Оксиды: классификация, получение и химические свойства

Оксиды — это сложные вещества, состоящие из атомов двух элементов, один из которых —  кислород со степенью окисления -2.  При этом кислород связан только с менее электроотрицательным элементом.

В зависимости от второго элемента оксиды проявляют разные химические свойства. В школьном курсе оксиды традиционно делят на солеобразующие и несолеобразующие. Некоторые оксиды относят к солеобразным (двойным).

Двойные оксиды — это некоторые оксиды , образованные элементом с разными степенями окисления.

Солеобразующие оксиды делят на основные, амфотерные и кислотные.

Основные оксиды — это оксиды, обладающие характерными основными свойствами. К ним относят оксиды, образованные атомами металлов со степень окисления +1 и +2.

Кислотные оксиды — это оксиды, характеризующиеся кислотными свойствами. К ним относят оксиды, образованные атомами металлов со степенью окисления +5, +6 и +7, а также атомами неметаллов.

Амфотерные оксиды — это оксиды, характеризующиеся и основными, и кислотными свойствами. Это оксиды металлов со степенью окисления +3 и +4, а также четыре оксида со степенью окисления +2: ZnO, PbO, SnO и BeO.

Несолеобразующие оксиды не проявляют характерных основных или кислотных свойств, им не соответствуют гидроксиды. К несолеобразующим относят четыре оксида: CO, NO, N2O и SiO.

Классификация оксидов

Классификация оксидов

Тренировочные тесты по теме Классификация оксидов.

Получение оксидов

Общие способы получения оксидов:

1. Взаимодействие простых веществ с кислородом:

1.1. Окисление металлов: 4Al + 3O2 = 2Al2O3 (исключения: не окисляются кислородом воздуха золото, платина, палладий; натрий при окислении кислородом воздуха образует преимущественно пероксид Na2O2, калий, цезий, рубидий образуют преимущественно пероксиды состава MeO2).

Примечания: металлы с переменной степенью окисления окисляются кислородом воздуха, как правило, до промежуточной степени окисления (+3):

4Fe + 3O2 = 2Fe2O3

4Cr + 3O2 = 2Cr2O3

1.2. Окисление простых веществ-неметаллов: 4P + 5O2 = 2P2O5

Как правило, при этом образуется оксид неметалла в высшей степени окисления, но есть некоторые исключения: сера сгорает в атмосфере воздуха до оксида серы (IV): S + O2 = SO2, азот окисляется только при очень высокой температуре (около 2000оС): N2 + O2 = 2NO. Не окисляется кислородом фтор F2 (сам фтор окисляет кислород), прочие галогены (хлор Cl2, бром и др.), инертные газы (гелий He, неон, аргон, криптон).

2. Окисление сложных веществ (бинарных соединений): сульфидов, гидридов, фосфидов и т.д.

При окислении кислородом сложных веществ, состоящих, как правило, из двух элементов образуется смесь оксидов этих элементов в устойчивых степенях окисления. Например, при сжигании пирита FeS2 образуется смесь оксида железа (III) и оксида серы (IV):

4FeS2 + 19O2 = 2Fe2O3 + 8SO2

 3. Разложение гидроксидов. Оксиды можно получить также из гидроксидов — кислот или оснований. Некоторые гидроксиды неустойчивы, и самопроизвольную распадаются на оксид и воду; для разложения некоторых других (как правило, нерастворимых в воде) гидроксидов необходимо их нагревать (прокаливать).

Самопроизвольно разлагаются в водном растворе угольная кислота, сернистая кислота, гидроксид аммония, гидроксиды серебра (I), меди (I):

H2CO3 = H2O + CO2

H2SO3 = H2O + SO2

NH4OH = NH3 + H2O

2AgOH = Ag2O + H2O

2CuOH = Cu2O + H2O

При нагревании разлагаются на оксиды большинство нерастворимых гидроксидов — кремниевая кислота, гидроксиды тяжелых металлов — гидроксид железа (III) и др.:

H2SiO3 = H2O + SiO2

2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O

4. Еще один способ получения оксидов — разложение сложных соединений — солей. Большинство нерастворимых солей и некоторые растворимые при нагревании разлагаются без изменения степени окисления на оксиды:

Li2CO3 = H2O + Li2O

Соли, образованные сильными кислотами-окислителями (нитраты, сульфаты, перхлораты и др.), при нагревании, как правило, разлагаются с с изменением степени окисления:

2Zn(NO3)2 = 2ZnO + 4NO2 + O2

Химические свойства оксидов

Значительная часть химических свойств оксидов описывается схемой взаимосвязи основных классов неорганических веществ.

Химические свойства основных оксидов

Подробно про химические свойства оксидов можно прочитать в соответствующих статьях:

Химические свойства основных оксидов.

Химические свойства кислотных оксидов.

Химические свойства амфотерных оксидов.

 

 

 

 

 

 


Комментарии:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *