Rozkład chloranów
Chloramty to grupa związków chemicznych, soli kwasu nadchlorowego HClO3. Anion chloranowy ma strukturę piramidy trójkątnej (dCl--O = 0,1452-0,1507 nm, kąt OClO = 106°). Anion ClO3- nie tworzy się wiązania kowalencyjne przez atom O i nie ma skłonności do tworzenia wiązań koordynacyjnych. Zwykle substancje krystaliczne, rozpuszczalne w wodzie i niektórych polarnych rozpuszczalnikach organicznych. W stanie stałym w temperaturze pokojowej są dość stabilne. Po podgrzaniu lub w obecności katalizatora rozkładają się uwalniając tlen. Może tworzyć mieszaniny wybuchowe z substancjami łatwopalnymi.
Chlorany są silnymi utleniaczami zarówno w roztworze, jak i w stanie stałym: mieszaniny bezwodnych chloranów z siarką, węglem i innymi środkami redukującymi eksplodują pod wpływem szybkiego ogrzewania i uderzenia. Chociaż chlor w chloranach nie jest na najwyższym stopniu utlenienia, można go utlenić do wodnego roztworu jedynie elektrochemicznie lub pod działaniem XeF2. Chlorany metali o zmiennej wartościowości są zwykle niestabilne i podatne na wybuchowy rozkład. Wszystkie chlorany metale alkaliczne rozłożyć w celu uwolnienia duża ilość ogrzewanie na MeCl i O2, z pośrednim utworzeniem nadchloranów. Rozważmy rozkład chloranów podczas ogrzewania na przykładzie chloranu potasu:
2KClO 3 = 2KCl + 3O 2 ^ (200 °C, w obecności MnO2, Fe2O3, CuO itp.)
Bez katalizatorów reakcja ta przebiega z pośrednim utworzeniem nadchloranu potasu:
4KClO3 = 3KClO4 + KCl (400°C)
który następnie rozkłada się:
KClO4 = KCl + 2O2^ (550-620°C)
Należy zaznaczyć, że chlorany potasu wraz ze środkami redukującymi (fosfor, siarka, związki organiczne) są wybuchowe i wrażliwe na tarcie i wstrząsy, wrażliwość wzrasta w obecności bromianów i soli amonowych. Ze względu na dużą czułość związków z Sól Berthollet’a praktycznie nie są wykorzystywane do produkcji przemysłowej i wojskowej materiały wybuchowe.
Czasami mieszanina ta jest stosowana w pirotechnice jako źródło chloru do kompozycji barwno-płomieniowych, wchodzi w skład substancji palnej główki zapałki, a niezwykle rzadko jako inicjujący materiał wybuchowy (proszek chloranowy - „kiełbasa”, sznur detonujący, skład rusztu Wehrmachtu granaty ręczne).
Rozkład węglanów
Węglany - sole kwas węglowy, mają skład Mech(CO3) y. Wszystkie węglany rozkładają się po podgrzaniu, tworząc tlenek metalu i dwutlenek węgla:
Na2CO3 > Na2O + CO2^ (w 1000°C)
МgCO3 > MgO + CO2^ (przy 650°С)
Można również zauważyć kwaśne sole kwasu węglowego, które rozkładają się na tlenek metalu, wodę i dwutlenek węgla. Wodorowęglan amonu rozkłada się już w temperaturze 60°C i szybko rozkłada się na NH3, CO2 i H2O, w Przemysł spożywczy jest klasyfikowany jako emulgator.
Proces rozkładu związany z wydzielaniem gazów jest podstawą do wykorzystania węglanu amonu zamiast drożdży w przemyśle piekarsko-cukierniczym ( suplement diety E503).
Rozkład zasad nierozpuszczalnych w wodzie
Wodorotlenki metali, nierozpuszczalne w wodzie, można łatwo wysuszyć, a następnie ogrzać. Substancja ulegnie rozkładowi na tlenek metalu i wodę, dlatego podczas rozkładu Cu(OH)2, który w wodzie ma jasnoniebieską, tandetną strukturę, możemy zaobserwować czernienie roztworu, co mówi nam o powstaniu miedzi (II) tlenek.
Rozkład tlenków
Rozkład tlenków można rozważyć na przykładzie wody. Rozkład wody zachodzi w bardzo wysokich temperaturach (około 3000°C):
2 H 2 O (l) + 572 kJ = 2 H 2 (g) + O 2 (g);
Reakcja ta zachodzi w łuku elektrycznym, gdzie utrzymywana jest żądana temperatura. Przez ten przykład Można mówić o dużej stabilności tlenków, których rozkład może być procesem bardzo pracochłonnym i energochłonnym.
Tlenki są nazywane substancje złożone, którego cząsteczki obejmują atomy tlenu na stopniu utlenienia - 2 i jakiś inny pierwiastek.
można otrzymać poprzez bezpośrednie oddziaływanie tlenu z innym pierwiastkiem lub pośrednio (na przykład podczas rozkładu soli, zasad, kwasów). W normalnych warunkach tlenki występują w stanie stałym, ciekłym i gazowym; ten typ związku jest bardzo powszechny w przyrodzie. Tlenki zawarte są w skorupa Ziemska. Rdza, piasek, woda, dwutlenek węgla to tlenki.
Są albo tworzące sól, albo nie tworzące soli.
Tlenki tworzące sól- są to tlenki, które w efekcie reakcje chemiczne tworzą sole. Są to tlenki metali i niemetali, które podczas interakcji z wodą tworzą odpowiednie kwasy, a podczas interakcji z zasadami odpowiednie sole kwasowe i normalne. Na przykład, Tlenek miedzi (CuO) jest tlenkiem tworzącym sól, ponieważ np. w reakcji z kwasem solnym (HCl) powstaje sól:
CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O.
W wyniku reakcji chemicznych można otrzymać inne sole:
CuO + SO 3 → CuSO 4.
Tlenki nietworzące soli Są to tlenki, które nie tworzą soli. Przykłady obejmują CO, N2O, NO.
Z kolei tlenki tworzące sól są 3 rodzajów: podstawowe (od słowa «
baza »
), kwasowy i amfoteryczny.
Zasadowe tlenki Te tlenki metali nazywane są tymi, które odpowiadają wodorotlenkom należącym do klasy zasad. Tlenki zasadowe obejmują na przykład Na2O, K2O, MgO, CaO itp.
