Меню

Формулы основных оксидов по химии

Формула оксидов необходима для возможности решения задач и понимания возможных вариантов соединений химических элементов. Общая формула оксидов – ЭхОу. Кислород находится на втором месте после фтора по величине значение электроотрицательности, что является причиной того, что большинство соединений химических элементов с кислородом являются оксидами.

По классификации оксидов, солеобразующими оксидами являются те оксиды, которые могут взаимодействовать с кислотами либо основаниями с возможностью появления соответствующей соли и воды. Солеобразующими оксидами называют:

Основные оксиды, зачастую образующиеся из металлов со степенью окисления +1, +2. Могут реагировать с кислотами, с кислотными оксидами, с амфотерными оксидами, с водой (только оксиды щелочных и щелочно-земельных металлов). Элемент основного оксида становится катионом в образующейся соли. Na2O, CaO, MgO, CuO.

  1. Основный оксид + сильная кислота → соль + вода: CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O
  2. Сильноосновный оксид + вода → гидроксид: CaO + H2O → Ca(OH)2
  3. Сильноосновный оксид + кислотный оксид → соль: CaO + Mn2O7 → Ca(MnO4)2
  4. Основный оксид + водород → металл + вода: CuO + H2 → Cu + H2O

Примечание: металл менее активный, чем алюминий.

Кислотные оксиды – оксиды неметаллов и металлов в степени окисления +5 – +7. Могут реагировать с водой, щелочами, основными оксидами, амфотерными оксидами. Элемент кислотного оксида входит в состав аниона образующейся соли. Mn2O7, CrO3, SO3, N2O5.

  1. Кислотный оксид + вода → кислота: SO3 + H2O → H2SO4. Некоторые оксиды, к примеру SiO2, не могут вступать в реакцию с водой, поэтому их кислоты получают не прямым путём.
  2. Кислотный оксид + основный оксид → соль: CO2 + CaO → CaCO3
  3. Кислотный оксид + основание → соль + вода: SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O. Если кислотный оксид является ангидридом многоосновной кислоты, возможно образование кислых или средних солей: Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 ↓ + H2O, CaCO3 + H2O + CO2 → Ca(HCO3)2
  4. Нелетучий оксид + соль 1 → соль 2 + летучий оксид: SiO2 + Na2CO3 → Na2SiO3 + CO2
  5. Ангидрид кислоты 1 + безводная кислородосодержащая кислота 2 → Ангидрид кислоты 2 + безводная кислородосодержащая кислота 1: 2P2O5 + 4HClO4 → 4HPO3 + 2Cl2O7

Амфотерные оксиды, образуют металлы со степенью окисления от +3 до +5 (к амфотерным оксидам относятся также BeO, ZnO, PbO, SnO). Реагируют с кислотами, щелочами, кислотными и основными оксидами.

При взаимодействии с сильной кислотой или кислотным оксидом проявляют основные свойства: ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O

При взаимодействии с сильным основанием или основным оксидом проявляют кислотные свойства:

Несолеобразующие оксиды не вступают в реакцию ни с кислотами, ни с основаниями, а значит, солей не образуют. N2O, NO, CO, SiO.

В соответствии с номенклатурой ИЮПАК, названия оксидов складываются из слова оксид и названия второго химического элемента (с меньшей электроотрицательностью) в родительном падеже:

Если элемент может образовывать несколько оксидов, то в их названиях следует указать степень окисления элемента:

Можно использовать латинские приставки для обозначения числа атомов элементов, которые входят в молекулу оксида:

  • Na2O – оксид динатрия;
  • CO – монооксид углерода;
  • СО2 – диоксид углерода.

Часто используются также тривиальные названия некоторых оксидов:

источник

Солеобразующие оксиды подразделяются на основные, кислотные и амфотерные оксиды. Если основным оксидам соответствуют основания, то кислотным – кислоты, а амфотерным оксидам соответствуют амфотерные образования. Амфотерными оксидами называют такие соединения, которые в зависимости от условий могут проявлять либо основные, либо кислотные свойства.

Рис. 1. Классификация оксидов.

Физические свойства оксидов очень разнообразны. Они могут быть как газами (CO2), так и твердыми (Fe2O3) или жидкими веществами (H2O).

оксиды, в которых элементы проявляют свою высшую активность называются высшими оксидами. Порядок возрастания кислотных свойств высших оксидов соответствующих элементов в периодах слева направо объясняется постепенным возрастанием положительного заряда ионов этих элементов.

Основными оксидами называются оксиды, которым соответствуют основания. Например, основным оксидам K2O, СaO соответствуют основания KOH, Ca(OH)2 .

Рис. 2. Основные оксиды и соответствующие им основания.

Основные оксиды образуются типичными металлами, а также металлами переменной валентности в низшей степени окисления (например, CaO, FeO), реагируют с кислотами и кислотными оксидами, образуя при этом соли:

Основные оксиды также взаимодействуют с амфотерными оксидами, в результате чего происходит образование соли, например:

С водой реагируют только оксиды щелочных и щелочно-земельных металлов:

Многие основные оксиды имеют характер восстанавливаться до веществ, состоящих из атомов одного химического элемента:

При нагревании разлагаются только оксиды ртути и благородных металлов:

Название оксида Химическая формула Свойства
Оксид кальция CaO негашенная известь, белое кристаллическое вещество
Оксид магния MgO белое вещество, малорастворимое в воде
Оксид бария BaO бесцветные кристаллы с кубической решеткой
Оксид меди II CuO вещество черного цвета практически нерастворимое в воде
Оксид ртути II HgO твердое вещество красного или желто-оранжевого цвета
Оксид калия K2O бесцветное или бледно-желтое вещество
Оксид натрия Na2O вещество, состоящее из бесцветных кристаллов
Оксид лития Li2 O вещество, состоящее из бесцветных кристаллов, которые имеют строение кубической решетки

В главных подгруппах периодической системы при переходе от одного элемента к другому сверху вниз наблюдается усиление основных свойств оксидов

При образовании основных оксидов одним из обязательных элементов является кислород.Основные оксиды обладают рядом физических и химических свойств, таких как взаимодействие с водой, кислотами и другими оксидами.

