Oksidai yra dvejetainiai elemento junginiai su deguonimi, kuris yra oksidacijos būsenoje (-2). Oksidai yra būdingi junginiai cheminiai elementai . Neatsitiktinai D.I. Mendelejevas sudarydamas periodinė lentelė buvo vadovaujamasi aukštesniojo oksido stechiometrija ir sujungė elementus su ta pačia aukštesniojo oksido formule į vieną grupę. Didesnis oksidas yra oksidas, kuriame elementas yra prijungęs didžiausią įmanomą deguonies atomų skaičių. Esant didžiausiam oksido lygiui, elementas yra maksimalios (didžiausios) oksidacijos būsenoje. Taigi, didesni oksidai VI grupės elementai – tiek nemetalai S, Se, Te, tiek metalai Cr, Mo, W apibūdinami ta pačia formule EO 3. Visi grupinės ekspozicijos elementai didžiausias panašumas būtent aukščiausiu oksidacijos laipsniu. Pavyzdžiui, visi aukštesni VI grupės elementų oksidai yra rūgštūs.
Oksidai metalurgijos technologijose
Oksidai- tai metalurgijos technologijose dažniausiai naudojami junginiai.
Daug metalų randama žemės pluta oksidų pavidalu. Tokie svarbūs metalai kaip Fe, Mn, Sn, Cr.
Lentelėje pateikiami natūralių oksidų, naudojamų metalams gaminti, pavyzdžiai.
Meh | Oksidas | Mineralinis |
Fe | Fe 2 O 3 ir Fe 3 O 4 | Hematitas ir magnetitas |
Mn | MnO2 | piroliusitas |
Kr | FeO . Cr2O3 | chromitas |
Ti | TiO2 ir FeO . TiO2 | Rutilas ir ilmenitas |
Sn | SnO2 | Kasiteritas |
2ZnS + 3O 2 = 2 ZnO + 2SO 2
Natūralūs hidroksidai ir karbonatai termiškai skaidosi, todėl susidaro oksidas.
2MeOOH = Me 2 O 3 + H 2 O
MeCO 3 = MeO + CO 2
Be to, kadangi metalai, esantys aplinką, oksiduojasi atmosferos deguonimi, o esant aukštai temperatūrai, būdinga daugeliui metalurgijos pramonės šakų, suintensyvėja metalų oksidacijos žinios apie susidarančių oksidų savybes.
Minėtos priežastys paaiškina, kodėl kalbant apie metalų chemiją oksidams skiriamas ypatingas dėmesys.
Tarp cheminių metalų elementų yra 85, o daugelis metalų turi daugiau nei vieną oksidą, todėl oksidų klasė apima didžiulė suma junginių, todėl jų savybių peržiūra yra sudėtinga užduotis. Tačiau pabandysiu nustatyti:
- bendrosios savybės, būdingas visiems metalų oksidams,
- jų savybių pokyčių modeliai,
- identifikuokime cheminės savybės metalurgijoje plačiausiai naudojami oksidai,
- Štai keletas svarbiausių fizines savybes metalo oksidai.
Stechiometriniai metalų oksidų tipai
Oksidai metalai skiriasi stechiometriniu metalo ir deguonies atomų santykiu. Šie stechiometriniai santykiai lemia metalo oksidacijos būseną okside.
Lentelėje pateiktos metalų oksidų stechiometrinės formulės, priklausomai nuo metalo oksidacijos laipsnio, ir nurodoma, kurie metalai gali sudaryti tam tikro stechiometrinio tipo oksidus.
Be tokių oksidų, kurie yra bendras atvejis galima apibūdinti formule MeO X/2, kur X yra metalo oksidacijos būsena, taip pat yra oksidų, kuriuose yra metalo skirtingų laipsnių oksidacija, pavyzdžiui, Fe 3 O 4, taip pat vadinamieji mišrūs oksidai, pavyzdžiui, FeO . Cr 2 O 3 .
Ne visi metalų oksidai turi nuolatiniai darbuotojai, žinomi kintamos sudėties oksidai, pavyzdžiui, TiOx, kur x = 0,88 - 1,20; FeOx, kur x = 1,04 - 1,12 ir kt.
S-metalų oksidai turi tik po vieną oksidą. P- ir d-blokų metalai, kaip taisyklė, turi keletą oksidų, išskyrus 3 ir 12 grupių Al, Ga, In ir d elementus.
Oksidai, tokie kaip MeO ir Me 2 O 3, sudaro beveik visus 4-ojo periodo d-metalus. Daugumai 5 ir 6 periodų d-metalų būdingi oksidai, kuriuose metalas yra aukštos oksidacijos būsenos³ 4. MeO tipo oksidai sudaro tik Cd, Hg ir Pd; tipas Me 2 O 3, be Y ir La, sudaro Au, Rh; sidabras ir auksas sudaro oksidus, tokius kaip Me 2 O.
Oksidacijos būsena | Oksido tipas | Metalai, sudarantys oksidą |
+1 | Aš 2 O | 1 ir 11 grupių metalai |
+2 | MeO | 2 ir 12 grupių metalai Visid-4 periodų metalai(išskyrus Sc), taip pat Sn, Pb; Cd, Hg ir Pd |
+3 | Aš 2 O | 3 ir 13 grupių metalai, Beveik viskasd-4 periodų metalai(išskyrus Cu ir Zn), Au, Rh |
+4 | MeO2 | 4 ir 14 grupių metalai ir daug kitų d-metalų: V, Nb, Ta; Cr, Mo, W; Mn, Tc, Re; Ru, Os; Ir,Pt |
+5 | Aš 2 O 5 | Metalai5 ir 15 grupės |
+6 | MeO 3 | Metalai6 grupės |
+7 | Aš 2 O 7 | Metalai7 grupės |
+8 | MeO 4 | Os ir Ru |
Kristalinių oksidų struktūra
Didžioji dauguma metalų oksidų įprastomis sąlygomis- Tai yra kristalinės kietosios medžiagos. Išimtis - rūgšties oksidas Mn 2 O 7 (tai tamsiai žalias skystis). Tik labai nedaug rūgščių metalų oksidų kristalų molekulinė struktūra, tai yra rūgštiniai oksidai, kurių metalas yra labai aukšto oksidacijos laipsnio: RuO 4, OsO4, Mn 2 O 7, Tc 2 O 7, Re 2 O 7.