Właściwości chemiczne tlenków zasadowych
1. Rozpuszczalne w wodzie zasadowe tlenki reagują z wodą, tworząc zasady:
Na2O + H2O → 2NaOH.
2. Reaguj z tlenkami kwasowymi, tworząc odpowiednie sole
Na 2 O + SO 3 → Na 2 SO 4.
3. Reaguj z kwasami tworząc sól i wodę:
CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O.
4. Reaguj tlenki amfoteryczne:
Li 2 O + Al 2 O 3 → 2LiAlO 2.
Jeśli w składzie tlenków jako drugi pierwiastek znajdzie się niemetal lub metal o najwyższej wartościowości (zwykle od IV do VII), to takie tlenki będą miały odczyn kwasowy. Tlenki kwasowe (bezwodniki kwasowe) to tlenki odpowiadające wodorotlenkom należącym do klasy kwasów. Są to na przykład CO 2, SO 3, P 2 O 5, N 2 O 3, Cl 2 O 5, Mn 2 O 7 itp. Tlenki kwasowe rozpuszczają się w wodzie i zasadach, tworząc sól i wodę.
Właściwości chemiczne tlenków kwasowych
1. Reaguj z wodą tworząc kwas:
SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4.
Ale nie wszystkie tlenki kwasowe reagują bezpośrednio z wodą (SiO2 itp.).
2. Reaguj z tlenkami zasadowymi, tworząc sól:
CO 2 + CaO → CaCO 3
3. Reaguj z zasadami tworząc sól i wodę:
CO 2 + Ba(OH) 2 → BaCO 3 + H 2 O.
Część tlenek amfoteryczny zawiera pierwiastek o właściwościach amfoterycznych. Amfoteryczność odnosi się do zdolności związków do wykazywania właściwości kwasowych i zasadowych w zależności od warunków. Na przykład tlenek cynku ZnO może być zasadą lub kwasem (Zn(OH) 2 i H 2 ZnO 2). Amfoteryczność wyraża się w tym, że w zależności od warunków tlenki amfoteryczne wykazują działanie zasadowe lub właściwości kwasowe.
Właściwości chemiczne tlenków amfoterycznych
1. Reaguj z kwasami tworząc sól i wodę:
ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O.
2. Reagować z zasadami stałymi (podczas stapiania), tworząc w wyniku reakcji sól - cynkian sodu i wodę:
ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O.
Kiedy tlenek cynku wchodzi w interakcję z roztworem alkalicznym (tym samym NaOH), zachodzi inna reakcja:
ZnO + 2 NaOH + H 2 O => Na 2.
Liczba koordynacyjna to cecha określająca liczbę pobliskich cząstek: atomów lub jonów w cząsteczce lub krysztale. Każdy metal amfoteryczny ma swój własny numer koordynacyjny. Dla Be i Zn jest to 4; Dla i Al jest to 4 lub 6; Dla i Cr jest to 6 lub (bardzo rzadko) 4;
Tlenki amfoteryczne są zwykle nierozpuszczalne w wodzie i nie reagują z nią.
Nadal masz pytania? Chcesz wiedzieć więcej o tlenkach?
Aby uzyskać pomoc korepetytora zarejestruj się.
Pierwsza lekcja jest darmowa!
stronie internetowej, przy kopiowaniu materiału w całości lub w części wymagany jest link do źródła.
O 2.Tlenki dzielą się:
Nazewnictwo tlenków.
Obecnie używam nomenklatura międzynarodowa, zgodnie z którą każdy tlenek nazywany jest tlenkiem, wskazując cyframi rzymskimi stopień utlenienia pierwiastka: tlenek siarki (IV) - WIĘC 2, tlenek żelaza(III). - Fe 2 O 3 , tlenek węgla (II) WSPÓŁ itp.
Jednak wciąż są stare nazwy tlenków:
Wytwarzanie tlenków tworzących sól.
Zasadowe tlenki- tlenki typowych metali, odpowiadające im wodorotlenki, które mają właściwości zasad.
Tlenki kwasowe- tlenki niemetali lub metale przejściowe na wysokich stopniach utlenienia.
|
Zasadowe tlenki |
Tlenki kwasowe |
|
1. Utlenianie metali po podgrzaniu w atmosferze powietrza: |
1. Utlenianie niemetali po podgrzaniu w atmosferze powietrza: |
|
2 Mg + O 2 = 2 MgO, Metody tej praktycznie nie można zastosować w przypadku metali alkalicznych, które zwykle tworzą nadtlenki, a nie tlenki. |
4 P + 5O 2 = 2P 2 O 5, |
|
2. Prażenie siarczkowe: |
|
|
2 CuS + 3 O 2 = 2 CuO + 2 WIĘC 2 , Metody tej nie można również zastosować do aktywnych siarczków metali, które utleniają się do siarczanów. |
2 ZnS + 3 O 2 = 2ZnO + 2SO2, |
|
3. Rozkład wodorotlenków w temperaturze: |
|
|
Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O, W tej metodzie nie można również wytwarzać tlenków metali alkalicznych. |
|
|
4. Rozkład soli kwasów zawierających tlen w temperaturze: |
|
|
BaCO 3 = BaO + WSPÓŁ 2 , Ta metoda działa dobrze w przypadku azotanów i węglanów. |
|
Tlenki amfoteryczne.
Tlenki amfoteryczne mają podwójną naturę: mogą oddziaływać z kwasami i zasadami (zasadami):
Al 2 O 3 + 6HCl = 2AlCl 3 + 3 H 2 O,
Al2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na.
Typowe tlenki amfoteryczne : H 2 O, BeO, Al 2 O 3, Cr 2 O 3, Fe 2 O 3 itd.
Właściwości tlenków.
|
Zasadowe tlenki |
Tlenki kwasowe |
|
1. Rozkład cieplny: |
|
|
2HgO = 2Hg + O2 Rozkładają się tylko tlenki rtęci i metali szlachetnych, reszta nie ulega rozkładowi. |
|
|
2. Po podgrzaniu reagują z tlenkami kwasowymi i amfoterycznymi: |
Oddziałuj z tlenkami zasadowymi, tlenkami amfoterycznymi, wodorotlenkami: |
|
BaO + SiO2 = BaSiO3, MgO + Al 2 O 3 = Mg(AlO 2) 2, |
BaO + SiO2 = BaSiO3, Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 + H 2 O, |
|
Reaguje z wodą: |
|
|
K2O + H2O = 2KOH, CaO + H 2 O = Ca(OH) 2, |
SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4, CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3, |
|
Fe 2 O 3 + 2Al = Al 2 O 3 + 2Fe, 3CuO + 2NH3 = 3Cu + N2 + 3H2O, |
CO2 + C = 2CO, 2SO2 + O2 = 2SO3. |
Zanim zaczniemy rozmawiać Właściwości chemiczne tlenki, należy pamiętać, że wszystkie tlenki dzielą się na 4 rodzaje, a mianowicie zasadowe, kwaśne, amfoteryczne i nietworzące soli. Aby określić rodzaj dowolnego tlenku, należy przede wszystkim zrozumieć, czy przed nami jest tlenek metalu czy niemetalu, a następnie zastosować algorytm (trzeba się tego nauczyć!) przedstawiony w poniższej tabeli :
Oprócz wskazanych powyżej typów tlenków wprowadzimy jeszcze dwa podtypy tlenków zasadowych, w oparciu o ich aktywność chemiczna, mianowicie aktywne tlenki zasadowe I niskoaktywne tlenki zasadowe.
- DO aktywne tlenki zasadowe Zaliczamy do nich tlenki metali alkalicznych i ziem alkalicznych (wszystkie pierwiastki z grup IA i IIA z wyjątkiem wodoru H, berylu Be i magnezu Mg). Na przykład Na2O, CaO, Rb2O, SrO itp.
- DO niskoaktywne tlenki zasadowe uwzględnimy wszystkie główne tlenki, których nie ma na liście aktywne tlenki zasadowe. Na przykład FeO, CuO, CrO itp.
Logiczne jest założenie, że aktywne tlenki zasadowe często wchodzą w reakcje, których nie mają niskoaktywne tlenki.
Należy zauważyć, że pomimo tego, że woda jest w rzeczywistości tlenkiem niemetalu (H 2 O), to jej właściwości zwykle rozpatrywane są w oderwaniu od właściwości innych tlenków. Wynika to z jej szczególnie ogromnego rozprzestrzenienia się w otaczającym nas świecie, dlatego w większości przypadków woda nie jest odczynnikiem, ale ośrodkiem, w którym mogą zachodzić niezliczone reakcje chemiczne. Często jednak bierze bezpośredni udział w różnych przemianach, w szczególności reagują z nim niektóre grupy tlenków.
Które tlenki reagują z wodą?
Ze wszystkich tlenków z wodą reagować tylko:
1) wszystkie aktywne tlenki zasadowe (tlenki metali alkalicznych i metali alkalicznych);
2) wszystkie tlenki kwasowe, z wyjątkiem dwutlenku krzemu (SiO 2);
te. Z powyższego wynika, że dokładnie z wodą nie reaguj:
1) wszystkie niskoaktywne tlenki zasadowe;
2) wszystkie tlenki amfoteryczne;
3) tlenki nietworzące soli (NO, N 2 O, CO, SiO).
Notatka:
Tlenek magnezu reaguje powoli z wodą po zagotowaniu. Bez silnego ogrzewania reakcja MgO z H 2 O nie zachodzi.
Umiejętność określenia, które tlenki mogą reagować z wodą nawet bez umiejętności napisania odpowiednich równań reakcji, pozwala już na zdobycie punktów za niektóre pytania w części testowej Unified State Exam.
Teraz zastanówmy się, jak niektóre tlenki reagują z wodą, tj. Nauczmy się pisać odpowiednie równania reakcji.
Aktywne tlenki zasadowe reagując z wodą, tworzą odpowiednie wodorotlenki. Przypomnijmy, że odpowiedni tlenek metalu to wodorotlenek zawierający metal na tym samym stopniu utlenienia co tlenek. Na przykład, gdy aktywne zasadowe tlenki K +1 2 O i Ba +2 O reagują z wodą, powstają odpowiadające im wodorotlenki K +1 OH i Ba +2 (OH) 2:
K2O + H2O = 2KOH- wodorotlenek potasu
BaO + H 2 O = Ba(OH) 2– wodorotlenek baru
Wszystkie wodorotlenki odpowiadające aktywnym tlenkom zasadowym (tlenki metali alkalicznych i tlenki metali alkalicznych) należą do zasad. Alkalia to wszystkie wodorotlenki metali, które są dobrze rozpuszczalne w wodzie, a także słabo rozpuszczalny wodorotlenek wapnia Ca(OH) 2 (w drodze wyjątku).
Oddziaływanie tlenków kwasowych z wodą, a także reakcja aktywnych tlenków zasadowych z wodą, prowadzi do powstania odpowiednich wodorotlenków. Jedynie w przypadku tlenków kwasowych odpowiadają one nie zasadowym, lecz wodorotlenkom kwasowym, częściej nazywanym kwasy zawierające tlen. Przypomnijmy, że odpowiedni tlenek kwasowy jest następujący: kwas utleniony, który zawiera pierwiastek kwasotwórczy na tym samym stopniu utlenienia, co w tlenku.
Jeśli więc chcemy np. zapisać równanie oddziaływania tlenku kwasowego SO 3 z wodą, to przede wszystkim musimy pamiętać o podstawowych, badanych w ramach program nauczania, kwasy zawierające siarkę. Są to kwasy siarkowodór H 2 S, siarkowy H 2 SO 3 i siarkowy H 2 SO 4. Kwas siarkowodorowy H 2 S, jak łatwo zauważyć, nie zawiera tlenu, więc można od razu wykluczyć jego powstawanie podczas oddziaływania SO 3 z wodą. Z kwasów H 2 SO 3 i H 2 SO 4 siarka na stopniu utlenienia +6, podobnie jak w tlenku SO 3, zawiera tylko Kwas Siarkowy H2SO4. Dlatego właśnie to powstanie w reakcji SO 3 z wodą:
H 2 O + SO 3 = H 2 SO 4
Podobnie tlenek N 2 O 5, zawierający azot na stopniu utlenienia +5, reagując z wodą, tworzy kwas azotowy HNO 3, ale w żadnym wypadku azotawy HNO 2, ponieważ w kwasie azotowym stopień utlenienia azotu jest taki sam jak w N 2 O 5 , jest równy +5, a w azocie - +3:
N +5 2 O 5 + H 2 O = 2HN +5 O 3
Wyjątek:
Tlenek azotu (IV) (NO 2) to tlenek niemetalu na stopniu utlenienia +4, tj. zgodnie z algorytmem opisanym w tabeli na samym początku tego rozdziału należy go zaliczyć do tlenków kwasowych. Nie ma jednak kwasu zawierającego azot na stopniu utlenienia +4.
2NO2 + H2O = HNO2 + HNO3
Oddziaływanie tlenków między sobą
Przede wszystkim trzeba jasno zrozumieć fakt, że wśród tlenków tworzących sól (kwasowych, zasadowych, amfoterycznych) reakcje prawie nigdy nie zachodzą między tlenkami tej samej klasy, tj. W zdecydowanej większości przypadków interakcja jest niemożliwa:
1) tlenek zasadowy + tlenek zasadowy ≠
2) tlenek kwasowy + tlenek kwasowy ≠
3) tlenek amfoteryczny + tlenek amfoteryczny ≠
Podczas oddziaływania pomiędzy tlenkami należącymi do różne rodzaje, tj. prawie zawsze przeciekają reakcje pomiędzy:
1) tlenek zasadowy i tlenek kwasowy;
2) tlenek amfoteryczny i tlenek kwasowy;
3) tlenek amfoteryczny i tlenek zasadowy.
W wyniku tych wszystkich interakcji produktem jest zawsze sól przeciętna (normalna).
Rozważmy wszystkie te pary interakcji bardziej szczegółowo.
W wyniku interakcji:
Me x O y + tlenek kwasowy, gdzie Me x O y – tlenek metalu (zasadowy lub amfoteryczny)
tworzy się sól składająca się z kationu metalu Me (od początkowego Me x O y) i reszty kwasowej kwasu odpowiadającej tlenkowi kwasowemu.
Spróbujmy dla przykładu zapisać równania interakcji dla następujących par odczynników:
Na 2 O + P 2 O 5 I Al 2 O 3 + SO 3
W pierwszej parze odczynników widzimy tlenek zasadowy (Na 2 O) i tlenek kwasowy (P 2 O 5). W drugim - tlenek amfoteryczny (Al 2 O 3) i tlenek kwasowy (SO 3).
Jak już wspomniano, w wyniku oddziaływania tlenku zasadowego/amfoterycznego z tlenkiem kwasowym powstaje sól złożona z kationu metalu (z pierwotnego tlenku zasadowego/amfoterycznego) i reszty kwasowej kwasu odpowiadającej oryginalny tlenek kwasowy.
Zatem oddziaływanie Na 2 O i P 2 O 5 powinno utworzyć sól składającą się z kationów Na + (z Na 2 O) i reszty kwasowej PO 4 3-, ponieważ tlenek P +5 2 O 5 odpowiada kwasowi H 3 P +5 O4. Te. W wyniku tej interakcji powstaje fosforan sodu:
3Na 2 O + P 2 O 5 = 2 Na 3 PO 4- fosforan sodu
Z kolei oddziaływanie Al 2 O 3 i SO 3 powinno stworzyć sól składającą się z kationów Al 3+ (z Al 2 O 3) i reszty kwasowej SO 4 2-, ponieważ tlenek S +6 O 3 odpowiada kwasowi H 2 S +6 O4. Zatem w wyniku tej reakcji otrzymuje się siarczan glinu:
Al 2 O 3 + 3SO 3 = Al 2 (SO 4) 3- siarczan glinu
Bardziej specyficzne jest oddziaływanie między tlenkami amfoterycznymi i zasadowymi. Reakcje te przebiegają w wysokich temperaturach, a ich zajście jest możliwe dzięki temu, że tlenek amfoteryczny faktycznie przyjmuje rolę kwaśnego. W wyniku tego oddziaływania powstaje sól o specyficznym składzie, składająca się z kationu metalu tworzącego pierwotny tlenek zasadowy oraz „reszty kwasowej”/anionu, do której zalicza się metal z tlenku amfoterycznego. Ogólny wzór takiej „reszty kwasowej”/anionu można zapisać jako MeO 2 x - , gdzie Me oznacza metal z tlenku amfoterycznego, a x = 2 w przypadku tlenków amfoterycznych o ogólnym wzorze w postaci Me + 2 O (ZnO, BeO, PbO) i x = 1 – dla tlenków amfoterycznych o ogólnym wzorze Me +3 2 O 3 (np. Al 2 O 3, Cr 2 O 3 i Fe 2 O 3).
Spróbujmy zapisać równania interakcji jako przykład
ZnO + Na2O I Al2O3 + BaO
W pierwszym przypadku ZnO jest tlenkiem amfoterycznym o wzorze ogólnym Me +2 O, a Na 2 O jest typowym tlenkiem zasadowym. Zgodnie z powyższym, w wyniku ich oddziaływania powinna powstać sól złożona z kationu metalu tworzącego zasadowy tlenek, tj. w naszym przypadku Na + (z Na 2 O) i „reszta kwasowa”/anion o wzorze ZnO 2 2-, ponieważ tlenek amfoteryczny ma ogólny wzór w postaci Me + 2 O. Zatem wzór powstała sól, pod warunkiem neutralności elektrycznej jednej z jej jednostek strukturalnych („cząsteczek”), będzie wyglądać jak Na 2 ZnO 2:
ZnO + Na2O = Do=> Na 2 ZnO 2
W przypadku oddziałującej pary odczynników Al 2 O 3 i BaO, pierwszą substancją jest tlenek amfoteryczny o wzorze ogólnym Me + 3 2 O 3, a drugą jest typowy tlenek zasadowy. W tym przypadku powstaje sól zawierająca kation metalu z głównego tlenku, tj. Ba 2+ (z BaO) i „pozostałość kwasowa”/anion AlO 2 - . Te. wzór powstałej soli, pod warunkiem neutralności elektrycznej jednej z jej jednostek strukturalnych („cząsteczek”), będzie miał postać Ba(AlO 2) 2, a samo równanie interakcji zostanie zapisane jako:
Al2O3 + BaO = Do=> Ba(AlO 2) 2
Jak pisaliśmy powyżej, reakcja prawie zawsze zachodzi:
Me x O y + tlenek kwasowy,
gdzie Me x O y oznacza zasadowy lub amfoteryczny tlenek metalu.
