Basme

Cu ce reacționează oxizii? Lecții de chimie anorganică pentru pregătirea pentru examenul de stat unificat. Reacționează cu unele nemetale

Când ați studiat proprietățile chimice ale apei, ați învățat că mulți oxizi (oxizi) ai nemetalelor, atunci când reacţionează cu apa, formează acizi, de exemplu:

SO3 + H2O = H2SO4 + Q

Unii oxizi metalici, atunci când interacționează cu apa, formează baze (alcali), de exemplu:

CaO + H2O = Ca(OH)2 + Q

Cu toate acestea, proprietatea oxizilor de a reacționa cu apa nu este comună tuturor substanțelor din această clasă. Mulți oxizi, cum ar fi dioxidul de siliciu SiO 2, monoxidul de carbon CO, oxidul de azot NO, oxidul de cupru CuO, oxidul de fier Fe 2 O 3 etc., nu interacționează cu apa.

Interacțiunea oxizilor cu acizii

Știți că unii oxizi de metal reacționează cu acizii formând sare și apă, de exemplu:

CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O

Interacțiunea oxizilor cu bazele

Unii oxizi (dioxid de carbon CO 2, dioxid de sulf SO 2, anhidrida fosforică P 2 O 5 etc.) nu reacţionează cu acizii pentru a forma sare şi apă. Să aflăm: interacționează cu bazele?

Umpleți un balon uscat cu dioxid de carbon și turnați sodă caustică NaOH în el. Închidem balonul cu un dop de cauciuc cu un tub de sticlă introdus în el și un tub de cauciuc cu o clemă plasată la capătul liber. Când atingem balonul cu mâna, simțim că paharul se încălzește. Pe pereții interiori ai balonului au apărut picături de apă. Toate acestea sunt semne ale unei reacții chimice. Dacă dioxidul de carbon a reacționat cu soda caustică, atunci putem presupune că s-a creat un vid în balon. Pentru a verifica acest lucru, după ce balonul s-a răcit la temperatura camerei, coborâți capătul tubului de cauciuc al dispozitivului în cristalizator cu apă și deschideți clema. Apa se va repezi rapid în balon. Ipoteza noastră despre vidul din balon a fost confirmată - dioxidul de carbon interacționează cu soda caustică. Unul dintre produșii de reacție este apa. Care este compoziția solidului rezultat?

NaOH + CO2 = H2O + ? +Q

Se știe că dioxidul de carbon corespunde hidratului de oxid (oxid) - acid carbonic H 2 CO 3. Substanța solidă formată în balon este o sare a acidului carbonic - carbonat de sodiu Na 2 CO 3.

Pentru a forma o moleculă de carbonat de sodiu, sunt necesare două molecule de hidroxid de sodiu:

2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O + Q

Când dioxidul de carbon a reacţionat cu soda caustică, s-a obţinut sarea de carbonat de sodiu Na2C03 şi apă.

Pe lângă dioxidul de carbon, există mult mai mulți oxizi (SO 2, SO 3, SiO 2, P 2 O 5 etc.) care reacționează cu alcalii pentru a forma sare și apă.

Rolul chimiei în progresul științific și tehnologic este mare. Multe substanțe simple și complexe sunt utilizate în diverse domenii ale construcțiilor, producției și agriculturii. Printre acestea există un număr suficient de compuși anorganici. Cele mai importante clase de compuși anorganici includ oxizi, baze, acizi și săruri.

Oxizi

Oxid- o substanță complexă care include două elemente, dintre care unul este oxigenul în stare de oxidare - 2. Formula generală a oxizilor este E x O y, unde x este numărul de atomi ai elementului; y este numărul de atomi de oxigen.

Compoziția oxizilor

Compoziția oxidului este determinată de starea de oxidare pozitivă a elementului care formează oxidul.

Numele oxidului constă din cuvântul „oxid” și numele elementului. Dacă un element prezintă valență variabilă, atunci valența este plasată în paranteze lângă numele oxidului:

Na 2 O - oxid de sodiu;

SO 3 - oxid de sulf (VI);

Obținerea oxizilor

Obținerea oxizilor:

a) oxidarea elementelor cu oxigen

4Al + 3O2 = 2Al2O3;

S + O2 = S02;

b) în timpul descompunerii substanţelor complexe

Ca(OH)2 → CaO + H20;

H2S03 → S02 + H20;

c) în timpul oxidării substanţelor complexe

2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O.

Clasificarea oxizilor

Pe baza proprietăților lor chimice, oxizii sunt împărțiți în formatoare de sareȘi neformatoare de sare sau indiferent (CO, NO, N2O, SiO).

Produșii de interacțiune a oxizilor cu apa se numesc hidroxizi, care pot fi baze (NaOH, Cu(OH) 2), acizi (H 2 SO 4, H 3 PO 4), hidroxizi amfoteri (Zn(OH) 2 = H 2 ). ZnO2).

Oxizii care formează sare sunt împărțiți în de bază, acidȘi amfoter.

Principal se numesc oxizi carora le corespunde baza: CaO → Ca(OH) 2, acid- căruia îi corespunde acidul: CO 2 → H 2 CO 3 . Amfoter Oxizii corespund atât acizilor cât și bazelor:

Zn(OH) 2 ← ZnO → H 2 ZnO 2 .

De bază oxizii formează metale, acid- nemetale și unele metale ale subgrupurilor subsidiare, amfoter- metale amfotere.

Proprietățile chimice ale oxizilor

Reacţionează oxizii bazici:

1) cu apă pentru a forma baze:

Na20 + H20 = 2NaOH;

CaO + H20 = Ca(OH)2;

2) cu compuși acizi (oxizi acizi, acizi) cu formare de săruri și apă:

CaO + C02 = CaC03;

CaO + 2HCI = CaCI2 + H20;

3) cu compuși de natură amfoteră:

Li20 + Al203 = 2Li Al02;

3NaOH + Al(OH)3 = Na3Al03 + 3H20;

Reacţionează oxizii acizi:

1) cu apă pentru a forma acizi:

S03 + H20 = H2S04;

2) cu compuși bazici (oxizi și baze bazice) cu formarea de săruri și apă:

S02 + Na20 = Na2S03;

C02 + 2NaOH = Na2C03 + H20;

3) cu compuși de natură amfoterică

CO2 + ZnO = ZnC03;

C02 + Zn(OH)2 = ZnC03 + H20;

Oxizii amfoteri prezintă proprietăți atât ale oxizilor bazici, cât și ale oxizilor acizi. Hidroxizii amfoteri le răspund:

Mediu acid Mediu alcalin
Be(OH) 2 BeO H 2 BeO 2

Zn(OH)2ZnOH2ZnO2

Al(OH)3Al2O3H3Al03, HAlo2

Cr(OH)3Cr2O3HCrO2

Pb(OH)2PbOH2PbO2

Sn(OH)2SnOH2SnO2

Oxizii amfoteri interacționează cu compuși acizi și bazici:

ZnO + Si02 = ZnSi03; ZnO + H2Si03 = ZnSi03 + H20;

Al203 + 3Na20 = 2Na3Al03; Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O.

Metalele cu valență variabilă pot forma oxizi de toate cele trei tipuri. De exemplu:

CrO bazic Cr(OH)2;

Cr203 Cr(OH)3 amfoter;

Cr207 H2Cr207 acid;

MnO, Mn203 principal;

Mn02 este amfoter;

Mn2O7 HMnO4 acid.

Oxizi- sunt compuși anorganici complecși formați din două elemente, dintre care unul este oxigenul (în stare de oxidare -2).

De exemplu, Na2O, B2O3, Cl2O7 sunt clasificați ca oxizi. Toate aceste substanțe conțin oxigen și încă un element. Substanțele Na 2 O 2 , H 2 SO 4 și HCl nu sunt oxizi: în primul, starea de oxidare a oxigenului este -1, în al doilea nu există două, ci trei elemente, iar al treilea nu conține oxigen. deloc.

