મૂળભૂત ઓક્સાઇડના રાસાયણિક ગુણધર્મો

તમે ઓક્સાઇડ, તેમના વર્ગીકરણ અને તૈયારીની પદ્ધતિઓ વિશે વિગતવાર વાંચી શકો છો. .

1. પાણી સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા. માત્ર મૂળભૂત ઓક્સાઇડ, જે દ્રાવ્ય હાઇડ્રોક્સાઇડ્સ (આલ્કલીસ) ને અનુરૂપ છે, તે પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા કરી શકે છે. આલ્કલી આલ્કલી ધાતુઓ (લિથિયમ, સોડિયમ, પોટેશિયમ, રુબિડિયમ અને સીઝિયમ) અને આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓ (કેલ્શિયમ, સ્ટ્રોન્ટિયમ, બેરિયમ) બનાવે છે. અન્ય ધાતુઓના ઓક્સાઇડ પાણી સાથે રાસાયણિક રીતે પ્રતિક્રિયા આપતા નથી. જ્યારે ઉકાળવામાં આવે ત્યારે મેગ્નેશિયમ ઓક્સાઇડ પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.

CaO + H 2 O → Ca(OH) 2

CuO + H 2 O ≠

2. એસિડ ઓક્સાઇડ અને એસિડ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા. જ્યારે મૂળભૂત ઓક્સાઇડ એસિડ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, ત્યારે આ એસિડ અને પાણીનું મીઠું બને છે. જ્યારે મૂળભૂત ઓક્સાઇડ એસિડિક સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, ત્યારે મીઠું રચાય છે:

મૂળભૂત ઓક્સાઇડ + એસિડ = મીઠું + પાણી

મૂળભૂત ઓક્સાઇડ + એસિડિક ઓક્સાઇડ = મીઠું

જ્યારે મૂળભૂત ઓક્સાઇડ એસિડ અને તેના ઓક્સાઇડ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, ત્યારે નીચેનો નિયમ લાગુ પડે છે:

ઓછામાં ઓછું એક રીએજન્ટ મજબૂત હાઇડ્રોક્સાઇડ (આલ્કલી અથવા મજબૂત એસિડ) ને અનુરૂપ હોવું જોઈએ.

બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, મૂળભૂત ઓક્સાઇડ, જે આલ્કલીસને અનુરૂપ છે, તે તમામ એસિડિક ઓક્સાઇડ અને તેમના એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. મૂળભૂત ઓક્સાઇડ, જે અદ્રાવ્ય હાઇડ્રોક્સાઇડ્સને અનુરૂપ છે, માત્ર મજબૂત એસિડ અને તેમના ઓક્સાઇડ્સ (N 2 O 5, NO 2, SO 3, વગેરે) સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.

3. એમ્ફોટેરિક ઓક્સાઇડ અને હાઇડ્રોક્સાઇડ્સ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા.

જ્યારે મૂળભૂત ઓક્સાઇડ એમ્ફોટેરિક સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, ત્યારે ક્ષાર રચાય છે:

મૂળભૂત ઓક્સાઇડ + એમ્ફોટેરિક ઓક્સાઇડ = મીઠું

તેઓ ફ્યુઝન દરમિયાન એમ્ફોટેરિક ઓક્સાઇડ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે માત્ર મૂળભૂત ઓક્સાઇડ, જે આલ્કલીસને અનુરૂપ છે . આ મીઠું બનાવે છે. મીઠામાં રહેલી ધાતુ વધુ મૂળભૂત ઓક્સાઇડમાંથી આવે છે, એસિડના અવશેષો વધુ એસિડિકમાંથી આવે છે. આ કિસ્સામાં, એમ્ફોટેરિક ઓક્સાઇડ એસિડ અવશેષો બનાવે છે.

K 2 O + Al 2 O 3 → 2KAlO 2

CuO + Al 2 O 3 ≠ (પ્રતિક્રિયા થતી નથી, કારણ કે Cu(OH) 2 એ અદ્રાવ્ય હાઇડ્રોક્સાઇડ છે)

(તેજાબી અવશેષો નક્કી કરવા માટે, અમે એમ્ફોટેરિક અથવા એસિડિક ઑકસાઈડના સૂત્રમાં પાણીનો અણુ ઉમેરીએ છીએ: Al 2 O 3 + H 2 O = H 2 Al 2 O 4 અને પરિણામી સૂચકાંકોને અડધા ભાગમાં વિભાજીત કરીએ જો ઓક્સિડેશન સ્થિતિ તત્વ વિચિત્ર છે: HAlO 2. પરિણામ એ એલ્યુમિનેટ આયન AlO 2 છે - આયનનો ચાર્જ જોડાયેલ હાઇડ્રોજન અણુઓની સંખ્યા દ્વારા સરળતાથી નક્કી કરી શકાય છે - જો ત્યાં 1 હાઇડ્રોજન અણુ હોય, તો આયનનો ચાર્જ -1 હશે , જો ત્યાં 2 હાઇડ્રોજન હોય, તો -2, વગેરે).

એમ્ફોટેરિક હાઇડ્રોક્સાઇડ્સ જ્યારે ગરમ થાય છે ત્યારે વિઘટિત થાય છે, તેથી તેઓ વાસ્તવમાં મૂળભૂત ઓક્સાઇડ સાથે પ્રતિક્રિયા કરી શકતા નથી.

4. ઘટાડતા એજન્ટો સાથે મૂળભૂત ઓક્સાઇડની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા.

