savybės yra rūgščių ir šarmų sąveika, kurią iliustruoja ši diagrama:
![](https://i0.wp.com/examchemistry.com/content/lesson/veshestva/oksidi/oksidi4.png)
(tik šarminių ir šarminių žemės metalų oksidams) (išskyrus SiO 2).
![](https://i1.wp.com/examchemistry.com/content/lesson/veshestva/oksidi/oksidi3.png)
Amfoteriniai oksidai, turintys bazinių ir rūgščių oksidų savybių, sąveikauja su stipriomis rūgštimis ir šarmais:
![](https://i0.wp.com/examchemistry.com/content/lesson/veshestva/oksidi/oksidi5.png)
2. Redokso savybės
Jei elementas turi kintamą oksidacijos būseną (s.o.), tai jo oksidai su mažu s. O. gali pasižymėti redukuojančiomis savybėmis, o oksidai su dideliu c. O. - oksidacinis.
Reakcijų, kuriose oksidai veikia kaip reduktorius, pavyzdžiai:
Oksidų oksidacija su mažu c. O. į oksidus su dideliu c. O. elementai.
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
Anglies (II) monoksidas redukuoja metalus iš jų oksidų ir vandenilį iš vandens.
C +2 O + FeO = Fe + 2C +4 O 2
C +2 O + H 2 O = H 2 + 2C +4 O 2
Reakcijų, kuriose oksidai veikia kaip oksidatoriai, pavyzdžiai:
Oksidų redukcija su dideliu o. elementai paverčiami oksidais, kurių c. O. arba į paprastas medžiagas.
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
Mažo aktyvumo metalų oksidų naudojimas organinėms medžiagoms oksiduoti.
![](https://i2.wp.com/examchemistry.com/content/lesson/veshestva/oksidi/oksidi6.png)
Kai kurie oksidai, kuriuose elementas turi tarpinį c. o., galintis neproporcingas;
Pavyzdžiui:
2NO 2 + 2NaOH = NaNO 2 + NaNO 3 + H 2 O
Gavimo būdai
1. Paprastų medžiagų – metalų ir nemetalų – sąveika su deguonimi:
4Li + O2 = 2Li 2O;
2Cu + O2 = 2CuO;
4P + 5O 2 = 2P 2 O 5
2. Netirpių bazių, amfoterinių hidroksidų ir kai kurių rūgščių dehidratacija:
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. Kai kurių druskų skilimas:
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. Sudėtinių medžiagų oksidavimas deguonimi:
CH 4 + 2O 2 = CO 2 + H 2 O
4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O
5. Oksiduojančių rūgščių redukcija metalais ir nemetalais:
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 (praskiestas) + S = H 2 SO 4 + 2NO
6. Oksidų tarpusavio virsmai redokso reakcijų metu (žr. oksidų redoksines savybes).
Oksidai yra sudėtingos medžiagos, susidedančios iš dviejų elementų, iš kurių vienas yra deguonis. Oksidų pavadinimuose pirmiausia nurodomas žodis oksidas, tada antrojo elemento, iš kurio jis susidaro, pavadinimas. Kokiomis savybėmis pasižymi rūgštiniai oksidai ir kuo jie skiriasi nuo kitų oksidų rūšių?
Oksidų klasifikacija
Oksidai skirstomi į druskas formuojančius ir nesudarančius. Jau iš pavadinimo aišku, kad nesudarančios druskos nesudaro druskų. Tokių oksidų yra nedaug: vanduo H 2 O, deguonies fluoridas OF 2 (jei sutartinai laikomas oksidu), anglies monoksidas arba anglies monoksidas (II), anglies monoksidas CO; azoto oksidai (I) ir (II): N 2 O (diazoto oksidas, juoko dujos) ir NO (azoto monoksidas).
Reaguodami su rūgštimis ar šarmais druskas sudarantys oksidai sudaro druskas. Kaip hidroksidai jie atitinka bazes, amfoterines bazes ir deguonies turinčias rūgštis. Atitinkamai jie vadinami baziniais oksidais (pvz., CaO), amfoteriniais oksidais (Al 2 O 3) ir rūgštiniais oksidais arba rūgščių anhidridais (CO 2).
Ryžiai. 1. Oksidų rūšys.
Dažnai mokiniai susiduria su klausimu, kaip atskirti bazinį oksidą nuo rūgštinio. Visų pirma, reikia atkreipti dėmesį į antrąjį elementą šalia deguonies. Rūgštiniai oksidai – turi nemetalų arba pereinamųjų metalų (CO 2, SO 3, P 2 O 5) bazinių oksidų – turi metalo (Na 2 O, FeO, CuO).
Pagrindinės rūgščių oksidų savybės
Rūgštiniai oksidai (anhidridai) yra medžiagos, kurios pasižymi rūgštinėmis savybėmis ir sudaro deguonies turinčias rūgštis. Todėl rūgštiniai oksidai atitinka rūgštis. Pavyzdžiui, rūgštiniai oksidai SO 2 ir SO 3 atitinka rūgštis H 2 SO 3 ir H 2 SO 4 .
Ryžiai. 2. Rūgštiniai oksidai su atitinkamomis rūgštimis.
Rūgštiniai oksidai, kuriuos sudaro nemetalai ir kintamo valentingumo metalai esant aukščiausios oksidacijos būsenai (pavyzdžiui, SO 3, Mn 2 O 7), reaguoja su baziniais oksidais ir šarmais, sudarydami druskas:
SO 3 (rūgštinis oksidas) + CaO (bazinis oksidas) = CaSO 4 (druska);
Tipiškos reakcijos yra rūgščių oksidų sąveika su bazėmis, dėl kurių susidaro druska ir vanduo:
Mn 2 O 7 (rūgšties oksidas) + 2KOH (šarmas) = 2 KMnO 4 (druska) + H 2 O (vanduo)
Visi rūgštiniai oksidai, išskyrus silicio dioksidą SiO 2 (silicio anhidridas, silicio dioksidas), reaguoja su vandeniu, sudarydami rūgštis:
SO 3 (rūgšties oksidas) + H 2 O (vanduo) = H 2 SO 4 (rūgštis)
Rūgštiniai oksidai susidaro sąveikaujant su deguonimi paprastoms ir sudėtingoms medžiagoms (S+O 2 =SO 2) arba skaidant kaitinant sudėtingas medžiagas, turinčias deguonies - rūgštis, netirpias bazes, druskas (H 2 SiO 3 = SiO 2 +H2O).
Rūgščių oksidų sąrašas:
Rūgšties oksido pavadinimas | Rūgšties oksido formulė | Rūgščių oksidų savybės |
Sieros (IV) oksidas | SO 2 | bespalvės nuodingos aštraus kvapo dujos |
Sieros (VI) oksidas | SO 3 | labai lakus, bespalvis, toksiškas skystis |
Anglies monoksidas (IV) | CO2 | bespalvės, bekvapės dujos |
Silicio (IV) oksidas | SiO2 | bespalviai kristalai su stiprumu |
Fosforo (V) oksidas | P2O5 | balti, degūs nemalonaus kvapo milteliai |
Azoto oksidas (V) | N2O5 | medžiaga, susidedanti iš bespalvių lakiųjų kristalų |
Chloro (VII) oksidas | Cl2O7 | bespalvis riebus toksiškas skystis |
Mangano (VII) oksidas | Mn2O7 | skystis su metaliniu blizgesiu, kuris yra stiprus oksidatorius. |
Prieš pradedant kalbėti apie chemines oksidų savybes, reikia atsiminti, kad visi oksidai skirstomi į 4 tipus, būtent bazinius, rūgštinius, amfoterinius ir nesudarančius druskos. Norėdami nustatyti bet kurio oksido tipą, pirmiausia turite suprasti, ar tai metalo, ar nemetalų oksidas prieš jus, o tada naudoti algoritmą (reikia išmokti!), pateiktą šioje lentelėje. :
Nemetalų oksidas | Metalo oksidas |
1) Nemetalų oksidacijos būsena +1 arba +2 Išvada: druskos nesudarantis oksidas Išimtis: Cl 2 O nėra druskos nesudarantis oksidas |
1) Metalo oksidacijos laipsnis +1 arba +2 Išvada: metalo oksidas yra bazinis Išimtis: BeO, ZnO ir PbO nėra baziniai oksidai |
2) Oksidacijos būsena yra didesnė arba lygi +3 Išvada: rūgšties oksidas Išimtis: Cl 2 O yra rūgštinis oksidas, nepaisant chloro oksidacijos būsenos +1 |
2) Metalo oksidacijos laipsnis +3 arba +4 Išvada: amfoterinis oksidas Išimtis: BeO, ZnO ir PbO yra amfoteriniai, nepaisant +2 metalų oksidacijos būsenos 3) Metalo oksidacijos laipsnis +5, +6, +7 Išvada: rūgšties oksidas |
Be aukščiau nurodytų oksidų tipų, mes taip pat pristatysime dar du pagrindinių oksidų potipius, atsižvelgiant į jų cheminį aktyvumą, būtent aktyvūs baziniai oksidai Ir mažai aktyvūs baziniai oksidai.
- KAM aktyvūs baziniai oksidaiĮtraukiame šarminių ir šarminių žemių metalų oksidus (visi IA ir IIA grupių elementai, išskyrus vandenilį H, berilį Be ir magnio Mg). Pavyzdžiui, Na 2 O, CaO, Rb 2 O, SrO ir kt.
- KAM mažai aktyvūs baziniai oksidaiįtrauksime visus pagrindinius oksidus, kurie neįtraukti į sąrašą aktyvūs baziniai oksidai. Pavyzdžiui, FeO, CuO, CrO ir kt.
Logiška manyti, kad aktyvūs baziniai oksidai dažnai įsitraukia į reakcijas, kurių nevyksta mažai aktyvūs.
Reikėtų pažymėti, kad nepaisant to, kad vanduo iš tikrųjų yra nemetalo (H 2 O) oksidas, jo savybės paprastai vertinamos atskirai nuo kitų oksidų savybių. Taip yra dėl jo ypatingai didžiulio pasiskirstymo mus supančiame pasaulyje, todėl dažniausiai vanduo yra ne reagentas, o terpė, kurioje gali vykti begalė cheminių reakcijų. Tačiau jis dažnai tiesiogiai dalyvauja įvairiose transformacijose, ypač kai kurios oksidų grupės su juo reaguoja.
Kurie oksidai reaguoja su vandeniu?
Iš visų oksidų su vandeniu reaguoti
tik:
1) visi aktyvūs baziniai oksidai (šarminių ir šarminių metalų oksidai);
2) visi rūgščių oksidai, išskyrus silicio dioksidą (SiO 2);
tie. Iš to, kas išdėstyta aukščiau, išplaukia, kad su vandeniu tiksliai nereaguok:
1) visi mažai aktyvūs baziniai oksidai;
2) visi amfoteriniai oksidai;
3) druskos nesudarantys oksidai (NO, N 2 O, CO, SiO).
Galimybė nustatyti, kurie oksidai gali reaguoti su vandeniu net ir neturint galimybės parašyti atitinkamų reakcijų lygčių, jau leidžia gauti taškų už kai kuriuos klausimus vieningo valstybinio egzamino bandomojoje dalyje.
Dabar išsiaiškinkime, kaip tam tikri oksidai reaguoja su vandeniu, t.y. Išmokime užrašyti atitinkamas reakcijų lygtis.
Aktyvūs baziniai oksidai, reaguojant su vandeniu, susidaro atitinkami hidroksidai. Prisiminkite, kad atitinkamas metalo oksidas yra hidroksidas, kurio metalas yra toje pačioje oksidacijos būsenoje kaip ir oksidas. Taigi, pavyzdžiui, aktyviems baziniams oksidams K +1 2 O ir Ba +2 O reaguojant su vandeniu, susidaro atitinkami jų hidroksidai K +1 OH ir Ba +2 (OH) 2:
K2O + H2O = 2KOH- kalio hidroksidas
BaO + H 2 O = Ba(OH) 2– bario hidroksidas
Visi hidroksidai, atitinkantys aktyvius bazinius oksidus (šarminių metalų ir šarminių metalų oksidai), priklauso šarmams. Šarmai yra visi metalų hidroksidai, kurie gerai tirpsta vandenyje, taip pat mažai tirpus kalcio hidroksidas Ca(OH) 2 (išimtis).
Rūgščių oksidų sąveika su vandeniu, taip pat aktyvių bazinių oksidų reakcija su vandeniu lemia atitinkamų hidroksidų susidarymą. Tik rūgščių oksidų atveju jie atitinka ne bazinius, o rūgštinius hidroksidus, dažniau vadinamus deguonies turinčios rūgštys. Prisiminkime, kad atitinkamas rūgštinis oksidas yra deguonies turinti rūgštis, kurios rūgštį formuojantis elementas yra toje pačioje oksidacijos būsenoje kaip ir okside.
Taigi, jei, pavyzdžiui, norime užrašyti rūgštinio oksido SO 3 sąveikos su vandeniu lygtį, pirmiausia turime prisiminti pagrindines sieros turinčias rūgštis, nagrinėtas mokyklos programoje. Tai sieros vandenilio H 2 S, sieros H 2 SO 3 ir sieros H 2 SO 4 rūgštys. Vandenilio sulfido rūgštis H 2 S, kaip nesunku pastebėti, neturi deguonies, todėl jos susidarymą SO 3 sąveikos su vandeniu metu galima iš karto atmesti. Iš rūgščių H 2 SO 3 ir H 2 SO 4 tik sieros rūgštyje H 2 SO 4 yra sieros oksidacijos būsenoje +6, kaip ir SO 3 okside. Todėl SO 3 reakcijai su vandeniu susidarys būtent tai:
H 2 O + SO 3 = H 2 SO 4
Panašiai oksidas N 2 O 5, turintis azoto oksidacijos būsenoje +5, reaguodamas su vandeniu, sudaro azoto rūgštį HNO 3, bet jokiu būdu ne azoto HNO 2, nes azoto rūgštyje azoto oksidacijos būsena yra tokia pati kaip ir N 2 O 5, yra lygus +5, o azote - +3:
N +5 2 O 5 + H 2 O = 2HN +5 O 3
Oksidų sąveika tarpusavyje
Visų pirma, reikia aiškiai suprasti faktą, kad tarp druską sudarančių oksidų (rūgštinių, bazinių, amfoterinių) reakcijos beveik niekada nevyksta tarp tos pačios klasės oksidų, t.y. Daugeliu atvejų sąveika neįmanoma:
1) bazinis oksidas + bazinis oksidas ≠
2) rūgšties oksidas + rūgšties oksidas ≠
3) amfoterinis oksidas + amfoterinis oksidas ≠
Nors beveik visada galima sąveika tarp įvairių tipų oksidų, t.y. beveik visada yra nutekėję reakcijos tarp:
1) bazinis oksidas ir rūgštinis oksidas;
2) amfoterinis oksidas ir rūgštinis oksidas;
3) amfoterinis oksidas ir bazinis oksidas.
