Grande enciclopedia del petrolio e del gas. Come determinare la natura dell'ossido

I composti chimici costituiti da ossigeno e qualsiasi altro elemento del sistema periodico sono chiamati ossidi. A seconda delle loro proprietà si distinguono in basici, anfoteri e acidi. La natura degli ossidi può essere determinata teoricamente e praticamente.

Avrai bisogno

• - sistema periodico;
• - vetreria;
• - reagenti chimici.

Istruzione

Devi avere una buona idea di come cambiano le proprietà degli elementi chimici a seconda della loro posizione nella tabella D.I. Mendeleev. Pertanto, ripeti la legge periodica, la struttura elettronica degli atomi (il grado di ossidazione degli elementi dipende da essa) e così via.

Senza ricorrere a passaggi pratici, è possibile stabilire la natura dell'ossido utilizzando solo la tavola periodica. Dopotutto, è noto che nei periodi, nella direzione da sinistra a destra, le proprietà alcaline degli ossidi cambiano in anfotero e poi in acido. Ad esempio, nel periodo III, l'ossido di sodio (Na2O) presenta proprietà basiche, il composto di alluminio con ossigeno (Al2O3) è anfotero e l'ossido di cloro (ClO2) è acido.

Tieni presente che nei sottogruppi principali le proprietà alcaline degli ossidi aumentano dall'alto verso il basso, mentre l'acidità, al contrario, si indebolisce. Quindi, nel gruppo I, l'ossido di cesio (CsO) ha una basicità più forte dell'ossido di litio (LiO). Nel gruppo V, l'ossido nitrico (III) è acido e l'ossido di bismuto (Bi2O5) è già basico.

Un altro modo per determinare la natura degli ossidi. Supponiamo che sia affidato il compito di provare sperimentalmente le proprietà basiche, anfotere e acide dell'ossido di calcio (CaO), dell'ossido di fosforo pentavalente (P2O5(V)) e dell'ossido di zinco (ZnO).

Per prima cosa, prendi due provette pulite. Dalle bottiglie, usando una spatola chimica, versare un po' di CaO in una e P2O5 nell'altra. Quindi versare 5-10 ml di acqua distillata in entrambi i reagenti. Mescolare con una bacchetta di vetro fino a quando la polvere è completamente sciolta. Immergere pezzi di cartina di tornasole in entrambe le provette. Dove si trova l'ossido di calcio, l'indicatore diventerà di colore blu, che è la prova del carattere basico del composto in studio. In una provetta con ossido di fosforo (V), la carta diventerà rossa, quindi P2O5 è un ossido acido.

Poiché l'ossido di zinco è insolubile in acqua, testalo con acido e idrossido per dimostrare che è anfotero. In entrambi i casi, i cristalli di ZnO entreranno in una reazione chimica. Per esempio:
ZnO + 2KOH = K2ZnO2 + H2O
3ZnO + 2H3PO4 Zn3(PO4)2 + 3H2O

Nota

Ricorda, la natura delle proprietà dell'ossido dipende direttamente dalla valenza dell'elemento incluso nella sua composizione.

Consigli utili

Non dimenticare che esistono ancora i cosiddetti ossidi indifferenti (che non formano sali) che non reagiscono in condizioni normali né con gli idrossidi né con gli acidi. Questi includono ossidi di non metalli con valenze I e II, ad esempio: SiO, CO, NO, N2O, ecc., Ma ce ne sono anche di "metallici": MnO2 e alcuni altri.

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Le proprietà chimiche di una sostanza sono la capacità di cambiare la sua composizione durante le reazioni chimiche. La reazione può procedere sia sotto forma di autodecomposizione, sia in interazione con altre sostanze. Le proprietà di una sostanza dipendono non solo dalla sua composizione, ma anche...

Istruzione

Devi avere una buona idea di come cambiano le proprietà degli elementi chimici a seconda della loro posizione nella tabella D.I. Mendeleev. Pertanto, ripeto, la struttura elettronica degli atomi (il grado di ossidazione degli elementi dipende da essa), e così via.

Senza ricorrere a passaggi pratici, è possibile stabilire la natura dell'ossido utilizzando solo la tavola periodica. Dopotutto, è noto che nei periodi, nella direzione da sinistra a destra, le proprietà alcaline degli ossidi cambiano in anfotero e poi in acido. Ad esempio, nel periodo III, l'ossido di sodio (Na2O) ha le proprietà principali, il composto di alluminio con ossigeno (Al2O3) ha un carattere e l'ossido di cloro (ClO2) -.