આમ, કેટલાક ધાતુના આયનો ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો છે (વોલ્ટેજ શ્રેણીમાં જમણી તરફ વધુ, મજબૂત). ઘટાડતા એજન્ટો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતી વખતે, ધાતુઓ ઓક્સિડેશન અવસ્થા 0 માં જાય છે.

4.1. કોલસો અથવા કાર્બન મોનોક્સાઇડ સાથે ઘટાડો.

કાર્બન (કોલસો) માત્ર એલ્યુમિનિયમ પછી પ્રવૃત્તિ શ્રેણીમાં સ્થિત ધાતુઓ ઓક્સાઇડમાંથી ઘટાડે છે. પ્રતિક્રિયા ત્યારે જ થાય છે જ્યારે ગરમ થાય છે.

FeO + C → Fe + CO

ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણીમાં એલ્યુમિનિયમ પછી સ્થિત ધાતુઓમાંથી કાર્બન મોનોક્સાઇડ પણ ઓક્સાઇડમાં ઘટાડો કરે છે:

Fe 2 O 3 + CO → Al 2 O 3 + CO 2

CuO + CO → Cu + CO 2

4.2. હાઇડ્રોજન સાથે ઘટાડો .

એલ્યુમિનિયમની જમણી બાજુએ પ્રવૃત્તિ શ્રેણીમાં સ્થિત ધાતુઓ માત્ર ઓક્સાઇડમાંથી હાઇડ્રોજન ઘટાડે છે. હાઇડ્રોજન સાથેની પ્રતિક્રિયા માત્ર કઠોર પરિસ્થિતિઓમાં જ થાય છે - દબાણ અને ગરમી હેઠળ.

CuO + H 2 → Cu + H 2 O

4.3. વધુ સક્રિય ધાતુઓ સાથે ઘટાડો (ધાતુના આધારે ઓગળવામાં અથવા ઉકેલમાં)

આ કિસ્સામાં, વધુ સક્રિય ધાતુઓ ઓછી સક્રિય ધાતુઓને વિસ્થાપિત કરે છે. એટલે કે, ઓક્સાઇડમાં ઉમેરવામાં આવેલી ધાતુ ઓક્સાઇડમાંથી આવતી ધાતુ કરતાં પ્રવૃત્તિ શ્રેણીમાં ડાબી બાજુએ સ્થિત હોવી જોઈએ. પ્રતિક્રિયાઓ સામાન્ય રીતે થાય છે જ્યારે ગરમ થાય છે.

દાખ્લા તરીકે , ઝિંક ઓક્સાઇડ એલ્યુમિનિયમ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે:

3ZnO + 2Al → Al 2 O 3 + 3Zn

પરંતુ કોપર સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતું નથી:

ZnO + Cu ≠

અન્ય ધાતુઓનો ઉપયોગ કરીને ઓક્સાઇડમાંથી ધાતુઓ ઘટાડવી એ ખૂબ જ સામાન્ય પ્રક્રિયા છે. એલ્યુમિનિયમ અને મેગ્નેશિયમનો ઉપયોગ ઘણીવાર ધાતુઓને પુનઃસ્થાપિત કરવા માટે થાય છે. પરંતુ આલ્કલી ધાતુઓ આ માટે ખૂબ જ યોગ્ય નથી - તે ખૂબ રાસાયણિક રીતે સક્રિય છે, જે તેમની સાથે કામ કરતી વખતે મુશ્કેલીઓ બનાવે છે.

દાખ્લા તરીકે, સીઝિયમ હવામાં ફૂટે છે.

એલ્યુમિનોથર્મી- એલ્યુમિનિયમ સાથે ઓક્સાઇડમાંથી ધાતુઓનો ઘટાડો છે.

દાખ્લા તરીકે : એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડમાંથી કોપર(II) ઓક્સાઇડ ઘટાડે છે:

3CuO + 2Al → Al 2 O 3 + 3Cu

મેગ્નિથર્મી- મેગ્નેશિયમ સાથે ઓક્સાઇડમાંથી ધાતુઓનો ઘટાડો છે.

CuO + H 2 → Cu + H 2 O

4.4. એમોનિયા સાથે ઘટાડો.

માત્ર નિષ્ક્રિય ધાતુઓના ઓક્સાઇડને એમોનિયાથી ઘટાડી શકાય છે. પ્રતિક્રિયા માત્ર ઊંચા તાપમાને થાય છે.

દાખ્લા તરીકે , એમોનિયા કોપર(II) ઓક્સાઇડ ઘટાડે છે:

3CuO + 2NH 3 → 3Cu + 3H 2 O + N 2

5. ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો સાથે મૂળભૂત ઓક્સાઇડની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા.

ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટોના પ્રભાવ હેઠળ, કેટલાક મૂળભૂત ઓક્સાઇડ્સ (જેમાં ધાતુઓ ઓક્સિડેશન સ્થિતિને વધારી શકે છે, ઉદાહરણ તરીકે Fe 2+, Cr 2+, Mn 2+, વગેરે) ઘટાડતા એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરી શકે છે.

દાખ્લા તરીકે ,આયર્ન(II) ઓક્સાઇડને ઓક્સિજનથી આયર્ન(III) ઓક્સાઇડમાં ઓક્સિડાઇઝ કરી શકાય છે:

4FeO + O 2 → 2Fe 2 O 3

ઓક્સાઇડ એ જટિલ પદાર્થો છે જેમાં બે તત્વોનો સમાવેશ થાય છે, જેમાંથી એક ઓક્સિજન છે. ઓક્સાઇડ મીઠું-રચના અથવા બિન-મીઠું-રચના હોઈ શકે છે: એક પ્રકારનું મીઠું-રચના ઓક્સાઇડ મૂળભૂત ઓક્સાઇડ છે. તેઓ અન્ય પ્રજાતિઓથી કેવી રીતે અલગ છે અને તેમના રાસાયણિક ગુણધર્મો શું છે?

મીઠું બનાવતા ઓક્સાઇડને મૂળભૂત, એસિડિક અને એમ્ફોટેરિક ઓક્સાઇડમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. જો મૂળભૂત ઓક્સાઇડ પાયાને અનુરૂપ હોય, તો એસિડિક ઓક્સાઇડ એસિડને અનુરૂપ હોય છે, અને એમ્ફોટેરિક ઓક્સાઇડ એમ્ફોટેરિક રચનાઓને અનુરૂપ હોય છે. એમ્ફોટેરિક ઓક્સાઇડ એ એવા સંયોજનો છે જે, પરિસ્થિતિઓના આધારે, મૂળભૂત અથવા એસિડિક ગુણધર્મો પ્રદર્શિત કરી શકે છે.

ચોખા. 1. ઓક્સાઇડનું વર્ગીકરણ.

ઓક્સાઇડના ભૌતિક ગુણધર્મો ખૂબ જ વૈવિધ્યસભર છે. તે કાં તો વાયુઓ (CO 2), ઘન (Fe 2 O 3) અથવા પ્રવાહી પદાર્થો (H 2 O) હોઈ શકે છે.

જો કે, મોટાભાગના મૂળભૂત ઓક્સાઇડ વિવિધ રંગોના ઘન પદાર્થો છે.

ઓક્સાઇડ જેમાં તત્વો તેમની સૌથી વધુ પ્રવૃત્તિ દર્શાવે છે તેને ઉચ્ચ ઓક્સાઇડ કહેવામાં આવે છે. ડાબેથી જમણે સમયગાળામાં સંબંધિત તત્વોના ઉચ્ચ ઓક્સાઇડના એસિડિક ગુણધર્મોમાં વધારો થવાનો ક્રમ આ તત્વોના આયનોના હકારાત્મક ચાર્જમાં ધીમે ધીમે વધારો દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે.

મૂળભૂત ઓક્સાઇડના રાસાયણિક ગુણધર્મો

મૂળભૂત ઓક્સાઇડ્સ એ ઓક્સાઇડ્સ છે કે જેના આધારો અનુરૂપ છે. ઉદાહરણ તરીકે, મૂળભૂત ઓક્સાઇડ K 2 O, CaO બેઝ KOH, Ca(OH) 2 ને અનુરૂપ છે.

ચોખા. 2. મૂળભૂત ઓક્સાઇડ અને તેમના અનુરૂપ પાયા.

મૂળભૂત ઓક્સાઇડ લાક્ષણિક ધાતુઓ દ્વારા રચાય છે, તેમજ સૌથી નીચી ઓક્સિડેશન સ્થિતિમાં (ઉદાહરણ તરીકે, CaO, FeO) વેરિયેબલ વેલેન્સીની ધાતુઓ એસિડ અને એસિડ ઓક્સાઇડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, ક્ષાર બનાવે છે:

CaO (મૂળભૂત ઓક્સાઇડ) + CO 2 (એસિડ ઓક્સાઇડ) = CaCO 3 (મીઠું)

FeO (મૂળભૂત ઓક્સાઇડ)+H 2 SO 4 (એસિડ)=FeSO 4 (મીઠું)+2H 2 O (પાણી)

મૂળભૂત ઓક્સાઇડ્સ એમ્ફોટેરિક ઓક્સાઇડ્સ સાથે પણ પ્રતિક્રિયા આપે છે, પરિણામે ક્ષારની રચના થાય છે, ઉદાહરણ તરીકે:

માત્ર આલ્કલી અને આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓના ઓક્સાઇડ જ પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે:

BaO (મૂળભૂત ઓક્સાઇડ)+H 2 O (પાણી) = Ba(OH) 2 (આલ્કલી અર્થ મેટલ બેઝ)

ઘણા મૂળભૂત ઓક્સાઇડ એક રાસાયણિક તત્વના અણુઓ ધરાવતા પદાર્થોમાં ઘટાડી શકાય છે:

3CuO+2NH 3 =3Cu+3H 2 O+N 2

જ્યારે ગરમ થાય છે, ત્યારે માત્ર પારાના ઓક્સાઇડ અને ઉમદા ધાતુઓનું વિઘટન થાય છે:

ચોખા. 3. મર્ક્યુરી ઓક્સાઇડ.

મુખ્ય ઓક્સાઇડની યાદી:

આ જટિલ પદાર્થો છે જેમાં બે રાસાયણિક તત્વોનો સમાવેશ થાય છે, જેમાંથી એક ઓક્સિજન છે જેની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ (-2) છે. ઓક્સાઇડનું સામાન્ય સૂત્ર: ઇmવિશેn, ક્યાં m- તત્વના અણુઓની સંખ્યા ઇ, એ n- ઓક્સિજન અણુઓની સંખ્યા. ઓક્સાઇડ ઘન (રેતી SiO 2, ક્વાર્ટઝની જાતો), પ્રવાહી (હાઇડ્રોજન ઓક્સાઇડ H 2 O), વાયુયુક્ત (કાર્બન ઓક્સાઇડ: કાર્બન ડાયોક્સાઇડ CO 2 અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ) હોઈ શકે છે.

રાસાયણિક સંયોજનોનું નામકરણ વાસ્તવિક સામગ્રી તરીકે સંચિત થાય છે. શરૂઆતમાં, જ્યારે જાણીતા સંયોજનોની સંખ્યા ઓછી હતી, તેઓ વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતા હતા તુચ્છ નામો,પદાર્થની રચના, રચના અને ગુણધર્મોને પ્રતિબિંબિત કરતું નથી, - લાલ લીડ Pb 3 O 4, લિથર્જપીએચઓ, મેગ્નેશિયા MgO, આયર્ન સ્કેલફે 3 ઓ 4, લાફિંગ ગેસ N 2 O, સફેદ આર્સેનિક 2 O 3 તરીકે તુચ્છ નામકરણ દ્વારા બદલવામાં આવ્યું હતું અર્ધ-વ્યવસ્થિતનામકરણ - નામમાં સંયોજનમાં ઓક્સિજન અણુઓની સંખ્યાનો સંકેત શામેલ છે: નાઈટ્રસ- નીચલા લોકો માટે, ઓક્સાઇડ- ઉચ્ચ ઓક્સિડેશન સ્થિતિઓ માટે; એનહાઇડ્રાઇડ- એસિડિક ઓક્સાઇડ માટે.

હાલમાં, આધુનિક નામકરણમાં સંક્રમણ લગભગ પૂર્ણ થઈ ગયું છે. અનુસાર આંતરરાષ્ટ્રીયનામકરણ, શીર્ષકમાં ઓક્સાઇડ, તત્વની સંયોજકતા દર્શાવવી જોઈએ;ઉદાહરણ તરીકે, SO 2 - સલ્ફર(IV) ઓક્સાઇડ, SO 3 - સલ્ફર(VI) ઓક્સાઇડ, CrO - ક્રોમિયમ(II) ઑક્સાઈડ, Cr 2 O 3 - ક્રોમિયમ(III) ઑક્સાઈડ, CrO 3 - ક્રોમિયમ(VI) ઑક્સાઈડ.

તેમના રાસાયણિક ગુણધર્મોના આધારે, ઓક્સાઇડને વિભાજિત કરવામાં આવે છે મીઠું-રચના અને બિન-મીઠું-રચના.

બિન-મીઠું-રચનાઆ ઓક્સાઇડ્સ છે જે આલ્કલી અથવા એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપતા નથી અને ક્ષાર બનાવતા નથી. તેમાંના થોડા છે અને તેમાં બિન-ધાતુઓ છે.

મીઠું-રચનાઆ ઓક્સાઇડ્સ છે જે એસિડ અથવા પાયા સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને મીઠું અને પાણી બનાવે છે.

વચ્ચે મીઠું બનાવવુંઓક્સાઇડ ઓક્સાઇડ વચ્ચે તફાવત કરે છે મૂળભૂત, એસિડિક, એમ્ફોટેરિક.

મૂળભૂત ઓક્સાઇડ- આ ઓક્સાઇડ્સ છે જે પાયાને અનુરૂપ છે. ઉદાહરણ તરીકે: CuO આધાર Cu(OH) 2, Na 2 O - આધાર NaOH, Cu 2 O - CuOH, વગેરેને અનુરૂપ છે.

મૂળભૂત ઓક્સાઇડની લાક્ષણિક પ્રતિક્રિયાઓ

1. મૂળભૂત ઓક્સાઇડ + એસિડ = મીઠું + પાણી (વિનિમય પ્રતિક્રિયા):

2. મૂળભૂત ઓક્સાઇડ + એસિડિક ઓક્સાઇડ = મીઠું (સંયુક્ત પ્રતિક્રિયા):

3. મૂળભૂત ઓક્સાઈડ + પાણી = આલ્કલી (સંયુક્ત પ્રતિક્રિયા):

એસિડિક ઓક્સાઇડ તે ઓક્સાઇડ છે જે એસિડને અનુરૂપ છે. આ બિન-ધાતુના ઓક્સાઇડ્સ છે: N 2 O 5 HNO 3, SO 3 - H 2 SO 4, CO 2 - H 2 CO 3, P 2 O 5 - H 4 PO 4 તેમજ ઉચ્ચ ઓક્સિડેશન સ્થિતિવાળા મેટલ ઑક્સાઈડ્સને અનુરૂપ છે. : Cr 2 + 6 O 3 H 2 CrO 4, Mn 2 +7 O 7 - HMnO 4 ને અનુરૂપ છે.

લાક્ષણિક એસિડ ઓક્સાઇડ પ્રતિક્રિયાઓ

1. એસિડ ઓક્સાઇડ + આધાર = મીઠું + પાણી (વિનિમય પ્રતિક્રિયા):

2. એસિડ ઓક્સાઇડ + મૂળભૂત ઓક્સાઇડ મીઠું (સંયુક્ત પ્રતિક્રિયા):

3. એસિડિક ઓક્સાઇડ + પાણી = એસિડ (સંયુક્ત પ્રતિક્રિયા):

આવી પ્રતિક્રિયા શક્ય છે જો એસિડ ઓક્સાઇડ પાણીમાં દ્રાવ્ય હોય તો જ.

એમ્ફોટેરિકઓક્સાઇડ કહેવામાં આવે છે, જે, શરતો પર આધાર રાખીને, મૂળભૂત અથવા એસિડિક ગુણધર્મો દર્શાવે છે. આ ZnO, Al 2 O 3, Cr 2 O 3, V 2 O 5 છે.

એમ્ફોટેરિક ઓક્સાઇડ્સ સીધા પાણી સાથે જોડાતા નથી.

એમ્ફોટેરિક ઓક્સાઇડની લાક્ષણિક પ્રતિક્રિયાઓ

1. એમ્ફોટેરિક ઓક્સાઇડ + એસિડ = મીઠું + પાણી (વિનિમય પ્રતિક્રિયા):

2. એમ્ફોટેરિક ઓક્સાઇડ + આધાર = મીઠું + પાણી અથવા જટિલ સંયોજન:

મૂળભૂત ઓક્સાઇડ. પ્રતિ મુખ્યસમાવેશ થાય છે લાક્ષણિક ધાતુઓના ઓક્સાઇડ,તેઓ હાઇડ્રોક્સાઇડ્સને અનુરૂપ છે જેમાં પાયાના ગુણધર્મો છે.

મૂળભૂત ઓક્સાઇડની તૈયારી

જ્યારે ઓક્સિજન વાતાવરણમાં ગરમ ​​થાય ત્યારે ધાતુઓનું ઓક્સિડેશન.

2Mg + O2 = 2MgO

2Cu + O 2 = 2CuO

આલ્કલી મેટલ ઓક્સાઇડના ઉત્પાદન માટે પદ્ધતિ લાગુ પડતી નથી. ઓક્સિજનની પ્રતિક્રિયામાં, આલ્કલી ધાતુઓ સામાન્ય રીતે પેરોક્સાઇડ ઉત્પન્ન કરે છે, તેથી ઓક્સાઇડ Na 2 O, K 2 O મેળવવા મુશ્કેલ છે.

સલ્ફાઇડ રોસ્ટિંગ

2CuS + 3O 2 = 2CuO + 2SO 2

4FeS 2 + 110 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2

આ પદ્ધતિ સક્રિય ધાતુઓના સલ્ફાઇડ્સ માટે લાગુ પડતી નથી જે સલ્ફેટમાં ઓક્સિડાઇઝ થાય છે.

હાઇડ્રોક્સાઇડ વિઘટન

Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O

આઆ પદ્ધતિ આલ્કલી મેટલ ઓક્સાઇડનું ઉત્પાદન કરી શકતી નથી.

ઓક્સિજન ધરાવતા એસિડના ક્ષારનું વિઘટન.

BaCO 3 = BaO + CO 2

2Pb(NO 3) 2 = 2PbO + 4N0 2 + O 2

4FeSO 4 = 2Fe 2 O 3 + 4SO 2 + O 2

મૂળભૂત ક્ષાર સહિત નાઈટ્રેટ્સ અને કાર્બોનેટ માટે વિઘટન સરળતાથી હાથ ધરવામાં આવે છે.

2 CO 3 = 2ZnO + CO 2 + H 2 O

એસિડ ઓક્સાઇડની તૈયારી

એસિડિક ઓક્સાઇડ્સ ઉચ્ચ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં બિનધાતુઓ અથવા સંક્રમણ ધાતુઓના ઓક્સાઇડ દ્વારા રજૂ થાય છે. તેઓ મૂળભૂત ઓક્સાઇડ જેવી જ પદ્ધતિઓ દ્વારા મેળવી શકાય છે, ઉદાહરણ તરીકે:

1. 4P + 5O 2 = 2P 2 O 5
2. 2ZnS + 3O 2 = 2ZnO + 2SO 2
3. K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 = 2CrO 3 ↓ + K 2 SO 4 + H 2 O
4. Na 2 SiO 3 + 2HCl = 2NaCl + SiO 2 ↓ + H 2 O

પાણીના રાસાયણિક ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કરતી વખતે, તમે શીખ્યા કે બિન-ધાતુઓના ઘણા ઓક્સાઇડ (ઓક્સાઇડ), જ્યારે પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા કરે છે, ત્યારે એસિડ બનાવે છે, ઉદાહરણ તરીકે:

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 + Q

કેટલાક મેટલ ઓક્સાઇડ, જ્યારે પાણી સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, ત્યારે પાયા (આલ્કલીસ) બનાવે છે, ઉદાહરણ તરીકે:

CaO + H 2 O = Ca(OH) 2 + Q

જો કે, ઓક્સાઇડની પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા કરવાની મિલકત આ વર્ગના તમામ પદાર્થો માટે સામાન્ય નથી. સિલિકોન ડાયોક્સાઇડ SiO 2, કાર્બન મોનોક્સાઇડ CO, નાઇટ્રોજન ઓક્સાઇડ NO, કોપર ઓક્સાઇડ CuO, આયર્ન ઓક્સાઇડ Fe 2 O 3, વગેરે જેવા ઘણા ઓક્સાઇડ, પાણી સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા નથી.

એસિડ સાથે ઓક્સાઇડની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા

તમે જાણો છો કે કેટલાક ધાતુના ઓક્સાઇડ એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને મીઠું અને પાણી બનાવે છે, ઉદાહરણ તરીકે:

CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O

પાયા સાથે ઓક્સાઇડની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા

કેટલાક ઓક્સાઇડ્સ (કાર્બન ડાયોક્સાઇડ CO 2, સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ SO 2, ફોસ્ફોરિક એનહાઇડ્રાઇડ P 2 O 5, વગેરે) એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપતા નથી અને મીઠું અને પાણી બનાવે છે. ચાલો શોધીએ: શું તેઓ પાયા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે?

