Презентації та публікації

Оксиди (окисли) - це складні хімічні речовини, що представляють собою хімічні сполуки простих елементів з киснем. Вони бувають солеутворюючі і такі, що не утворюють солі. При цьому солеутворюючі бувають 3-х типів: основні (від слова "основа"), кислотні та амфотерні.

Прикладом окислів, що не утворюють солі, можуть бути: NO (окис азоту) - являє собою безбарвний газ, без запаху. Він утворюється під час грози в атмосфері. CO (окис вуглецю) - газ без запаху, утворюється при згоранні вугілля. Його зазвичай називають чадним газом. Існують і інші оксиди, що не утворюють солі. Тепер розберемо докладніше кожен вид солеутворюючих окислів.

Основні оксиди

Основні оксиди - це складні хімічні речовини, які утворюють солі при хімічній реакції з кислотами або кислотними оксидами і не реагують з основами або основними оксидами. Наприклад, до основних належать такі:

K₂O (окис калію), CaO (оксид кальцію), FeO (окис заліза 2 - валентного).

Кислотні оксиди - це складні хімічні речовини, які утворюють солі при хімічній взаємодії з основами або основними оксидами і не взаємодіють з кислотними оксидами.

Прикладами кислотних оксидів можуть бути:

CO₂ (всім відомий вуглекислий газ), P₂O₅ - оксид фосфору (утворюється при згоранні на повітрі білого фосфору), SO₃ - триокис сірки - це речовина, яку використовують для отримання сірчаної кислоти.

Амфотерні оксиди - це складні хімічні речовини, які утворюють солі при хімічній взаємодії і з кислотами (або кислотними оксидами) і основами (або основними оксидами). Найбільш часте застосування слово "амфотерний" в нашому випадку відноситься до оксидів металів.

Прикладом амфотерних оксидів можуть бути:

ZnO - окис цинку (білий порошок, що часто застосовується в медицині для виготовлення масок і кремів), Al₂O₃ - окис алюмінію (називають ще "глиноземом").

Хімічні властивості амфотерних оксидів унікальні тим, що вони можуть вступати в хімічні реакції, відповідно як з основами так і з кислотами.

Отримання оксидів здійснюють різними способами. Це може відбуватися фізичним та хімічним способами. Найпростішим способом є хімічна взаємодія простих елементів з киснем. Наприклад, результатом процесу горіння або одним з продуктів цієї хімічної реакції є оксиди. Наприклад, якщо розпечений залізний прутик, та й не тільки залізний (можна взяти цинк Zn, олово Sn, свинець Pb, мідь Cu, - тобто все, що є під рукою) помістити в колбу з киснем, то відбудеться хімічна реакція окислення заліза, яка супроводжується яскравим спалахом і іскрами. Продуктом реакції буде чорний порошок оксиду заліза FeO:

2Fe + O₂ = 2FeO

Повністю аналогічні хімічні реакції з іншими металами і неметалами, Наприклад: цинк згорає в кисні з утворенням оксиду цинку

2Zn + O₂ = 2ZnO

Горіння вугілля супроводжується утворенням відразу двох оксидів: чадного газу і вуглекислого газу

2C + O₂ = 2CO - утворення чадного газу.

C + O₂ = CO₂ - утворення вуглекислого газу. Цей газ утворюється, якщо кисню мається в більш, ніж достатній кількості, тобто в будь-якому випадку спочатку протікає реакція з утворенням чадного газу, а потім чадний газ окислюється, перетворюючись на вуглекислий газ.

Отримання оксидів можна здійснити іншим способом - шляхом хімічної реакції розкладання. Наприклад, для отримання оксиду заліза або оксиду алюмінію необхідно прожарити на вогні відповідні основи цих металів:

Fe (OH) 2 = FeO + H2O

а також при розкладанні окремих кислот:

H₂CO₃ = H₂O + CO₂ - розкладання вугільної кислоти

H₂SO₃ = H₂O + SO₂ - розкладання сірчистої кислоти

Отримання оксидів можна здійснити з солей металів при сильному нагріванні, наприклад:

CaCO₃ = CaO + CO₂ - прожарюванням крейди отримують окис кальцію (або негашене вапно) і вуглекислий газ.

Cu(NO₃)₂ = 2CuO + 4NO₂ + O₂ - в цій реакції розкладання виходить відразу два оксиди: міді CuO (чорного кольору) і азоту NO₂ (його ще називають бурим газом через його дійсно бурий колір).