Należy jednak pamiętać o dwóch „wybrednych” tlenkach kwasowych – dwutlenku węgla (CO 2) i dwutlenku siarki (SO 2). Ich „wybredność” polega na tym, że pomimo oczywistych właściwości kwasowych, aktywność CO 2 i SO 2 nie jest wystarczająca, aby mogły oddziaływać z niskoaktywnymi tlenkami zasadowymi i amfoterycznymi. Z tlenków metali reagują tylko z aktywne tlenki zasadowe(tlenki metali alkalicznych i metali alkalicznych). Na przykład Na2O i BaO, będące aktywnymi tlenkami zasadowymi, mogą z nimi reagować:
CO 2 + Na 2 O = Na 2 CO 3
SO2 + BaO = BaSO3
Natomiast tlenki CuO i Al 2 O 3, które nie są spokrewnione z aktywnymi tlenkami zasadowymi, nie reagują z CO 2 i SO 2:
CO2 + CuO ≠
CO 2 + Al 2 O 3 ≠
SO2 + CuO ≠
SO 2 + Al 2 O 3 ≠
Oddziaływanie tlenków z kwasami
Tlenki zasadowe i amfoteryczne reagują z kwasami. W tym przypadku powstają sole i woda:
FeO + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2 O
Tlenki nietworzące soli w ogóle nie reagują z kwasami, a tlenki kwasowe w większości przypadków nie reagują z kwasami.
Kiedy tlenek kwasowy reaguje z kwasem?
Decydowanie część jednolitego egzaminu państwowego w przypadku opcji odpowiedzi należy założyć, że tlenki kwasowe nie reagują ani z tlenkami kwasowymi, ani z kwasami, z wyjątkiem następujących przypadków:
1) dwutlenek krzemu, będący tlenkiem kwasowym, reaguje z kwasem fluorowodorowym, rozpuszczając się w nim. W szczególności dzięki tej reakcji szkło można rozpuścić w kwasie fluorowodorowym. W przypadku nadmiaru HF równanie reakcji ma postać:
SiO2 + 6HF = H2 + 2H2O,
a w przypadku niedoboru HF:
SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O
2) SO 2, będący tlenkiem kwasowym, łatwo reaguje z kwasem wodorosiarczkowym H 2 S współproporcjonowanie:
S +4 O 2 + 2H 2 S -2 = 3S 0 + 2H 2 O
3) Tlenek fosforu (III) P 2 O 3 może reagować z kwasami utleniającymi, do których zalicza się stężony kwas siarkowy i Kwas azotowy dowolne stężenie. W tym przypadku stopień utlenienia fosforu wzrasta z +3 do +5:
| P2O3 | + | 2H2SO4 | + | H2O | =Do=> | 2SO 2 | + | 2H3PO4 |
| (stęż.) |
| 3 P2O3 | + | 4HNO3 | + | 7 H2O | =Do=> | 4NIE | + | 6 H3PO4 |
| (szczegółowe) |
| 2HNO3 | + | 3SO 2 | + | 2H2O | =Do=> | 3H2SO4 | + | 2NIE |
| (szczegółowe) |
Oddziaływanie tlenków z wodorotlenkami metali
Tlenki kwasowe reagują z wodorotlenkami metali, zarówno zasadowymi, jak i amfoterycznymi. W ten sposób powstaje sól składająca się z kationu metalu (z pierwotnego wodorotlenku metalu) i reszty kwasowej odpowiadającej tlenkowi kwasowemu.
SO 3 + 2NaOH = Na 2 SO 4 + H 2 O
Tlenki kwasowe, które odpowiadają kwasom wielozasadowym, mogą tworzyć zarówno sole normalne, jak i kwaśne z zasadami:
CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O
CO2 + NaOH = NaHCO3
P 2 O 5 + 6KOH = 2K 3 PO 4 + 3H 2 O
P 2 O 5 + 4KOH = 2K 2 HPO 4 + H 2 O
P 2 O 5 + 2KOH + H 2 O = 2KH 2 PO 4
Tlenki „finicky” CO 2 i SO 2, których aktywność, jak już wspomniano, nie wystarcza do ich reakcji z niskoaktywnymi tlenkami zasadowymi i amfoterycznymi, niemniej jednak reagują z większością odpowiednich wodorotlenków metali. Dokładniej, dwutlenek węgla i dwutlenek siarki reagują z nierozpuszczalnymi wodorotlenkami w postaci ich zawiesiny w wodzie. W tym przypadku tylko podstawowe O sole naturalne zwane hydroksywęglanami i hydroksysiarczynami, a powstawanie soli pośrednich (normalnych) jest niemożliwe:
2Zn(OH) 2 + CO 2 = (ZnOH) 2 CO 3 + H 2 O(w rozwiązaniu)
2Cu(OH) 2 + CO 2 = (CuOH) 2 CO 3 + H 2 O(w rozwiązaniu)
Jednak dwutlenek węgla i dwutlenek siarki w ogóle nie reagują z wodorotlenkami metali na stopniu utlenienia +3, takimi jak Al(OH) 3, Cr(OH) 3 itp.
Należy również zaznaczyć, że dwutlenek krzemu (SiO 2) jest szczególnie obojętny, najczęściej spotykany w przyrodzie w postaci zwykłego piasku. Tlenek ten jest kwaśny, ale wśród wodorotlenków metali może reagować tylko ze stężonymi (50-60%) roztworami zasad, a także z czystymi (stałymi) zasadami podczas stapiania. W tym przypadku powstają krzemiany:
2NaOH + SiO2 = Do=> Na 2 SiO 3 + H 2 O
Tlenki amfoteryczne z wodorotlenków metali reagują tylko z zasadami (wodorotlenkami metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych). W takim przypadku, gdy reakcję prowadzi się w roztworach wodnych, powstają rozpuszczalne sole złożone:
ZnO + 2NaOH + H 2 O = Na 2- tetrahydroksozinian sodu
BeO + 2NaOH + H 2 O = Na 2- tetrahydroksoberylan sodu
Al2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na- tetrahydroksyglinian sodu
A gdy te same tlenki amfoteryczne skondensuje się z zasadami, otrzymuje się sole składające się z kationu metalu alkalicznego lub metalu ziem alkalicznych i anionu typu MeO 2 x -, gdzie X= 2 w przypadku tlenku amfoterycznego typu Me +2 O i X= 1 dla tlenku amfoterycznego w postaci Me 2 +2 O 3:
ZnO + 2NaOH = Do=> Na 2 ZnO 2 + H 2 O
BeO + 2NaOH = Do=> Na 2 BeO 2 + H 2 O
Al2O3 + 2NaOH = Do=> 2NaAlO2 + H2O
Cr2O3 + 2NaOH = Do=> 2NaCrO 2 + H 2 O
Fe2O3 + 2NaOH = Do=> 2NaFeO 2 + H 2 O
Należy zauważyć, że sole otrzymane przez stopienie tlenków amfoterycznych ze stałymi zasadami można łatwo otrzymać z roztworów odpowiednich sole złożone ich odparowanie i późniejsza kalcynacja:
Na2 = Do=> Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O
Na = Do=> NaAlO2 + 2H2O
Oddziaływanie tlenków z solami średnimi
Najczęściej sole średnie nie reagują z tlenkami.
Warto jednak poznać poniższe wyjątki od tej reguły, które często spotykane są na egzaminie.
Jednym z tych wyjątków jest to, że tlenki amfoteryczne, a także dwutlenek krzemu (SiO2), skondensowane z siarczynami i węglanami, wypierają z nich odpowiednio gazowy dwutlenek siarki (SO2) i dwutlenek węgla (CO2). Na przykład:
Al 2 O 3 + Na 2 CO 3 = Do=> 2NaAlO2 + CO2
SiO2 + K2SO3 = Do=> K 2 SiO 3 + SO 2
Ponadto reakcje tlenków z solami mogą warunkowo obejmować oddziaływanie dwutlenku siarki i dwutlenku węgla z wodnymi roztworami lub zawiesinami odpowiednich soli - siarczynów i węglanów, prowadząc do powstania sole kwasowe:
Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O = 2 NaHCO 3
CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2
Również dwutlenek siarki po przejściu roztwory wodne lub zawiesina węglanów wypiera z nich dwutlenek węgla ze względu na to, że kwas siarkowy jest kwasem silniejszym i trwalszym niż kwas węglowy:
K 2 CO 3 + SO 2 = K 2 SO 3 + CO 2
ORR z udziałem tlenków
Redukcja tlenków metali i niemetali
Tak jak metale mogą reagować z roztworami soli metali mniej aktywnych, wypierając te ostatnie w postaci wolnej, tak tlenki metali po podgrzaniu mogą również reagować z metalami bardziej aktywnymi. metale aktywne.
Przypomnijmy, że aktywność metali można porównać albo wykorzystując szereg aktywności metali, albo, jeśli jeden lub dwa metale nie znajdują się w szeregu aktywności, poprzez ich wzajemne położenie w układzie okresowym: dolny i do opuścił metal, tym jest bardziej aktywny. Warto również pamiętać, że każdy metal z rodziny AHM i ALP będzie zawsze bardziej aktywny niż metal, który nie jest przedstawicielem ALM lub ALP.
W szczególności metoda aluminotermiczna, stosowana w przemyśle do otrzymywania tak trudnych do redukcji metali jak chrom i wanad, opiera się na oddziaływaniu metalu z tlenkiem mniej aktywnego metalu:
Cr2O3+2Al = Do=> Al 2 O 3 + 2Kr
Podczas procesu aluminotermii wytwarzana jest kolosalna ilość ciepła, a temperatura mieszaniny reakcyjnej może sięgać ponad 2000 o C.
Ponadto tlenki prawie wszystkich metali znajdujących się w szeregu aktywności po prawej stronie aluminium można zredukować do wolnych metali za pomocą wodoru (H2), węgla (C) i tlenku węgla (CO) po podgrzaniu. Na przykład:
Fe2O3 + 3CO = Do=> 2Fe + 3CO2
CuO+C= Do=> Cu + CO
FeO + H2 = Do=> Fe + H 2 O
Należy zaznaczyć, że jeśli metal może mieć kilka stopni utlenienia, w przypadku braku zastosowanego środka redukującego możliwa jest również niepełna redukcja tlenków. Na przykład:
Fe2O3 + CO =t o=> 2FeO + CO2
4CuO + C = Do=> 2Cu 2 O + CO 2
Tlenki metali aktywnych (alkalicznych, ziem alkalicznych, magnezu i glinu) z wodorem i tlenkiem węgla nie reaguj.
Natomiast tlenki metali aktywnych reagują z węglem, ale inaczej niż tlenki metali mniej aktywnych.
Aby nie mylić, w ramach programu Unified State Examination należy założyć, że w wyniku reakcji tlenków metali aktywnych (do Al włącznie) z węglem powstają wolne metale alkaliczne, alkalia metalu, Mg i Al jest niemożliwe. W takich przypadkach tworzą się węglik metalu i tlenek węgla. Na przykład:
2Al2O3+9C = Do=> Al 4C 3 + 6CO
CaO + 3C = Do=> CaC2 + CO
Tlenki niemetali często można redukować za pomocą metali w celu uwolnienia niemetali. Na przykład po podgrzaniu tlenki węgla i krzemu reagują z alkaliami, metalami ziem alkalicznych i magnezem:
CO2 + 2Mg = Do=> 2MgO + C
SiO2 + 2Mg = Do=>Si + 2MgO
Przy nadmiarze magnezu ta ostatnia interakcja może również prowadzić do powstawania krzemek magnezu Mg2Si:
SiO2 + 4Mg = Do=> Mg2Si + 2 MgO
Tlenki azotu można stosunkowo łatwo zredukować nawet w przypadku mniej aktywnych metali, takich jak cynk lub miedź:
Zn + 2NO = Do=> ZnO + N 2
2NO2 + 4Cu = Do=> 4CuO + N 2
Oddziaływanie tlenków z tlenem
Aby móc odpowiedzieć na pytanie, czy jakikolwiek tlenek reaguje z tlenem (O 2) w zadaniach prawdziwego Unified State Examination, trzeba najpierw pamiętać, że tlenki mogące reagować z tlenem (z tych, które można spotkać w samym egzaminie) mogą tworzyć tylko pierwiastki chemiczne z listy:
węgiel C, krzem Si, fosfor P, siarka S, miedź Cu, mangan Mn, żelazo Fe, chrom Cr, azot N
Znalezione w prawdziwy ujednolicony egzamin państwowy tlenki jakichkolwiek innych pierwiastków chemicznych reagują z tlenem nie będzie (!).
Moim zdaniem dla bardziej wizualnego i wygodnego zapamiętania listy elementów wymienionych powyżej wygodna jest następująca ilustracja:
Wszystkie pierwiastki chemiczne zdolne do tworzenia tlenków reagujących z tlenem (z tych napotkanych na egzaminie)
Przede wszystkim wśród wymienionych pierwiastków należy wziąć pod uwagę azot N, ponieważ stosunek jego tlenków do tlenu znacznie różni się od tlenków innych pierwiastków z powyższej listy.
