17.10.2019

Oxidy kyselín: chemické vlastnosti, výroba, použitie. Oxidy: klasifikácia a chemické vlastnosti


Všetky chemické zlúčeniny, ktoré existujú v prírode, sú rozdelené na organické a anorganické. Medzi nimi sa rozlišujú tieto triedy: oxidy, hydroxidy, soli. Hydroxidy sa delia na zásady, kyseliny a amfotérne. Oxidy možno tiež klasifikovať ako kyslé, zásadité a amfotérne. Látky druhej skupiny môžu vykazovať kyslé aj zásadité vlastnosti.

Chemické vlastnosti oxidov kyselín

Takéto látky majú zvláštne chemické vlastnosti. Kyslé oxidy sú schopné vstúpiť do chemických reakcií iba so zásaditými hydroxidmi a oxidmi. Do tejto skupiny chemických zlúčenín patria látky ako napr oxid uhličitý, oxid siričitý a oxid siričitý, oxid chrómový, heptoxid manganatý, oxid fosforečný, oxid a oxid chloričitý, oxid dusičitý a pentoxid, oxid kremičitý.

Látky tohto druhu sa tiež nazývajú anhydridy. Kyslé vlastnosti oxidov sa prejavujú predovšetkým pri ich reakciách s vodou. V tomto prípade sa vytvorí určitá kyselina obsahujúca kyslík. Napríklad, ak vezmeme oxid sírový a vodu v rovnakých množstvách, dostaneme kyselinu síranovú (sírovú). Kyselina fosforečná môže byť tiež syntetizovaná rovnakým spôsobom pridaním vody k oxidu fosforu. Reakčná rovnica: P2O5 + 3H2O = 2H3PO4. Presne rovnakým spôsobom je možné získať kyseliny ako dusičnany, kremičitany atď. Taktiež oxidy kyselín vstupujú do chemická interakcia s bázickými alebo amfotérnymi hydroxidmi. Počas tohto druhu reakcie sa tvorí soľ a voda. Napríklad, ak si vezmete oxid sírový a pridáte k nemu hydroxid vápenatý, získate síran vápenatý a vodu. Ak pridáme hydroxid zinočnatý, dostaneme síran zinočnatý a vodu. Ďalšou skupinou látok, s ktorými tieto chemické zlúčeniny interagujú, sú zásadité a amfotérne oxidy. Pri reakciách s nimi vzniká iba soľ, bez vody. Napríklad pridaním amfotérneho oxidu hlinitého k oxidu sírovému získame síran hlinitý. A ak zmiešate oxid kremičitý so zásaditým oxidom vápenatým, získate kremičitan vápenatý. Okrem toho kyslé oxidy reagujú so zásaditými a normálnymi soľami. Pri reakcii s posledne menovanými sa tvoria kyslé soli. Napríklad, ak sa k oxidu uhličitému pridá uhličitan vápenatý a voda, možno získať hydrogenuhličitan vápenatý. Reakčná rovnica: CO2 + CaC03 + H20 \u003d Ca (HCO3) 2. Keď kyslé oxidy reagujú so zásaditými soľami, tvoria sa normálne soli.


S kyselinami a inými kyslých oxidov látky tejto skupiny neinteragujú. Amfotérne oxidy môžu vykazovať presne rovnaké chemické vlastnosti, len navyše interagujú aj s kyslými oxidmi a hydroxidmi, to znamená, že kombinujú kyslé aj zásadité vlastnosti.

Fyzikálne vlastnosti a aplikácie kyslých oxidov

Existuje pomerne veľa rôznych fyzikálne vlastnosti kyslých oxidov, takže ich možno použiť v rôznych priemyselných odvetviach.

Oxid sírový

Najčastejšie sa táto zlúčenina používa v chemickom priemysle. Je to medziprodukt vznikajúci pri výrobe sulfátovej kyseliny. Tento proces spočíva v tom, že pyrit železa sa spaľuje, pričom sa získava oxid siričitý, ktorý sa potom podrobí chemická reakcia s kyslíkom, čo vedie k tvorbe trioxidu. Ďalej sa kyselina sírová syntetizuje z trioxidu pridaním vody. Za normálnych podmienok je táto látka bezfarebná kvapalina s zlý zápach. Pri teplotách pod šestnásť stupňov Celzia oxid sírový tuhne a tvoria kryštály.