Ще одним способом, яким можна здійснити отримання оксидів - це окислювально-відновні реакції, наприклад:

S + H₂SO₄ (конц.) = 3SO₂ + 2H₂O

Відомі такі оксиди хлору: Cl₂O₇, ClO₂, Cl₂O, Cl₂O₆. Всі вони, за винятком Cl₂O₇, мають жовте або помаранчеве забарвлення і не стійкі, особливо ClO₂, Cl₂O₆. Всі оксиди хлору вибухонебезпечні і є дуже сильними окислювачами.

Реагуючи з водою, вони утворюють відповідні кислотовмісткі і хлоровмісткі кислоти :

Cl₂O + H₂O = 2HClO - Хлорнуватиста кислота

Азот - газ, який утворює 5 різних сполук з киснем - 5 оксидів азоту. А саме:

- N₂O - геміоксид азоту. Інша його назва відома в медицині під назвою звеселяючий газ або закис азоту - це безбарвний солодкуватий і приємний на смак на газ.

- NO - монооксид азоту – безбарвний газ, що не має ні смаку, ні запаху.

- N₂O₃ - азотистий ангідрид - безбарвна кристалічна речовина

- NO₂ - діоксид азоту. Інша його назва - бурий газ - газ дійсно має буро-коричневий колір

- N₂O₅ - азотний ангідрид - синя рідина, що кипить при температурі 3,5 ⁰C

З усіх цих перерахованих сполук азоту найбільший інтерес в промисловості представляють NO - монооксид азоту і NO₂ - діоксид азоту. Моноксид азоту (NO) і закис азоту N₂O не реагують ні з водою, ні з лугами. Азотистий ангідрид (N₂O₃) при реакції з водою утворює слабку і нестійку азотисту кислоту HNO₂, яка на повітрі поступово переходить у більш стійку хімічну речовину азотну кислоту.

Залізо утворює два оксиди: FeO - оксид заліза (2 - валентний) - порошок чорного кольору, який отримують відновленням оксиду заліза (3 - валентного) чадним газом за такою хімічною реакцією:

Fe₂O₃ + CO -> 2FeO + CO₂

Цей основний оксид, легко вступає в реакції з кислотами. Він має відновлювальні властивості і швидко окислюється в оксид заліза (3 - валентний).

FeO + O₂ -> 2Fe₂O₃

Оксид заліза (3 - валентний) - червоно-бурий порошок (гематит), що володіє амфотерними властивостями (може взаємодіяти і з кислотами і з лугами). Але кислотні властивості цього оксиду виражені настільки слабо, що найбільш часто його використовують, як основний оксид.

Є ще так званий змішаний оксид заліза Fe₃O₄. Він утворюється при горінні заліза, добре проводить електричний струм і має магнітні властивості (його називають магнітним залізняком або магнетитом).

Якщо залізо згорає, то в результаті реакції горіння утворюється окалина, що складається відразу з двох оксидів: оксиду заліза (III) і (II) валентні.

Оксид сірки SO₂ - або сірчистий газ відноситься до кислотних оксидів, але кислоту не утворює, хоча добре розчиняється у воді - 40л оксиду сірки в 1 л води (для зручності складання хімічних рівнянь такий розчин називають сірчистою кислотою).

За нормальних обставин - це безбарвний газ з різким і задушливим запахом горілої сірки. При температурі всього -10 ⁰C його можна перевести в рідкий стан.

У присутності каталізатора - оксиду ванадію (V₂O₅) оксид сірки приєднує кисень і перетворюється на триоксид сірки

2SO₂ + O₂ -> 2SO₃

Розчинений у воді сірчистий газ - оксид сірки SO₂ - дуже повільно окислюється, внаслідок чого сам розчин перетворюється на сірчану кислоту

Якщо сірчистий газ пропускати через розчин лугу, наприклад, гідроксиду натрію, то утворюється сульфіт натрію (або гідросульфіт - дивлячись скільки взяти лугу та сірчистого газу)

NaOH + SO₂ + H₂O - > 2NaHSO₃ - сірчистий газ узятий в надлишку

Якщо сірчистий газ не реагує з водою, то чому його водний розчин дає кислу реакцію?! Так, не реагує, але він сам окислюється у воді, приєднуючи до себе кисень. І виходить, що у воді накопичуються вільні атоми водню, які і дають кислу реакцію (можете перевірити яким-небудь індикатором!)

Схожі презентації: