Окислы


Окислы

Окси́д (о́кисел, о́кись) — соединение химического элемента с кислородом, в котором сам кислород связан только с менее электроотрицательным элементом. Химический элемент кислород по электроотрицательности второй после фтора, поэтому к оксидам относятся почти все соединения химических элементов с кислородом. К исключениям относятся, например, дифторид кислорода OF2.

Оксиды — весьма распространенный тип соединений, содержащихся в земной коре и во вселенной вообще. Примерами таких соединений являются ржавчина, вода, песок, углекислый газ, ряд красителей. Окислами называется класс минералов, представляющих собой соединения металла с кислородом (см. Категория:Окислы).

Соединения, содержащие атомы кислорода, соединённые между собой, называются пероксидами (перекисями) и супероксидами. Они не относятся к категории оксидов.

Содержание

Классификация

В зависимости от химических свойств различают:

Номенклатура

В соответствии с номенклатурой ИЮПАК, оксиды называют словом «оксид», после которого следует наименование химического элемента в родительном падеже, например: Na2O — оксид натрия, Al2O3 — оксид алюминия. Если элемент образует несколько оксидов, то в их названиях указывается его степень окисления римской цифрой в скобках сразу после названия (без пробела). Например, Cu2О — оксид меди(I), CuO — оксид меди(II), FeO — оксид железа(II), Fe2О3 — оксид железа(III), Cl2O7 — оксид хлора(VII).

Часто используют и другие наименования оксидов по числу атомов кислорода: если оксид содержит только один атом кислорода, то его называют монооксидом, моноокисью или закисью, если два — диоксидом или двуокисью, если три — то триоксидом или триокисью и т. д. Например: монооксид углерода CO, диоксид углерода СО2, триоксид серы SO3.

Также распостранены исторически сложившиеся (тривиальные) названия оксидов, например угарный газ CO, серный ангидрид SO3 и т. д.

Химические свойства: Основные оксиды.

1. Основный оксид + кислота = соль + вода

CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O

Примечание:кислота ортофосфорная или сильная.

2. Сильноосновный оксид + вода = щелочь

CaO + H2O = Ca(OH)2

3. Сильноосновный оксид + кислотный оксид = соль

CaO + Mn2O7 = Ca(MnO4)2

Na2O + CO2 = Na2СO3

4. Основный оксид + водород = металл + вода

CuO + H2 = Cu + H2O

Примечание: металл менее активный, чем алюминий.

Химические свойства: Кислотные оксиды.

1. Кислотный оксид + вода = кислота

SO3 + H2O = H2SO4

Некоторые оксиды, например SiO2, с водой не реагируют, поэтому их кислоты получают косвенным.

2. Кислотный оксид + основной 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 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2

4. Нелетучий оксид + соль1 = соль2 + летучий оксид

SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2

Химические свойства: Амфотерные оксиды.

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:

ZnO + 2KOH + H2O = K2[Zn(OH)4)]  (в водном растворе)

ZnO + CaO = CaZnO2  (при сплавлении)

Получение оксидов

1. Взаимодействие простых веществ (за исключением инертных газов, золота и платины) с кислородом:

2H2 + O2 = 2H2O

2Сu + O2 = 2СuO

При горении в кислороде щелочных металлов (кроме лития), а также стронция и бария образуются пероксиды и надпероксиды:

2Na + O2 = Na2O2

K + O2 = KO2

2. Обжиг или горение бинарных соединений в кислороде:

4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2

CS2 + 3O2 = CO2 + 2SO2

2PH3 + 4O2 = P2O5 + 3H2O

3. Термическое разложение солей:

CaCO3 = CaO + CO2

2FeSO4 = Fe2O3 + SO2↑ + SO3

4. Термическое разложение оснований или кислот:

2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O↑

4HNO3 = 4NO2↑ + O2↑ + 2H2O

5. Окисление низших оксидов в высшие и восстановление высших в низшие:

4FeO + O2 = 2Fe2O3

Fe2O3 + CO = 2FeO + CO2

6. Взаимодействие некоторых металлов с водой при высокой температуре:

Zn + H2O = ZnO + H2

7. Взаимодействие солей с кислотными оксидами при нагревании с выделением летучего оксида:

Ca3(PO4)2 + 3SiO2 = 3CaSiO3 + P2O5

8. Взаимодействие металлов с кислотами-оксилителями:

Zn + 4HNO3(конц.) = Zn(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O

9. При действии водоотнимающих веществ на кислоты и соли:

2KClO4 + H2SO4(конц) = K2SO4 + Cl2O7 + H2O

10. Взаимодействие солей слабых неустойчивых кислот с более сильными кислотами:

NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2

Ссылки


Wikimedia Foundation. 2010.