Средняя оценка: 4.6 . Всего получено оценок: 393.

Не понравилось? – Напиши в комментариях, чего не хватает.

  1. Классификация оксидов
  2. Химические свойства основных оксидов
  3. Список основных оксидов:
  4. Что мы узнали?
  5. Оценка доклада

По многочисленным просьбам теперь можно: сохранять все свои результаты, получать баллы и участвовать в общем рейтинге.

  1. 1. Сергей Ефремов 156
  2. 2. No-Name No-Famili 113
  3. 3. Sasha-Naz Nazvanov 78
  4. 4. Роман Гончаренко 66
  5. 5. Ирина Балабанова 57
  6. 6. Parlefiano Fuello 55
  7. 7. Angel Sis 52
  8. 8. Дмитрий Кондратенко 45
  9. 9. Дарья Барановская 43
  10. 10. Daria Platushchikhina 32
  1. 1. Дарья Барановская 6,894
  2. 2. Ramzan Ramzan 6,424
  3. 3. Елизавета Анчербак 5,070
  4. 4. Денис Христофоров 4,975
  5. 5. Iren Guseva 4,925
  6. 6. Администратор 4,857
  7. 7. Даниил Юраков 4,653
  8. 8. Алексей 4,541
  9. 9. Олег Чувилин 4,347
  10. 10. Анастасия Гудяева 4,298

Самые активные участники недели:

  • 1. Виктория Нойманн – подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.
  • 2. Bulat Sadykov – подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.
  • 3. Дарья Волкова – подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.

Три счастливчика, которые прошли хотя бы 1 тест:

  • 1. Наталья Старостина – подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.
  • 2. Николай З – подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.
  • 3. Давид Мельников – подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.

Карты электронные(код), они будут отправлены в ближайшие дни сообщением Вконтакте или электронным письмом.

источник

Сегодня мы начинаем знакомство с важнейшими классами неорганических соединений. Неорганические вещества по составу делятся, как вы уже знаете, на простые и сложные.

Сложные неорганические вещества подразделяют на четыре класса: оксиды, кислоты, основания, соли. Мы начинаем с класса оксидов.

Оксиды – это сложные вещества, состоящие из двух химических элементов, один из которых кислород, с валентность равной 2. Лишь один химический элемент – фтор, соединяясь с кислородом, образует не оксид, а фторид кислорода OF2.
Называются они просто – “оксид + название элемента” (см. таблицу). Если валентность химического элемента переменная, то указывается римской цифрой, заключённой в круглые скобки, после названия химического элемента.

Все оксиды можно разделить на две группы: солеобразующие (основные, кислотные, амфотерные) и несолеобразующие или безразличные.

1). Основные оксиды – это оксиды, которым соответствуют основания. К основным оксидам относятся оксиды металлов 1 и 2 групп, а также металлов побочных подгрупп с валентностью I и II (кроме ZnO – оксид цинка и BeO – оксид берилия):

2). Кислотные оксиды – это оксиды, которым соответствуют кислоты. К кислотным оксидам относятся оксиды неметаллов (кроме несолеобразующих – безразличных), а также оксиды металлов побочных подгрупп с валентностью от V до VII (Например, CrO3-оксид хрома (VI), Mn 2O7 – оксид марганца (VII)):

3). Амфотерные оксиды – это оксиды, которым соответствуют основания и кислоты. К ним относятся оксиды металлов главных и побочных подгрупп с валентностью III , иногда IV , а также цинк и бериллий (Например, BeO , ZnO , Al 2 O 3 , Cr 2 O 3 ).

4). Несолеобразующие оксиды – это оксиды безразличные к кислотам и основаниям. К ним относятся оксиды неметаллов с валентностью I и II (Например, N 2 O , NO , CO ).

Вывод: характер свойств оксидов в первую очередь зависит от валентности элемента.

В воде растворяются только оксиды щелочных и щелочноземельных металлов

С водой не взаимодействуют.

1. Выпишите отдельно химические формулы солеобразующих кислотных и основных оксидов.

Выпишите оксиды и классифицируйте их.

1. Горение веществ (Окисление кислородом)

2.Разложение сложных веществ

(используйте таблицу кислот, см. приложения)

СОЛЬ t = ОСНОВНЫЙ ОКСИД+КИСЛОТНЫЙ ОКСИД

б) Нерастворимых оснований

в) кислородсодержащих кислот

Физические свойства оксидов

При комнатной температуре большинство оксидов – твердые вещества (СаО, Fe2O3 и др.), некоторые – жидкости (Н2О, Сl2О7 и др.) и газы (NO, SO2 и др.).

Химические свойства оксидов

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОСНОВНЫХ ОКСИДОВ

1. Основной оксид + Кислотный оксид = Соль (р. соединения)

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КИСЛОТНЫХ ОКСИДОВ

2. Кислотный оксид + Основание = Соль + Н2О (р. обмена)

3. Основной оксид + Кислотный оксид = Соль (р. соединения)

4. Менее летучие вытесняют более летучие из их солей

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АМФОТЕРНЫХ ОКСИДОВ

Взаимодействуют как с кислотами, так и со щелочами.

ZnO + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2 O

ZnO + 2 NaOH + H 2 O = Na 2 [ Zn ( OH )4 ] ( в растворе)

ZnO + 2 NaOH = Na 2 ZnO 2 + H 2 O (при сплавлении)

Некоторые оксиды не растворяются в воде, но многие вступают с водой в реакции соединения:

В результате часто получаются очень нужные и полезные соединения. Например, H2SO4 – серная кислота, Са(ОН)2 – гашеная известь и т.д.

Если оксиды нерастворимы в воде, то люди умело используют и это их свойство. Например, оксид цинка ZnO – вещество белого цвета, поэтому используется для приготовления белой масляной краски (цинковые белила). Поскольку ZnO практически не растворим в воде, то цинковыми белилами можно красить любые поверхности, в том числе и те, которые подвергаются воздействию атмосферных осадков. Нерастворимость и неядовитость позволяют использовать этот оксид при изготовлении косметических кремов, пудры. Фармацевты делают из него вяжущий и подсушивающий порошок для наружного применения.

Читайте также:  Как вносить известь пушонку в почву

Такими же ценными свойствами обладает оксид титана (IV) – TiO2. Он тоже имеет красивый белый цвет и применяется для изготовления титановых белил. TiO2 не растворяется не только в воде, но и в кислотах, поэтому покрытия из этого оксида особенно устойчивы. Этот оксид добавляют в пластмассу для придания ей белого цвета. Он входит в состав эмалей для металлической и керамической посуды.

Оксид хрома (III) – Cr2O3 – очень прочные кристаллы темно-зеленого цвета, не растворимые в воде. Cr2O3 используют как пигмент (краску) при изготовлении декоративного зеленого стекла и керамики. Известная многим паста ГОИ (сокращение от наименования “Государственный оптический институт”) применяется для шлифовки и полировки оптики, металлических изделий, в ювелирном деле.

1. Выпишите отдельно химические формулы солеобразующих кислотных и основных оксидов.

Выберите из перечня: основные оксиды, кислотные оксиды, безразличные оксиды, амфотерные оксиды и дайте им названия .

3. Закончите УХР, укажите тип реакции, назовите продукты реакции

4. Осуществите превращения по схеме:

источник

Основные химические свойства различных типов оксидов, виды оксидов и их химические свойства.

Оксиды — это сложные вещества, состоящие из двух химических элементов, один из которых — кислород со степенью окисления (-2). Общая формула оксидов: ЭmОn, где m — чис­ло атомов элемента Э, а n — число атомов кис­лорода. Оксиды могут быть твердыми (песок SiO2, разно­видности кварца), жидкими (оксид водорода H2O), газо­образными (оксиды углерода: углекислый CO2 и угарный СО газы).

Номенклатура химических соединений развивалась по мере накопления фактического материала. Сначала, пока число известных соединений было невелико, широко использовались тривиальные названия, не отражающие состава, строения и свойства вещества, — сурик РЬ3О4, глет РЬО, жженая магнезия MgO, железная окалина Fe3О4, веселящий газ N2О, белый мышьяк As2О3• На смену тривиальной номенклатуре при шла полусистематическая номенклатура — в название были включены указания числа атомов кислорода в соединении: закись — для более низких, окись — для более высоких степеней окисления; ангидрид — для оксидов кислотного характера.

В настоящее время почти завершен переход к современной номенклатуре. Согласно международной номенклатуре, в названии оксида следует указывать валентность элемента; например, SО2 — оксид cepы(IV), SО3 — оксид cepы(VI), CrO — оксид хрома(II), Cr2О3 — оксид хрома(III), CrO3 — оксид хрома(VI).

По химическим свойствам оксиды подразде­ляются на солеобразующие и несолеобразующие.

Несолеобразующими называются такие окси­ды, которые не взаимодействуют ни со щелочами, ни с кислотами и не образуют солей. Их немного, в состав входят неметаллы.

Солеобразующими называются такие оксиды, которые взаимодействуют с кислотами или основа­ниями и образуют при этом соль и воду.

Среди солеобразующих оксидов различают ок­сиды основные, кислотные, амфотерные.

Основные оксиды — это такие оксиды, кото­рым соответствуют основания. Например: CuO со­ответствует основание Cu(OH)2, Na2O — основание NaOH, Cu2O — CuOH и т. д.

Оксиды в таблице Менделеева

1. Основный оксид + кислота = соль + вода (реак­ция обмена):

2. Основный оксид + кислотный оксид = соль (реакция соединения):

3. Основный оксид + вода = щелочь (реакция со­единения):

Кислотные оксиды — это такие оксиды, кото­рым соответствуют кислоты. Это оксиды неметал­лов: N2O5 соответствует HNO3, SO3 — H2SO4, CO2 — H2CO3, P2O5 — H4PO4 а также оксиды металлов с большим значением степеней окисления: Cr2 +6 O3 соответствует H2CrO4, Mn2 +7 O7 — HMnO4.

1. Кислотный оксид + основание = соль + вода (реакция обмена):

2. Кислотный оксид + основный оксид соль (реакция соединения):

3. Кислотный оксид + вода = кислота (реакция соединения):

Такая реакция возможна, только если кислот­ный оксид растворим в воде.

Амфотерными называются оксиды, которые в зависимости от условий проявляют основные или кислотные свойства. Это ZnO, Al2O3, Cr2O3, V2O5.

Амфотерные оксиды с водой непосредственно не соединяются.

1. Амфотерный оксид + кислота = соль + вода (ре­акция обмена):

2. Амфотерный оксид + основание = соль + вода или комплексное соединение:

Получение оксидов

Основные оксиды. К основным относят оксиды типичных металлов, им соответствуют гидроксиды, обладающие свойствами оснований.

Окисление металлов при нагревании в атмосфере кислорода.

Метод неприменим для получения оксидов щелочных металлов. В реакции с кислородом щелочные металлы обычно дают пероксиды, поэтому оксиды Na2O, К2O труднодоступны.

Метод неприменим для сульфидов активных металлов, окисляю­щихся до сульфатов.

Этим методом нельзя получить оксиды щелочных металлов.

Разложение легко осуществляется для нитратов и карбонатов, в том числе и для основных солей.