Tieni presente che nei sottogruppi principali le proprietà alcaline degli ossidi aumentano dall'alto verso il basso, mentre l'acidità, al contrario, si indebolisce. Quindi, nel gruppo I, l'ossido di cesio (CsO) ha una basicità più forte dell'ossido di litio (LiO). Nel gruppo V, l'ossido nitrico (III) è acido e l'ossido (Bi2O5) è già basico.

Per prima cosa, prendi due provette pulite. Dalle bottiglie, usando una spatola chimica, versare un po' di CaO in una e P2O5 nell'altra. Quindi versare 5-10 ml di acqua distillata in entrambi i reagenti. Mescolare con una bacchetta di vetro fino a quando la polvere è completamente sciolta. Immergere pezzi di cartina di tornasole in entrambe le provette. Lì, l'indicatore diventerà blu, il che è la prova della natura di base del composto in esame. In una provetta con ossido di fosforo (V), la carta diventerà rossa, quindi P2O5 -.

Poiché l'ossido di zinco è insolubile in acqua, testalo con acido e idrossido per dimostrare che è anfotero. In entrambi i casi, i cristalli di ZnO entreranno in una reazione chimica. Per esempio:
ZnO + 2KOH = K2ZnO2 + H2O
3ZnO + 2H3PO4→ Zn3(PO4)2↓ + 3H2O

Nota

Ricorda, la natura delle proprietà dell'ossido dipende direttamente dalla valenza dell'elemento incluso nella sua composizione.

Consigli utili

Non dimenticare che esistono ancora i cosiddetti ossidi indifferenti (che non formano sali) che non reagiscono in condizioni normali né con gli idrossidi né con gli acidi. Questi includono ossidi di non metalli con valenze I e II, ad esempio: SiO, CO, NO, N2O, ecc., Ma ce ne sono anche di "metallici": MnO2 e alcuni altri.

Fonti:

• carattere di base degli ossidi

Ossido calcio- Questa è normale calce viva. Ma, nonostante una natura così semplice, questa sostanza è ampiamente utilizzata nell'attività economica. Dalla costruzione, come base per calce cemento, alla cottura, come additivo alimentare E-529 ossido calcio trova applicazione. L'ossido può essere ottenuto sia in condizioni industriali che domestiche calcio da carbonato calcio reazione di decomposizione termica.

Avrai bisogno

• Carbonato di calcio sotto forma di calcare o gesso. Crogiolo ceramico per ricottura. Torcia a propano o acetilene.

Istruzione

Preparare il crogiolo per la ricottura al carbonato. Montarlo saldamente su supporti ignifughi o infissi speciali. Il crogiolo deve essere installato saldamente e, se possibile, fissato.

Macina il carbonato calcio. La molatura deve essere eseguita per un migliore trasferimento di calore all'interno. Non è necessario macinare calcare o gesso in polvere. È sufficiente produrre una macinatura grossolana e disomogenea.

Riempire il crogiolo di ricottura con carbonato tritato calcio. Non riempire completamente il crogiolo, perché quando viene rilasciata anidride carbonica, parte della sostanza potrebbe essere espulsa. Riempi il crogiolo fino a circa un terzo o meno.

Inizia a riscaldare il crogiolo. Installalo bene e fissalo. Eseguire un riscaldamento regolare del crogiolo da diversi lati per evitare la sua distruzione a causa di un'espansione termica irregolare. Continuare a riscaldare il crogiolo sul bruciatore a gas. Dopo un po' inizierà la decomposizione termica del carbonato calcio.

Aspettare passaggio completo decadimento termico. Durante la reazione, gli strati superiori della sostanza nel crogiolo possono essere scarsamente riscaldati. Possono essere mescolati più volte con una spatola d'acciaio.

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Nota

Prestare attenzione quando si lavora con un bruciatore a gas e un crogiolo riscaldato. Durante la reazione, il crogiolo verrà riscaldato a una temperatura superiore a 1200 gradi Celsius.

Consigli utili

Invece di provare a produrre in proprio grandi quantità di ossido di calcio (ad esempio, per la successiva produzione di calce-cemento), è meglio acquistare un prodotto finito da aziende specializzate piani di negoziazione.

Fonti:

• Annota le equazioni di reazione che puoi usare per

Secondo le opinioni generalmente accettate, gli acidi sono sostanze complesse costituite da uno o più atomi di idrogeno che possono essere sostituiti da atomi di metallo e residui acidi. Sono divisi in anossici e contenenti ossigeno, monobasici e polibasici, forti, deboli, ecc. Come determinare se una sostanza ha proprietà acide?

Avrai bisogno

• - cartina indicatrice o soluzione di tornasole;
• - acido cloridrico (preferibilmente diluito);
• - polvere di carbonato di sodio (carbonato di sodio);
• - un po' di nitrato d'argento in soluzione;
• - palloni o becher a fondo piatto.

Istruzione

Il primo e più semplice test è un test che utilizza una cartina di tornasole o una soluzione di tornasole. Se striscia di carta oppure la soluzione ha una tinta rosa, il che significa che ci sono ioni idrogeno nella sostanza in esame, e questo è un segno sicuro di un acido. Si capisce facilmente che più intenso è il colore (fino al rosso-bordeaux), più acido.

Ci sono molti altri modi per controllare. Ad esempio, hai il compito di determinare se un liquido trasparente è acido cloridrico. Come farlo? Conosci la reazione allo ione cloruro. Viene rilevato aggiungendo anche le più piccole quantità di soluzione di lapislazzuli - AgNO3.

Versare un po' del liquido esaminato in un contenitore separato e far gocciolare un po' della soluzione di lapislazzuli. In questo caso, cadrà all'istante un precipitato bianco "cagliato" di cloruro d'argento insolubile. Cioè, c'è sicuramente uno ione cloruro nella composizione di una molecola di sostanza. Ma forse non lo è ancora, ma una soluzione di una specie di sale contenente cloro? Come il cloruro di sodio?

Ricorda un'altra proprietà degli acidi. Gli acidi forti (e l'acido cloridrico, ovviamente, è uno di questi) possono sostituire gli acidi deboli da essi. Mettere un po' di polvere di soda - Na2CO3 in una beuta o becher e aggiungere lentamente il liquido di prova. Se si sente immediatamente un sibilo e la polvere letteralmente "bolle" - non ci saranno dubbi - questo è acido cloridrico.

Perché? Perché una tale reazione: 2HCl + Na2CO3 = 2NaCl + H2CO3. Si è formato acido carbonico, che è così debole che si decompone istantaneamente in acqua e anidride carbonica. Sono state le sue bolle a causare questo "ribollire e sibilare".

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Nota

L'acido cloridrico, anche diluito, è corrosivo! Ricorda le precauzioni di sicurezza.

Consigli utili

In nessun caso dovresti ricorrere a test del gusto (se la lingua è acida, allora c'è acido). Per lo meno, può essere molto pericoloso! Dopo tutto, molti acidi sono estremamente caustici.

Fonti:

• come cambiano le proprietà degli acidi nel 2019

Il fosforo è un elemento chimico che ha il 15° numero di serie nella tavola periodica. Si trova nel suo gruppo V. Un classico non-metallo scoperto dall'alchimista Brand nel 1669. Esistono tre modifiche principali del fosforo: rosso (che fa parte della miscela per accendere i fiammiferi), bianco e nero. A pressioni molto elevate (dell'ordine di 8,3 * 10^10Pa), il fosforo nero passa in un altro stato allotropico ("fosforo metallico") e inizia a condurre corrente. fosforo in varie sostanze?

Istruzione

Ricorda la laurea. Questo è il valore corrispondente alla carica dello ione nella molecola, a condizione che le coppie di elettroni che realizzano il legame siano spostate verso l'elemento più elettronegativo (situato a destra e in alto nella tavola periodica).

È inoltre necessario conoscere la condizione principale: la somma delle cariche elettriche di tutti gli ioni che compongono la molecola, tenendo conto dei coefficienti, deve essere sempre uguale a zero.

Lo stato di ossidazione non sempre coincide quantitativamente con la valenza. miglior esempio- carbonio, che in organico ha sempre uguale a 4, e lo stato di ossidazione può essere uguale a -4, e 0, e +2, e +4.

Qual è lo stato di ossidazione in una molecola di fosfina PH3, per esempio? Detto questo, è molto facile rispondere a questa domanda. Poiché l'idrogeno è il primissimo elemento nella tavola periodica, per definizione non può essere posizionato lì "più a destra e più in alto" di. Pertanto, è il fosforo che attirerà a sé gli elettroni dell'idrogeno.

Ogni atomo di idrogeno, avendo perso un elettrone, si trasformerà in uno ione di ossidazione caricato positivamente +1. Pertanto, il totale Carica positivaè +3. Quindi, tenendo conto della regola che la carica totale della molecola è zero, lo stato di ossidazione del fosforo nella molecola di fosfina è -3.

Ebbene, qual è lo stato di ossidazione del fosforo nell'ossido P2O5? Prendi la tavola periodica. L'ossigeno si trova nel gruppo VI, a destra del fosforo, e anche più in alto, quindi è decisamente più elettronegativo. Cioè, lo stato di ossidazione dell'ossigeno in questo composto sarà con un segno meno e il fosforo con un segno più. Quali sono questi gradi in modo che la molecola nel suo insieme sia neutra? Si può facilmente vedere che il minimo comune multiplo dei numeri 2 e 5 è 10. Pertanto, lo stato di ossidazione dell'ossigeno è -2 e quello del fosforo è +5.

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Gli ossidi sono chiamati sostanze complesse costituite da due elementi, uno dei quali è ossigeno (K - O - K; Ca "O; 0" Sb0, ecc.). Tutti gli ossidi sono divisi in non salini e salini. Alcuni ossidi che non formano sali non interagiscono né con gli acidi né con le basi. Questi includono l'ossido nitrico (I) N20, l'ossido nitrico (I) N0, ecc. Gli ossidi che formano il sale sono divisi in basici, acidi e anfoteri. Gli ossidi di base sono chiamati ossidi, che formano sali quando interagiscono con acidi o ossidi acidi. Quindi, ad esempio: CuO + H2S04 - CuS04 + H20, MgO + CO2 = MgC03. Solo gli ossidi metallici possono essere basici. Tuttavia, non tutti gli ossidi metallici sono basici: molti di essi sono anfoteri o acidi (ad esempio, Cr203 è anfotero e Cr03 è ossido acido). Parte degli ossidi basici si dissolve in acqua, formando le basi corrispondenti: Na20 + H20 - 2NaOH. Gli ossidi acidi sono ossidi che formano sali quando interagiscono con basi o ossidi basici. Quindi, ad esempio: S02 + 2K0H - K2S03 + H20, P4O10 + bCaO \u003d 2Ca3 (P04) 2. Gli ossidi acidi sono tipici ossidi non metallici, nonché ossidi di numerosi metalli in stati di ossidazione più elevati (B203; N205; Mn207). Molti ossidi acidi (chiamati anche anidridi) si combinano con l'acqua per formare acidi: N203 + H20 - 2HN02. Gli anfoteri sono ossidi che formano sali quando interagiscono sia con acidi che con basi. Gli ossidi anfoteri includono: ZnO; A1203; Cr203; Mn02; Fe203, ecc. Ad esempio, la natura anfotera dell'ossido di zinco si manifesta quando interagisce sia con l'acido cloridrico che con l'idrossido di potassio: ZnO + 2HC1 = ZnCl2 + H20, ZnO + 2 KOH = K2Zn02 + H20, ZnO + 2KOH + H20 - K2 . La natura anfotera degli ossidi, insolubili in soluzioni acide, e degli idrossidi è dimostrata mediante reazioni più complesse. Pertanto, gli ossidi calcinati di alluminio e cromo (III) sono praticamente insolubili nelle soluzioni acide e negli alcali. Nella reazione della loro fusione con il disolfato di potassio si manifestano le principali proprietà degli ossidi: Al203 + 3K2S207 - 3K2S04 + Al2(S04)3. Quando fuso con idrossidi, vengono rivelate le proprietà acide degli ossidi: A1203 + 2KOH - 2KA102 4- H20. Pertanto, gli ossidi anfoteri hanno le proprietà sia degli ossidi basici che di quelli acidi. Si noti che per vari ossidi anfoteri, la dualità delle proprietà può essere espressa in termini di vari gradi. Ad esempio, l'ossido di zinco è altrettanto facilmente solubile sia negli acidi che negli alcali, cioè in questo ossido le funzioni basiche e acide sono espresse approssimativamente allo stesso modo. L'ossido di ferro (III) - Fe203 - ha proprietà prevalentemente basiche; mostra proprietà acide solo interagendo con alcali ad alte temperature: Fe203 + 2NaOH - 2NaFe02 + H20. Metodi per ottenere ossidi [T] Ottenimento da sostanze semplici: 2Ca + 02 = 2CaO. \2\ Decomposizione sostanze complesse: a) decomposizione degli ossidi 4CrO3 = 2Cr2O3 + 302!; b) decomposizione degli idrossidi Ca(OH)2 = CaO + H20; c) decomposizione degli acidi H2CO3 = H2O + CO2T; d) decomposizione dei sali Interazione di acidi - agenti ossidanti con metalli e non metalli: alta temperatura: Na2COn + Si02 = Na2Si03 + С02 f. fusione Domande e compiti per soluzione indipendente L Specificare quali sostanze inorganiche sono chiamate ossidi. , acido e anfotero 2. Determinare a quale tipo appartengono i seguenti ossidi: CaO, SiO, BaO, Si02, S03, P4O10, FeO, CO, ZnO, Cr203, NO 3. Specificare a quali basi corrispondono i seguenti ossidi: Na20, CaO, A1203, CuO, FeO , Fe203 4. Indicare quali anidridi acide sono i seguenti ossidi: С02, S02, S03, N203, N205, Cr03, P4O10 5. Indicare quali dei seguenti ossidi sono solubili in acqua: CaO, CuO, Cr203, Si02, FeO, K20 , CO, N02, Cr03, ZnO, A1203 6. Specificare quelli con cui reagirà il monossido di carbonio (IV) delle seguenti sostanze: S02, KOH, H20, Ca (OH) 2, CaO. 7. Scrivi le equazioni di reazione che riflettono le proprietà dei seguenti ossidi di base: FeO, Cs20, HgO, Bi203. Scrivi le equazioni di reazione che provano la natura acida dei seguenti ossidi: S03, Mn207, P4O10, Cr03, Si02. 9. Mostra come si può dimostrare la natura anfotera dei seguenti ossidi: ZnO, A1203, Cr203. 10. Utilizzando l'esempio delle reazioni per la produzione di ossido di zolfo (IV), indicare i metodi principali per la produzione di ossidi. 11. Completa le equazioni delle seguenti reazioni chimiche, riflettendo i metodi per ottenere ossidi: 1) Li + 02 -> 2) Si2H6 + 02 - 3) PbS + 02 4) Ca3P2 + 02 5) A1 (OH) s - 6 ) Pb (N03) 2 U 7) HgCl2 + Ba(OH)2 8) MgC03 + HN03 - 9) Ca3(PO4)2 + SiO2 - 10) CO2 + C £ 11) Cu + HNO3(30o/o) £ 12 ) C + H2S04 ( conc) 12. Determinare la formula dell'ossido formato da un elemento con stato di ossidazione +2, se è noto che sono stati necessari 3,73 g di acido cloridrico per dissolverne 4,05 g. Risposta: SI. 13. Quando il monossido di carbonio (IV) ha reagito con la soda caustica, si sono formati 21 g di bicarbonato di sodio. Determinare il volume di monossido di carbonio (IV) e la massa di idrossido di sodio spesi per ottenere il sale. Risposta: 5,6 litri di CO2; 10 g di NaOH. 14. Durante l'elettrolisi di 40 mol di acqua, sono stati rilasciati 620 g di ossigeno. Determinare l'emissione di ossigeno. Risposta: 96,9%. Determina la massa di acido e sale medio, ottenibile facendo reagire 5,6 litri di SO2 con idrossido di potassio. Qual è la massa di alcali in ogni singolo caso? Risposta: 30g KHS03; 39,5 g K2SO3; 14g KOH; 28 grammi CON. 16. Determina la formula più semplice composto contenente il 68,4% di cromo e il 31,6% di ossigeno. Risposta: SG203. 17. Determinare lo stato di ossidazione del manganese nell'ossido, se è noto che 1,02 g di ossigeno cadono su 1 g di manganese. Risposta: +7. 18. Nell'ossido di un elemento monovalente, la frazione di massa dell'ossigeno è del 53,3%. Assegna un nome all'elemento. Risposta: litio. 19. Determina la massa di acqua necessaria per sciogliere 188 g di ossido di potassio, se ottieni una soluzione con frazione di massa KOH 5,6%. Risposta: 3812. 20. Quando 32 g di ossido di ferro (III) furono ridotti con carbonio, si formarono 20,81 g di ferro. Determinare la resa del ferro. Risposta: 90%.

Ossidi non salini (indifferenti, indifferenti) CO, SiO, N 2 0, NO.

Ossidi che formano sali:

Di base. Ossidi i cui idrati sono basi. Ossidi metallici con stati di ossidazione +1 e +2 (raramente +3). Esempi: Na 2 O - ossido di sodio, CaO - ossido di calcio, CuO - ossido di rame (II), CoO - ossido di cobalto (II), Bi 2 O 3 - ossido di bismuto (III), Mn 2 O 3 - manganese (III) ossido).

Anfotero. Ossidi i cui idrati sono idrossidi anfoteri. Ossidi metallici con stati di ossidazione +3 e +4 (raramente +2). Esempi: Al 2 O 3 - ossido di alluminio, Cr 2 O 3 - ossido di cromo (III), SnO 2 - ossido di stagno (IV), MnO 2 - ossido di manganese (IV), ZnO - ossido di zinco, BeO - ossido di berillio.

Acido. Ossidi i cui idrati sono acidi contenenti ossigeno. Ossidi di non metalli. Esempi: P 2 O 3 - ossido di fosforo (III), CO 2 - monossido di carbonio (IV), N 2 O 5 - ossido di azoto (V), SO 3 - ossido di zolfo (VI), Cl 2 O 7 - ossido di cloro ( VII). Ossidi metallici con stati di ossidazione +5, +6 e +7. Esempi: Sb 2 O 5 - ossido di antimonio (V). CrOz - ossido di cromo (VI), MnOz - ossido di manganese (VI), Mn 2 O 7 - ossido di manganese (VII).

Modifica della natura degli ossidi con aumento del grado di ossidazione del metallo

Proprietà fisiche

Gli ossidi sono solidi, liquidi e gassosi, di vari colori. Ad esempio: ossido di rame (II) CuO nero, ossido di calcio CaO bianco - solidi. L'ossido di zolfo (VI) SO 3 è un liquido volatile incolore e il monossido di carbonio (IV) CO 2 è un gas incolore in condizioni normali.

Stato di aggregazione

CaO, CuO, Li 2 O e altri ossidi basici; ZnO, Al 2 O 3 , Cr 2 O 3 e altri ossidi anfoteri; SiO 2, P 2 O 5, CrO 3 e altri ossidi acidi.

SO 3, Cl 2 O 7, Mn 2 O 7 e altri.

Gassoso:

CO 2 , SO 2 , N 2 O, NO, NO 2 e altri.

solubilità in acqua

Solubile:

a) ossidi basici di metalli alcalini e alcalino terrosi;

b) quasi tutti gli ossidi acidi (eccezione: SiO 2).

Insolubile:

a) tutti gli altri ossidi basici;

b) tutti gli ossidi anfoteri

Proprietà chimiche

1. Proprietà acido-base

Le proprietà comuni degli ossidi basici, acidi e anfoteri sono le interazioni acido-base, che sono illustrate dal seguente schema:

(solo per ossidi di metalli alcalini e alcalino terrosi) (tranne SiO 2).

Gli ossidi anfoteri, avendo le proprietà sia degli ossidi basici che acidi, interagiscono con acidi e alcali forti:

2. Proprietà redox

Se un elemento ha uno stato di ossidazione variabile (s. o.), allora i suoi ossidi con s basso. O. possono esibire proprietà riducenti e ossidi con elevato c. O. - ossidativo.

Esempi di reazioni in cui gli ossidi agiscono come agenti riducenti:

Ossidazione di ossidi con basso s. O. agli ossidi con alto s. O. elementi.

2C +2 O + O 2 \u003d 2C +4 O 2

2S +4 O 2 + O 2 \u003d 2S +6 O 3

2N +2 O + O 2 \u003d 2N +4 O 2

Il monossido di carbonio (II) riduce i metalli dai loro ossidi e l'idrogeno dall'acqua.

C +2 O + FeO \u003d Fe + 2C +4 O 2

C +2 O + H 2 O \u003d H 2 + 2C +4 O 2

Esempi di reazioni in cui gli ossidi agiscono come agenti ossidanti:

Recupero di ossidi con alto o.d. elementi a ossidi con basso s. O. o fino a sostanze semplici.

C +4 O 2 + C \u003d 2C +2 O

2S +6 O 3 + H 2 S \u003d 4S +4 O 2 + H 2 O

C +4 O 2 + Mg \u003d C 0 + 2MgO

Cr +3 2 O 3 + 2Al \u003d 2Cr 0 + 2Al 2 O 3

Cu +2 O + H 2 \u003d Cu 0 + H 2 O

Uso di ossidi di metalli poco attivi per l'ossidazione di sostanze organiche.

Alcuni ossidi in cui l'elemento ha un intermedio c. o., capace di sproporzione;

Per esempio:

2NO 2 + 2NaOH \u003d NaNO 2 + NaNO 3 + H 2 O

Come ottenere

1. Interazione di sostanze semplici - metalli e non metalli - con l'ossigeno:

4Li + O2 = 2Li2O;

2Cu + O 2 \u003d 2CuO;

4P + 5O 2 \u003d 2P 2 O 5

2. Disidratazione di basi insolubili, idrossidi anfoteri e alcuni acidi:

Cu(OH) 2 \u003d CuO + H 2 O

2Al(OH) 3 \u003d Al 2 O 3 + 3H 2 O

H 2 SO 3 \u003d SO 2 + H 2 O

H 2 SiO 3 \u003d SiO 2 + H 2 O

3. Decomposizione di alcuni sali:

2Cu(NO 3) 2 \u003d 2CuO + 4NO 2 + O 2

CaCO 3 \u003d CaO + CO 2

(CuOH) 2 CO 3 \u003d 2CuO + CO 2 + H 2 O

4. Ossidazione di sostanze complesse con ossigeno:

CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + H 2 O

4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2

4NH 3 + 5O 2 \u003d 4NO + 6H 2 O

5. Recupero di acidi ossidanti da metalli e non metalli:

Cu + H 2 SO 4 (conc) = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

10HNO3 (conc) + 4Ca = 4Ca(NO3)2 + N2O + 5H2O

2HNO 3 (razb) + S \u003d H 2 SO 4 + 2NO

6. Interconversioni di ossidi durante reazioni redox (vedi proprietà redox degli ossidi).

Gli ossidi sono composti binari di un elemento con ossigeno nello stato di ossidazione (-2). Gli ossidi sono composti caratteristici degli elementi chimici. Non è un caso che D.I. Mendeleev, durante la compilazione della tavola periodica, fu guidato dalla stechiometria dell'ossido superiore e combinò gli elementi con la stessa formula dell'ossido superiore in un gruppo. L'ossido più alto è l'ossido in cui l'elemento ha attaccato il numero massimo possibile di atomi di ossigeno per esso. Nell'ossido superiore, l'elemento è nel suo stato di ossidazione massimo (più alto). Pertanto, gli ossidi superiori degli elementi del gruppo VI, sia i non metalli S, Se, Te, sia i metalli Cr, Mo, W, sono descritti dalla stessa formula EO 3 . Tutti gli elementi del gruppo mostrano la massima somiglianza proprio nel più alto grado di ossidazione. Quindi, ad esempio, tutti gli ossidi superiori degli elementi del gruppo VI sono acidi.

Inoltre, poiché i metalli, essendo in ambiente, sono ossidati dall'ossigeno atmosferico e ad alte temperature, caratteristiche di molte industrie metallurgiche, l'ossidazione dei metalli è migliorata, è richiesta la conoscenza delle proprietà degli ossidi risultanti.

Le ragioni di cui sopra spiegano perché agli ossidi viene prestata particolare attenzione nelle discussioni sulla chimica dei metalli.

Tra gli elementi chimici dei metalli - 85, e molti metalli hanno più di un ossido, quindi la classe degli ossidi include un numero enorme di composti e questa molteplicità rende difficile rivedere le loro proprietà. Tuttavia, cercherà di identificare:

• proprietà generali inerenti a tutti gli ossidi metallici,
• modelli nei cambiamenti nelle loro proprietà,
• rivelare le proprietà chimiche degli ossidi più utilizzati in metallurgia,
• Presentiamo alcune delle importanti caratteristiche fisiche degli ossidi metallici.

Nel vero vista generale la struttura di molti ossidi metallici cristallini può essere rappresentata come una disposizione tridimensionale regolare di atomi di ossigeno nello spazio; gli atomi di metallo si trovano nei vuoti tra gli atomi di ossigeno. Poiché l'ossigeno è un elemento molto elettronegativo, estrae alcuni degli elettroni di valenza dall'atomo di metallo, convertendolo in un catione, e l'ossigeno stesso passa in una forma anionica e aumenta di dimensioni a causa dell'aggiunta di elettroni estranei. I grandi anioni di ossigeno formano un reticolo cristallino e i cationi metallici si trovano nei vuoti tra di loro. Solo negli ossidi metallici che sono in un piccolo grado di ossidazione e hanno un piccolo valore di elettronegatività, il legame negli ossidi può essere considerato ionico. Praticamente ionici sono gli ossidi di metalli alcalini e alcalino terrosi. Nella maggior parte degli ossidi metallici, il legame chimico è intermedio tra ionico e covalente. Con un aumento del grado di ossidazione del metallo, aumenta il contributo della componente covalente.

La stragrande maggioranza degli ossidi a temperature normali sono solidi. Hanno una densità inferiore rispetto ai metalli.

Molti ossidi metallici sono sostanze refrattarie. Ciò consente di utilizzare gli ossidi refrattari come materiali refrattari per forni metallurgici.

L'ossido di CaO viene prodotto su scala industriale nella quantità di 109 milioni di tonnellate/anno. Viene utilizzato per il rivestimento dei forni. Anche gli ossidi di BeO e MgO sono usati come refrattari. L'ossido di MgO è uno dei pochi refrattari molto resistenti all'azione degli alcali fusi.

A volte la refrattarietà degli ossidi crea problemi nell'ottenere metalli per elettrolisi dalle loro fusioni. Quindi l'ossido di Al 2 O 3, avente un punto di fusione di circa 2000 o C, deve essere miscelato con Na 3 criolite per abbassare il punto di fusione a ~ 1000 o C, e una corrente elettrica viene fatta passare attraverso questa fusione.

I refrattari sono ossidi di metalli d 5 e 6 periodi Y 2 O 3 (2430), La 2 O 3 (2280), ZrO 2 (2700), HfO 2 (2080), Ta 2 O 5 (1870), Nb 2 O 5 (1490), così come molti ossidi del periodo 4 d-metalli (vedi tabella). Tutti gli ossidi dei metalli s del gruppo 2, nonché Al 2 O 3, Ga 2 O 3, SnO, SnO 2, PbO, hanno punti di fusione elevati (vedi tabella).

I punti di fusione bassi (circa C) di solito hanno ossidi acidi: RuO 4 (25), OsO 4 (41); Te2O7 (120), Re2O7 (302), ReO3 (160), CrO3 (197). Ma alcuni ossidi acidi hanno punti di fusione piuttosto elevati (o C): MoO 3 (801) WO 3 (1473), V 2 O 5 (680).

Alcuni degli ossidi di base degli elementi d che completano la serie sono fragili, fondono a basse temperature o si decompongono se riscaldati. Decomporre quando riscaldato HgO (400 o C), Au 2 O 3 (155), Au 2 O, Ag 2 O (200), PtO 2 (400).

Se riscaldati oltre i 400 ° C, anche tutti gli ossidi di metalli alcalini si decompongono con la formazione di metallo e perossido. L'ossido Li 2 O è più stabile e si decompone a temperature superiori a 1000 o C.

La tabella seguente mostra alcune caratteristiche dei metalli d del periodo 4, nonché dei metalli s e p.

Il carattere acido-base degli ossidi dipende dallo stato di ossidazione del metallo in misura maggiore che dalla natura del metallo.

Più basso è lo stato di ossidazione, più forti sono le proprietà di base.Se il metallo è nello stato di ossidazione X meno 4 , allora il suo ossido è basico o anfotero.

Maggiore è il grado di ossidazione, più pronunciate sono le proprietà acide.. Se il metallo è nello stato di ossidazione X di più 5 , allora il suo idrossido è acido.

Oltre agli ossidi acidi e basici, esistono ossidi anfoteri che presentano contemporaneamente proprietà sia acide che basiche..
Tutti gli ossidi di metallo p sono anfoteri, eccettoTI 2 O. Tra i d-metalli, gli ossidi sono anfoteriZnO, Cr2O 3 , Au 2 O 3 , PdO e quasi tutti gli ossidi metallici allo stato di ossidazione +4 ad eccezione dei basici ZrO 2 e HfO 2 .