Dacă nu înțelegeți sensul termenului număr de oxidare, este în regulă. În primul rând, puteți consulta articolul corespunzător de pe acest site. În al doilea rând, chiar și fără a înțelege acest termen, puteți continua să citiți. Puteți uita temporar să menționați starea de oxidare.

S-au obținut oxizi din aproape toate elementele cunoscute în prezent, cu excepția unor gaze nobile și a elementelor transuraniu „exotice”. Mai mult, multe elemente formează mai mulți oxizi (pentru azot, de exemplu, se cunosc șase).

Nomenclatura oxizilor

Trebuie să învățăm să numim oxizi. E foarte simplu.

Exemplul 1. Numiți următorii compuși: Li 2 O, Al 2 O 3, N 2 O 5, N 2 O 3.

Li 2 O - oxid de litiu,
Al 2 O 3 - oxid de aluminiu,
N 2 O 5 - oxid nitric (V),
N 2 O 3 - oxid nitric (III).

Vă rugăm să rețineți un punct important: dacă valența unui element este constantă, NU o menționăm în numele oxidului. Dacă valența se schimbă, asigurați-vă că o indicați în paranteze! Litiul și aluminiul au o valență constantă, în timp ce azotul are o valență variabilă; Din acest motiv, denumirile oxizilor de azot sunt completate cu cifre romane care simbolizează valența.

Exercitiul 1. Numiți oxizii: Na 2 O, P 2 O 3, BaO, V 2 O 5, Fe 2 O 3, GeO 2, Rb 2 O. Nu uitați că există elemente atât cu valență constantă, cât și cu valență variabilă.

Un alt punct important: este mai corect să numim substanța F 2 O nu „oxid de fluor”, ci „fluorura de oxigen”!

Proprietățile fizice ale oxizilor

Proprietățile fizice sunt foarte diverse. Acest lucru se datorează, în special, faptului că în oxizi pot apărea diferite tipuri de legături chimice. Punctele de topire și de fierbere variază foarte mult. În condiții normale, oxizii pot fi în stare solidă (CaO, Fe 2 O 3, SiO 2, B 2 O 3), în stare lichidă (N 2 O 3, H 2 O), sub formă de gaze (N 2 O ). , SO2, NU, CO).

Diverse culori: MgO și Na 2 O sunt albe, CuO este negru, N 2 O 3 este albastru, CrO 3 este roșu etc.

Topurile de oxizi cu o legătură de tip ionic conduc bine electricitatea, de regulă, oxizii covalenti au o conductivitate electrică scăzută.

Clasificarea oxizilor

Toți oxizii existenți în natură pot fi împărțiți în 4 clase: bazici, acizi, amfoteri și nesare. Uneori, primele trei clase sunt combinate în grupul de oxizi care formează sare, dar pentru noi acest lucru nu este important acum. Proprietățile chimice ale oxizilor din diferite clase diferă foarte mult, astfel încât problema clasificării este foarte importantă pentru continuarea studiului acestui subiect!

Sa incepem cu oxizi care nu formează sare. Ele trebuie reținute: NU, SiO, CO, N 2 O. Învață doar aceste patru formule!

Pentru a avansa mai departe, trebuie să ne amintim că în natură există două tipuri de substanțe simple - metale și nemetale (uneori se distinge și un grup de semimetale sau metaloizi). Dacă înțelegeți clar ce elemente sunt metale, continuați să citiți acest articol. Dacă aveți cea mai mică îndoială, consultați materialul „Metale și nemetale” pe acel site.

Deci, permiteți-mi să vă spun că toți oxizii amfoteri sunt oxizi metalici, dar nu toți oxizii metalici sunt amfoteri. Voi enumera cele mai importante dintre ele: BeO, ZnO, Al 2 O 3, Cr 2 O 3, SnO. Lista nu este completă, dar cu siguranță ar trebui să vă amintiți formulele enumerate! În majoritatea oxizilor amfoteri, metalul prezintă o stare de oxidare de +2 sau +3 (dar există și excepții).

În următoarea parte a articolului vom continua să vorbim despre clasificare; Să discutăm despre oxizii acizi și bazici.

Tutorial video 2: Proprietățile chimice ale oxizilor bazici

Lectura: Proprietăți chimice caracteristice ale oxizilor: bazic, amfoter, acid

Oxizi- compuși binari (substanțe complexe) formați din oxigen cu stare de oxidare de -2 și alt element.

În funcție de abilitățile lor chimice de a forma săruri, toți oxizii sunt împărțiți în două grupe:

formatoare de sare,
neformatoare de sare.

Compușii care formează sare, la rândul lor, sunt împărțiți în trei grupe: bazici, acizi și amfoteri. Cele care nu formează sare includ oxid de carbon (II) CO, oxid de azot (I) N2O, oxid de azot (II) NO, oxid de siliciu (II) SiO.

Oxizii bazici- sunt oxizi care prezintă proprietăți de bază formate din metale alcaline și alcalino-pământoase în stări de oxidare +1, +2, precum și metale de tranziție în stări de oxidare inferioare.

Acest grup de oxizi corespunde următoarelor baze: K 2 O – KOH; BaO – Ba(OH)2; La 2 O 3 – La(OH) 3.

Oxizi acizi sunt oxizi care prezintă proprietăți acide, formate din nemetale tipice, precum și unele metale de tranziție în stări de oxidare de la +4 la +7.

Această grupă de oxizi corespunde acizilor: SO 3 –H 2 SO 4 ; CO2 – H2CO3; SO 2 – H 2 SO 3 etc.

Oxizi amfoteri- sunt oxizi cu proprietăți bazice și acide, formați din metale de tranziție în stări de oxidare +3, +4. Exclude: ZnO, BeO, SnO, PbO.

Acest grup de oxizi corespunde bazelor amfotere: ZnO – Zn(OH) 2 ; Al 2 O 3 – Al(OH) 3.

Să luăm în considerare proprietățile chimice ale oxizilor:

Reactiv	Oxizii bazici	Oxizi amfoteri	Oxizi acizi
Apă	Ei reactioneaza. Exemplu: CaO + H2O → Ca(OH)2	Ei nu reacţionează	Ei reactioneaza. Exemplu: S O3 + H2O → H2SO 4
Acid	Ei reactioneaza. Exemplu: Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O	Ei reactioneaza. Exemplu: ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O	Ei nu reacţionează
Baza	Ei nu reacţionează	Ei reactioneaza. Exemplu: ZnO + 2NaOH + H2O → Na2	Ei reactioneaza. Exemplu: 2NaOH + SiO2 → Na2SiO3 + H2O
Oxid de bază	Ei nu reacţionează	Ei reactioneaza. Exemplu: ZnO + CaO → CaZnO 2	Ei reactioneaza. Exemplu: SiO 2 + CaO → CaSiO 3
Oxid acid	Ei reactioneaza. Exemplu: CaO + CO 2 → CaCO 3	Ei reactioneaza. Exemplu: ZnO + SiO2 → ZnSiO3	Ei nu reacţionează
Oxid amfoter	Ei reactioneaza. Exemplu: Li 2 O + Al 2 O 3 → 2LiAlO	Reacţiona	Ei reactioneaza. Exemplu: Al 2 O 3 + 3SO 3 → Al 2 (SO 4) 3

Din tabelul de mai sus putem rezuma următoarele:

Oxizii de bază ai celor mai active metale reacţionează cu apa, formând baze puternice - alcaline. Oxizii bazici ai metalelor mai puțin active nu reacționează cu apa în condiții normale. Toți oxizii din acest grup reacționează întotdeauna cu acizii, formând săruri și apă. Dar ei nu reacţionează cu motive.

Oxizii acizi reacţionează în cea mai mare parte cu apa. Dar nu toată lumea reacționează în condiții normale. Toți oxizii din acest grup reacționează cu bazele, formând săruri și apă. Nu reacţionează cu acizii.

Oxizii bazici și acizi sunt capabili să reacționeze între ei, urmat de formarea unei sări.

Oxizii amfoteri au proprietăți bazice și acide. Prin urmare, reacţionează atât cu acizii, cât şi cu bazele, formând săruri şi apă. Oxizii amfoteri reacţionează cu oxizii acizi şi bazici. De asemenea, ei interacționează unul cu celălalt. Cel mai adesea, aceste reacții chimice apar atunci când sunt încălzite pentru a forma săruri.

Oxizii, clasificarea și proprietățile lor stau la baza unei științe atât de importante precum chimia. Încep să fie studiate în primul an de studii la chimie. În științe exacte precum matematica, fizica și chimia, tot materialul este interconectat, motiv pentru care eșecul de a stăpâni materialul implică o lipsă de înțelegere a temelor noi. Prin urmare, este foarte important să înțelegeți subiectul oxizilor și să îl navigați pe deplin. Vom încerca să vorbim despre asta mai detaliat astăzi.

Ce sunt oxizii?

Oxizii, clasificarea și proprietățile lor sunt ceea ce trebuie înțeles mai întâi. Deci, ce sunt oxizii? Îți amintești asta de la școală?

Oxizii (sau oxizii) sunt compuși binari care conțin atomi ai unui element electronegativ (mai puțin electronegativ decât oxigenul) și oxigen cu o stare de oxidare de -2.

Oxizii sunt substanțe incredibil de comune pe planeta noastră. Exemple de compuși de oxizi includ apa, rugina, unii coloranți, nisip și chiar dioxid de carbon.

Formarea oxizilor

Oxizii pot fi obținuți într-o varietate de moduri. Formarea oxizilor este studiată și de o știință precum chimia. Oxizii, clasificarea și proprietățile lor - aceasta este ceea ce oamenii de știință trebuie să știe pentru a înțelege cum s-a format acest sau acel oxid. De exemplu, ele pot fi obținute prin combinarea directă a unui atom (sau atomi) de oxigen cu un element chimic - aceasta este interacțiunea elementelor chimice. Cu toate acestea, există și formarea indirectă a oxizilor, atunci când oxizii se formează prin descompunerea acizilor, sărurilor sau bazelor.

Clasificarea oxizilor

Oxizii și clasificarea lor depind de modul în care sunt formați. Conform clasificării lor, oxizii sunt împărțiți în doar două grupuri, primul care formează sare, iar al doilea nu formează sare. Deci, să aruncăm o privire mai atentă la ambele grupuri.

Oxizii care formează sare sunt un grup destul de mare, care este împărțit în oxizi amfoteri, acizi și bazici. Ca rezultat al oricărei reacții chimice, oxizii care formează săruri formează săruri. De regulă, compoziția oxizilor care formează sare include elemente de metale și nemetale, care formează acizi ca urmare a unei reacții chimice cu apa, dar atunci când interacționează cu bazele formează acizii și sărurile corespunzătoare.

Oxizii care nu formează sare sunt acei oxizi care nu formează săruri ca urmare a unei reacții chimice. Exemple de astfel de oxizi includ carbonul.

Oxizi amfoteri

Oxizii, clasificarea și proprietățile lor sunt concepte foarte importante în chimie. Compoziția compușilor care formează sare include oxizi amfoteri.

Oxizii amfoteri sunt oxizi care pot prezenta proprietăți bazice sau acide, în funcție de condițiile reacțiilor chimice (aceștia prezintă amfoteritate). Se formează astfel de oxizi (cupru, argint, aur, fier, ruteniu, wolfram, ruterfordiu, titan, ytriu și mulți alții). Oxizii amfoteri reacţionează cu acizii tari, iar în urma unei reacţii chimice formează săruri ale acestor acizi.

Oxizi acizi

Sau anhidridele sunt oxizi care prezintă și, de asemenea, formează acizi care conțin oxigen în reacțiile chimice. Anhidridele sunt întotdeauna formate din nemetale tipice, precum și din unele elemente chimice de tranziție.

Oxizii, clasificarea și proprietățile chimice ale acestora sunt concepte importante. De exemplu, oxizii acizi au proprietăți chimice complet diferite față de oxizii amfoteri. De exemplu, atunci când o anhidridă reacţionează cu apa, se formează un acid corespunzător (excepţia este SiO2 - Anhidridele reacţionează cu alcalii, iar în urma unor astfel de reacţii se eliberează apă şi sodă. Când reacţionează cu, se formează o sare.