Pačioje bendras vaizdas daugelio struktūra kristaliniai oksidai metalai gali būti pavaizduoti kaip įprastas trimatis deguonies atomų išsidėstymas erdvėje tarp deguonies atomų yra metalų atomų. Kadangi deguonis yra labai elektronegatyvus elementas, jis šiek tiek traukia valentiniai elektronai iš metalo atomo, paverčiant jį katijonu, o pats deguonis pereina į anijoninę formą ir didėja dėl svetimų elektronų pridėjimo. Dideli deguonies anijonai sudaro kristalinę gardelę, o metalų katijonai yra tarp jų esančiose tuštumose. Tik metalų oksiduose, kurių oksidacijos laipsnis yra mažas ir kurių elektronegatyvumo vertė yra maža, oksidų jungtis gali būti laikoma jonine. Šarminių ir šarminių žemės metalų oksidai yra praktiškai joniniai. Daugumoje metalų oksidų cheminis ryšys atrodo tarpinis tarp joninio ir kovalentinio. Didėjant metalo oksidacijos laipsniui, didėja kovalentinio komponento indėlis.
Metalų koordinaciniai skaičiai oksido kristaluose
Oksiduose esantis metalas pasižymi ne tik oksidacijos laipsniu, bet ir koordinaciniu skaičiumi, nurodant, kiek deguonies atomų jis koordinuoja.
Labai paplitęs metalų oksiduose yra koordinacinis numeris 6, šiuo atveju metalo katijonas yra oktaedro, sudaryto iš šešių deguonies atomų, centre. Oktaedrai supakuoti į kristalinę gardelę taip, kad išliktų stechiometrinis metalo ir deguonies atomų santykis. Taigi kalcio oksido kristalinėje gardelėje kalcio koordinacijos skaičius yra 6. Deguonies oktaedrai, kurių centre yra Ca 2+ katijonas, jungiasi tarpusavyje taip, kad kiekvieną deguonį supa šeši kalcio atomai, t.y. deguonis vienu metu priklauso 6 kalcio atomams. Teigiama, kad toks kristalas turi (6, 6) koordinaciją. Pirmiausia nurodomas katijono koordinacinis numeris, o antrasis – anijono koordinacinis numeris. Taigi, reikia parašyti CaO oksido formulę
CaO 6/6 ≡ CaO.
TiO 2 okside metalas taip pat yra oktaedrinėje deguonies atomų aplinkoje, dalis deguonies atomų yra sujungti priešingomis briaunomis, o dalis – viršūnėmis. Rutilo TiO 2 kristale koordinacija (6, 3) reiškia, kad deguonis priklauso trims titano atomams. Titano atomai sudaro stačiakampį gretasienį rutilo kristalinėje gardelėje.
Oksidų kristalų struktūros yra gana įvairios. Metalų galima rasti ne tik oktaedrinėje deguonies atomų aplinkoje, bet ir tetraedrinėje aplinkoje, pavyzdžiui, okside BeO º BeO 4|4. Okside PbO, kuris taip pat turi kristalinę koordinaciją (4, 4), švinas atsiranda tetragoninės prizmės, kurios pagrinde yra deguonies atomai, viršuje.
Metalo atomai gali būti skirtingose deguonies atomų aplinkose, pavyzdžiui, oktaedrinėse ir tetraedrinėse tuštumose, o metalas yra skirtingose oksidacijos būsenose., kaip, pavyzdžiui, magnetite Fe 3 O 4 ≡ FeO. Fe 2 O 3 .
Defektai viduje kristalinės grotelės paaiškinti kai kurių oksidų sudėties kintamumą.
Įvadas į erdvines struktūras leidžia suprasti mišrių oksidų susidarymo priežastis. Tuštumose tarp deguonies atomų gali būti ne vieno metalo, o dviejų skirtingų atomų, pvz
chromite FeO .
Cr 2 O 3 .
Didžioji dauguma oksidų įprastoje temperatūroje yra kietosios medžiagos. Jie turi mažesnį tankį nei metalai.
Daugelis metalų oksidų yra ugniai atsparios medžiagos. Tai leidžia naudoti ugniai atsparius oksidus kaip ugniai atsparias medžiagas metalurginėse krosnyse.
CaO oksido pramoniniu mastu pagaminama 109 mln. tonų per metus. Jis naudojamas krosnims iškloti. BeO ir MgO oksidai taip pat naudojami kaip ugniai atsparios medžiagos. MgO oksidas yra vienas iš nedaugelio ugniai atsparių medžiagų, kurios yra labai atsparios išlydytiems šarmams.
Kartais oksidų atsparumas ugniai sukelia problemų, kai elektrolizės būdu gaunami metalai iš jų lydalo. Taigi, Al 2 O 3 oksidas, kurio lydymosi temperatūra yra apie 2000 o C, turi būti maišoma su Na 3 kriolitu, kad lydymosi temperatūra sumažėtų iki ~ 1000 o C, ir per šį lydalą praleidžiama elektros srovė.