Кислотные оксиды представлены оксидами неметаллов или переходных металлов в высоких степенях окис­ления. Они могут быть получены методами, аналогичными методам получения основных оксидов, например:

Справочный материал для прохождения тестирования:

источник

Основные химические свойства различных типов оксидов, виды оксидов и их химические свойства.

Оксиды — это сложные вещества, состоящие из двух химических элементов, один из которых — кислород со степенью окисления (-2). Общая формула оксидов: ЭmОn, где m — чис­ло атомов элемента Э, а n — число атомов кис­лорода. Оксиды могут быть твердыми (песок SiO2, разно­видности кварца), жидкими (оксид водорода H2O), газо­образными (оксиды углерода: углекислый CO2 и угарный СО газы).

Номенклатура химических соединений развивалась по мере накопления фактического материала. Сначала, пока число известных соединений было невелико, широко использовались тривиальные названия, не отражающие состава, строения и свойства вещества, — сурик РЬ3О4, глет РЬО, жженая магнезия MgO, железная окалина Fe3О4, веселящий газ N2О, белый мышьяк As2О3• На смену тривиальной номенклатуре при шла полусистематическая номенклатура — в название были включены указания числа атомов кислорода в соединении: закись — для более низких, окись — для более высоких степеней окисления; ангидрид — для оксидов кислотного характера.

В настоящее время почти завершен переход к современной номенклатуре. Согласно международной номенклатуре, в названии оксида следует указывать валентность элемента; например, SО2 — оксид cepы(IV), SО3 — оксид cepы(VI), CrO — оксид хрома(II), Cr2О3 — оксид хрома(III), CrO3 — оксид хрома(VI).

По химическим свойствам оксиды подразде­ляются на солеобразующие и несолеобразующие.

Несолеобразующими называются такие окси­ды, которые не взаимодействуют ни со щелочами, ни с кислотами и не образуют солей. Их немного, в состав входят неметаллы.

Солеобразующими называются такие оксиды, которые взаимодействуют с кислотами или основа­ниями и образуют при этом соль и воду.

Среди солеобразующих оксидов различают ок­сиды основные, кислотные, амфотерные.

Основные оксиды — это такие оксиды, кото­рым соответствуют основания. Например: CuO со­ответствует основание Cu(OH)2, Na2O — основание NaOH, Cu2O — CuOH и т. д.

Оксиды в таблице Менделеева

1. Основный оксид + кислота = соль + вода (реак­ция обмена):

2. Основный оксид + кислотный оксид = соль (реакция соединения):

3. Основный оксид + вода = щелочь (реакция со­единения):

Кислотные оксиды — это такие оксиды, кото­рым соответствуют кислоты. Это оксиды неметал­лов: N2O5 соответствует HNO3, SO3 — H2SO4, CO2 — H2CO3, P2O5 — H4PO4 а также оксиды металлов с большим значением степеней окисления: Cr2 +6 O3 соответствует H2CrO4, Mn2 +7 O7 — HMnO4.

1. Кислотный оксид + основание = соль + вода (реакция обмена):

2. Кислотный оксид + основный оксид соль (реакция соединения):

3. Кислотный оксид + вода = кислота (реакция соединения):

Такая реакция возможна, только если кислот­ный оксид растворим в воде.

Амфотерными называются оксиды, которые в зависимости от условий проявляют основные или кислотные свойства. Это ZnO, Al2O3, Cr2O3, V2O5.

Амфотерные оксиды с водой непосредственно не соединяются.

1. Амфотерный оксид + кислота = соль + вода (ре­акция обмена):

2. Амфотерный оксид + основание = соль + вода или комплексное соединение:

Получение оксидов

Основные оксиды. К основным относят оксиды типичных металлов, им соответствуют гидроксиды, обладающие свойствами оснований.

Окисление металлов при нагревании в атмосфере кислорода.

Метод неприменим для получения оксидов щелочных металлов. В реакции с кислородом щелочные металлы обычно дают пероксиды, поэтому оксиды Na2O, К2O труднодоступны.

Метод неприменим для сульфидов активных металлов, окисляю­щихся до сульфатов.

Этим методом нельзя получить оксиды щелочных металлов.

Разложение легко осуществляется для нитратов и карбонатов, в том числе и для основных солей.

Кислотные оксиды представлены оксидами неметаллов или переходных металлов в высоких степенях окис­ления. Они могут быть получены методами, аналогичными методам получения основных оксидов, например:

Справочный материал для прохождения тестирования:

источник

Оксидами называют сложные химические вещества (состоят из атомов нескольких химических элементов), в состав которых входит два элемента, одним из которых является кислород.

Классификация оксидов:

  • солеобразующие оксиды:
    • оснОвные (ударение на втором слоге);
    • кислотные;
    • амфотерные.
  • несолеобразующие оксиды:
    • оксид углерода СО (II);
    • оксид азота NO (II).
  • Основными оксидами называются оксиды, которым соответствуют основания: Na2O(оксид) → NaOH(основание)
  • К основным оксидам относятся оксиды щелочных (Na2O), щелочноземельных (CaO) металлов, а также оксиды переходных элементов в низших степенях окисления (MnO)
  • Основные оксиды имеют химические связи, близкие к ионным связям

Химические свойства основных оксидов:

  • легко вступают в реакцию с водой: Na2O + H2O = 2NaOH
  • реагируют с кислотами с образованием соли и воды: MgO + H2SO4 = MgSO4 + H2O
  • основные оксиды реагируют с кислотными оксидами с образованием солей: CaO + CO2 = CaCO3
  • основные оксиды при нагревании в присутствии восстановителей восстанавливаются до металла, который входит в состав оксида: CuO + H2 = Cu + H2O
  • кислотным оксидам соответствуют кислоты: SO3 → H2SO4
  • кислотные оксиды имеют полярные ковалентные связи;
  • кислотные оксиды образуют неметаллы и многие переходные металлы в высших степенях окисления (CrO3, CrO).

Химические свойства кислотных оксидов:

  • взаимодействуют с водой, образуя кислоты: SO3 + H2O = H2SO4
  • некоторые кислотные оксиды не взаимодействуют с водой: SiO2
  • реагируют с основаниями с образованием воды и соли: SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O
  • реагируют с основными оксидами: P2O5 + 3K2O = 2K3PO4
Читайте также:  Как делать греческий салат правильно

Амфотерными оксидами называются оксиды, которые могут проявлять (в зависимости от условий реакции), как основные, так и кислотные свойства: Al2O3, Cr2O3, ZnO.

Химические свойства амфотерных оксидов:

  • не взаимодействуют с водой;
  • реагируют с основаниями и кислотами:
    • ZnO + 2HCl = ZnCl2 + H2O
    • ZnO + 2KOH = K2ZnO2 + H2O
  • реагируют с основными и кислотными оксидами:
    • Zn(OH)2 + SO3 = ZnSO4 + H2O
    • Zn(OH)2 + CaO = CaZnO2 + H2O
  • в результате горения простых веществ: C + O2 = CO2
  • в результате горения сложных веществ: CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
  • в результате разложения сложных веществ:
    • нерастворимых оснований: Cu(OH)2 = CuO + H2O
    • кислот: H2SiO3 = SiO2 + H2O
    • оснований: CaCO3 = CO2 + H2O
  • окислением металлов оксидами других элементов: 2Al + Cr2O3 = Al2O3 + 2Cr

Если вам понравился сайт, будем благодарны за его популяризацию 🙂 Расскажите о нас друзьям на форуме, в блоге, сообществе. Это наша кнопочка:

источник

1.Общим свойством всех основных оксидов является их способность взаимодействовать с кислотами с образовани­ем соли и воды:

2. Основные оксиды взаимодействуют с кислотными оксидами с образованием солей.

Основный оксид + Кислотный оксид = Соль

3. Оксиды щелочных и щелочноземельных металлов вза­имодействуют с водой с образованием растворимых осно­ваний (щелочей):

1. Общим свойством всех кислотных оксидов является их способность взаимодействовать с основаниями с обра­зованием соли и воды: –

Кислотный оксид + Основание = Соль + Н2 О

Для правильного написания формулы образующейся соли нужно четко представлять, какая кислота соответствует данному кислотному оксиду (в приведенных ниже при­мерах под формулами кислотных оксидов указаны форму­лы соответствующих им кислот).

2. Кислотные оксиды взаимодействуют с основными оксидами с образованием солей (см. химические свойства основных оксидов).

3.Большинство кислотных оксидов взаимодействуют с водой с образованием кислот.

Очень немногие кислотные оксиды не взаимодействуют с водой. Наиболее известный из них оксид кремния (IV) SiO2.

1. Амфотерные оксиды взаимодействуют с кислотами с образованием солей и воды.

В этих реакциях амфотерные оксиды играют роль основ­ных оксидов.

2. Амфотерные оксиды взаимодействуют со щелочами с образованием солей и воды.

В этих реакциях амфотерные оксиды играют роль кис­лотных оксидов.

3. Амфотерные оксиды при нагревании взаимодейству­ют с кислотными оксидами с образованием солей.

Амфотерный оксид + Кислотный оксид = Соль

4. Амфотерные оксиды при нагревании взаимодейству­ют с основными оксидами с образованием солей.

Амфотерный оксид + Основный оксид = Соль

ZnO + Na2O Na2ZnO2.

Оксиды могут быть получены различными способами:

1. Взаимодействием простых веществ с кислородом:

2. Разложением некоторых оксокислот:

Оксокислота Кислотный оксид +Н2О

3. Разложением нерастворимых оснований:

Нерастворимое основание Основный оксид +Н2О

4. Разложением некоторых солей:

Соль Основный оксид + Кислотный оксид

Название Название Валентность

основания = «Гидроксид» + металла + металла

Например: Fe(OH)2 – гидроксид железа (II), Fe(OH)3 – гидроксид железа (Ш), NaOH – гидроксид натрия, Са(ОН)2 – гидроксид кальция.

а) По числу гидроксидных групп в молекуле. Количество гидроксидных групп в молекуле основания зависит от вален­тности металлам и определяет кислотность основания (Следует помнить, что валентность гидроксидной группы равна I.)

однокислотные, молекулы которых содержат одну гидроксидную группу: NаOH, КОН, LiОН и др.;

двухкислотные, молекулы которых содержат две гидроксидные группы: Са(ОН)2, Fe(OH)2 и др.;

трехкислотные, молекулы которых содержат три гидроксидные группы: Ni(OH)2, Вi(ОН)3 и др.

Двух- и трехкислотные основания называются многокис­лотными.

б) По растворимости в воде основания делятся на:

нерастворимые: Сu(ОН)2, Fе(ОН)2, Fе(ОН)3 и др. Растворимые в воде основания называются щелочами.

В молекуле основания атом металла соединяется с ато­мами кислорода гидроксидных групп. Например:

источник

Порядок составления формул оксидов

Формулы оксидов можно составлять по правилу креста:

Запомни при составлении формул первым ставят элемент степень окисления. которого со знаком + , а вторым элемент с отрицательной степенью окисления. Для оксидов это всегда кислород.
Далее необходимо:
1. расставить степени окисления (с.о.) для каждого атома. Кислород в оксидах всегда имеет с.о. -2 (минус два) .
2 . Для того чтобы правильно определить степень окисления. второго элемента необходимо познакомится с таблицей возможных степеней окисления некоторых элементов:

Таблица.1 Степени окисления некоторых элементов

Возможные степени окисления N (азот) -3, 0, +1, +2, +3, +4,+5. P (фосфор) -3, 0, +3, +5. S (сера) -2, 0, +4, +6. C (углерод) -4, 0, +2, +4.

Степень окисления «0» – ноль имеют:

1. Простые вещества: Н2, Са, О2
2. Сложные в-ва (в сумме): Са +2 О -2 (+2 – 2 =0)

Степень окисления со знаком + характерна для элементов которые отдают свои электроны в соединениях другим атомам или от которых оттянуты общие электронные пары, т.е.атомы менее электроотрицательных элементов. например металлы всегда имеют положительную степени окисления.
Подсказка : Узнать степени окисления для металлов можно в таблице “растворимости. ” . В ней представлены заряды ионов металлов они обычно совпадают со степенью окисления.

С неметаллами кислород образует оксид, если только этот неметалл менее электроотрицательный, чем сам кислород см. таблицу электроотрицательности.

Запомни если степени окисления. элементов в бинарных соединениях равны по модулю, то индексы в формуле не ставятся: Сa +2 О -2 .

Составим формулу оксида натрия :

По таблице растворимости заряд иона натрия + , соответственно степень окисления натрия имеет значение +1 ( Na +1 ), с.о. кислорода в оксидах всегда -2.
Натрий имеет положительный заряд, значит, его ставим первым, а вторым ставим кислород и по правилу креста получим: Na 2 +1 O -2 или Na2O .

Правило наименьшего общего кратного это способ наиболее универсальный для составления формул. Как им пользоваться рассмотрим на примере.

Составить формулу оксида серы (VI) .

1. У кислорода с.о. -2 следовательно в формуле он ставиться вторым, а первым элементом будет сера ее с.о. указана в названии оксида VI, т. е +6. S +6 O -2 .
2. Найдем наименьшее общее кратное. Для чисел 2 и 6 это будет 6.
3. Находим индексы и расставляем для каждого элемента. См. рисунки ниже.
6 : 6 = 1 это индекс для серы. Индексы со значением 1 в формулах не ставятся.

6 : 2 = 3 это индекс для кислорода

В результате получим формулу оксида серы (VI):

источник

Подробно про оксиды, их классификацию и способы получения можно прочитать здесь.

1. Взаимодействие с водой. С водой способны реагировать только основные оксиды, которым соответствуют растворимые гидроксиды (щелочи). Щелочи образуют щелочные металлы (литий, натрий, калий, рубидий и цезий) и щелочно-земельные (кальций, стронций, барий). Оксиды остальных металлов с водой химически не реагируют. Оксид магния реагирует с водой при кипячении.

CuO + H2O ≠ (реакция не идет, т.к. Cu(OH)2 — нерастворимый гидроксид)

2. Взаимодействие с кислотными оксидами и кислотами. При взаимодействии основным оксидов с кислотами образуется соль этой кислоты и вода. При взаимодействии основного оксида и кислотного образуется соль:

основный оксид + кислота = соль + вода

основный оксид + кислотный оксид = соль

При взаимодействии основных оксидов с кислотами и их оксидами работает правило:

Хотя бы одному из реагентов должен соответствовать сильный гидроксид (щелочь или сильная кислота).

Иными словами, основные оксиды, которым соответствуют щелочи, реагируют со всеми кислотными оксидами и их кислотами. Основные оксиды, которым соответствуют нерастворимые гидроксиды, реагируют только с сильными кислотами и их оксидами (N2O5, NO2, SO3 и т.д.).

Основные оксиды, которым соответствуют щелочи Основные оксиды, которым соответствуют нерастворимые основания
Реагируют со всеми кислотами и их оксидами Реагируют только с сильными кислотами и их оксидами
Na2O + SO2 → Na2SO3 CuO + N2O5 → Cu(NO3)2

3. Взаимодействие с амфотерными оксидами и гидроксидами.

При взаимодействии основных оксидов с амфотерными образуются соли:

основный оксид + амфотерный оксид = соль

С амфотерными оксидами при сплавлении взаимодействуют только основные оксиды, которым соответствуют щелочи . При этом образуется соль. Металл в соли берется из более основного оксида, кислотный остаток — из более кислотного. В данном случае амфотерный оксид образует кислотный остаток.

CuO + Al2O3 (реакция не идет, т.к. Cu(OH)2 — нерастворимый гидроксид)

(чтобы определить кислотный остаток, к формуле амфотерного или кислотного оксида добавляем молекулу воды: Al2O3 + H2O = H2Al2O4 и делим получившиеся индексы пополам, если степень окисления элемента нечетная: HAlO2. Получается алюминат-ион AlO2 — . Заряд иона легко определить по числу присоединенных атомов водорода — если атом водорода 1, то заряд аниона будет -1, если 2 водорода, то -2 и т.д.).

Амфотерные гидроксиды при нагревании разлагаются, поэтому реагировать с основными оксидами фактически не могут.

4. Взаимодействие основных оксидов с восстановителями.

При оценке окислительно-восстановительной активности металлов и их ионов необходимо использовать электрохимический ряд напряжений металлов:

Восстановительные свойства (способность отдавать электроны) у простых веществ-металлов здесь увеличиваются справа налево, окислительные свойства ионов металлов — увеличиваются наоборот, слева направо. При этом некоторые ионы металлов в промежуточных степенях окисления могут проявлять также восстановительные свойства (например ион Fe 2+ можно окислить до иона Fe 3+ ).

Более подробно про окислительно-восстановительные реакции можно прочитать здесь.

Таким образом, ионы некоторых металлов — окислители (чем правее в ряду напряжений, тем сильнее). При взаимодействии с восстановителями металлы переходят в степень окисления 0.

4.1. Восстановление углем или угарным газом.

Углерод (уголь) восстанавливает из оксидов только металлы, расположенные в ряду активности после алюминия. Реакция протекает только при нагревании.

FeO + C → Fe + CO

Угарный газ также восстанавливает из оксидов только металлы, расположенные после алюминия в электрохимическом ряду:

CuO + CO → Cu + CO2

4.2. Восстановление водородом .

Водород восстанавливает из оксидов только металлы, расположенные в ряду активности правее алюминия. Реакция с водородом протекает только в жестких условиях – под давлением и при нагревании.

CuO + H2 → Cu + H2O

4.3. Восстановление более активными металлами (в расплаве или растворе, в зависимости от металла)

При этом более активные металлы вытесняют менее активные. То есть добавляемый к оксиду металл должен быть расположен левее в ряду активности, чем металл из оксида. Реакции, как правило, протекают при нагревании.

Читайте также:  Как из жмыха винограда приготовить вино

Например , оксид цинка взаимодействует с алюминием:

3ZnO + 2Al → Al2O3 + 3Zn

но не взаимодействует с медью:

Восстановление металлов из оксидов с помощью других металлов — это очень распространенный процесс. Часто для восстановления металлов применяют алюминий и магний. А вот щелочные металлы для этого не очень подходят – они слишком химически активны, что создает сложности при работе с ними.

Алюмотермия – это восстановление металлов из оксидов алюминием.

Например : алюминий восстанавливает оксид меди (II) из оксида:

3CuO + 2Al → Al2O3 + 3Cu

Магниетермия – это восстановление металлов из оксидов магнием.

CuO + H2 → Cu + H2O

4.4. Восстановление аммиаком.

Аммиаком можно восстанавливать только оксиды неактивных металлов. Реакция протекает только при высокой температуре.

Например , аммиак восстанавливает оксид меди (II):

3CuO + 2NH3 → 3Cu + 3H2O + N2

5. Взаимодействие основных оксидов с окислителями.

Под действием окислителей некоторые основные оксиды (в которых металлы могут повышать степень окисления, например Fe 2+ , Cr 2+ , Mn 2+ и др.) могут выступать в качестве восстановителей.

Например , оксид железа (II) можно окислить кислородом до оксида железа (III):

источник

Оксиды – это бинарные соединения элемента с кислородом, находящимся в степени окисления (-2). Оксиды являются характеристическими соединениями для химических элементов. Неслучайно Д.И. Менделеев при составлении периодической таблицы ориентировался на стехиометрию высшего оксида и объединял в одну группу элементы с одинаковой формулой высшего оксида. Высший оксид – это оксид, в котором элемент присоединил максимально возможное для него количество кислородных атомов. В высшем оксиде элемент находится в своей максимальной (высшей) степени окисления. Так, высшие оксиды элементов VI группы, как неметаллов S, Se, Te, так и металлов Cr, Mo, W, описываются одинаковой формулой ЭО3. Все элементы группы проявляют наибольшее сходство именно в высшей степени окисления. Так, например, все высшие оксиды элементов VI группы – кислотные.

Оксиды это самые распространенные соединения в металлургических технологиях.

Многие металлы находятся в земной коре в виде оксидов. Из природных оксидов получают такие важные металлы, как Fe, Mn, Sn, Cr.

В таблице приведены примеры природных оксидов, используемых для получения металлов.

Оксиды являются целевыми соединениями в ряде металлургических технологий. Природные соединения предварительно переводят в оксиды, из которых затем восстанавливают металл. Например, природные сульфиды Zn, Ni, Co, Pb, Mo обжигают, превращая в оксиды.

Природные гидроксиды и карбонаты подвергают термическому разложению, приводящему к образованию оксида.

Кроме того, поскольку металлы, находясь в окружающей среде, окисляются кислородом воздуха, а при высоких температурах, характерных для многих металлургических производств, окисление металлов усиливается, необходимы знания о свойствах получаемых оксидов.

Приведенные выше причины объясняют, почему при обсуждении химии металлов оксидам уделяется особое внимание.

Среди химических элементов металлов – 85, и многие металлы имеют не по одному оксиду, поэтому класс оксидов включает огромное количество соединений, и эта многочисленность делает обзор их свойств непростой задачей. Тем не менее, постарается выявить:

  • общие свойства, присущие всем оксидам металлов,
  • закономерности в изменениях их свойств,
  • выявим химические свойства оксидов, наиболее широко используемых в металлургии,
  • приведем некоторые из важных физических характеристик оксидов металлов.

Оксиды металлов различаются стехиометрическим соотношением атомов металла и кислорода. Эти стехиометрические соотношения определяют степень окисления металла в оксиде.

В таблице приведены стехиометрические формулы оксидов металлов в зависимости от степени окисления металла и указано, какие именно металлы способны образовывать оксиды данного стехиометрического типа.

Помимо таких оксидов, которые в общем случае могут быть описаны формулой МеОХ/2, где Х – это степень окисления металла, существуют также оксиды, содержащие металл в разных степенях окисления, например, Fe3O4, а также, так называемые, смешанные оксиды, например, FeO . Cr2O3.

Не все оксиды металлов имеют постоянный состав, известны оксиды переменного состава, например, TiOx, где x = 0,88 – 1,20; FeOx, где x = 1,04 – 1,12 и др.

Оксиды s-металлов имеют только по одному оксиду. Металлы p- и d- блоков, как правило, имеют несколько оксидов, исключение Al, Ga, In и d-элементы 3 и 12 групп.

Оксиды типа MeO и Ме2О3 образуют почти все d-металлы 4 периода. Для большинства d-металлов 5 и 6 периодов характерны оксиды, в которых металл, находится в высоких степенях окисления ³ 4. Оксиды типа МеО, образуют только Cd, Hg и Pd; типа Me2O3, помимо Y и La, образуют Au, Rh; серебро и золото образуют оксиды типа Ме2O.

Металлы 1 и 11 групп

Все d-металлы 4 периода (кроме Sc), все металлы 2 и 12 групп, а также Sn, Pb; Cd, Hg и Pd

Почти все d-металлы 4 периода (кроме Cu и Zn), все металлы 3 и 13 групп, Au, Rh

Металлы 4 и 14 групп и многие другие d-металлы: V, Nb, Ta; Cr, Mo, W; Mn, Tc, Re; Ru, Os; Ir, Pt

Металлы 5 и 15 групп

Металлы 6 группы

Металлы 7 группы

Подавляющее большинство оксидов металлов при обычных условиях это твердые кристаллические вещества. Исключение – кислотный оксид Mn2O7 (это жидкость темно-зеленого цвета). Лишь очень немногие кристаллы кислотных оксидов металлов имеют молекулярную структуру, это кислотные оксиды с металлом в очень высокой степени окисления: RuO4, OsO4, Mn2O7, Tc2O7, Re2O7.

В самом общем виде структуру многих кристаллических оксидов металлов можно представить как регулярное трехмерное расположение кислородных атомов в пространстве, в пустотах между кислородными атомами находятся атомы металлов. Поскольку кислород – это очень электроотрицательный элемент, он перетягивает часть валентных электронов от атома металла, преобразуя его в катион, а сам кислород переходит в анионную форму и увеличивается в размерах за счет присоединения чужих электронов. Крупные кислородные анионы образуют кристаллическую решетку, а в пустотах между ними размещаются катионы металлов. Только в оксидах металлов, находящихся в небольшой степени окисления и отличающихся небольшим значение электроотрицательности, связь в оксидах можно рассматривать как ионную. Практически ионными являются оксиды щелочных и щелочноземельных металлов. В большинстве оксидов металлов химическая связь оказывается промежуточной между ионной и ковалентной. С повышением степени окисления металла вклад ковалентной составляющей возрастает.

Металл в оксидах характеризуется не только степенью окисления, но и координационным числом, указывающим, какое количество кислородных атомов он координирует.

Очень распространенным в оксидах металлов является координационное число 6, в этом случае катион металла находится в центре октаэдра, образованного шестью кислородными атомами. Октаэдры так упаковываются в кристаллическую решетку, чтобы выдерживалось стехиометрическое соотношение атомов металла и кислорода. Так в кристаллической решетке оксида кальция, координационное число кальция равно 6. Кислородные октаэдры с катионом Ca 2+ в центре так объединяются между собой, что каждый кислород оказывается в окружении шести атомов кальция, т.е. кислород принадлежит одновременно 6 атомам кальция. Говорят, что такой кристалл имеет координацию (6, 6). Первым указывается координационное число катиона, а вторым аниона. Таким образом формулу оксида СаО следовало бы записать
СаО6/6 ≡ СаО.
В оксиде TiO2 металл также находится в октаэдрическом окружении кислородных атомов, часть кислородных атомов соединяется противоположными ребрами, а часть вершинами. В кристалле рутила TiO2 координация (6, 3) означает, что кислород принадлежит трем атомам титана. Атомы титана образуют в кристаллической решетке рутила прямоугольный параллепипед.

Кристаллические структуры оксидов достаточно разнообразны. Металлы могут находиться не только в октаэдрическом окружении из кислородных атомов, но и в тетраэдрическом окружении, например в оксиде BeO ≡ BeO4|4. В оксиде PbO, также имеющем координацию кристалла (4,4), свинец оказывается в вершине тетрагональной призмы, в основании которой находятся атомы кислорода.

Атомы металла могут находиться в разном окружении кислородных атомов, например в октаэдрических и в тетраэдрических пустотах, и металл при этом оказывается в разных степенях окисления, как например, в магнетите Fe3O4 ≡ FeO . Fe2O3.

Дефекты в кристаллических решетках объясняют непостоянство состава некоторых оксидов.

Представление о пространственных структурах позволяет понять причины образования смешанных оксидов. В пустотах между кислородными атомами могут находиться атомы не одного металла, а двух разных, как например,
в хромите FeO . Cr2O3.

Подавляющее большинство оксидов при обычной температуре это твердые вещества. Они имеют меньшую плотность, чем металлы.

Многие оксиды металлов являются тугоплавкими веществами. Это позволяет использовать тугоплавкие оксиды как огнеупорные материалы для металлургических печей.

Оксид CaO получают в промышленном масштабе в объеме 109 млн т/год. Его используют для футеровки печей. В качестве огнеупоров используют также оксиды BeO и MgO. Оксид MgO один из немногих огнеупоров очень устойчивых к действию расплавленных щелочей.

Иногда тугоплавкость оксидов создает проблемы при получении металлов электролизом из их расплавов. Так оксид Al2O3, имеющий температуру плавления около 2000 о С, приходится смешивать с криолитом Na3[AlF6], чтобы снизить температуру плавления до

1000 о С, и через этот расплав пропускать электрический ток.

Тугоплавкими являются оксиды d-металлов 5 и 6 периодов Y2O3 (2430), La2O3 (2280), ZrO2 (2700), HfO2 (2080), Ta2O5 (1870), Nb2O5 (1490), а также многие оксиды d-металлов 4 периода (см. табл.). Высокие температуры плавления имеют все оксиды s-металлов 2 группы, а также Al2O3, Ga2O3, SnО ,SnO2, PbO (см. табл.).

Низкие температуры плавления ( о С) обычно имеют кислотные оксиды: RuO4 (25), OsO4 (41); Te2O7 (120), Re2O7 (302), ReO3 (160), CrO3 (197). Но некоторые кислотные оксиды имеют достаточно высокие температуры плавления ( о С): MoO3 ( 801) WO3 (1473), V2O5 (680).

Некоторые из основных оксидов d-элементов, завершающих ряды, оказываются непрочными, плавятся при низкой температуре или при нагревании разлагаются. Разлагаются при нагревании HgO (400 o C), Au2O3 (155), Au2O, Ag2O (200), PtO2 (400).

При нагревании выше 400 о С разлагаются и все оксиды щелочных металлов с образованием металла и пероксида. Оксид Li2O более устойчив и разлагается при температуре выше 1000 о С.

В таблице, приведенной ниже, приводятся некоторые характеристики d-металлов 4 периода, а также s- и p-металлов.

источник

Adblock
detector