Oxizii. Exemple, clasificare, proprietăți

Practic toate elementele sistemului periodic al lui Mendeleev pot forma oxizi sau oxizi - compuși binari care conțin în moleculele lor atomi de oxigen. Clasa acestor compuși anorganici, la rândul lor, este împărțită în mai multe grupuri: oxizi de bază, acidi, amfoți și indiferenți. Scopul articolului nostru este de a studia proprietățile fizice și chimice ale oxizilor, precum și aplicarea practică și semnificația lor pentru oameni.

Metode de obținere

Principala reacție chimică a obținerii oxizilor este interacțiunea directă a unui metal sau a unui metal cu oxigen.

H₂ + O₂ = H₂O (reacția vine cu o explozie)

4K + O₂ = 2K₂O

Alte metode de formare a oxizilor includ arderea substanțe complexe, de exemplu, hidrocarburi. Se termină cu producția de dioxid de carbon și apă. Atunci când descompunerea termică a bazelor sau a sărurilor insolubile în apă: carbonații, nitrații, oxizii sunt, de asemenea, eliberați. Exemple de astfel de reacții sunt prezentate mai jos:

• Fe (OH) 2 = FeO + H2O oxid de fier (II)
• 2KNO₃= 2KNO₂ + O₂↑

Caracteristici fizice

Starea agregată a compușilor binari de oxigen cu metale sau nemetale poate fi diferită. De exemplu, oxizi de carbon, dioxid de azot, oxizi de sulf (IV) - gaze. Lichidele sunt apă, anhidrida sulfurică și oxizii metalici solide. Solubilitatea compușilor este de asemenea diferită. Dăm exemple de oxizi cu diferite grade de interacțiune cu apa. Astfel, dioxidul de carbon se dizolvă în apă la temperatura camerei, în raport de 1: 1, oxid de azot (II) - puțin solubil și dioxid de siliciu insolubil nu.

Oxizi de bază

Dacă compoziția unei molecule de materie include atomi de metale tipice, ea se manifestă de bază proprietăți. substanță va reacționa cu acizi și oxizi de acizi, precum și cu apă. De exemplu, oxidul de calciu poate reacționa cu acidul clorhidric:

2HCI + CaO = CaCI₂ + H₂O.

Produsele de reacție sunt sarea medie și apa. Dacă același oxid de calciu interacționează cu monoxidul de carbon, obținem o substanță - sare.

CaO + CO₂ = CaCO₃.

Proprietățile oxizilor formați din metale au găsit aplicații în diferite industrii. Astfel, oxidul de calciu, numit și vapori de var sau var cald, este important ca materie primă pentru producerea varului hidratat. Hidroxidul de calciu este folosit pe scară largă în industrie ca mortar. Apa caldă este utilizată ca indicator pentru prezența moleculelor de dioxid de carbon în soluție.

Exemple de oxizi care formează minereu de fier sunt FeO și Fe₂O₃ - minereu de fier brun și magnetic. În furnal sunt reduse cu cocs și oxizi de carbon, iar un aliaj de fier cu carbon este produs - fontă. În procesul de prelucrare ulterioară în industria metalurgică, diferite tipuri de oțel, inclusiv cele aliate, sunt topite.

Reacția cu oxizi a metalelor alcaline sau alcalino-pământoase conduce la producerea de alcalii.

Caracterizarea oxizilor acide

Oxizii de azot, carbon, sulf, siliciu etc. formează un grup de oxizi acide. Proprietățile chimice ale oxizilor sunt reacțiile cu alcalii, oxizi de bază și apă. Produsele interacțiunii dintre hidroxidul de potasiu și dioxidul de carbon sunt carbonatul de potasiu și apa. Dacă baza de sodiu și dioxidul de siliciu reacționează unul cu celălalt, obținem silicat de sodiu și apă.

Unele oxizi de acid reacționează cu apă. Produsul de reacție este acidul corespunzător (cărbune):

CO₂ + H₂O = H₂CO₃.

Acidul oxizi, exemple de care vom da mai jos, sunt importante. Astfel, dioxidul de sulf SO₃ - lichid incolor, este materia primă pentru producția industrială de acid sulfatic, produsul principal al industriei chimice. Compușii de azot, de exemplu, NO₂, este utilizat pentru producerea de acid nitric. În reacție, pe lângă dioxidul de azot, participă de asemenea apă și oxigen. Acidul azotic, obținut ca urmare a reacției dintre oxizii de azot și apă, este utilizat în producția de îngrășăminte minerale, explozivi, vopsele, medicamente, materiale plastice etc.

Compuși amfoterici

Oxizii, care includ, de exemplu, atomi de zinc sau aluminiu, prezintă proprietăți chimice duale. Aceștia pot reacționa atât cu acizii, cât și cu alcali. În acest caz, produsele interacțiunii sunt sărurile medii. aici caracteristică proprietăților fizice Unele oxizi amfoterici, exemple de care vom lua în considerare. Deci, Al₂O₃ - este corund, este solid, punctul de topire atinge 2050 °. În natură, oxidul face parte din alumină și formează și cristale colorate, care sunt pietre prețioase - rubine și safire.

Oxidul de zinc ZnO - este cristale incolore, la o temperatură de 1800 °, trecând în stare de abur. Acest fenomen se numește sublimare. Substanța este insolubilă în apă, când este inhalată de particulele de praf, provoacă otrăvire. Oxidul de zinc a fost aplicat ca material abraziv, în producția de vopsele, piele artificială, în medicină, în stomatologie - ca material de umplutură.

În acest articol am studiat clasificarea oxizilor, proprietățile lor chimice și fizice, precum și aplicarea lor în industrie.