Dėl visų tokių sąveikų produktas visada yra vidutinė (įprasta) druska.
Panagrinėkime visas šias sąveikų poras išsamiau.
Dėl sąveikos:
Me x O y + rūgšties oksidas, kur Me x O y – metalo oksidas (bazinis arba amfoterinis)
susidaro druska, susidedanti iš metalo katijono Me (iš pradinio Me x O y) ir rūgšties oksidą atitinkančios rūgšties rūgšties liekanos.
Pavyzdžiui, pabandykime užrašyti sąveikos lygtis šioms reagentų poroms:
Na 2 O + P 2 O 5 Ir Al 2 O 3 + SO 3
Pirmoje reagentų poroje matome bazinį oksidą (Na 2 O) ir rūgštinį oksidą (P 2 O 5). Antrajame - amfoterinis oksidas (Al 2 O 3) ir rūgštinis oksidas (SO 3).
Kaip jau minėta, dėl bazinio / amfoterinio oksido sąveikos su rūgštiniu susidaro druska, susidedanti iš metalo katijono (iš pradinio bazinio / amfoterinio oksido) ir rūgštinės rūgšties liekanos, atitinkančios originalus rūgštinis oksidas.
Taigi Na 2 O ir P 2 O 5 sąveika turėtų sudaryti druską, susidedančią iš Na + katijonų (iš Na 2 O) ir rūgštinės liekanos PO 4 3-, nes oksidas P +5 2 O 5 atitinka rūgštį H 3 P +5 O4. Tie. Dėl šios sąveikos susidaro natrio fosfatas:
3Na 2 O + P 2 O 5 = 2Na 3 PO 4- natrio fosfatas
Savo ruožtu Al 2 O 3 ir SO 3 sąveika turėtų sudaryti druską, susidedančią iš Al 3+ katijonų (iš Al 2 O 3) ir rūgštinės liekanos SO 4 2-, nes oksidas S +6 O 3 atitinka rūgštį H 2 S +6 O4. Taigi, šios reakcijos metu gaunamas aliuminio sulfatas:
Al 2 O 3 + 3SO 3 = Al 2 (SO 4) 3- aliuminio sulfatas
Konkretesnė yra amfoterinių ir bazinių oksidų sąveika. Šios reakcijos vyksta aukštoje temperatūroje, o jų atsiradimas įmanomas dėl to, kad amfoterinis oksidas iš tikrųjų atlieka rūgštinio oksido vaidmenį. Dėl šios sąveikos susidaro specifinės sudėties druska, susidedanti iš metalo katijono, sudarančio pradinį bazinį oksidą, ir „rūgšties liekanos“/anijono, į kurį įeina metalas iš amfoterinio oksido. Bendra tokios „rūgšties liekanos“/anijono formulė gali būti parašyta kaip MeO 2 x - , kur Me yra metalas iš amfoterinio oksido, o x = 2 amfoterinių oksidų atveju, kurių bendra formulė yra Me + 2 O (ZnO, BeO, PbO) ir x = 1 – amfoteriniams oksidams, kurių bendroji formulė yra Me +3 2 O 3 (pavyzdžiui, Al 2 O 3, Cr 2 O 3 ir Fe 2 O 3).
Pabandykime kaip pavyzdį užrašyti sąveikos lygtis
ZnO + Na2O Ir Al 2 O 3 + BaO
Pirmuoju atveju ZnO yra amfoterinis oksidas, kurio bendra formulė Me +2 O, o Na 2 O yra tipiškas bazinis oksidas. Remiantis tuo, kas išdėstyta aukščiau, dėl jų sąveikos turėtų susidaryti druska, susidedanti iš metalo katijono, sudarančio bazinį oksidą, t.y. mūsų atveju Na + (iš Na 2 O) ir „rūgšties liekana“/anijonas, kurio formulė ZnO 2 2-, nes amfoterinio oksido bendroji formulė yra Me + 2 O. Taigi Gauta druska, atsižvelgiant į vieno iš jos struktūrinių vienetų („molekulių“) elektrinio neutralumo sąlygą, turės Na 2 ZnO 2 formą:
ZnO + Na 2 O = t o=> Na 2 ZnO 2
Sąveikaujančios Al 2 O 3 ir BaO reagentų poros atveju pirmoji medžiaga yra amfoterinis oksidas, kurio bendra formulė Me + 3 2 O 3, o antroji yra tipiškas bazinis oksidas. Tokiu atveju susidaro druska, turinti metalo katijoną iš pagrindinio oksido, t.y. Ba 2+ (iš BaO) ir „rūgšties liekana“/anijonas AlO 2 - . Tie. gautos druskos formulė, atsižvelgiant į vieno iš jos struktūrinių vienetų („molekulių“) elektrinio neutralumo sąlygą, turės formą Ba(AlO 2) 2, o pati sąveikos lygtis bus parašyta taip:
Al 2 O 3 + BaO = t o=> Ba(AlO 2) 2
Kaip rašėme aukščiau, reakcija beveik visada įvyksta:
Me x O y + rūgšties oksidas,
kur Me x O y yra bazinis arba amfoterinis metalo oksidas.
Tačiau reikia atsiminti du „smulkius“ rūgščių oksidus – anglies dioksidą (CO 2) ir sieros dioksidą (SO 2). Jų „išrankumas“ slypi tame, kad nepaisant akivaizdžių rūgštinių savybių, CO 2 ir SO 2 aktyvumo nepakanka, kad jie sąveikautų su mažai aktyviais baziniais ir amfoteriniais oksidais. Iš metalų oksidų jie reaguoja tik su aktyvūs baziniai oksidai(šarminių ir šarminių metalų oksidai). Pavyzdžiui, Na 2 O ir BaO, būdami aktyvūs baziniai oksidai, gali su jais reaguoti:
CO 2 + Na 2 O = Na 2 CO 3
SO 2 + BaO = BaSO 3
Nors oksidai CuO ir Al 2 O 3, kurie nėra susiję su aktyviais baziniais oksidais, nereaguoja su CO 2 ir SO 2:
CO 2 + CuO ≠
CO 2 + Al 2 O 3 ≠
SO 2 + CuO ≠
SO 2 + Al 2 O 3 ≠
Oksidų sąveika su rūgštimis
Baziniai ir amfoteriniai oksidai reaguoja su rūgštimis. Tokiu atveju susidaro druskos ir vanduo:
FeO + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2 O
Druskos nesudarantys oksidai visiškai nereaguoja su rūgštimis, o rūgštiniai oksidai dažniausiai nereaguoja su rūgštimis.
Kada rūgštinis oksidas reaguoja su rūgštimi?
Spręsdami vieningo valstybinio egzamino dalį su atsakymų variantais, turėtumėte sąlyginai manyti, kad rūgštiniai oksidai nereaguoja nei su rūgštiniais oksidais, nei su rūgštimis, išskyrus šiuos atvejus:
1) Silicio dioksidas, būdamas rūgštus oksidas, reaguoja su vandenilio fluorido rūgštimi, ištirpdamas joje. Visų pirma, šios reakcijos dėka stiklas gali būti ištirpintas vandenilio fluorido rūgštyje. Esant HF pertekliui, reakcijos lygtis yra tokia:
SiO 2 + 6HF = H 2 + 2H 2 O,
o esant HF trūkumui:
SiO 2 + 4HF = SiF 4 + 2H 2 O
2) SO 2, būdamas rūgštinis oksidas, lengvai reaguoja su hidrosulfido rūgštimi H 2 S, pvz. bendro proporcingumo:
S +4 O 2 + 2H 2 S -2 = 3S 0 + 2H 2 O
3) Fosforo (III) oksidas P 2 O 3 gali reaguoti su oksiduojančiomis rūgštimis, tarp kurių yra koncentruota sieros rūgštis ir bet kokios koncentracijos azoto rūgštis. Šiuo atveju fosforo oksidacijos būsena padidėja nuo +3 iki +5:
P2O3 | + | 2H2SO4 | + | H2O | =t o=> | 2SO 2 | + | 2H3PO4 |
(kont.) |
3 P2O3 | + | 4HNO3 | + | 7 H2O | =t o=> | 4NE | + | 6 H3PO4 |
(detalus) |
2HNO3 | + | 3SO 2 | + | 2H2O | =t o=> | 3H2SO4 | + | 2 NE |
(detalus) |
Oksidų sąveika su metalų hidroksidais
Rūgštiniai oksidai reaguoja su metalų hidroksidais, tiek baziniais, tiek amfoteriniais. Taip susidaro druska, susidedanti iš metalo katijono (iš pradinio metalo hidroksido) ir rūgšties liekanos, atitinkančios rūgšties oksidą.
SO 3 + 2NaOH = Na 2 SO 4 + H 2 O
Rūgštiniai oksidai, atitinkantys daugiabazines rūgštis, su šarmais gali sudaryti normalias ir rūgštines druskas:
CO 2 + 2NaOH = Na 2 CO 3 + H 2 O
CO 2 + NaOH = NaHCO 3
P 2 O 5 + 6 KOH = 2K 3 PO 4 + 3H 2 O
P 2 O 5 + 4KOH = 2K 2 HPO 4 + H 2 O
P 2 O 5 + 2KOH + H 2 O = 2KH 2 PO 4
„Smulkūs“ oksidai CO 2 ir SO 2, kurių aktyvumo, kaip jau minėta, nepakanka joms reaguoti su mažai aktyviais baziniais ir amfoteriniais oksidais, tačiau reaguoja su dauguma atitinkamų metalų hidroksidų. Tiksliau, anglies dioksidas ir sieros dioksidas reaguoja su netirpiais hidroksidais jų suspensijos vandenyje pavidalu. Šiuo atveju tik pagrindinis O natūralios druskos, vadinamos hidroksikarbonatais ir hidroksosulfitais, o tarpinių (įprastų) druskų susidarymas neįmanomas:
2Zn(OH) 2 + CO 2 = (ZnOH) 2 CO 3 + H 2 O(tirpale)
2Cu(OH)2 + CO 2 = (CuOH) 2CO 3 + H 2 O(tirpale)
Tačiau anglies dioksidas ir sieros dioksidas visiškai nereaguoja su metalų hidroksidais, kurių oksidacijos būsena +3, pvz., Al(OH) 3, Cr(OH) 3 ir kt.
Taip pat reikėtų pažymėti, kad silicio dioksidas (SiO 2) yra ypač inertiškas, dažniausiai gamtoje randamas paprasto smėlio pavidalu. Šis oksidas yra rūgštus, tačiau tarp metalų hidroksidų jis gali reaguoti tik su koncentruotais (50-60%) šarmų tirpalais, taip pat su grynais (kietais) šarmais lydymosi metu. Šiuo atveju susidaro silikatai:
2NaOH + SiO 2 = t o=> Na 2 SiO 3 + H 2 O
Amfoteriniai oksidai iš metalų hidroksidų reaguoja tik su šarmais (šarminių ir šarminių žemės metalų hidroksidais). Tokiu atveju, kai reakcija vykdoma vandeniniuose tirpaluose, susidaro tirpios kompleksinės druskos:
ZnO + 2NaOH + H2O = Na 2- natrio tetrahidroksocinkatas
BeO + 2NaOH + H2O = Na 2- natrio tetrahidroksoberiliatas
Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O = 2Na- natrio tetrahidroksialiuminatas
Cr 2 O 3 + 6NaOH + 3H 2 O = 2Na 3- natrio heksahidroksochromatas (III)
Ir kai tie patys amfoteriniai oksidai sulydomi su šarmais, gaunamos druskos, susidedančios iš šarminio arba šarminio žemės metalo katijono ir MeO 2 x - tipo anijono, kur x= 2 Me +2 O tipo amfoterinio oksido atveju ir x= 1 Me 2 +2 O 3 formos amfoteriniam oksidui:
ZnO + 2NaOH = t o=> Na 2 ZnO 2 + H 2 O
BeO + 2NaOH = t o=> Na 2 BeO 2 + H 2 O
Al 2 O 3 + 2NaOH = t o=> 2NaAlO 2 + H 2 O
Cr 2 O 3 + 2NaOH = t o=> 2NaCrO 2 + H 2 O
Fe 2 O 3 + 2NaOH = t o=> 2NaFeO 2 + H 2 O
Reikėtų pažymėti, kad druskos, gautos sulydžius amfoterinius oksidus su kietais šarmais, gali būti lengvai gaunamos iš atitinkamų kompleksinių druskų tirpalų išgarinant ir vėliau kalcinuojant:
Na 2 = t o=> Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O
Na = t o=> NaAlO 2 + 2H 2 O
Oksidų sąveika su vidutinėmis druskomis
Dažniausiai vidutinės druskos nereaguoja su oksidais.
Tačiau turėtumėte išmokti šias šios taisyklės išimtis, su kuriomis dažnai susiduriama per egzaminą.
Viena iš šių išimčių – amfoteriniai oksidai, taip pat silicio dioksidas (SiO 2), susilieję su sulfitais ir karbonatais, atitinkamai išstumia iš pastarųjų sieros dioksido (SO 2) ir anglies dioksido (CO 2) dujas. Pavyzdžiui:
Al 2 O 3 + Na 2 CO 3 = t o=> 2NaAlO 2 + CO 2
SiO 2 + K 2 SO 3 = t o=> K 2 SiO 3 + SO 2
Be to, oksidų reakcijos su druskomis sąlyginai gali apimti sieros dioksido ir anglies dioksido sąveiką su vandeniniais tirpalais arba atitinkamų druskų - sulfitų ir karbonatų - suspensijomis, dėl kurių susidaro rūgštinės druskos:
Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O = 2NaHCO 3
CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2
Be to, sieros dioksidas, prasiskverbęs per vandeninius karbonatų tirpalus ar suspensijas, išstumia iš jų anglies dioksidą dėl to, kad sieros rūgštis yra stipresnė ir stabilesnė rūgštis nei anglies rūgštis:
K 2 CO 3 + SO 2 = K 2 SO 3 + CO 2
ORR, susijusi su oksidais
Metalų ir nemetalų oksidų mažinimas
Lygiai taip pat, kaip metalai gali reaguoti su mažiau aktyvių metalų druskų tirpalais, išstumdami pastarąsias į laisvą formą, metalų oksidai kaitinami taip pat gali reaguoti su aktyvesniais metalais.
Prisiminkime, kad metalų aktyvumą galima palyginti arba naudojant metalų aktyvumo eilutes, arba, jei aktyvumo eilutėje nėra vieno ar dviejų metalų, pagal jų padėtį vienas kito atžvilgiu periodinėje lentelėje: žemesnioji ir paliko metalą, tuo jis aktyvesnis. Taip pat naudinga prisiminti, kad bet koks metalas iš AHM ir ALP šeimos visada bus aktyvesnis nei metalas, kuris nėra ALM ar ALP atstovas.
Visų pirma, aliuminotermijos metodas, naudojamas pramonėje, norint gauti tokius sunkiai redukuojamus metalus kaip chromas ir vanadis, yra pagrįstas metalo sąveika su mažiau aktyvaus metalo oksidu:
Cr 2 O 3 + 2Al = t o=> Al 2 O 3 + 2Cr
Aliuminiotermijos proceso metu susidaro milžiniškas šilumos kiekis, o reakcijos mišinio temperatūra gali siekti daugiau nei 2000 o C.
Taip pat beveik visų metalų, esančių aktyvumo serijoje dešinėje nuo aliuminio, oksidai gali būti redukuojami į laisvuosius metalus vandeniliu (H 2), anglimi (C) ir anglies monoksidu (CO). Pavyzdžiui:
Fe 2 O 3 + 3CO = t o=> 2Fe + 3CO 2
CuO+C= t o=> Cu + CO
FeO + H2 = t o=> Fe + H2O
Pažymėtina, kad jei metalas gali turėti kelias oksidacijos būsenas, jei trūksta naudojamo reduktorius, galimas ir nepilnas oksidų redukavimas. Pavyzdžiui:
Fe 2 O 3 + CO =t o=> 2FeO + CO 2
4CuO + C = t o=> 2Cu 2 O + CO 2
Aktyvių metalų (šarminių, šarminių žemių, magnio ir aliuminio) oksidai su vandeniliu ir anglies monoksidu nereaguok.
Tačiau aktyvių metalų oksidai reaguoja su anglimi, bet kitaip nei mažiau aktyvių metalų oksidai.
Vykdant Vieningo valstybinio egzamino programą, kad nebūtų painiojama, reikėtų manyti, kad dėl aktyvių metalų oksidų (iki Al imtinai) reakcijos su anglimi susidaro laisvas šarminis metalas, šarmas. metalas, Mg ir Al yra neįmanomi. Tokiais atvejais susidaro metalo karbidas ir anglies monoksidas. Pavyzdžiui:
2Al 2 O 3 + 9C = t o=> Al 4 C 3 + 6CO
CaO + 3C = t o=> CaC 2 + CO
Nemetalų oksidus dažnai metalai gali redukuoti iki laisvųjų nemetalų. Pavyzdžiui, kaitinant anglies ir silicio oksidai reaguoja su šarmais, šarminiais žemės metalais ir magniu:
CO2 + 2Mg = t o=> 2MgO + C
SiO2 + 2Mg = t o=>Si + 2MgO
Esant magnio pertekliui, pastaroji sąveika taip pat gali sukelti susidarymą magnio silicidas Mg2Si:
SiO2 + 4Mg = t o=> Mg 2 Si + 2 MgO
Azoto oksidai gali būti gana lengvai redukuojami net naudojant mažiau aktyvius metalus, tokius kaip cinkas ar varis:
Zn + 2NO = t o=> ZnO + N 2
NO 2 + 2Cu = t o=> 2CuO + N 2
Oksidų sąveika su deguonimi
Kad galėtumėte atsakyti į klausimą, ar koks nors oksidas reaguoja su deguonimi (O 2) atliekant tikrojo vieningo valstybinio egzamino užduotis, pirmiausia turite atsiminti, kad oksidai gali reaguoti su deguonimi (iš tų, su kuriais galite susidurti pačiame egzamine) gali sudaryti tik cheminius elementus iš sąrašo:
Bet kurių kitų cheminių elementų oksidai, randami tikrojo vieningo valstybinio egzamino metu, reaguoja su deguonimi nedarys (!).
Mano nuomone, norint vaizdingiau ir patogiau įsiminti aukščiau išvardytų elementų sąrašą, patogu tokia iliustracija:
Visi cheminiai elementai, galintys sudaryti oksidus, kurie reaguoja su deguonimi (iš tų, kurie buvo aptikti per egzaminą)
Visų pirma, tarp išvardytų elementų, reikėtų atsižvelgti į azotą N, nes jo oksidų ir deguonies santykis labai skiriasi nuo kitų pirmiau pateiktame sąraše esančių elementų oksidų.
Reikėtų aiškiai atsiminti, kad azotas iš viso gali sudaryti penkis oksidus, būtent:
Iš visų azoto oksidų jis gali reaguoti su deguonimi tik NE. Ši reakcija vyksta labai lengvai, kai NO sumaišomas ir su grynu deguonimi, ir su oru. Šiuo atveju stebimas greitas dujų spalvos pasikeitimas iš bespalvės (NO) į rudą (NO 2):
2 NE | + | O2 | = | 2NO 2 |
bespalvis | rudas |
Norint atsakyti į klausimą – ar kuris nors iš aukščiau išvardytų cheminių elementų oksidas reaguoja su deguonimi (t.y. SU,Si, P, S, Cu, Mn, Fe, Kr) — Visų pirma, jūs turite juos atsiminti pagrindinis oksidacijos laipsnis (CO). Jie yra čia :
Be to, turite atsiminti faktą, kad iš galimų pirmiau minėtų cheminių elementų oksidų su deguonimi reaguos tik tie, kurių oksidacijos būsena yra minimali. Šiuo atveju elemento oksidacijos būsena padidėja iki artimiausios teigiamos vertės:
elementas |
Jo oksidų santykisprie deguonies |
SU | Minimalus tarp pagrindinių teigiamų anglies oksidacijos būsenų yra lygus +2
, o artimiausias teigiamas yra +4
. Taigi tik CO reaguoja su deguonimi iš oksidų C +2 O ir C +4 O 2. Tokiu atveju atsiranda reakcija: 2C +2 O + O 2 = t o=> 2C +4 O 2 CO 2 + O 2 ≠- reakcija iš principo neįmanoma, nes +4 – didžiausias anglies oksidacijos laipsnis. |
Si | Minimali tarp pagrindinių teigiamų silicio oksidacijos būsenų yra +2, o artimiausia teigiama yra +4. Taigi tik SiO reaguoja su deguonimi iš oksidų Si +2 O ir Si +4 O 2. Dėl kai kurių oksidų SiO ir SiO 2 ypatybių galima oksiduoti tik dalį silicio atomų okside Si + 2 O. dėl sąveikos su deguonimi susidaro mišrus oksidas, kurio sudėtyje yra +2 oksidacijos būsenos silicio ir +4 oksidacijos būsenos silicio, būtent Si 2 O 3 (Si +2 O·Si +4 O 2): 4Si +2 O + O 2 = t o=> 2Si +2,+42O3 (Si +2O·Si +4O2) SiO 2 + O 2 ≠- reakcija iš principo neįmanoma, nes +4 – didžiausia silicio oksidacijos laipsnis. |
P | Minimali tarp pagrindinių teigiamų fosforo oksidacijos būsenų yra +3, o artimiausia teigiama yra +5. Taigi tik P 2 O 3 reaguoja su deguonimi iš oksidų P +3 2 O 3 ir P +5 2 O 5. Šiuo atveju papildomos fosforo oksidacijos reakcija su deguonimi vyksta nuo oksidacijos būsenos +3 iki oksidacijos būsenos +5: P +3 2 O 3 + O 2 = t o=> P +5 2 O 5 P +5 2 O 5 + O 2 ≠- reakcija iš principo neįmanoma, nes +5 – didžiausia fosforo oksidacijos būsena. |
S | Minimali tarp pagrindinių teigiamų sieros oksidacijos būsenų yra +4, o artimiausia teigiama oksidacijos būsena yra +6. Taigi tik SO 2 reaguoja su deguonimi iš oksidų S +4 O 2 ir S +6 O 3. Tokiu atveju atsiranda reakcija: 2S +4 O 2 + O 2 = t o=> 2S +6 O 3 2S +6 O 3 + O 2 ≠- reakcija iš principo neįmanoma, nes +6 – didžiausias sieros oksidacijos laipsnis. |
Cu | Minimali tarp teigiamų vario oksidacijos būsenų yra +1, o artimiausia jam yra teigiama (ir vienintelė) +2. Taigi iš oksidų Cu +1 2 O, Cu +2 O su deguonimi reaguoja tik Cu 2 O. Tokiu atveju vyksta reakcija: 2Cu +1 2 O + O 2 = t o=> 4 Cu +2 O CuO + O 2 ≠- reakcija iš principo neįmanoma, nes +2 – didžiausia vario oksidacijos laipsnis. |
Kr | Minimali tarp pagrindinių teigiamų chromo oksidacijos būsenų yra +2, o arčiausiai esanti teigiama yra +3. Taigi iš oksidų Cr +2 O, Cr +3 2 O 3 ir Cr +6 O 3 su deguonimi reaguoja tik CrO, o oksiduojamas deguonimi iki kitos (galimo) teigiamos oksidacijos būsenos, t.y. +3: 4Cr +2 O + O 2 = t o=> 2Cr +3 2 O 3 Cr +3 2 O 3 + O 2 ≠- reakcija nevyksta, nepaisant to, kad yra chromo oksido ir jo oksidacijos būsena didesnė nei +3 (Cr +6 O 3). Šios reakcijos įvykti neįmanoma dėl to, kad jos hipotetiniam įgyvendinimui reikalingas kaitinimas gerokai viršija CrO 3 oksido skilimo temperatūrą. Cr +6 O 3 + O 2 ≠ —ši reakcija negali vykti iš esmės, nes +6 yra didžiausia chromo oksidacijos būsena. |
Mn | Minimali tarp pagrindinių teigiamų mangano oksidacijos būsenų yra +2, o artimiausia teigiama yra +4. Taigi iš galimų oksidų Mn +2 O, Mn +4 O 2, Mn +6 O 3 ir Mn +7 2 O 7 tik MnO reaguoja su deguonimi, o oksiduojamas deguonimi iki kitos (galimos) teigiamos oksidacijos būsenos. , t.e. +4: 2Mn +2 O + O 2 = t o=> 2Mn +4O2 kol: Mn +4 O 2 + O 2 ≠ Ir Mn +6 O 3 + O 2 ≠- reakcijos nevyksta, nepaisant to, kad yra mangano oksido Mn 2 O 7, kurio oksidacijos laipsnis yra didesnis nei +4 ir +6. Taip yra dėl to, kad reikalinga tolesnė hipotetinė Mn oksidų oksidacija +4 O2 ir Mn +6 O 3 kaitinimas žymiai viršija susidarančių oksidų MnO 3 ir Mn 2 O 7 skilimo temperatūrą. Mn +7 2 O 7 + O 2 ≠– ši reakcija iš principo neįmanoma, nes +7 – didžiausia mangano oksidacijos laipsnis. |
Fe | Minimalus tarp pagrindinių teigiamų geležies oksidacijos būsenų yra lygus +2
, o artimiausias iš galimų yra +3
. Nepaisant to, kad geležies oksidacijos būsena yra +6, rūgštinio oksido FeO 3, kaip ir atitinkamos „geležies“ rūgšties, nėra. Taigi iš geležies oksidų su deguonimi gali reaguoti tik tie oksidai, kuriuose yra +2 oksidacijos būsenos Fe. Tai arba Fe oksidas +2 O arba mišrus geležies oksidas Fe +2 ,+3 3 O 4 (geležies skalė):
mišrus Fe oksidas +2,+3 3 O 4 gali būti oksiduojamas iki Fe +3 2 O 3:
Fe +3 2 O 3 + O 2 ≠ - ši reakcija iš esmės neįmanoma, nes Nėra oksidų, kurių sudėtyje yra geležies, kurios oksidacijos laipsnis viršija +3. |
Pagrindinių neorganinių junginių klasių cheminės savybės
Rūgštiniai oksidai
- Rūgštinis oksidas + vanduo = rūgštis (išimtis – SiO 2)
SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4
Cl 2 O 7 + H 2 O = 2HClO 4 - Rūgštinis oksidas + šarmas = druska + vanduo
SO 2 + 2NaOH = Na 2 SO 3 + H 2 O
P 2 O 5 + 6 KOH = 2K 3 PO 4 + 3H 2 O - Rūgštinis oksidas + bazinis oksidas = druska
CO 2 + BaO = BaCO 3
SiO 2 + K 2 O = K 2 SiO 3Pagrindiniai oksidai
- Bazinis oksidas + vanduo = šarmas (reaguoja šarminių ir šarminių žemių metalų oksidai)
CaO + H 2 O = Ca(OH) 2
Na 2 O + H 2 O = 2NaOH - Bazinis oksidas + rūgštis = druska + vanduo
CuO + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O
3K 2 O + 2H 3 PO 4 = 2K 3 PO 4 + 3 H 2 O - Bazinis oksidas + rūgštinis oksidas = druska
MgO + CO 2 = MgCO 3
Na 2 O + N 2 O 5 = 2 NaNO 3Amfoteriniai oksidai
- Amfoterinis oksidas + rūgštis = druska + vanduo
Al 2 O 3 + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2 O
ZnO + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2 O - Amfoterinis oksidas + šarmas = druska (+ vanduo)
ZnO + 2KOH = K 2 ZnO 2 + H 2 O (tiksliau: ZnO + 2KOH + H 2 O = K 2)
Al 2 O 3 + 2NaOH = 2NaAlO 2 + H 2 O (tiksliau: Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O = 2Na) - Amfoterinis oksidas + rūgštinis oksidas = druska
ZnO + CO 2 = ZnCO 3 - Amfoterinis oksidas + bazinis oksidas = druska (jei sulydyta)
ZnO + Na 2 O = Na 2 ZnO 2
Al 2 O 3 + K 2 O = 2KAlO 2
Cr 2 O 3 + CaO = Ca(CrO 2) 2Rūgštys
- Rūgštis + bazinis oksidas = druska + vanduo
2HNO 3 + CuO = Cu(NO 3) 2 + H 2 O
3H 2 SO 4 + Fe 2 O 3 = Fe 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O - Rūgštis + amfoterinis oksidas = druska + vanduo
3H 2 SO 4 + Cr 2 O 3 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O
2HBr + ZnO = ZnBr 2 + H 2 O - Rūgštis + bazė = druska + vanduo
H 2 SiO 3 + 2KOH = K 2 SiO 3 + 2H 2 O
2HBr + Ni(OH)2 = NiBr2 + 2H2O - Rūgštis + amfoterinis hidroksidas = druska + vanduo
3HCl + Cr(OH) 3 = CrCl 3 + 3H 2 O
2HNO3 + Zn(OH)2 = Zn(NO3)2 + 2H2O - Stipri rūgštis + silpnos rūgšties druska = silpna rūgštis + stiprios rūgšties druska
2HBr + CaCO 3 = CaBr 2 + H 2 O + CO 2
H 2 S + K 2 SiO 3 = K 2 S + H 2 SiO 3 - Rūgštis + metalas (esantis įtampos serijoje į kairę nuo vandenilio) = druska + vandenilis
2HCl + Zn = ZnCl 2 + H 2
H 2 SO 4 (praskiestas) + Fe = FeSO 4 + H 2
Svarbu: oksiduojančios rūgštys (HNO 3, koncentr. H 2 SO 4) su metalais reaguoja skirtingai.
Amfoteriniai hidroksidai
- Amfoterinis hidroksidas + rūgštis = druska + vanduo
2Al(OH)3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 6H2O
Be(OH)2 + 2HCl = BeCl2 + 2H2O - Amfoterinis hidroksidas + šarmas = druska + vanduo (susiliejus)
Zn(OH) 2 + 2NaOH = Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O
Al(OH) 3 + NaOH = NaAlO 2 + 2H 2 O - Amfoterinis hidroksidas + šarmas = druska (vandeniniame tirpale)
Zn(OH)2 + 2NaOH = Na 2
Sn(OH) 2 + 2NaOH = Na 2
Be(OH)2 + 2NaOH = Na 2
Al(OH)3 + NaOH = Na
Cr(OH)3 + 3NaOH = Na3šarmai
- Šarmas + rūgšties oksidas = druska + vanduo
Ba(OH) 2 + N 2 O 5 = Ba(NO 3) 2 + H 2 O
2NaOH + CO 2 = Na 2 CO 3 + H 2 O - Šarmas + rūgštis = druska + vanduo
3KOH + H3PO4 = K3PO4 + 3H2O
Ba(OH) 2 + 2HNO 3 = Ba(NO 3) 2 + 2H 2 O - Šarmas + amfoterinis oksidas = druska + vanduo
2NaOH + ZnO = Na 2 ZnO 2 + H 2 O (tiksliau: 2NaOH + ZnO + H 2 O = Na 2) - Šarmas + amfoterinis hidroksidas = druska (vandeniniame tirpale)
2NaOH + Zn(OH)2 = Na 2
NaOH + Al(OH) 3 = Na - Šarmas + tirpi druska = netirpi bazė + druska
Ca(OH)2 + Cu(NO 3) 2 = Cu(OH) 2 + Ca(NO 3) 2
3KOH + FeCl3 = Fe(OH)3 + 3KCl - Šarmas + metalas (Al, Zn) + vanduo = druska + vandenilis
2NaOH + Zn + 2H2O = Na2 + H2
2KOH + 2Al + 6H2O = 2K + 3H2Druskos
- Silpnos rūgšties druska + stipri rūgštis = stiprios rūgšties druska + silpna rūgštis
Na 2 SiO 3 + 2HNO 3 = 2 NaNO 3 + H 2 SiO 3
BaCO 3 + 2HCl = BaCl 2 + H 2 O + CO 2 (H 2 CO 3) - Tirpi druska + tirpi druska = netirpi druska + druska
Pb(NO 3) 2 + K 2 S = PbS + 2KNO 3
СaCl 2 + Na 2 CO 3 = CaCO 3 + 2NaCl - Tirpi druska + šarmas = druska + netirpi bazė
Cu(NO 3) 2 + 2NaOH = 2NaNO 3 + Cu(OH) 2
2FeCl3 + 3Ba(OH)2 = 3BaCl2 + 2Fe(OH)3 - Tirpi metalo druska (*) + metalas (**) = metalo druska (**) + metalas (*)
Zn + CuSO 4 = ZnSO 4 + Cu
Cu + 2AgNO 3 = Cu(NO 3) 2 + 2Ag
Svarbu: 1) metalas (**) turi būti įtampos serijoje į kairę nuo metalo (*), 2) metalas (**) NETURI reaguoti su vandeniu.Jus taip pat gali sudominti kiti chemijos žinyno skyriai:
- Silpnos rūgšties druska + stipri rūgštis = stiprios rūgšties druska + silpna rūgštis
- Šarmas + rūgšties oksidas = druska + vanduo
- Rūgštis + bazinis oksidas = druska + vanduo
- Amfoterinis oksidas + rūgštis = druska + vanduo
- Bazinis oksidas + vanduo = šarmas (reaguoja šarminių ir šarminių žemių metalų oksidai)
Oksidų formulė būtina, kad būtų galima spręsti problemas ir suprasti galimus cheminių elementų derinius. Bendroji oksidų formulė- E x O y. Deguonis turi antrą aukščiausią elektronegatyvumo vertę po fluoro, todėl dauguma cheminių elementų junginių su deguonimi yra oksidai.
Autorius oksidų klasifikacijos, druską sudarantys oksidai yra tie oksidai, kurie gali reaguoti su rūgštimis arba bazėmis ir gali atsirasti atitinkama druska ir vanduo. Druską formuojantys oksidai vadinami:
Pagrindiniai oksidai, dažnai susidaro iš metalų, kurių oksidacijos laipsnis yra +1, +2. Jie gali reaguoti su rūgštimis, rūgščių oksidais, amfoteriniais oksidais ir vandeniu (tik šarminių ir šarminių žemės metalų oksidais). Bazinis oksido elementas susidariusioje druskoje tampa katijonu. Na 2 O, CaO, MgO, CuO.
- Bazinis oksidas + stipri rūgštis → druska + vanduo: CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O
- Stiprus bazinis oksidas + vanduo → hidroksidas: CaO + H 2 O → Ca(OH) 2
- Stipriai bazinis oksidas + rūgštus oksidas → druska: CaO + Mn 2 O 7 → Ca(MnO 4) 2
- Bazinis oksidas + vandenilis → metalas + vanduo: CuO + H 2 → Cu + H 2 O
Pastaba: metalas yra mažiau aktyvus nei aliuminis.
Rūgštiniai oksidai- nemetalų ir metalų oksidai oksidacijos būsenoje +5 - +7. Gali reaguoti su vandeniu, šarmais, baziniais oksidais, amfoteriniais oksidais. Rūgšties oksido elementas yra susidariusios druskos anijono dalis. Mn 2 O 7, CrO 3, SO 3, N 2 O 5.
- Rūgštinis oksidas + vanduo → rūgštis: SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4. Kai kurie oksidai, pavyzdžiui, SiO 2, negali reaguoti su vandeniu, todėl jų rūgštys gaunamos netiesiogiai.
- Rūgštinis oksidas + bazinis oksidas → druska: CO 2 + CaO → CaCO 3
- Rūgšties oksidas + bazė → druska + vanduo: SO 2 + 2NaOH → Na 2 SO 3 + H 2 O. Jei rūgšties oksidas yra daugiabazės rūgšties anhidridas, gali susidaryti rūgšties arba vidutinės druskos: Ca(OH) 2 + CO 2 → CaCO 3 ↓ + H 2 O, CaCO 3 + H 2 O + CO 2 → Ca(HCO 3) 2
- Nelakus oksidas + druska 1 → druska 2 + lakusis oksidas: SiO 2 + Na 2 CO 3 → Na 2 SiO 3 + CO 2
- Rūgšties anhidridas 1 + bevandenė deguonies rūgštis 2 → Rūgšties anhidridas 2 + bevandenė deguonies rūgštis 1: 2P 2 O 5 + 4HClO 4 → 4HPO 3 + 2Cl 2 O 7
Amfoteriniai oksidai, sudaro metalus, kurių oksidacijos būsena yra nuo +3 iki +5 (amfoteriniai oksidai taip pat apima BeO, ZnO, PbO, SnO). Reaguoja su rūgštimis, šarmais, rūgštiniais ir baziniais oksidais.
Sąveikaujant su stipria rūgštimi arba rūgšties oksidu, jie pasireiškia pagrindinės savybės: ZnO + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 O
Sąveikaujant su stipria baze arba baziniu oksidu, jie pasireiškia rūgščių savybių:
- ZnO + 2KOH + H 2 O → K 2 (vandeniniame tirpale).
- ZnO + 2KOH → K 2 ZnO 2 (kai sulydoma).
Nesudarantys druskos oksidai Jie nereaguoja nei su rūgštimis, nei su bazėmis, vadinasi, nesudaro druskų. N 2 O, NO, CO, SiO.
Pagal IUPAC nomenklatūrą oksidų pavadinimai susideda iš žodžio oksidas ir antrojo cheminio elemento (su mažesniu elektronegatyvumu) pavadinimo gimininguoju atveju:
- Kalcio oksidas – CaO.
Jei elementas gali sudaryti kelis oksidus, tada jų pavadinimai turėtų nurodyti elemento oksidacijos būseną:
- Fe 2 O 3 - geležies (III) oksidas;
- MnO 2 – mangano (IV) oksidas.
Galite naudoti lotyniškus priešdėlius, norėdami pažymėti elementų, įtrauktų į oksido molekulę, atomų skaičių:
- Na 2 O - dinatrio oksidas;
- CO - anglies monoksidas;
- CO 2 – anglies dioksidas.
Taip pat dažnai naudojami trivialūs kai kurių oksidų pavadinimai:
Oksido formulė |
Sisteminis pavadinimas |
Trivialus vardas |
---|---|---|
Smalkės |
||
Anglies dioksidas |
||
Magnio oksidas |
Magnezija |
|
Kalcio oksidas |
negesintos kalkės |
|
Geležies (II) oksidas |
Geležies oksidas |
|
Fe2O3 |
Geležies (III) oksidas |
Geležies oksidas |
Fosforo (V) oksidas |
Fosforo anhidridas |
|
H 2 O 2 | Vandenilio peroksidas | |
SO 2 | Sieros (IV) oksidas | |
Ag2O | Sidabro (I) oksidas | |
Cu2O3 |
Vario(III) oksidas | divario trioksidas |
CuO | Vario(II) oksidas | vario oksidas |
Cu2O | Vario (I) oksidas | Vario oksidas, vario oksidas, divario oksidas |
Sukurkite oksidų formulę.
At oksidų formulių sudarymas Elementas, kurio oksidacijos būsena yra +, dedamas pirmas, o elementas su neigiama oksidacijos būsena – antras. Oksidams tai visada yra deguonis.
Tolesni oksido formulės sudarymo veiksmai:
1. Išdėstykite kiekvieno atomo oksidacijos būsenas (oksidacijos būsenas). Oksiduose esančio deguonies oksidacijos būsena visada yra -2 (atėmus du).
2. Norint teisingai sužinoti antrojo elemento oksidacijos laipsnį, reikia pažvelgti į kai kurių elementų galimų oksidacijos būsenų lentelę.
Rengdamas medžiagų pavadinimus dažniausiai naudoju rusiškus elementų pavadinimus, pavyzdžiui, dioksidas, ksenono difluoridas, kalio selenatas. Kartais kai kurių elementų lotyniškų pavadinimų šaknys įvedamos į išvestinius terminus:
Ag – argentas |
|
---|---|
Kaip - arsas, arsenas |
Ni - nikkol |
O - jautis, deguonis |
|
C - angliavandeniai, anglis |
|
H – vandenilis, vandenilis |
Si - sandariklis, silicis, silicis |
Hg – gyvsidabris |
|
Mn – manganas |
Pavyzdžiui: karbonatas, manganatas, oksidas, sulfidas, silikatas.
Paprastų medžiagų pavadinimai susideda iš vieno žodžio - cheminio elemento pavadinimo su skaitiniu priešdėliu, pavyzdžiui:
Naudojami šie skaitiniai priešdėliai:
Neapibrėžtas skaičius nurodomas skaitiniu priešdėliu n- poli.
Įprastų rūgščių hidroksidų pavadinimai susideda iš dviejų žodžių: tikrojo pavadinimo su galūne „aya“ ir grupės žodžio „rūgštis“. Čia pateikiamos įprastų rūgščių hidroksidų ir jų rūgščių liekanų formulės ir tikrieji pavadinimai (brūkšnelis reiškia, kad hidroksidas nėra laisvas arba rūgštiniame vandeniniame tirpale):
Rūgšties hidroksidas |
Rūgšties likutis |
---|---|
HAsO 2 – metaarsenic |
AsO 2 - - metaarsenitas |
H 3 AsO 3 – ortoarseninis |
AsO 3 3- - ortoarsenitas |
H 3 AsO 4 – arsenas |
AsO 4 3- - arsenatas |
B 4 O 7 2- - tetraboratas |
|
ВiО 3 - - bismutatas |
|
HBrO – bromidas |
BrO - hipobromitas |
HBrO 3 – bromintas |
BrO 3 - - bromatas |
H 2 CO 3 - anglis |
CO 3 2- - karbonatas |
HClO – hipochlorinis |
ClO- - hipochloritas |
HClO 2 – chloridas |
ClO2 - - chloritas |
HClO 3 – chloras |
ClO3 - - chloratas |
HClO 4 – chloras |
ClO4 - - perchloratas |
H 2 CrO 4 - chromas |
CrO 4 2- - chromatas |
НCrO 4 - - hidrochromatas |
|
H 2 Cr 2 O 7 – dichrominis |
Cr2O72- - dichromatas |
FeO 4 2- - feratas |
|
HIO 3 – jodas |
IO 3 - - jodatas |
HIO 4 – metaiodinas |
IO 4 - - metaperiodatas |
H 5 IO 6 – ortojodas |
IO 6 5- - ortoperiodatas |
HMnO 4 – manganas |
MnO4- - permanganatas |
MnO 4 2- - manganatas |
|
MoO 4 2- - molibdatas |
|
HNO 2 – azotinis |
NE 2 - - nitritas |
HNO 3 – azotas |
NE 3 - - nitratas |
HPO 3 – metafosforinis |
PO 3 - - metafosfatas |
H 3 PO 4 – ortofosforinis |
PO 4 3- - ortofosfatas |
HPO 4 2- - hidroortofosfatas |
|
H 2 PO 4 - - dihidrootofosfatas |
|
H 4 P 2 O 7 - difosforinė |
P2O74- - difosfatas |
ReO 4 - - perrenate |
|
SO 3 2- - sulfitas |
|
HSO 3 - - hidrosulfitas |
|
H 2 SO 4 – sieros |
SO 4 2- - sulfatas |
HSO 4 - - vandenilio sulfatas |
|
H 2 S 2 O 7 - disiera |
S 2 O 7 2- - disulfatas |
H 2 S 2 O 6 (O 2) – peroksodisiera |
S 2 O 6 (O 2) 2- - peroksodisulfatas |
H 2 SO 3 S – tiosiera |
SO 3 S 2- - tiosulfatas |
H 2 SeO 3 – selenas |
SeO 3 2- - selenitas |
H 2 SeO 4 – selenas |
SeO 4 2- - selenatas |
H 2 SiO 3 – metasilicis |
SiO 3 2- - metasilikatas |
H 4 SiO 4 - ortosilicis |
SiO 4 4- - ortosilikatas |
H 2 TeO 3 – telūrinis |
TeO 3 2- - teluritas |
H 2 TeO 4 – metatelūrinis |
TeO 4 2- - metateliuuoti |
H 6 TeO 6 - orthotelluric |
TeO 6 6- - orthotellurate |
VO 3 - - metavanadatas |
|
VO 4 3- - orthovanadatas |
|
WO 4 3- - volframas |
Mažiau paplitę rūgščių hidroksidai įvardijami pagal sudėtingų junginių nomenklatūros taisykles, pvz.