Oxid fosforečný

Oxidy kyselín zahŕňajú vo svojom zozname aj oxid fosforečný. Je to biela zasnežená hmota. Používa sa ako prostriedok na odstraňovanie vody, pretože veľmi aktívne interaguje s vodou, pričom v procese vytvára kyselinu fosforečnú (používa sa aj v chemický priemysel pochopiť to).

Oxid uhličitý

Je to najbežnejší z kyslých oxidov v prírode. Obsah tohto plynu v zložení zemskej atmosféry je asi jedno percento. Za normálnych podmienok je táto látka plynom, ktorý nemá farbu ani vôňu. Oxid uhličitý je široko používaný v potravinárskom priemysle: na výrobu sýtených nápojov, ako prášok do pečiva do cesta, ako konzervačná látka (pod označením E290). Skvapalnený oxid uhličitý sa používa na výrobu hasiacich prístrojov. Táto látka tiež zohráva obrovskú úlohu v prírode - pre fotosyntézu, v dôsledku ktorej je kyslík pre zvieratá životne dôležitý. Rastliny potrebujú oxid uhličitý. Táto látka sa uvoľňuje pri spaľovaní všetkých organických chemických zlúčenín bez výnimky.

Silica

Za normálnych podmienok má vzhľad bezfarebných kryštálov. V prírode ho možno nájsť vo forme mnohých rôznych minerálov, ako je kremeň, krištáľ, chalcedón, jaspis, topaz, ametyst, morion. Tento kyslý oxid sa aktívne používa pri výrobe keramiky, skla, abrazívnych materiálov, betónových výrobkov, káblov z optických vlákien. Táto látka sa tiež používa v rádiovom inžinierstve. V potravinárskom priemysle sa používa vo forme aditíva, zašifrovaného pod označením E551. Tu sa používa na zachovanie pôvodného tvaru a konzistencie produktu. Toto potravinový doplnok nájdete napríklad v instantnej káve. Okrem toho sa oxid kremičitý používa pri výrobe zubných pást.

heptoxid mangánu

Táto látka je hnedo-zelená hmota. Používa sa hlavne na syntézu kyseliny manganičitej pridaním vody do oxidu.

Oxid dusnatý

Je to bezfarebná tuhá látka vo forme kryštálov. Používa sa vo väčšine prípadov v chemickom priemysle na výrobu kyseliny dusičnej alebo iných oxidov dusíka.

Oxid chloritý a oxid chloričitý

Prvým je zeleno-žltý plyn, druhým je kvapalina rovnakej farby. Používajú sa najmä v chemickom priemysle na získanie zodpovedajúcich kyselín chlóru.

Získanie oxidov kyselín

Látky tejto skupiny je možné získať v dôsledku rozkladu kyselín pod vplyvom vysoké teploty. V tomto prípade sa vytvorí požadovaná látka a voda. Príklady reakcií: H2CO3 \u003d H20 + CO2; 2H3RO4 \u003d 3H20 + P205. Heptoxid mangánu možno získať vystavením manganistanu draselného koncentrovanému roztoku kyseliny síranovej. V dôsledku tejto reakcie sa vytvorí požadovaná látka, síran draselný a voda. Oxid uhličitý možno získať rozkladom karboxylová kyselina, interakcie uhličitanov a hydrogénuhličitanov s kyselinami, reakcie prášok na pečenie s kyselinou citrónovou.

Záver

Ak zhrnieme všetko napísané vyššie, môžeme povedať, že kyslé oxidy sú široko používané v chemickom priemysle. Len niekoľko z nich sa používa aj v potravinárskom a inom priemysle.

Oxidy kyselín sú veľká skupina anorganické chemické zlúčeniny, ktoré majú veľký význam a môžu byť použité na získanie širokej škály kyselín obsahujúcich kyslík. Do tejto skupiny patria aj dve dôležité látky: oxid uhličitý a oxid kremičitý, z ktorých prvá zohráva v prírode obrovskú úlohu a druhá je prezentovaná vo forme mnohých minerálov často používaných pri výrobe šperkov.

TO kyslých oxidov týkať sa:

  • všetky oxidy nekovov okrem nesoľotvorných (NO, SiO, CO, N 2 O);
  • oxidy kovov, v ktorých je mocenstvo kovu dosť vysoké (V alebo vyššie).

Príklady kyslých oxidov sú P205, Si02, B203, Te03, I205, V205, Cr03, Mn207. Chcel by som ešte raz upozorniť na skutočnosť, že oxidy kovov môžu byť aj kyslé. Známe školské príslovie "Oxidy kovov sú zásadité, nekovy kyslé!" - Toto je, prepáčte, úplný nezmysel.

TO zásadité oxidy zahŕňajú oxidy kovov, pre ktoré sú súčasne splnené dve podmienky:

  • valencia kovu v zlúčenine nie je príliš vysoká (podľa najmenej, nepresahuje IV);
  • látka nepatrí medzi amfotérne oxidy.

Typickými príkladmi zásaditých oxidov sú Na20, CaO, BaO a iné oxidy alkalických kovov a kovov alkalických zemín, FeO, CrO, CuO, Ag20, NiO atď.


Takže si to zhrňme. oxidy nekovy môže byť:
  • kyslé (a tých je prevažná väčšina);
  • nesolnotvorný (jednoducho si treba zapamätať zodpovedajúce 4 vzorce).
oxidy kovy môže byť:
  • zásadité (ak stupeň oxidácie kovu nie je príliš vysoký);
  • kyslé (ak je oxidačný stav kovu +5 alebo vyšší);
  • amfotérne (treba si zapamätať niekoľko vzorcov, ale treba si uvedomiť, že zoznam uvedený v prvej časti nie je vyčerpávajúci).

A teraz malý test aby ste si overili, ako dobre ste porozumeli téme "Klasifikácia oxidov". Ak je výsledok testu pod 3 bodmi, odporúčam vám, aby ste si článok ešte raz pozorne prečítali.


01. Oxid arzénový (V) je: a) hlavné; b) kyslé; c) amfotérne; d) nesolnotvorný. 02. Medzi hlavné oxidy patria: a) Na20 a SiO; b) Li20 a Cr203; c) MnO a Rb20; d) Si02 a P205. 03. Oxidy TeO 3 a NO sú v tomto poradí: a) kyslé a netvoriace soli; b) zásadité a kyslé; c) amfotérne a nesolitvorné; d) amfotérne a zásadité. 04. Skontrolujte skupinu, ktorá uvádza LEN kyslé oxidy: a) Re207, N204, Se02; b) Si02, C02, SiO; c) CrO, Cr203, Cr03; d) N20, NO, N205. 05. Vyberte nepravdivé tvrdenie: a) oxid kovu môže byť kyslý, zásaditý alebo amfotérny; b) prevažná väčšina oxidov nekovov je kyslá; c) medzi oxidmi, ktoré netvoria soli, nie je ani jeden obsahujúci kov; d) stupeň oxidácie nekovu v amfotérnom oxide sa pohybuje od -2 do -4.

Oxidy kyselín

Oxidy kyselín (anhydridy)- oxidy, ktoré vykazujú kyslé vlastnosti a tvoria zodpovedajúce kyseliny obsahujúce kyslík. Tvorené typickými nekovmi a niektorými prechodovými prvkami. Prvky v kyslých oxidoch typicky vykazujú oxidačné stavy od IV do VII. Môžu interagovať s niektorými zásaditými a amfotérnymi oxidmi, napríklad: oxid vápenatý CaO, oxid sodný Na 2 O, oxid zinočnatý ZnO alebo oxid hlinitý Al 2 O 3 (amfotérny oxid).

charakteristické reakcie

Oxidy kyselín môže reagovať s:

S03 + H20 -> H2S04

2NaOH + C02 => Na2C03 + H20

Fe203 + 3C02 => Fe2 (C03) 3

Oxidy kyselín možno prijať zo zodpovedajúcej kyseliny:

H2Si03 → Si02 + H20

Príklady

  • oxid manganičitý Mn207;
  • oxid dusnatý N02;
  • Oxid chlóru Cl 2 O 5, Cl 2 O 3

pozri tiež


Nadácia Wikimedia. 2010.

Pozrite sa, čo sú „oxidy kyselín“ v iných slovníkoch:

    oxidy kovov sú zlúčeniny kovov s kyslíkom. Mnohé z nich sa môžu spojiť s jednou alebo viacerými molekulami vody za vzniku hydroxidov. Väčšina oxidov je zásaditá, pretože ich hydroxidy sa správajú ako zásady. Niektorí však...... Oficiálna terminológia

    Oxid (oxid, oxid) binárna zlúčenina chemický prvok s kyslíkom v oxidačnom stave −2, v ktorom je samotný kyslík viazaný len na menej elektronegatívny prvok. Chemický prvok kyslík je druhý v elektronegativite ... ... Wikipedia

    Socha ovplyvnená kyslými dažďami Kyslé dažde všetky druhy meteorologických zrážok dážď, sneh, krupobitie, hmla, dážď so snehom, pri ktorých dochádza k poklesu pH zrážok vplyvom znečistenia ovzdušia oxidmi kyselín (zvyčajne ... Wikipedia

    Geografická encyklopédia

    oxidy- Kombinácia chemického prvku s kyslíkom. Autor: chemické vlastnosti všetky oxidy sa delia na soľotvorné (napríklad Na2O, MgO, Al2O3, SiO2, P2O5, SO3, Cl2O7) a nesoliace (napríklad CO, N2O, NO, H2O). Oxidy tvoriace soli sa delia na ... ... Technická príručka prekladateľa

    OXIDY- chem. zlúčeniny prvkov s kyslíkom (zastaraný názov sú oxidy); jedna z najdôležitejších tried chem. látok. O. vznikajú najčastejšie pri priamej oxidácii jednoduchých a zložitých látok. Napr. pri oxidácii uhľovodíkov O. ... ... Veľká polytechnická encyklopédia

    - (kyslé dažde), vyznačujúce sa vysokým obsahom kyselín (hlavne sírovej); hodnota pH<4,5. Образуются при взаимодействии атмосферной влаги с транспортно промышленными выбросами (главным образом серы диоксид, а также азота … Moderná encyklopédia

    zlúčeniny prvkov s kyslíkom. V kyslíku je oxidačný stav atómu kyslíka Ch2. Celá komunikácia patrí O. prvky s kyslíkom, okrem tých, ktoré obsahujú atómy O, navzájom spojené (peroxidy, superoxidy, ozonidy) a Comm. fluór s kyslíkom ... ... Chemická encyklopédia

    Dážď, sneh alebo dážď so snehom s vysokou kyslosťou. Kyslé zrážky sú spôsobené najmä emisiami oxidov síry a dusíka do atmosféry zo spaľovania fosílnych palív (uhlia, ropy a zemného plynu). Rozpúšťa sa v…… Collierova encyklopédia

    oxidy- spojenie chemického prvku s kyslíkom. Podľa chemických vlastností sa všetky oxidy delia na soľotvorné (napríklad Na2O, MgO, Al2O3, SiO2, P2O5, SO3, Cl2O7) a nesoliace (napríklad CO, N2O, NO, H2O). Solitvorné oxidy ... ... Encyklopedický slovník hutníctva


Oxidy sú komplexné látky pozostávajúce z dvoch prvkov, z ktorých jeden je kyslík. Oxidy môžu byť soľotvorné a nesolitvorné: jedným typom soľotvorných oxidov sú zásadité oxidy. Ako sa líšia od iných druhov a aké sú ich chemické vlastnosti?