Ugniai atsparūs yra 5 ir 6 periodų d-metalų oksidai Y 2 O 3 (2430), La 2 O 3 (2280), ZrO 2 (2700), HfO 2 (2080), Ta 2 O 5 (1870), Nb 2 O 5 (1490), taip pat daugelis 4 periodo d-metalų oksidų (žr. lentelę). Visi 2 grupės s-metalų oksidai, taip pat Al 2 O 3, Ga 2 O 3, SnO, SnO 2, PbO turi aukštą lydymosi temperatūrą (žr. lentelę).
Žemos lydymosi temperatūros (apie C) dažniausiai turi rūgštinius oksidus: RuO 4 (25), OsO 4 (41); Te 2 O 7 (120), Re 2 O 7 (302), ReO 3 (160), CrO 3 (197). Tačiau kai kurių rūgščių oksidų pakanka aukšta temperatūra lydymas (o C): MoO 3 (801) WO 3 (1473), V 2 O 5 (680).
Kai kurie pagrindiniai d elementų oksidai, kurie užbaigia seriją, yra trapūs, lydosi žemoje temperatūroje arba suyra kaitinant. HgO (400 o C), Au 2 O 3 (155), Au 2 O, Ag 2 O (200), PtO 2 (400) kaitinant suyra.
Kaitinant virš 400 o C, visi oksidai suyra šarminių metalų su metalo ir peroksido susidarymu. Li 2 O oksidas yra stabilesnis ir suyra aukštesnėje nei 1000 o C temperatūroje.
Žemiau esančioje lentelėje parodytos kai kurios 4 periodo d-metalų, taip pat s- ir p-metalų charakteristikos.
S- ir p-metalų oksidų charakteristikos
Aš | Oksidas | Spalva | T pl., oC | Rūgščių-šarmų charakteris |
s-metalai | ||||
Li | Li2O | baltas | Visi oksidai suyra, kai T > 400 o C, Li 2 O esant T > 1000 o C |
Visi šarminių metalų oksidai yra baziniai ir tirpsta vandenyje |
Na | Na2O | baltas | ||
K | K2O | geltona | ||
Rb | Rb2O | geltona | ||
Cs | Cs2O | oranžinė | ||
Būk | BeO | baltas | 2580 | amfoterinis |
Mg | MgO | baltas | 2850 | pagrindinis |
Ca | CaO | baltas | 2614 | Bazinis, ribotas tirpumas vandenyje |
Sr | SrO | baltas | 2430 | |
Ba | BaO | baltas | 1923 | |
P-metalo oksidų charakteristikos
p-metalai | ||||
Al | Al2O3 | baltas | 2050 | amfoterinis |
Ga | Ga2O3 | geltona | 1795 | amfoterinis |
Į | 2 O 3 | geltona | 1910 | amfoterinis |
Tl | Tl 2 O 3 | rudas | 716 | amfoterinis |
Tl 2 O | juodas | 303 | pagrindinis | |
Sn | SnO | tamsiai mėlyna | 1040 | amfoterinis |
SnO2 | baltas | 1630 | amfoterinis | |
Pb | PbO | raudona | T > 490 o C temperatūroje pagelsta | amfoterinis |
PbO | geltona | 1580 | amfoterinis | |
Pb 3 O 4 | raudona | Skirt. | ||
PbO2 | juodas | Skirt. 300 o C temperatūroje | amfoterinis | |
4 periodų d-metalo oksidų charakteristikos
Oksidas | Spalva | r, g/cm3 | T pl., oC | - ΔGo, kJ/mol | - ΔHo, kJ/mol | Vyraujantis Rūgščių-šarmų charakteris |
|
Sc | Sc2O3 | baltas | 3,9 | 2450 | 1637 | 1908 | pagrindinis |
Ti | TiO | rudas | 4,9 | 1780, p | 490 | 526 | pagrindinis |
Ti2O3 | violetinė | 4,6 | 1830 | 1434 | 1518 | pagrindinis | |
TiO2 | baltas | 4,2 | 1870 | 945 | 944 | amfoterinis | |
V | V.O. | pilka | 5,8 | 1830 | 389 | 432 | pagrindinis |
V2O3 | juodas | 4,9 | 1970 | 1161 | 1219 | pagrindinis | |
VO 2 | mėlyna | 4,3 | 1545 | 1429 | 713 | amfoterinis | |
V2O5 | oranžinė | 3,4 | 680 | 1054 | 1552 | rūgšties | |
Kr | Cr2O3 | žalias | 5,2 | 2335 p | 536 | 1141 | amfoterinis |
CrO3 | raudona | 2,8 | 197p | 513 | 590 | rūgšties | |
Mn | MnO | Pilkai žalia | 5,2 | 1842 | 385 | 385 | pagrindinis |
Mn2O3 | rudas | 4,5 | 1000p | 958 | 958 | pagrindinis | |
Mn3O4 | rudas | 4,7 | 1560p | 1388 | 1388 | ||
MnO2 | rudas | 5,0 | 535 p | 521 | 521 | amfoterinis | |
Mn2O7 | žalias | 2,4 | 6.55 p | 726 | rūgšties | ||
Fe | FeO | Juoda | 5,7 | 1400 | 265 | 265 | pagrindinis |
Fe3O4 | juodas | 5,2 | 1540p | 1117 | 1117 | ||
Fe2O3 | rudas | 5,3 | 1565psl | 822 | 822 | pagrindinis | |
Co | CoO | Pilkai žalia | 5,7 | 1830 | 213 | 239 | pagrindinis |
Co3O4 | juodas | 6,1 | 900p | 754 | 887 | ||
Ni | NiO | Pilkai žalia | 7,4 | 1955 | 239 | 240 | pagrindinis |
Cu | Cu2O | oranžinė | 6,0 | 1242 | 151 | 173 | pagrindinis |
CuO | juodas | 6,4 | 800p | 134 | 162 | pagrindinis | |
Zn | ZnO | baltas | 5,7 | 1975 | 348 | 351 | amfoterinis |
Oksidų rūgštingumas-šarmas priklauso nuo metalo oksidacijos laipsnio didesniu mastu nei nuo metalo prigimties.