કાર્બન ડાયોક્સાઇડ સાથે ડ્રાય ફ્લાસ્ક ભરો અને તેમાં કોસ્ટિક સોડા NaOH રેડો. અમે ફ્લાસ્કને રબર સ્ટોપર સાથે બંધ કરીએ છીએ જેમાં ગ્લાસ ટ્યુબ શામેલ કરવામાં આવે છે અને તેના ફ્રી એન્ડ પર ક્લેમ્પ સાથે રબર ટ્યુબ મૂકવામાં આવે છે. જ્યારે આપણે આપણા હાથથી ફ્લાસ્કને સ્પર્શ કરીએ છીએ, ત્યારે આપણને લાગે છે કે કાચ ગરમ થઈ રહ્યો છે. ફ્લાસ્કની આંતરિક દિવાલો પર પાણીના ટીપાં દેખાયા. આ બધા રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાના સંકેતો છે. જો કાર્બન ડાયોક્સાઇડ કોસ્ટિક સોડા સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, તો આપણે માની શકીએ કે ફ્લાસ્કમાં વેક્યુમ બનાવવામાં આવ્યું છે. આ તપાસવા માટે, ફ્લાસ્ક ઓરડાના તાપમાને ઠંડું થઈ જાય પછી, ઉપકરણની રબર ટ્યુબના છેડાને પાણીથી ક્રિસ્ટલાઈઝરમાં નીચે કરો અને ક્લેમ્પ ખોલો. પાણી ઝડપથી ફ્લાસ્કમાં ધસી જશે. ફ્લાસ્કમાં શૂન્યાવકાશ વિશેની અમારી ધારણાની પુષ્ટિ થઈ હતી - કાર્બન ડાયોક્સાઇડ કોસ્ટિક સોડા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનોમાંનું એક પાણી છે. પરિણામી ઘન ની રચના શું છે?

NaOH + CO 2 = H 2 O + ? + પ્ર

તે જાણીતું છે કે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ ઓક્સાઇડ (ઓક્સાઇડ) હાઇડ્રેટને અનુરૂપ છે - કાર્બોનિક એસિડ H 2 CO 3. ફ્લાસ્કમાં બનેલો નક્કર પદાર્થ કાર્બનિક એસિડ મીઠું છે - સોડિયમ કાર્બોનેટ Na 2 CO 3.

સોડિયમ કાર્બોનેટના પરમાણુ બનાવવા માટે, સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડના બે અણુઓની જરૂર પડે છે:

2NaOH + CO 2 = Na 2 CO 3 + H 2 O + Q

જ્યારે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ કોસ્ટિક સોડા સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, ત્યારે મીઠું સોડિયમ કાર્બોનેટ Na 2 CO 3 અને પાણી મેળવવામાં આવ્યું હતું.

કાર્બન ડાયોક્સાઇડ ઉપરાંત, ઘણા વધુ ઓક્સાઇડ (SO 2, SO 3, SiO 2, P 2 O 5, વગેરે) છે જે ક્ષાર સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને મીઠું અને પાણી બનાવે છે.

પ્રકૃતિમાં અકાર્બનિક રાસાયણિક સંયોજનોના ત્રણ વર્ગો છે: ક્ષાર, હાઇડ્રોક્સાઇડ અને ઓક્સાઇડ. પ્રથમ એસિડ અવશેષો સાથે ધાતુના અણુના સંયોજનો છે, ઉદાહરણ તરીકે, CI-. બાદમાં એસિડ અને પાયામાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. તેમાંના પ્રથમના અણુઓમાં H+ કેશન્સ અને એસિડ અવશેષો હોય છે, ઉદાહરણ તરીકે, SO 4 -. પાયામાં મેટલ કેશન હોય છે, ઉદાહરણ તરીકે, K+, અને હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ OH-ના સ્વરૂપમાં એક આયન. અને ઓક્સાઇડ, તેમના ગુણધર્મો પર આધાર રાખીને, એસિડિક અને મૂળભૂત વિભાજિત કરવામાં આવે છે. અમે આ લેખમાં પછીના વિશે વાત કરીશું.

વ્યાખ્યા

મૂળભૂત ઓક્સાઇડ એ પદાર્થો છે જેમાં બે રાસાયણિક તત્વો હોય છે, જેમાંથી એક આવશ્યકપણે ઓક્સિજન હોય છે, અને બીજો ધાતુ હોય છે. જ્યારે આ પ્રકારના પદાર્થોમાં પાણી ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે પાયા રચાય છે.

મૂળભૂત ઓક્સાઇડના રાસાયણિક ગુણધર્મો

આ વર્ગના પદાર્થો મુખ્યત્વે પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા કરવામાં સક્ષમ છે, જેના પરિણામે આધાર પ્રાપ્ત થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, આપણે નીચેના સમીકરણ આપી શકીએ છીએ: CaO + H 2 O = Ca(OH) 2.

એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયાઓ

જો મૂળભૂત ઓક્સાઇડને એસિડ સાથે મિશ્રિત કરવામાં આવે તો ક્ષાર અને પાણી મેળવી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, જો તમે પોટેશિયમ ઓક્સાઇડમાં ક્લોરાઇડ એસિડ ઉમેરો છો, તો તમને પોટેશિયમ ક્લોરાઇડ અને પાણી મળે છે. પ્રતિક્રિયા સમીકરણ આના જેવું દેખાશે: K 2 O + 2 HCI = 2 KSI + H 2 O.

એસિડ ઓક્સાઇડ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા

આ પ્રકારની રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ ક્ષારની રચના તરફ દોરી જાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, જો તમે કેલ્શિયમ ઓક્સાઇડમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડ ઉમેરો છો, તો તમને કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ મળે છે. આ પ્રતિક્રિયા નીચેના સમીકરણના સ્વરૂપમાં વ્યક્ત કરી શકાય છે: CaO + CO 2 = CaCO 3. આ પ્રકારની રાસાયણિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ઉચ્ચ તાપમાનના પ્રભાવ હેઠળ જ થઈ શકે છે.

એમ્ફોટેરિક અને મૂળભૂત ઓક્સાઇડ

આ પદાર્થો એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા પણ કરી શકે છે. આ એટલા માટે થાય છે કારણ કે પહેલામાં એસિડિક અને મૂળભૂત ઓક્સાઇડ બંનેના ગુણધર્મો હોય છે. આવા રાસાયણિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓના પરિણામે, જટિલ ક્ષાર રચાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે પોટેશિયમ ઓક્સાઇડ (મૂળભૂત) ને એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ (એમ્ફોટેરિક) સાથે મિશ્રિત કરવામાં આવે ત્યારે થાય છે તે પ્રતિક્રિયા માટે અમે સમીકરણ આપીએ છીએ: K 2 O + AI 2 O 3 = 2KAIO 2. પરિણામી પદાર્થને પોટેશિયમ એલ્યુમિનેટ કહેવામાં આવે છે. જો તમે સમાન રીએજન્ટને મિશ્રિત કરો છો, પણ પાણી પણ ઉમેરો છો, તો પ્રતિક્રિયા નીચે પ્રમાણે આગળ વધશે: K 2 O + AI 2 O 3 + 4H 2 O = 2K. જે પદાર્થ બને છે તેને પોટેશિયમ ટેટ્રાહાઈડ્રોક્સોએલ્યુમિનેટ કહેવાય છે.

ભૌતિક ગુણધર્મો

વિવિધ મૂળભૂત ઓક્સાઇડ ભૌતિક ગુણધર્મોમાં એકબીજાથી મોટા પ્રમાણમાં અલગ પડે છે, પરંતુ તે બધા, મૂળભૂત રીતે, સામાન્ય સ્થિતિમાં, એકત્રીકરણની નક્કર સ્થિતિમાં હોય છે અને ઉચ્ચ ગલનબિંદુ ધરાવે છે.

ચાલો દરેક રાસાયણિક સંયોજનને વ્યક્તિગત રીતે જોઈએ. પોટેશિયમ ઓક્સાઇડ હળવા પીળા ઘન તરીકે દેખાય છે. +740 ડિગ્રી સેલ્સિયસના તાપમાને ઓગળે છે. સોડિયમ ઓક્સાઇડ રંગહીન સ્ફટિકો છે. તેઓ +1132 ડિગ્રી તાપમાને પ્રવાહીમાં ફેરવાય છે. કેલ્શિયમ ઓક્સાઇડ સફેદ સ્ફટિકો દ્વારા રજૂ થાય છે જે +2570 ડિગ્રી પર ઓગળે છે. આયર્ન ડાયોક્સાઇડ કાળા પાવડર તરીકે દેખાય છે. તે +1377 ડિગ્રી સેલ્સિયસના તાપમાને પ્રવાહી સ્થિતિમાં લે છે. મેગ્નેશિયમ ઓક્સાઇડ કેલ્શિયમ સંયોજન જેવું જ છે - તે સફેદ સ્ફટિકો પણ છે. +2825 ડિગ્રી પર પીગળે છે. લિથિયમ ઓક્સાઇડ એ +1570 ડિગ્રીના ગલનબિંદુ સાથે પારદર્શક સ્ફટિક છે. આ પદાર્થ અત્યંત હાઇગ્રોસ્કોપિક છે. બેરિયમ ઓક્સાઇડ અગાઉના રાસાયણિક સંયોજન જેવું જ દેખાય છે, જે તાપમાન તે પ્રવાહી સ્થિતિમાં લે છે તે થોડું વધારે છે - +1920 ડિગ્રી. મર્ક્યુરી ઓક્સાઇડ એ નારંગી-લાલ પાવડર છે. +500 ડિગ્રી સેલ્સિયસના તાપમાને, આ રસાયણ વિઘટિત થાય છે. ક્રોમિયમ ઓક્સાઇડ એ લિથિયમ સંયોજન જેટલો જ ગલનબિંદુ ધરાવતો ઘેરો લાલ પાવડર છે. સીઝિયમ ઓક્સાઇડનો રંગ પારાના જેવો જ હોય ​​છે. સૌર ઊર્જાના સંપર્કમાં આવે ત્યારે વિઘટન થાય છે. નિકલ ઓક્સાઇડ એ લીલા સ્ફટિકો છે જે +1682 ડિગ્રી સેલ્સિયસ તાપમાને પ્રવાહીમાં ફેરવાય છે. જેમ તમે જોઈ શકો છો, આ જૂથના તમામ પદાર્થોના ભૌતિક ગુણધર્મોમાં ઘણી સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ છે, જો કે તેમાં કેટલાક તફાવતો છે. કપરમ (કોપર) ઓક્સાઇડ કાળા સ્ફટિકો જેવો દેખાય છે. તે +1447 ડિગ્રી સેલ્સિયસના તાપમાને પ્રવાહી એકંદર સ્થિતિમાં પરિવર્તિત થાય છે.

આ વર્ગના રસાયણો કેવી રીતે ઉત્પન્ન થાય છે?

ઉચ્ચ તાપમાન હેઠળ ઓક્સિજન સાથે ધાતુની પ્રતિક્રિયા કરીને મૂળભૂત ઓક્સાઇડ ઉત્પન્ન કરી શકાય છે. આ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા માટેનું સમીકરણ નીચે મુજબ છે: 4K + O 2 = 2K 2 O. આ વર્ગના રાસાયણિક સંયોજનો મેળવવાની બીજી રીત એ અદ્રાવ્ય આધારનું વિઘટન છે. સમીકરણ આ રીતે લખી શકાય છે: Ca(OH) 2 = CaO + H 2 O. આ પ્રકારની પ્રતિક્રિયા કરવા માટે, ઉચ્ચ તાપમાનના સ્વરૂપમાં વિશેષ પરિસ્થિતિઓની જરૂર છે. વધુમાં, ચોક્કસ ક્ષારના વિઘટન દરમિયાન મૂળભૂત ઓક્સાઇડ પણ રચાય છે. ઉદાહરણ નીચેના સમીકરણ છે: CaCO 3 = CaO + CO 2. આમ, એસિડ ઓક્સાઇડ પણ રચાયું.

મૂળભૂત ઓક્સાઇડનો ઉપયોગ

આ જૂથના રાસાયણિક સંયોજનો વિવિધ ઉદ્યોગોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. આગળ, અમે તેમાંના દરેકના ઉપયોગને ધ્યાનમાં લઈશું. એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડનો ઉપયોગ ડેન્ટિસ્ટ્રીમાં ડેન્ટર્સ બનાવવા માટે થાય છે. તેનો ઉપયોગ સિરામિક્સના ઉત્પાદનમાં પણ થાય છે. કેલ્શિયમ ઓક્સાઇડ રેતી-ચૂનો ઈંટના ઉત્પાદનમાં સામેલ ઘટકોમાંનો એક છે. તે આગ-પ્રતિરોધક સામગ્રી તરીકે પણ કાર્ય કરી શકે છે. ખાદ્ય ઉદ્યોગમાં આ એડિટિવ E529 છે. પોટેશિયમ ઓક્સાઇડ - છોડ માટેના ખનિજ ખાતરોના ઘટકોમાંનું એક, સોડિયમ - તેનો ઉપયોગ રાસાયણિક ઉદ્યોગમાં થાય છે, મુખ્યત્વે સમાન ધાતુના હાઇડ્રોક્સાઇડના ઉત્પાદનમાં. મેગ્નેશિયમ ઓક્સાઇડનો ઉપયોગ ખાદ્ય ઉદ્યોગમાં E530 નંબર હેઠળ ઉમેરણ તરીકે પણ થાય છે. વધુમાં, તે ગેસ્ટ્રિક જ્યુસની વધેલી એસિડિટી સામે એક ઉપાય છે. બેરિયમ ઓક્સાઇડનો ઉપયોગ ઉત્પ્રેરક તરીકે રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓમાં થાય છે. આયર્ન ડાયોક્સાઇડનો ઉપયોગ કાસ્ટ આયર્ન, સિરામિક્સ અને પેઇન્ટના ઉત્પાદનમાં થાય છે. તે ફૂડ કલર નંબર E172 પણ છે. નિકલ ઓક્સાઇડ કાચને તેનો લીલો રંગ આપે છે. વધુમાં, તેનો ઉપયોગ ક્ષાર અને ઉત્પ્રેરકના સંશ્લેષણમાં થાય છે. કેટલાક પ્રકારના કાચના ઉત્પાદનમાં લિથિયમ ઓક્સાઇડ એક ઘટક છે તે સામગ્રીની મજબૂતાઈ વધારે છે. સીઝિયમ સંયોજન ચોક્કસ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ માટે ઉત્પ્રેરક તરીકે કાર્ય કરે છે. ક્યુપ્રમ ઓક્સાઇડ, કેટલાક અન્ય લોકોની જેમ, વિશિષ્ટ પ્રકારના કાચના ઉત્પાદનમાં તેમજ શુદ્ધ તાંબાના ઉત્પાદનમાં તેનો ઉપયોગ શોધે છે. પેઇન્ટ અને દંતવલ્કના ઉત્પાદનમાં, તેનો ઉપયોગ રંગદ્રવ્ય તરીકે થાય છે જે વાદળી રંગ આપે છે.

પ્રકૃતિમાં આ વર્ગના પદાર્થો

કુદરતી વાતાવરણમાં, આ જૂથના રાસાયણિક સંયોજનો ખનિજોના સ્વરૂપમાં જોવા મળે છે. આ મુખ્યત્વે એસિડિક ઓક્સાઇડ છે, પરંતુ તે અન્ય લોકોમાં પણ થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, એલ્યુમિનિયમ સંયોજન કોરન્ડમ છે.

તેમાં રહેલી અશુદ્ધિઓના આધારે, તે વિવિધ રંગોની હોઈ શકે છે. AI 2 O 3 પર આધારિત ભિન્નતાઓમાં, વ્યક્તિ રૂબીને અલગ કરી શકે છે, જેનો લાલ રંગ હોય છે અને નીલમ, એક ખનિજ જે વાદળી રંગ ધરાવે છે. આ જ રસાયણ પ્રકૃતિમાં એલ્યુમિના સ્વરૂપે પણ મળી શકે છે. ઓક્સિજન સાથે કપ્રમનું સંયોજન પ્રકૃતિમાં ખનિજ ટેનોરાઇટના સ્વરૂપમાં જોવા મળે છે.

નિષ્કર્ષ

નિષ્કર્ષ તરીકે, આપણે કહી શકીએ કે આ લેખમાં ચર્ચા કરાયેલા તમામ પદાર્થો સમાન ભૌતિક અને સમાન રાસાયણિક ગુણધર્મો ધરાવે છે. તેઓ ફાર્માસ્યુટિકલથી લઈને ખોરાક સુધી - ઘણા ઉદ્યોગોમાં તેમની એપ્લિકેશન શોધે છે.