Oxidy tvoriace soli sa delia na oxidy zásadité, kyslé a amfotérne. Ak zásadité oxidy zodpovedajú zásadám, potom kyslé oxidy zodpovedajú kyselinám a amfotérne oxidy zodpovedajú amfotérnym formáciám. Amfotérne oxidy sú zlúčeniny, ktoré v závislosti od podmienok môžu vykazovať buď zásadité alebo kyslé vlastnosti.

Ryža. 1. Klasifikácia oxidov.

Fyzikálne vlastnosti oxidov sú veľmi rôznorodé. Môžu to byť ako plyny (CO 2), tak pevné (Fe 2 O 3) alebo kvapalné látky (H 2 O).

Väčšina základných oxidov sú však pevné látky rôznych farieb.

oxidy, v ktorých prvky vykazujú najvyššiu aktivitu, sa nazývajú vyššie oxidy. Poradie zvyšovania kyslých vlastností vyšších oxidov zodpovedajúcich prvkov v periódach zľava doprava sa vysvetľuje postupným zvyšovaním kladného náboja iónov týchto prvkov.

Chemické vlastnosti základných oxidov

Zásadité oxidy sú oxidy, ktoré zodpovedajú zásadám. Napríklad zásadité oxidy K 2 O, CaO zodpovedajú zásadám KOH, Ca (OH) 2.

Ryža. 2. Zásadité oxidy a im zodpovedajúce zásady.

Bázické oxidy sú tvorené typickými kovmi, ako aj kovmi rôznej mocnosti v najnižšom oxidačnom stupni (napríklad CaO, FeO), reagujú s kyselinami a kyslými oxidmi za vzniku solí:

CaO (bázický oxid) + CO 2 (oxid kyseliny) \u003d CaCO 3 (soľ)

FeO (bázický oxid) + H2S04 (kyselina) \u003d FeSO4 (soľ) + 2H20 (voda)

Zásadité oxidy tiež interagujú s amfotérnymi oxidmi, čo vedie k tvorbe soli, napríklad:

S vodou reagujú iba oxidy alkalických kovov a kovov alkalických zemín:

BaO (bázický oxid) + H 2 O (voda) \u003d Ba (OH) 2 (báza kovu alkalických zemín)

Mnohé zásadité oxidy majú tendenciu sa redukovať na látky pozostávajúce z atómov jedného chemického prvku:

3CuO + 2NH3 \u003d 3Cu + 3H20 + N2

Pri zahrievaní sa rozkladajú iba oxidy ortuti a drahých kovov:

Ryža. 3. Oxid ortuti.

Zoznam hlavných oxidov:

Názov oxidu Chemický vzorec Vlastnosti
oxid vápenatý CaO nehasené vápno, biela kryštalická látka
oxid horečnatý MgO biela hmota, nerozpustná vo vode
oxid bárnatý BaO bezfarebné kryštály s kubickou mriežkou
Oxid meďnatý II CuO čierna látka prakticky nerozpustná vo vode
HgO červená alebo žltooranžová pevná látka
oxid draselný K2O bezfarebná alebo svetložltá látka
oxid sodný Na20 látka pozostávajúca z bezfarebných kryštálov
oxid lítny Li20 látka pozostávajúca z bezfarebných kryštálov, ktoré majú kubickú mriežkovú štruktúru

Ak ste v škole nemali radi chémiu, je nepravdepodobné, že si okamžite spomeniete, čo sú oxidy a aká je ich úloha v životnom prostredí. V skutočnosti ide o pomerne bežný typ zlúčeniny, ktorá sa v prostredí vyskytuje najčastejšie vo forme vody, hrdze, oxidu uhličitého a piesku. K oxidom patria aj minerály – druh horniny, ktorá má kryštalickú štruktúru.

Definícia

Oxidy sú chemické zlúčeniny, ktorých vzorec obsahuje aspoň jeden atóm kyslíka a atómy iných chemických prvkov. Oxidy kovov vo všeobecnosti obsahujú anióny kyslíka v oxidačnom stave -2. Významnú časť zemskej kôry tvoria tuhé oxidy, ktoré vznikli pri procese oxidácie prvkov kyslíkom zo vzduchu alebo vody. V procese spaľovania uhľovodíkov vznikajú dva hlavné oxidy uhlíka: oxid uhoľnatý (oxid uhoľnatý, CO) a oxid uhličitý (oxid uhličitý, CO 2).

Klasifikácia oxidov

Všetky oxidy sú zvyčajne rozdelené do dvoch veľkých skupín:

  • oxidy tvoriace soli;
  • oxidy netvoriace soli.

Solitvorné oxidy sú chemikálie, ktoré okrem kyslíka obsahujú kovové a nekovové prvky, ktoré pri kontakte s vodou tvoria kyseliny a v kombinácii so zásadami soli.

Oxidy tvoriace soli sa zase delia na:

  • zásadité oxidy, v ktorých sa po oxidácii z druhého prvku (1, 2 a niekedy aj 3-mocného kovu) stáva katión (Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, CuO, Ag 2 O, MgO, CaO, SrO BaO, HgO, MnO, CrO, NiO, Fr20, Cs20, Rb20, FeO);
  • kyslé oxidy, v ktorých je pri tvorbe soli druhý prvok naviazaný na negatívne nabitý atóm kyslíka (CO 2, SO 2, SO 3, SiO 2, P 2 O 5, CrO 3, Mn 2 O 7, N02, Cl205, Cl203);
  • amfotérne oxidy, v ktorých sa druhý prvok (3 a 4-mocné kovy alebo také výnimky ako oxid zinočnatý, oxid berýlium, oxid cínu a oxid olova) môže stať katiónom a pripojiť sa k aniónu (ZnO, Cr 2 O 3, Al 2 03, SnO, Sn02, PbO, Pb02, Ti02, Mn02, Fe203, BeO).

Nesolnotvorné oxidy nevykazujú ani kyslé, ani zásadité, ani amfotérne vlastnosti a ako už názov napovedá, netvoria soli (CO, NO, NO 2, (FeFe 2)O 4).

Vlastnosti oxidov

  1. Atómy kyslíka v oxidoch sú vysoko reaktívne. Vzhľadom na to, že atóm kyslíka je vždy negatívne nabitý, vytvára stabilné chemické väzby s takmer všetkými prvkami, čo vedie k širokej škále oxidov.
  2. Ušľachtilé kovy ako zlato a platina sú cenené, pretože prirodzene neoxidujú. Korózia kovov vzniká v dôsledku hydrolýzy alebo oxidácie kyslíkom. Kombinácia vody a kyslíka len urýchľuje rýchlosť reakcie.
  3. V prítomnosti vody a kyslíka (alebo jednoducho vzduchu) prebieha oxidačná reakcia niektorých prvkov, ako je sodík, rýchlo a môže byť pre človeka nebezpečná.
  4. Oxidy vytvárajú na povrchu ochranný oxidový film. Príkladom je hliníková fólia, ktorá vďaka potiahnutiu tenkou vrstvou oxidu hlinitého koroduje oveľa pomalšie.
  5. Oxidy väčšiny kovov majú polymérnu štruktúru, vďaka čomu nie sú zničené pôsobením rozpúšťadiel.
  6. Oxidy sa rozpúšťajú pôsobením kyselín a zásad. Oxidy, ktoré môžu reagovať s kyselinami aj zásadami, sa nazývajú amfotérne. Kovy spravidla tvoria zásadité oxidy, nekovy - kyslé oxidy a amfotérne oxidy sa získavajú z alkalických kovov (metaloidy).
  7. Množstvo oxidu kovu môže byť znížené pôsobením niektorých organických zlúčenín. Takéto redoxné reakcie sú základom mnohých dôležitých chemických transformácií, ako je detoxikácia liečiv enzýmami P450 a produkcia etylénoxidu, ktorý sa potom používa na výrobu nemrznúcej zmesi.

Tých, ktorí majú radi chémiu, budú zaujímať aj nasledujúce články.