Kuo žemesnė oksidacijos būsena, tuo ryškesnės pagrindinės savybės.Jei metalas yra oksidacijos būsenoje X mažiau 4 , tada jo oksidas turi arba bazinį, arba amfoterinį pobūdį.
Kuo aukštesnė oksidacijos būsena, tuo ryškesnė rūgščių savybių . Jei metalas yra oksidacijos būsenoje X didesnis 5 , tada jo hidroksidas yra rūgštinio pobūdžio.
Be rūgščių ir bazinių oksidų, yra ir amfoterinių oksidų, kurie pasižymi ir rūgštinėmis, ir bazinėmis savybėmis..
Visi p-metalo oksidai yra amfoteriniai, išskyrusTl 2
O. Tarp d-metalų oksidai yra amfoteriniaiZnO, Cr 2O 3
,
Au 2
O 3
, PdO ir beveik visi +4 oksidacijos būsenos metalų oksidai išskyrus pagrindinius ZrO 2 ir HfO 2.
Metalų oksidų redoksinės savybės
Oksidams, be rūgšties ir bazės sąveikos, t. y. reakcijos tarp bazinių oksidų ir rūgščių bei rūgščių oksidų, taip pat reakcijos tarp rūgščių ir šarmų amfoteriniai oksidai su šarmais taip pat būdingos redokso reakcijos.
Kadangi bet kuriame okside metalas yra oksiduotas, visi be išimties oksidai yra pajėgūs eksponuoti oksidacinės savybės . Jei metalas sudaro kelis oksidus, tada žemesnės oksidacijos būsenos metalų oksidai gali oksiduotis, ty turėti redukuojančių savybių.
Metalų oksidai pasižymi ypač stipriomis redukuojančiomis savybėmis esant žemoms ir nestabilioms oksidacijos būsenoms, pvz. TiO, VO, CrO. Ištirpę vandenyje, jie oksiduojasi, redukuoja vandenį. Jų reakcija su vandeniu yra panaši į metalų reakcijas su vandeniu.
2TiO + 2H2O = 2TiOOH + H2.
Redokso sąveika tarp metalų oksidų ir įvairių reduktorių, dėl kurių susidaro metalas,- Tai yra dažniausios reakcijos pirometalurgijoje.
2Fe 2 O 3 + 3C = 4Fe + 3CO 2
Fe 3 O 4 + 2C = 3Fe + 2CO 2
MnO 2 +2C = Mn + 2CO
SnO 2 + C = Sn + 2CO 2
ZnO + C = Zn + CO
Cr 2 O 3 + 2Al = 2Cr + Al 2 O 3
WO 3 + 3H 2 = W + 3H 2 O
Praktikoje naudojamos stiprios kai kurių oksidų oksidacinės savybės. Pavyzdžiui,
PbO 2 oksido oksidacinės savybės naudojamos švino rūgšties akumuliatoriai, kuriame dėl cheminės reakcijos tarp PbO 2 ir metalinio švino susidaro elektros srovė.
PbO 2 + Pb + 2H 2 SO 4 = 2 PbSO 4 + 2H 2 O
Norint gauti, naudojamos ir MnO 2 oksidacinės savybės elektros srovė V galvaniniai elementai(elektros baterijos).
2MnO2 + Zn + 4NH4Cl = Cl2 + 2MnOOH + 2HCl
Stiprios kai kurių oksidų oksidacinės savybės lemia jų savitą sąveiką su rūgštimis. Taigi oksidai PbO 2 ir MnO 2 redukuojami, kai jie ištirpinami koncentruotoje druskos rūgštyje.
MnO 2 + 4HCl = MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O
Jei metalas turi keletą oksidacijos būsenų, tada pakankamai pakilus temperatūrai tampa įmanomas oksido skilimas išskiriant deguonį.
3PbO 2 = Pb 3 O 4 + O 2, 2Pb 3 O 4 = O 2 + 6 PbO
Kai kurie oksidai, ypač oksidai taurieji metalai, kaitinant gali suirti ir sudaryti metalą.
2Ag 2O = 4Ag + O 2 2Au 2O 3 = 4Au + 3O 2.
Pagrindinis oksidų ar hidroksidų pobūdis didėja didėjant atominė masė ir atitinkamai didėjant joniniam spinduliui.
Laikotarpiu iš kairės į dešinę pagrindinis oksidų ir hidroksidų pobūdis palaipsniui silpnėja, užleisdamas vietą amfoteriniams. Periodo pabaigoje rūgštinės savybės didėja. Kiekvienas periodas prasideda elementu, kurio oksidas ir hidroksidas turi ryškias pagrindines savybes, ir baigiasi elementu, kurio oksidai ir hidroksidai maksimalus laipsnis centrinio atomo oksidacija – stipriosios rūgštys.
Laikotarpiu iš kairės į dešinę pagrindinis oksidų ir hidroksidų pobūdis palaipsniui silpnėja, užleisdamas vietą amfoteriniams. Periodo pabaigoje rūgštinės savybės didėja. Kiekvienas periodas prasideda elementu, kurio oksidas ir hidroksidas turi ryškias bazines savybes, ir baigiasi elementu, kurio oksidai ir hidroksidai, esant maksimaliam centrinio atomo oksidacijos laipsniui, yra stiprios rūgštys.
Grupėse iš viršaus į apačią sustiprėja bazinis oksidų ir hidroksidų pobūdis, o susilpnėja rūgštingumas. Pavyzdžiui, IA grupėje formuojasi visi elementai baziniai oksidai ir hidroksidai, tačiau pagrindinis požymis ryškiausias elemente francium. IVA grupėje anglis ir silicis duoda rūgštinius oksidus ir hidroksidus, o likę elementai – germanis, alavas ir švinas – yra amfoteriniai.
Ta pačia kryptimi mažėja pagrindinis oksidų ir hidroksidų pobūdis. Aktinidų redukcijos savybės ir jų oksidų bei hidroksidų pagrindinės savybės yra ryškesnės nei atitinkamų lantanidų.
Padidinti neigiama reikšmė DO reakcijų serijoje rodo šarminių žemių metalų oksido bazinio charakterio padidėjimą.
Kiekviename pagrindinis pogrupis(išskyrus VIII) iš viršaus į apačią didėja oksidų ir hidroksidų bazinis pobūdis, o susilpnėja rūgštinės savybės.
Pasireiškia šiais elementais aukščiausias laipsnis oksidacija 4 atitinka visų išoriniame sluoksnyje esančių elektronų dalyvavimą formuojant ryšius. Pagrindinis oksidų ir hidroksidų pobūdis didėja didėjant E2 jonų spinduliams; Iš šių elementų oksidų rūgštiausias yra GeO2, o baziškiausias – PbO. EG4 junginiai yra panašūs į nemetalų halogenidus, o EG2, ypač Pb2, yra druskos.
Aukščiausia šių elementų oksidacijos būsena 4 atitinka visų 1 ir (arba) elektronų dalyvavimą formuojant ryšius. Pagrindinis oksidų ir hidroksidų pobūdis didėja didėjant E2 jonų spinduliams; Iš šių elementų oksidų GeOi yra rūgštingiausias, o PbO – bazinių savybių. EG junginiai yra panašūs į nemetalų halogenidus, o EGg, ypač PbPj, yra druskos.
Instrukcijos
Turite gerai suprasti, kaip keičiasi cheminių elementų savybės, atsižvelgiant į jų vietą D.I. Mendelejevas. Taigi pakartok, elektroninė struktūra atomų (nuo to priklauso elementų oksidacijos būsena) ir pan.
Nesikreipiant į praktiniai veiksmai, galėsite nustatyti oksido pobūdį naudodami tik periodinę lentelę. Juk žinoma, kad periodais, kryptimi iš kairės į dešinę šarminės savybės oksidai pakeičiami amfoteriniais, o paskui rūgštiniais. Pavyzdžiui, in III laikotarpis natrio oksidas (Na2O) turi pagrindines savybes, aliuminio junginys su deguonimi (Al2O3) turi charakterį, o chloro oksidas (ClO2) turi charakterį.
Nepamirškite, kad pagrindiniuose pogrupiuose oksidų šarminės savybės didėja iš viršaus į apačią, o rūgštingumas, priešingai, susilpnėja. Taigi I grupėje cezio oksidas (CsO) turi stipresnį šarmiškumą nei ličio oksidas (LiO). V grupėje azoto oksidas (III) yra rūgštus, o oksidas (Bi2O5) – jau bazinis.
Pirmiausia paimkite du švarius mėgintuvėlius. Iš buteliukų, naudodami cheminę mentelę, į vieną įpilkite šiek tiek CaO, o į kitą - P2O5. Tada į abu reagentus įpilkite 5-10 ml distiliuoto vandens. Maišykite stikline lazdele, kol milteliai visiškai ištirps. Į abu mėgintuvėlius įmerkite lakmuso popieriaus gabaliukus. Ten indikatorius taps mėlyna, kuris yra pagrindinės tiriamo junginio prigimties įrodymas. Mėgintuvėlyje su fosforo (V) oksidu popierius parausta, todėl P2O5 – .
Kadangi cinko oksidas netirpsta vandenyje, reaguokite su rūgštimi ir hidroksidu, kad įrodytumėte, jog jis yra amfoterinis. Abiem atvejais pateks ZnO kristalai cheminė reakcija. Pavyzdžiui:
ZnO + 2KOH = K2ZnO2 + H2O
3ZnO + 2H3PO4 → Zn3(PO4)2↓ + 3H2O
Atkreipkite dėmesį
Atminkite, kad oksido savybių pobūdis tiesiogiai priklauso nuo elemento, įtraukto į jo sudėtį, valentingumo.
Nepamirškite, kad yra ir vadinamųjų indiferentinių (nesudarančių druskų) oksidų, kurie normaliomis sąlygomis nereaguoja nei su hidroksidais, nei su rūgštimis. Tai apima nemetalų oksidus, kurių valentingumas I ir II, pavyzdžiui: SiO, CO, NO, N2O ir kt., bet yra ir „metalinių“: MnO2 ir kai kurių kitų.
Šaltiniai:
- pagrindinė oksidų prigimtis
Oksidas kalcio- Tai paprastos negesintos kalkės. Tačiau, nepaisant tokio paprasto pobūdžio, ši medžiaga yra labai plačiai naudojama ūkinė veikla. Nuo statybos, kaip kalkių cemento pagrindo, iki virimo, kaip maisto priedai E-529, oksidas kalcio randa pritaikymą. Tiek pramoninėmis, tiek namų sąlygomis galite gauti oksido kalcio iš karbonato kalcio reakcija terminis skilimas.
Jums reikės
- Kalcio karbonatas kalkakmenio arba kreidos pavidalu. Keraminis tiglis atkaitinimui. Propano arba acetileno degiklis.
Instrukcijos
Paruoškite tiglį karbonato atkaitinimui. Tvirtai pritvirtinkite jį ant ugniai atsparių stovų arba specialių tvirtinimo detalių. Tiglis turi būti tvirtai sumontuotas ir, jei įmanoma, pritvirtintas.
Sumalkite karbonatą kalcio. Norint geriau perduoti šilumą viduje, reikia šlifuoti. Nebūtina sumalti kalkakmenio ar kreidos į dulkes. Pakanka pagaminti grubų, nevienalytį šlifavimą.
Užpildykite atkaitinimo tiglį maltu karbonatu kalcio. Neužpildykite tiglio iki galo, nes kai išsiskiria anglies dioksidas, dalis medžiagos gali išsiskirti. Pripildykite tiglį maždaug trečdaliu ar mažiau.
Pradėkite kaitinti tiglį. Įdiekite ir gerai pritvirtinkite. Tolygiai pakaitinkite tiglį su skirtingos pusės kad būtų išvengta jo sunaikinimo dėl netolygaus šiluminio plėtimosi. Toliau kaitinkite tiglį ant dujų degiklio. Po kurio laiko prasidės terminis karbonato skilimas kalcio.
Palauk pilnas praėjimas terminis skilimas. Reakcijos metu viršutiniai medžiagos sluoksniai tiglyje gali prastai įkaisti. Jas galima kelis kartus maišyti plienine mentele.
Video tema
Atkreipkite dėmesį
Būkite atsargūs dirbdami su dujų degikliu ir šildomu tigliu. Reakcijos metu tiglis bus įkaitintas iki aukštesnės nei 1200 laipsnių Celsijaus temperatūros.
Naudingi patarimai
Užuot bandę tai padaryti patys dideli kiekiai kalcio oksido (pavyzdžiui, vėliau kalkių cemento gamybai), gatavą produktą geriau pirkti specializuotose prekybos platformose.
Šaltiniai:
- Užrašykite reakcijų lygtis, kurias galite naudoti
Remiantis visuotinai priimta nuomone, rūgštys yra sudėtingos medžiagos, susidedančios iš vieno ar daugiau vandenilio atomų, kuriuos galima pakeisti metalo atomais ir rūgštinėmis liekanomis. Jie skirstomi į bedeguoninius ir turinčius deguonies, vienbazius ir daugiabazius, stiprius, silpnus ir kt. Kaip nustatyti, ar medžiaga turi rūgščių savybių?
Jums reikės
- - indikatorinis popierius arba lakmuso tirpalas;
- - druskos rūgštis (geriausia praskiesta);
- - natrio karbonato milteliai (sodos pelenai);
- - šiek tiek sidabro nitrato tirpale;
- - plokščiadugnės kolbos arba stiklinės.
Instrukcijos
Pirmasis ir paprasčiausias testas – tai testas naudojant indikatorinį lakmuso popierių arba lakmuso tirpalą. Jei popieriaus juostelė ar tirpalas turi rožinis atspalvis, o tai reiškia, kad tiriamoje medžiagoje yra vandenilio jonų, o tai tikras ženklas rūgštys. Nesunkiai supranti, kad kuo intensyvesnė spalva (iki raudonai bordo), tuo ji rūgštesnė.
Yra daug kitų patikrinimo būdų. Pavyzdžiui, jums duota užduotis nustatyti, ar skaidrus skystis yra druskos rūgštis. Kaip tai padaryti? Jūs žinote reakciją į chlorido jonus. Jis aptinkamas įpylus net mažiausius lapio tirpalo – AgNO3 – kiekius.
Dalį bandomojo skysčio supilkite į atskirą indą ir įlašinkite šiek tiek lapio tirpalo. Tokiu atveju akimirksniu susidarys „varškės“ baltos netirpios sidabro chlorido nuosėdos. Tai reiškia, kad medžiagos molekulėje tikrai yra chlorido jonų. Bet gal tai ne vis dėlto, o kažkokios chloro turinčios druskos tirpalas? Pavyzdžiui, natrio chloridas?
Prisiminkite kitą rūgščių savybę. Stiprios rūgštys(ir druska, žinoma, yra viena iš jų) gali išstumti silpnos rūgštys iš jų. Į kolbą arba stiklinę įpilkite šiek tiek sodos miltelių – Na2CO3 ir lėtai įpilkite tiriamo skysčio. Jei iš karto pasigirsta šnypštimas ir milteliai tiesiogine prasme „užverda“, neliks jokių abejonių - tai druskos rūgštis.
Kodėl? Kadangi ši reakcija yra: 2HCl + Na2CO3 = 2NaCl + H2CO3. Susidaro anglies rūgštis, kuri yra tokia silpna, kad akimirksniu suyra į vandenį ir anglies dvideginio. Būtent jo burbulai sukėlė šį „virimą ir šnypštimą“.
Video tema
Atkreipkite dėmesį
Druskos rūgštis, net atskiestas – šarminė medžiaga! Prisiminkite saugos priemones.
Naudingi patarimai
Jokiu būdu nereikėtų griebtis skonio testų (jei liežuvio skonis rūgštus, vadinasi, yra rūgšties). Bent jau tai gali būti labai pavojinga! Juk daugelis rūgščių yra itin šarminės.
Šaltiniai:
- kaip pasikeičia rūgšties savybės 2019 m
Fosforas yra cheminis elementas, turintis 15 serijos numeris periodinėje lentelėje. Jis yra jo V grupėje. Klasikinis nemetalas, kurį 1669 m. atrado alchemikas Brandas. Yra trys pagrindinės fosforo modifikacijos: raudona (degtukų apšvietimui skirto mišinio dalis), balta ir juoda. Labai aukšto slėgio(apie 8,3 * 10^10 Pa) juodasis fosforas virsta kita alotropine būsena („metalinis fosforas“) ir pradeda vesti srovę. sudėtyje esantis fosforas įvairių medžiagų?
Instrukcijos
Prisiminkite, laipsnis. Tai vertė, atitinkanti jono krūvį molekulėje, jei elektronų poros, kurie atlieka ryšį, yra perkeliami link labiau elektroneigiamo elemento (esančio į dešinę ir aukščiau periodinėje lentelėje).
Taip pat reikia žinoti pagrindinę sąlygą: sumą elektros krūviai visų jonų, sudarančių molekulę, atsižvelgiant į koeficientus, visada turi būti lygus nuliui.
Oksidacijos būsena ne visada kiekybiškai sutampa su valentingumu. Geriausias pavyzdys– anglis, kurios organinėse medžiagose visada yra 4, o oksidacijos laipsnis gali būti lygus -4, ir 0, ir +2, ir +4.
Kokia yra oksidacijos būsena, pavyzdžiui, fosfino molekulėje PH3? Atsižvelgiant į viską, į šį klausimą labai lengva atsakyti. Kadangi vandenilis yra pats pirmasis periodinės lentelės elementas, pagal apibrėžimą jis negali būti ten „dešinėje ir aukščiau“ nei . Todėl vandenilio elektronus pritrauks būtent fosforas.
Kiekvienas vandenilio atomas, praradęs elektroną, virs teigiamai įkrautu oksidacijos jonu +1. Todėl bendras teigiamas krūvis yra +3. Tai reiškia, kad atsižvelgiant į taisyklę, kurioje teigiama, kad bendras molekulės krūvis lygus nuliui, fosforo oksidacijos laipsnis fosfino molekulėje yra -3.
Na, kokia yra fosforo oksidacijos būsena okside P2O5? Paimkite periodinę lentelę. Deguonis yra VI grupėje, į dešinę nuo fosforo, taip pat aukščiau, todėl tikrai yra labiau elektronegatyvus. Tai yra, deguonies oksidacijos būsena šiame junginyje turės minuso ženklą, o fosforo - pliuso ženklą. Kokie yra šie laipsniai, kad visa molekulė būtų neutrali? Nesunkiai matote, kad mažiausias bendras skaičių 2 ir 5 kartotinis yra 10. Todėl deguonies oksidacijos būsena yra -2, o fosforo - +5.
Video tema
Cheminiai junginiai, susidedantys iš deguonies ir bet kurio kito periodinės lentelės elemento, vadinami oksidais. Pagal savybes jie skirstomi į bazinius, amfoterinius ir rūgštinius. Oksidų pobūdį galima nustatyti teoriškai ir praktiškai.
Jums reikės
- - periodinė sistema;
- - laboratoriniai stikliniai indai;
- - cheminiai reagentai.
Instrukcijos
Turite gerai suprasti, kaip keičiasi cheminių elementų savybės, atsižvelgiant į jų vietą D.I. Mendelejevas. Todėl kartokite periodinį dėsnį, atomų elektroninę sandarą (nuo jos priklauso elementų oksidacijos būsena) ir kt.
Be jokio praktinio darbo galite nustatyti oksido pobūdį naudodami tik periodinę lentelę. Juk žinoma, kad periodais, kryptimi iš kairės į dešinę, šarminės oksidų savybės pasikeičia į amfoterines, o vėliau į rūgštines. Pavyzdžiui, III laikotarpiu natrio oksidas (Na2O) pasižymi bazinėmis savybėmis, aliuminio junginys su deguonimi (Al2O3) yra amfoterinio pobūdžio, o chloro oksidas (ClO2) – rūgštinis.
Nepamirškite, kad pagrindiniuose pogrupiuose oksidų šarminės savybės didėja iš viršaus į apačią, o rūgštingumas, priešingai, susilpnėja. Taigi I grupėje cezio oksidas (CsO) turi stipresnį šarmiškumą nei ličio oksidas (LiO). V grupėje azoto oksidas (III) yra rūgštus, o bismuto oksidas (Bi2O5) – jau bazinis.
Kitas būdas nustatyti oksidų pobūdį. Tarkime, užduotis yra eksperimentiškai įrodyti kalcio oksido (CaO), 5-valenčio fosforo oksido (P2O5(V)) ir cinko oksido (ZnO) bazines, amfoterines ir rūgštines savybes.
Pirmiausia paimkite du švarius mėgintuvėlius. Iš buteliukų, naudodami cheminę mentelę, į vieną įpilkite šiek tiek CaO, o į kitą - P2O5. Tada į abu reagentus įpilkite 5-10 ml distiliuoto vandens. Maišykite stikline lazdele, kol milteliai visiškai ištirps. Į abu mėgintuvėlius įmerkite lakmuso popieriaus gabaliukus. Ten, kur yra kalcio oksido, indikatorius taps mėlynas, o tai įrodo pagrindinę tiriamo junginio prigimtį. Mėgintuvėlyje su fosforo (V) oksidu popierius parausta, todėl P2O5 yra rūgštinis oksidas.
Kadangi cinko oksidas netirpsta vandenyje, reaguokite su rūgštimi ir hidroksidu, kad įrodytumėte, jog jis yra amfoterinis. Abiem atvejais ZnO kristalai pateks į cheminę reakciją. Pavyzdžiui:
ZnO + 2KOH = K2ZnO2 + H2O
3ZnO + 2H3PO4 Zn3(PO4)2 + 3H2O
Atkreipkite dėmesį
Atminkite, kad oksido savybių pobūdis tiesiogiai priklauso nuo elemento, įtraukto į jo sudėtį, valentingumo.
Naudingi patarimai
Nepamirškite, kad yra ir vadinamųjų indiferentinių (nesudarančių druskų) oksidų, kurie normaliomis sąlygomis nereaguoja nei su hidroksidais, nei su rūgštimis. Tai apima nemetalų oksidus, kurių valentingumas I ir II, pavyzdžiui: SiO, CO, NO, N2O ir kt., bet yra ir „metalinių“: MnO2 ir kai kurių kitų.
Dėmesio, tik ŠIANDIEN!
Viskas įdomu
Priklausomai nuo cheminių elementų rūgščių-šarmų savybių, jų galimos reakcijos. Be to, šios savybės turi įtakos ne tik elementui, bet ir jo jungtims. Kokios yra rūgščių-šarmų savybės
Pagrindinės savybės eksponuojamos...
Svarbiausios klasės neorganiniai junginiai– oksidai, rūgštys, bazės, amfoteriniai hidroksidai ir druskos. Kiekviena iš šių klasių turi savo bendrąsias savybes ir gavimo būdus. Iki šiol daugiau nei 100 tūkst.
Viena iš pagrindinių chemijos sąvokų yra 2 sąvokos: „ paprastos medžiagos“ ir „sudėtingos medžiagos“. Pirmieji susidaro iš vieno cheminio elemento atomų ir skirstomi į nemetalus ir metalus. Oksidai, hidroksidai, druskos yra klasės...
Yra 3 rūšių vario oksidas. Jie skiriasi vienas nuo kito valentiškumu. Atitinkamai, yra vienvalenčių, dvivalenčių ir trivalenčių vario oksidų. Kiekvienas oksidas turi savo chemines savybes. Instrukcijos 1Vario (I) oksidas - Cu2O. IN…
Chloras gali sudaryti kelis skirtingus oksidus. Visi jie naudojami pramonėje dideli kiekiai, nes jie yra paklausūs daugelyje pramonės sričių. Chloras su deguonimi sudaro daugybę oksidų, bendras skaičius kas prilygsta...
Žinios apie rūgščių chemines savybes, ypač apie jų sąveiką su oksidais, puikiai pasitarnaus atliekant įvairiausias chemijos užduotis. Tai leis spręsti skaičiavimo uždavinius, atlikti transformacijų grandinę, atlikti užduotis...
Yra daug neorganinių medžiagų, kurios skirstomos į klases. Norint teisingai klasifikuoti siūlomus junginius, reikia turėti idėją apie kiekvienos medžiagų grupės, iš kurių yra tik keturios, struktūrines ypatybes.…
Ekvivalentas yra cheminio elemento, kuris suriša arba pakeičia vieną molį vandenilio atomų, kiekis. Atitinkamai, vieno ekvivalento masė vadinama ekvivalentine mase (Me) ir išreiškiama g/mol. Chemijos studentams dažnai tenka...
oksidas - cheminis junginys, kurį sudaro du elementai. Vienas iš oksido elementų yra deguonis. Pagal savo pobūdį oksidai skirstomi į rūgštinius ir bazinius. Rūgštumą ar šarmiškumą galima įrodyti žinant chemines medžiagų savybes ir...
Cheminės medžiagos savybės – tai gebėjimas keisti jos sudėtį vykstant cheminėms reakcijoms. Reakcija gali vykti savaiminio skilimo forma arba sąveikaujant su kitomis medžiagomis. Medžiagos savybės priklauso ne tik nuo jos sudėties, bet ir nuo...
Cheminiai junginiai, susidedantys iš deguonies ir bet kurio kito periodinės lentelės elemento, vadinami oksidais. Pagal savybes jie skirstomi į bazinius, amfoterinius ir rūgštinius. Oksidų pobūdį galima nustatyti teoriškai ir praktiškai.
Jums reikės
- - periodinė sistema;
- - laboratoriniai stikliniai indai;
- - cheminiai reagentai.
Instrukcijos
- Turite gerai suprasti, kaip keičiasi cheminių elementų savybės, atsižvelgiant į jų vietą D.I. Mendelejevas. Todėl kartokite periodinį dėsnį, atomų elektroninę sandarą (nuo jos priklauso elementų oksidacijos būsena) ir kt.
- Be jokio praktinio darbo galite nustatyti oksido pobūdį naudodami tik periodinę lentelę. Juk žinoma, kad periodais, kryptimi iš kairės į dešinę, šarminės oksidų savybės pasikeičia į amfoterines, o vėliau į rūgštines. Pavyzdžiui, III laikotarpiu natrio oksidas (Na2O) pasižymi bazinėmis savybėmis, aliuminio junginys su deguonimi (Al2O3) yra amfoterinio pobūdžio, o chloro oksidas (ClO2) – rūgštinis.
- Nepamirškite, kad pagrindiniuose pogrupiuose oksidų šarminės savybės didėja iš viršaus į apačią, o rūgštingumas, priešingai, susilpnėja. Taigi I grupėje cezio oksidas (CsO) turi stipresnį šarmiškumą nei ličio oksidas (LiO). V grupėje azoto oksidas (III) yra rūgštus, o bismuto oksidas (Bi2O5) – jau bazinis.
- Kitas būdas nustatyti oksidų pobūdį. Tarkime, užduotis yra eksperimentiškai įrodyti kalcio oksido (CaO), 5-valenčio fosforo oksido (P2O5(V)) ir cinko oksido (ZnO) bazines, amfoterines ir rūgštines savybes.
- Pirmiausia paimkite du švarius mėgintuvėlius. Iš buteliukų, naudodami cheminę mentelę, į vieną įpilkite šiek tiek CaO, o į kitą - P2O5. Tada į abu reagentus įpilkite 5-10 ml distiliuoto vandens. Maišykite stikline lazdele, kol milteliai visiškai ištirps. Į abu mėgintuvėlius įmerkite lakmuso popieriaus gabaliukus. Ten, kur yra kalcio oksido, indikatorius taps mėlynas, o tai įrodo pagrindinę tiriamo junginio prigimtį. Mėgintuvėlyje su fosforo (V) oksidu popierius parausta, todėl P2O5 yra rūgštinis oksidas.
- Kadangi cinko oksidas netirpsta vandenyje, reaguokite su rūgštimi ir hidroksidu, kad įrodytumėte, jog jis yra amfoterinis. Abiem atvejais ZnO kristalai pateks į cheminę reakciją. Pavyzdžiui:
ZnO + 2KOH = K2ZnO2 + H2O
3ZnO + 2H3PO4 → Zn3(PO4)2↓ + 3H2O