Oxizii bazici

Oxizii de bază (din cuvântul „bază”) sunt oxizi ai elementelor chimice ale metalelor cu stări de oxidare +1 sau +2. Acestea includ metale alcaline și alcalino-pământoase, precum și elementul chimic magneziu. Oxizii bazici diferă de alții prin faptul că sunt cei care sunt capabili să reacționeze cu acizii.

Oxizii bazici interacționează cu acizii, spre deosebire de oxizii acizi, precum și cu alcalii, apa și alți oxizi. Ca rezultat al acestor reacții, de obicei se formează săruri.

Proprietățile oxizilor

Dacă studiați cu atenție reacțiile diferiților oxizi, puteți trage în mod independent concluzii cu privire la proprietățile chimice cu care sunt înzestrați oxizii. Proprietatea chimică comună a absolut tuturor oxizilor este procesul redox.

Cu toate acestea, toți oxizii sunt diferiți unul de celălalt. Clasificarea și proprietățile oxizilor sunt două subiecte interdependente.

Oxizii care nu formează sare și proprietățile lor chimice

Oxizii care nu formează sare sunt un grup de oxizi care nu prezintă nici proprietăți acide, nici bazice, nici amfotere. Ca rezultat al reacțiilor chimice cu oxizi care nu formează sare, nu se formează săruri. Anterior, astfel de oxizi nu erau numiți care nu formează sare, ci indiferenți și indiferenți, dar astfel de denumiri nu corespund proprietăților oxizilor care nu formează sare. După proprietățile lor, acești oxizi sunt destul de capabili de reacții chimice. Dar există foarte puțini oxizi care nu formează sare, ei sunt formați din nemetale monovalente și bivalente.

Din oxizi care nu formează sare, oxizii care formează sare pot fi obținuți ca rezultat al unei reacții chimice.

Nomenclatură

Aproape toți oxizii sunt de obicei numiți astfel: cuvântul „oxid”, urmat de numele elementului chimic în cazul genitiv. De exemplu, Al2O3 este oxid de aluminiu. În limbajul chimic, acest oxid se citește astfel: aluminiu 2 sau 3. Unele elemente chimice, precum cuprul, pot avea mai multe grade de oxidare în consecință, oxizii vor fi de asemenea diferiți; Atunci oxidul de CuO este oxid de cupru (doi), adică cu un grad de oxidare de 2, iar oxidul de Cu2O este oxid de cupru (trei), care are un grad de oxidare de 3.

Dar există și alte denumiri pentru oxizi, care se disting prin numărul de atomi de oxigen din compus. Monoxizii sau monoxizii sunt acei oxizi care conțin un singur atom de oxigen. Dioxizii sunt acei oxizi care conțin doi atomi de oxigen, care sunt indicați prin prefixul „di”. Trioxizii sunt acei oxizi care conțin deja trei atomi de oxigen. Nume precum monoxid, dioxid și trioxid sunt deja învechite, dar sunt adesea găsite în manuale, cărți și alte ajutoare.

Există și așa-numitele nume triviale pentru oxizi, adică cei care s-au dezvoltat istoric. De exemplu, CO este oxidul sau monoxidul de carbon, dar chiar și chimiștii numesc cel mai adesea această substanță monoxid de carbon.

Deci, un oxid este un compus de oxigen cu un element chimic. Principala știință care studiază formarea și interacțiunile lor este chimia. Oxizii, clasificarea și proprietățile lor sunt câteva subiecte importante în știința chimiei, fără a înțelege care nu se poate înțelege orice altceva. Oxizii sunt gaze, minerale și pulberi. Unii oxizi merită cunoașteți în detaliu nu numai pentru oamenii de știință, ci și pentru oamenii obișnuiți, deoarece pot fi chiar periculoși pentru viața pe acest pământ. Oxizii sunt un subiect foarte interesant și destul de ușor. Compușii de oxizi sunt foarte des întâlniți în viața de zi cu zi.