Ebben a feladatban a következő oxidok természetét kell bizonyítania:

Írja le az egyes oxidok természetének meghatározásának sorrendjét.

• Először határozza meg, hogy az egyes oxidok milyen tulajdonságokkal rendelkeznek;
• Ezután írja le az egyes tulajdonságok definícióját;
• Írjon reakcióegyenleteket, amelyek megerősítik az egyes oxidok tulajdonságait!

Határozza meg az ón-oxid tulajdonságait!

SnO - ón-oxid. Amfoter tulajdonságokkal rendelkezik, ezért ez az oxid savakkal és lúgokkal egyaránt reagálhat. Ebben az esetben ennek az oxidnak az alapvető tulajdonságai a dominánsabbak.

Reakció híg savakkal.

SnO + H2SO4 = SnSO4 + H2O.

Reakció tömény savakkal.

SnO + 3HCl = H + H2O.

Reakció lúgokkal.

SnO + 2NaOH = Na2SnO2 + H2O.

Határozza meg a kalcium-oxid tulajdonságait!

CaO - kalcium-oxid. Ez az oxid alapvető tulajdonságokkal rendelkezik. Ebből következik, hogy ez az oxid savakkal és savas oxidokkal reagálva sókat képez.

Jellegzetes reakcióegyenletek.

Reakció savas oxidokkal.

CaO + SO2 = CaSO3.

Reakció savakkal.

CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O.

Határozza meg a szén-dioxid tulajdonságait!

CO2 - szén-dioxid. Ez az oxid savas oxid, mert reakcióba lép bázikus oxidokkal és bázisokkal sókat képezve.

Jellegzetes reakcióegyenletek.

Reakció bázikus oxiddal.

CO2 + Na2O = Na2CO3.

Reakció lúgokkal.

CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O.

SnO. Ón-oxid. Az ón(II)-oxid levegőben stabil, amfoter, túlnyomórészt az alapvető tulajdonságokkal. Vízben és híg lúgos oldatokban kevéssé oldódik.

SnO + 2NaOH = Na2SnO2 + H2O.

Híg savakban oldódik.

SnO + H2SO4 = SnSO4 + H2O

Tömény savakban oldódik.

SnO + 3HCl = H + H2O

CaO. A kalcium-oxid egy bázikus oxid. Hogyan reagál egy bázikus oxid savas oxidokkal és savakkal, és sókat képez.

CaO + SO2 = CaSO3

CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O

CO2. Szén-monoxid. Által kémiai tulajdonságok A szén-dioxid egy savas oxid. Vízben oldva képződik szénsav. Lúgokkal reagál, karbonátokat és bikarbonátokat képezve.

CaO + CO2 = CaCO3.

KOH + CO2 = KHCO3.

Az oxidok összetett anyagok, amelyek két elemből állnak, amelyek közül az egyik az oxigén (K - O - K; Ca « O; 0 « Sb0 stb.). Minden oxidot nem sóképzőre és sóképzőre osztanak. A néhány nem sóképző oxid nem reagál sem savakkal, sem bázisokkal. Ide tartozik a nitrogén-monoxid (I) N20, a nitrogén-monoxid (I) N0 stb. A sóképző oxidokat bázikusra, savasra és amfoterre osztják. A bázikus oxidok, amelyek savakkal vagy savas oxidokkal reagálva sókat képeznek. Tehát például: CuO + H2S04 - CuS04 + H20, MgO + CO2 = MgC03. Csak a fém-oxidok lehetnek bázikusak. Azonban nem minden fém-oxid bázikus – sok közülük amfoter vagy savas (például a Cr2O3 egy amfoter oxid, a CrO3 pedig egy savas oxid). A bázikus oxidok egy része vízben oldódik, és a megfelelő bázisokat képezi: Na20 + H20 - 2NaOH. Azokat az oxidokat, amelyek bázisokkal vagy bázikus oxidokkal reagálva sókat képeznek, savas oxidoknak nevezzük. Tehát például: S02 + 2K0H - K2S03 + H20, P4O10 + bCaO = 2Ca3(P04)2. Tipikus nemfémek oxidjai, valamint számos fém oxidjai magasabb fokozatok oxidáció (B203; N205; Mn207). Sok savas oxid (más néven anhidridek) vízzel egyesülve savakat képez: N203 + H20 - 2HN02. Az amfoter oxidok azok, amelyek savakkal és bázisokkal reagálva sókat képeznek. Az amfoter oxidok közé tartoznak a következők: ZnO; A1203; Sg203; Mn02; Fe2O3 stb. Például a cink-oxid amfoter jellege akkor nyilvánul meg, amikor mindkettővel kölcsönhatásba lép sósav, és kálium-hidroxiddal: ZnO + 2HC1 = ZnCl2 + H20, ZnO + 2 KOH = K2Zn02 + H20, ZnO + 2KOH + H20 - K2. A savas oldatokban oldhatatlan oxidok és hidroxidok amfoter jellegét több kutatás is bizonyítja. összetett reakciók. Így az alumínium és a króm (III) kalcinált oxidjai gyakorlatilag oldhatatlanok savas oldatokban és lúgokban. A kálium-diszulfáttal való egyesülésük reakciójában az oxidok fő tulajdonságai jelennek meg: A1203 + 3K2S207 « 3K2S04 + A12(S04)3. Ha hidroxiddal egyesítjük, savas tulajdonságok oxidok: A1203 + 2KOH - 2KA102 4-H20. Így az amfoter oxidok mind a bázikus, mind a savas oxidok. Vegye figyelembe, hogy más amfoter oxidok a tulajdonságok kettőssége abban fejezhető ki változó mértékben. Például a cink-oxid egyformán könnyen oldódik savakban és lúgokban, azaz ebben az oxidban a bázikus és a savas funkciók megközelítőleg azonos mértékben fejeződnek ki. A vas(III)-oxid - Fe203 - túlnyomórészt bázikus tulajdonságokkal rendelkezik; Csak akkor mutat savas tulajdonságokat, ha magas hőmérsékleten lúgokkal lép kölcsönhatásba: Fe2O3 + 2NaOH « 2NaFe02 + H20. Módszerek oxidok előállítására [T] Előállítás ebből egyszerű anyagok: 2Ca + 02 = 2CaO. \2\ Bomlás összetett anyagok: a) oxidok lebontása 4Cr03 = 2Cr203 + 302!; b) hidroxidok bomlása Ca(OH)2 = CaO + H20; c) savak lebontása H2CO3 = H2O + CO2T; d) sók lebontása Savak - oxidálószerek kölcsönhatása fémekkel és nemfémekkel: Cu + 4HN03(Koim, = Cu(N03)2 + 2N02t + 2H20, C + 2H2S04 (koid, - CO2| + 2S02t + 2H20. Elmozdulás illékony oxid magas hőmérsékleten kevésbé illékony: Na2CO„ + Si02 = Na2Si03 + C02 f. fúzió Kérdések és feladatok az önálló megoldáshoz L Jelölje, melyik szervetlen anyagok oxidoknak nevezzük. Mi az oxidok só- és nem sóképzőkre való szétválasztásának hátterében; Milyen kémiai tulajdonságok szerint osztják fel a sóképző oxidokat bázikusra, savasra és amfoterre. 2. Határozza meg, milyen típusúak a következő oxidok: CaO, SiO, BaO, Si02, S03, P4O10, FeO, CO, ZnO, Cr2O3, NO! 3. Jelölje meg, mely bázisok felelnek meg a következő oxidoknak: Na20, CaO, A1203, CuO, FeO, Fe203. 4. Jelölje meg, mely savanhidridek a következő oxidok: C02, S02, S03, N203, N205, Cr03, P4O10. 5. Jelölje meg, hogy az alábbi oxidok közül melyek oldódnak vízben: CaO, CuO, Cr203, Si02, FeO, K20, CO, N02, Cr03, ZnO, A1203! 6. Jelölje meg, hogy az alábbi anyagok közül a szén-monoxid (IV) mely anyagokkal lép reakcióba: S02, KOH, H20, Ca(OH)2, CaO. 7. Írja fel a következő fő oxidok tulajdonságait tükröző reakcióegyenleteket: FeO, Cs20, HgO, Bi203! Írjon reakcióegyenleteket, amelyek bizonyítják a következő oxidok savasságát: S03, Mn207, P4O10, Cr03, Si02! 9. Mutassa be, hogyan tudja bizonyítani a következő oxidok amfoter jellegét: ZnO, Al2O3, Cr2O3! 10. A kén(IV)-oxid előállítására vonatkozó reakciók példáján adja meg az oxidok előállításának főbb módszereit! 11. Egészítse ki a következő kémiai reakciók egyenleteit, tükrözve az oxidok előállításának módszereit: 1) Li + 02 -> 2) Si2H6 + 02 - 3) PbS + 02 4) Ca3P2 + 02 5) Al(OH)3 - 6 ) Pb(N03) 2 U 7) HgCl2 + Ba(OH)2 8) MgC03 + HN03 - 9) Ca3(P04)2 + Si02 - 10) C02 + C £ 11) Cu + HNO3 (30o/o) 12 GBP ) C + H2S04 ( konc) 12. Határozza meg az oxid képletét, az elem alkotja+2 oxidációs állapotú, ha ismert, hogy 4,05 g feloldásához 3,73 g sósavra volt szükség. Válasz: C&O. 13. Szén-monoxid (IV) nátrium-hidroxiddal való reakciója során 21 g nátrium-hidrogén-karbonát képződik. Határozza meg a szén-monoxid térfogatát (IV) és a só előállításához felhasznált nátrium-hidroxid tömegét. Válasz: 5,6 l C02; 10 g NaOH. 14. 40 mol víz elektrolízise során 620 g oxigén szabadult fel. Határozza meg az oxigénhozamot. Válasz: 96,9%. Határozzuk meg a savas és a tömegét közepes sók, amelyet 5,6 l SO2 kálium-hidroxiddal való reagáltatásával kaphatunk. Mekkora a lúg tömege az egyes esetekben? Válasz: 30 g KHS03; 39,5 g K2S03; 14 g KOH; 28 g CON. 16. Határozza meg a legegyszerűbb képlet 68,4% krómot és 31,6% oxigént tartalmazó vegyület. Válasz: SG203. 17. Határozza meg az oxidban lévő mangán oxidációs fokát, ha ismert, hogy 1 g mangán 1,02 g oxigént tartalmaz! Válasz: +7. 18. Egy vegyértékű elem oxidjában az oxigén tömeghányada 53,3%. Nevezze el az elemet. Válasz: lítium. 19. Határozza meg 188 g kálium-oxid feloldásához szükséges víz tömegét, ha oldatot kapott tömeghányad KOH 5,6%. Válasz: 3812 g 20. Ha 32 g vas(III)-oxidot redukálunk szénnel, 20,81 g vas keletkezik. Határozza meg a vashozamot! Válasz: 90%.

Nem sóképző (közömbös, közömbös) oxidok CO, SiO, N 2 0, NO.

Sóképző oxidok:

Alapvető. Oxidok, amelyek hidrátjai bázisok. +1 és +2 (ritkábban +3) oxidációs állapotú fém-oxidok. Példák: Na 2 O - nátrium-oxid, CaO - kalcium-oxid, CuO - réz(II)-oxid, CoO - kobalt(II)-oxid, Bi 2 O 3 - bizmut (III)-oxid, Mn 2 O 3 - mangán (III) oxid).

Amfoter. Oxidok, amelyek hidrátjai amfoter hidroxidok. +3 és +4 (ritkábban +2) oxidációs állapotú fém-oxidok. Példák: Al 2 O 3 - alumínium-oxid, Cr 2 O 3 - króm (III) oxid, SnO 2 - ón (IV) oxid, MnO 2 - mangán (IV) oxid, ZnO - cink-oxid, BeO - berillium-oxid.

Savas. Oxidok, amelyek hidrátjai oxigéntartalmú savak. Nem fém oxidok. Példák: P 2 O 3 - foszfor-oxid (III), CO 2 - szén-oxid (IV), N 2 O 5 - nitrogén-oxid (V), SO 3 - kén-oxid (VI), Cl 2 O 7 - klór-oxid ( VII). +5, +6 és +7 oxidációs állapotú fém-oxidok. Példák: Sb 2 O 5 - antimon (V)-oxid. CrOz - króm (VI) oxid, MnOz - mangán (VI) oxid, Mn 2 O 7 - mangán (VII) oxid.

Az oxidok természetének változása a fém oxidációs állapotának növekedésével

Fizikai tulajdonságok

Az oxidok szilárd, folyékony és gáz halmazállapotúak, különböző színűek. Például: réz(II)-oxid CuO fekete, kalcium-oxid CaO fehér - szilárd anyagok. A kén-oxid (VI) SO 3 színtelen illékony folyadék, a szén-monoxid (IV) CO 2 pedig színtelen gáz normál körülmények között.

Az összesítés állapota

CaO, CuO, Li 2 O stb. bázikus oxidok; ZnO, Al 2 O 3, Cr 2 O 3 és egyéb amfoter oxidok; SiO 2, P 2 O 5, CrO 3 és más savas oxidok.

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

Gáznemű:

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

vízben oldhatóság

Oldódó:

a) alkáli- és alkáliföldfémek bázikus oxidjai;

b) szinte minden savas oxid (kivétel: SiO 2).

Oldhatatlan:

a) minden egyéb bázikus oxid;

b) minden amfoter oxid

Kémiai tulajdonságok

1. Sav-bázis tulajdonságok

A bázikus, savas és amfoter oxidok közös tulajdonságai a sav-bázis kölcsönhatások, amelyeket a következő diagram szemléltet:

(csak alkáli- és alkáliföldfém-oxidokhoz) (kivéve SiO 2).

Az amfoter oxidok, amelyek bázikus és savas oxidokkal is rendelkeznek, kölcsönhatásba lépnek erős savakés lúgok:

2. Oxidatív - helyreállító tulajdonságok

Ha az elem rendelkezik változó mértékű oxidáció (s.o.), majd alacsony s-vel rendelkező oxidjai. O. redukáló tulajdonságokat mutathatnak, az oxidok pedig magas c. O. - oxidatív.

Példák azokra a reakciókra, amelyekben az oxidok redukálószerként működnek:

Oxidok oxidációja alacsony c. O. oxidokhoz magas c. O. elemeket.

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

A szén (II)-monoxid redukálja a fémeket az oxidjaiból és a hidrogént a vízből.

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

C +2 O + H 2 O = H 2 + 2C +4 O 2

Példák azokra a reakciókra, amelyekben az oxidok oxidálószerként működnek:

Oxidok redukciója magas o-val. elemek oxidokká alacsony c. O. vagy egyszerű anyagokra.

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

Oxidok használata alacsony aktivitású fémek szerves anyagok oxidációjához.

Néhány oxid, amelyben az elemnek van egy köztes c. o., aránytalanságra képes;

Például:

2NO 2 + 2NaOH = NaNO 2 + NaNO 3 + H 2 O

Megszerzési módszerek

1. Egyszerű anyagok - fémek és nemfémek - kölcsönhatása oxigénnel:

4Li + O 2 = 2Li 2O;

2Cu+O2=2CuO;

4P + 5O 2 = 2P 2 O 5

2. Kiszáradás oldhatatlan bázisok, amfoter hidroxidokés néhány sav:

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. Egyes sók lebontása:

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. Összetett anyagok oxigénnel történő oxidációja:

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

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

4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O

5. Oxidáló savak redukciója fémekkel és nemfémekkel:

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 (hígított) + S = H 2 SO 4 + 2NO

6. Oxidok interkonverziói redox reakciók során (lásd az oxidok redox tulajdonságait).

Az oxigénből és a periódusos rendszer bármely más eleméből álló kémiai vegyületeket oxidoknak nevezzük. Tulajdonságaiktól függően bázikusra, amfoterre és savasra osztják őket. Az oxidok természete elméletileg meghatározható és gyakorlatias módon.

Szükséged lesz

• - periodikus rendszer;
• - üvegáru;
• - kémiai reagensek.

Utasítás

Jól ismernie kell a tulajdonságok változását kémiai elemek a D.I. táblázatban elfoglalt helyüktől függően. Mengyelejev. Tehát ismételje meg időszakos törvény, elektronikus szerkezet atomok (az elemek oxidációs állapota attól függ) és így tovább.

Anélkül, hogy gyakorlati lépésekhez folyamodna, az oxid természetét csakis meghatározhatja periódusos táblázat. Hiszen köztudott, hogy időszakonként, balról jobbra haladva lúgos tulajdonságok az oxidokat amfoterek, majd savasak helyettesítik. Például be III időszak a nátrium-oxid (Na2O) bázikus tulajdonságokat mutat, az alumínium oxigénnel alkotott vegyülete (Al2O3) amfoter jellegű, a klór-oxid (ClO2) savas.

Ne feledje, hogy a fő alcsoportokban az oxidok lúgos tulajdonságai felülről lefelé nőnek, és a savasság éppen ellenkezőleg, gyengül. Így az I. csoportban a cézium-oxid (CsO) erősebb bázikusságú, mint a lítium-oxid (LiO). Az V. csoportban a nitrogén-oxid (III) savas, a bizmut-oxid (Bi2O5) pedig már bázikus.

Egy másik módszer az oxidok természetének meghatározására. Tegyük fel, hogy feladatot kapunk empirikusan bizonyítja a kalcium-oxid (CaO), az ötértékű foszfor-oxid (P2O5(V)) és a cink-oxid (ZnO) bázikus, amfoter és savas tulajdonságait.

Először vegyen két tiszta kémcsövet. A palackokból vegyszeres spatulával öntsünk az egyikbe egy kevés CaO-t, a másikba P2O5-öt. Ezután öntsön 5-10 ml desztillált vizet mindkét reagensbe. Üveg rúd addig keverjük, amíg a por teljesen fel nem oldódik. Mártsunk lakmuszpapírt mindkét kémcsőbe. Ahol a kalcium-oxid található, az indikátor a következő lesz kék színű, ami a vizsgált vegyület alapvető természetének bizonyítéka. A foszfor (V)-oxidot tartalmazó kémcsőben a papír megpirul, ezért a P2O5 savas oxid.

Mivel a cink-oxid nem oldódik vízben, reagáljon savval és hidroxiddal, hogy bebizonyítsa, hogy amfoter. Mindkét esetben ZnO kristályok lépnek be kémiai reakció. Például:
ZnO + 2KOH = K2ZnO2 + H2O
3ZnO + 2H3PO4-> Zn3(PO4)2? + 3H2O

jegyzet

Ne feledje, hogy az oxid tulajdonságainak természete közvetlenül függ az összetételében szereplő elem vegyértékétől.

Hasznos tanács

Ne felejtsük el, hogy vannak úgynevezett közömbös (nem sóképző) oxidok is, amelyek normál körülmények között nem lépnek reakcióba sem hidroxidokkal, sem savakkal. Ide tartoznak az I. és II. vegyértékű nemfém-oxidok, például: SiO, CO, NO, N2O stb., de vannak „fémesek” is: MnO2 és néhány más.