Należy wyraźnie pamiętać, że azot może tworzyć łącznie pięć tlenków, a mianowicie:
Ze wszystkich tlenków azotu, które mogą reagować z tlenem tylko NIE. Reakcja ta zachodzi bardzo łatwo, gdy NO zmiesza się zarówno z czystym tlenem, jak i powietrzem. Jednocześnie jest to przestrzegane szybka zmiana kolor gazu od bezbarwnego (NO) do brązowego (NO 2):
| 2NIE | + | O2 | = | 2NIE 2 |
| bezbarwny | brązowy |
Odpowiadając na pytanie - czy jakikolwiek tlenek któregokolwiek innego z wymienionych wyżej pierwiastków reaguje z tlenem (tj. Z,Si, P, S, Cu, Mn, Fe, Kr) — Przede wszystkim trzeba o nich pamiętać podstawowy stopień utlenienia (CO). Tutaj są :
Następnie należy pamiętać, że z możliwych tlenków powyższych pierwiastków chemicznych, z tlenem będą reagować tylko te, które zawierają pierwiastek na minimalnym stopniu utlenienia spośród wskazanych powyżej. W tym przypadku stopień utlenienia pierwiastka wzrasta do najbliższego wartość dodatnia z możliwych:
| element | Stosunek jego tlenkówdo tlenu |
| Z | Minimum wśród głównych stopnie pozytywne utlenianie węgla jest równe +2 , a najbliższy dodatni to +4 . Zatem tylko CO reaguje z tlenem z tlenków C +2 O i C +4 O 2. W tym przypadku zachodzi reakcja: 2C +2O + O2 = Do=> 2C +4 O 2 CO 2 + O 2 ≠- reakcja jest w zasadzie niemożliwa, ponieważ +4 – najwyższy stopień utlenienia węgla. |
| Si | Minimalny wśród głównych dodatnich stopni utlenienia krzemu wynosi +2, a najbliższy dodatni to +4. Zatem tylko SiO reaguje z tlenem z tlenków Si +2 O i Si +4 O 2. Ze względu na pewne cechy tlenków SiO i SiO 2 możliwe jest utlenienie tylko części atomów krzemu w tlenku Si + 2 O. w wyniku jego oddziaływania z tlenem powstaje tlenek mieszany zawierający zarówno krzem na stopniu utlenienia +2, jak i krzem na stopniu utlenienia +4, czyli Si 2 O 3 (Si +2 O·Si +4 O 2): 4Si +2O + O2 = Do=> 2Si +2 ,+4 2 O 3 (Si +2 O·Si +4 O 2) SiO2 + O2 ≠- reakcja jest w zasadzie niemożliwa, ponieważ +4 – najwyższy stopień utlenienia krzemu. |
| P | Minimalny wśród głównych dodatnich stopni utlenienia fosforu wynosi +3, a najbliższy dodatni to +5. Zatem tylko P 2 O 3 reaguje z tlenem z tlenków P +3 2 O 3 i P +5 2 O 5. W tym przypadku reakcja dodatkowego utleniania fosforu tlenem zachodzi od stopnia utlenienia +3 do stopnia utlenienia +5: P +3 2 O 3 + O 2 = Do=> P +5 2 O 5 P +5 2 O 5 + O 2 ≠- reakcja jest w zasadzie niemożliwa, ponieważ +5 – najwyższy stopień utlenienia fosforu. |
| S | Minimalny wśród głównych dodatnich stopni utlenienia siarki wynosi +4, a najbliższy dodatniemu stopniowi utlenienia wynosi +6. Zatem tylko SO 2 reaguje z tlenem z tlenków S +4 O 2 i S +6 O 3 . W tym przypadku zachodzi reakcja: 2S +4 O 2 + O 2 = Do=> 2S +6 O 3 2S +6 O 3 + O 2 ≠- reakcja jest w zasadzie niemożliwa, ponieważ +6 – najwyższy stopień utlenienia siarki. |
| Cu | Minimalny wśród dodatnich stopni utlenienia miedzi wynosi +1, a najbliższa mu wartość jest dodatnia (i jedyna) +2. Zatem tylko Cu 2 O reaguje z tlenem z tlenków Cu +1 2 O, Cu +2 O. W tym przypadku zachodzi reakcja: 2Cu +1 2 O + O 2 = Do=> 4Cu +2O CuO + O2 ≠- reakcja jest w zasadzie niemożliwa, ponieważ +2 – najwyższy stopień utlenienia miedzi. |
| Kr | Minimalny wśród głównych dodatnich stopni utlenienia chromu wynosi +2, a najbliższy dodatni to +3. Zatem tylko CrO reaguje z tlenem z tlenków Cr +2 O, Cr +3 2 O 3 i Cr +6 O 3, będąc jednocześnie utlenianym przez tlen do kolejnego (możliwego) dodatniego stopnia utlenienia, tj. +3: 4Cr +2O + O2 = Do=> 2Cr +3 2 O 3 Cr +3 2 O 3 + O 2 ≠- reakcja nie zachodzi, mimo że tlenek chromu istnieje i jest na stopniu utlenienia większym niż +3 (Cr +6 O 3). Niemożność zajścia tej reakcji wynika z faktu, że ogrzewanie potrzebne do jej hipotetycznej realizacji znacznie przekracza temperaturę rozkładu tlenku CrO 3 . Cr +6 O 3 + O 2 ≠ — reakcja ta w zasadzie nie może przebiegać, ponieważ +6 to najwyższy stopień utlenienia chromu. |
| Mn | Minimalny wśród głównych dodatnich stopni utlenienia manganu wynosi +2, a najbliższy dodatni to +4. Zatem z możliwych tlenków Mn +2 O, Mn +4 O 2, Mn +6 O 3 i Mn +7 2 O 7 tylko MnO reaguje z tlenem, będąc utlenianym przez tlen do następnego (możliwego) dodatniego stopnia utlenienia , t.t. +4: 2Mn +2O + O2 = Do=> 2Mn +4 O 2 chwila: Mn +4 O 2 + O 2 ≠ I Mn +6 O 3 + O 2 ≠- reakcje nie zachodzą, mimo że występuje tlenek manganu Mn 2 O 7 zawierający Mn na stopniu utlenienia większym niż +4 i +6. Wynika to z faktu, że wymagane jest dalsze hipotetyczne utlenianie tlenków Mn +4 O2 i Mn +6 Ogrzewanie O 3 znacznie przekracza temperaturę rozkładu powstałych tlenków MnO 3 i Mn 2 O 7. Mn +7 2 O 7 + O 2 ≠- ta reakcja jest w zasadzie niemożliwa, ponieważ +7 – najwyższy stopień utlenienia manganu. |
| Fe | Minimum wśród głównych dodatnich stopni utlenienia żelaza jest równe +2 , a najbliższy spośród możliwych to +3 . Pomimo faktu, że żelazo ma stopień utlenienia +6, jednak kwaśny tlenek FeO 3, a także odpowiedni kwas „żelazowy” nie istnieje. Zatem spośród tlenków żelaza tylko te tlenki, które zawierają Fe na stopniu utlenienia +2, mogą reagować z tlenem. Jest to albo tlenek Fe +2 O lub mieszany tlenek żelaza Fe +2 ,+3 3 O 4 (łuska żelaza): 4Fe +2O + O2 = Do=> 2Fe +3 2 O 3 Lub 6Fe +2O + O2 = Do=> 2Fe +2,+3 3 O 4 tlenek mieszany Fe +2,+3 3O 4 można utlenić do Fe +3 2O3: 4Fe +2,+3 3 O 4 + O 2 = Do=> 6Fe +3 2 O 3 Fe +3 2 O 3 + O 2 ≠ - ta reakcja jest w zasadzie niemożliwa, ponieważ Nie ma tlenków zawierających żelazo na stopniu utlenienia wyższym niż +3. |
DEFINICJA
Tlenki- Klasa związki nieorganiczne, reprezentują połączenia pierwiastek chemiczny z tlenem, w którym tlen wykazuje stopień utlenienia „-2”.
Wyjątkiem jest difluorek tlenu (OF 2), ponieważ elektroujemność fluoru jest wyższa niż tlenu, a fluor zawsze wykazuje stopień utlenienia „-1”.
Tlenki, w zależności od wykazanych przez nie właściwości chemicznych, dzieli się na dwie klasy – tlenki tworzące sól i tlenki nie tworzące soli. Tlenki tworzące sól mają klasyfikację wewnętrzną. Wśród nich wyróżnia się tlenki kwasowe, zasadowe i amfoteryczne.
Właściwości chemiczne tlenków nietworzących soli
Tlenki nietworzące soli nie wykazują właściwości kwasowych, zasadowych ani amfoterycznych i nie tworzą soli. Tlenki nietworzące soli obejmują tlenki azotu (I) i (II) (N 2 O, NO), tlenek węgla (II) (CO), tlenek krzemu (II) SiO itp.
Pomimo tego, że tlenki nietworzące soli nie są zdolne do tworzenia soli, podczas reakcji tlenku węgla (II) z wodorotlenkiem sodu powstaje sól organiczna - mrówczan sodu (sól kwasu mrówkowego):
CO + NaOH = HCOONA.
Kiedy tlenki nietworzące soli oddziałują z tlenem, otrzymuje się wyższe tlenki pierwiastków:
2CO + O2 = 2CO2;
2NO + O2 = 2NO2.
Właściwości chemiczne tlenków tworzących sole
Wśród tlenków tworzących sól wyróżnia się tlenki zasadowe, kwasowe i amfoteryczne, z których pierwszy w reakcji z wodą tworzy zasady (wodorotlenki), drugi - kwasy, a trzeci - wykazuje właściwości zarówno tlenków kwasowych, jak i zasadowych.
Zasadowe tlenki reagują z wodą tworząc zasady:
CaO + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + H 2;
Li2O + H2O = 2LiOH.
Kiedy tlenki zasadowe reagują z tlenkami kwasowymi lub amfoterycznymi, otrzymuje się sole:
CaO + SiO2 = CaSiO3;
CaO + Mn2O7 = Ca(MnO4)2;
CaO + Al 2 O 3 = Ca(AlO 2) 2.
Zasadowe tlenki reagują z kwasami tworząc sole i wodę:
CaO + H2SO4 = CaSO4 + H2O;
CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O.
Kiedy zasadowe tlenki utworzone przez metale z szeregu aktywności po interakcji glinu z wodorem, metale zawarte w tlenku ulegają redukcji:
CuO + H2 = Cu + H2O.
Tlenki kwasowe reagują z wodą tworząc kwasy:
P 2 O 5 + H 2 O = HPO 3 (kwas metafosforowy);
HPO 3 + H 2 O = H 3 PO 4 (kwas ortofosforowy);
SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4.
Niektóre tlenki kwasowe, na przykład tlenek krzemu (IV) (SiO 2), nie reagują z wodą, dlatego kwasy odpowiadające tym tlenkom otrzymuje się pośrednio.
Kiedy tlenki kwasowe reagują z tlenkami zasadowymi lub amfoterycznymi, otrzymuje się sole:
P 2 O 5 + 3CaO = Ca 3 (PO 4) 2;
CO2 + CaO = CaCO3;
P 2 O 5 + Al 2 O 3 = 2 AlPO 4.
Tlenki kwasowe reagują z zasadami tworząc sole i wodę:
P2O5 + 6NaOH = 3Na3PO4 + 3H2O;
Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O.
Tlenki amfoteryczne oddziałują z tlenkami kwasowymi i zasadowymi (patrz wyżej), a także z kwasami i zasadami:
Al 2 O 3 + 6HCl = 2 AlCl 3 + 3H 2 O;
Al2O3 + NaOH + 3H2O = 2Na;
ZnO + 2HCl = ZnCl2 + H2O;
ZnO + 2KOH + H 2 O = K 2 4
ZnO + 2KOH = K 2 ZnO 2 .
Właściwości fizyczne tlenków
Większość tlenków ciała stałe w temperaturze pokojowej (CuO – czarny proszek, CaO – biały substancja krystaliczna, Cr 2 O 3 – zielony proszek itp.). Niektóre tlenki to ciecze (woda – tlenek wodoru – bezbarwna ciecz, Cl 2 O 7 – bezbarwna ciecz) lub gazy (CO 2 – bezbarwny gaz, NO 2 – brązowy gaz). Inna jest także budowa tlenków, najczęściej molekularna lub jonowa.
Otrzymywanie tlenków
Prawie wszystkie tlenki można otrzymać w reakcji określonego pierwiastka z tlenem, na przykład:
2Cu + O2 = 2CuO.
Tworzenie się tlenków wynika również z rozkładu termicznego soli, zasad i kwasów:
CaCO3 = CaO + CO2;
2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O;
4HNO 3 = 4NO 2 + O 2 + 2H 2 O.
Inne metody wytwarzania tlenków obejmują prażenie związków binarnych, na przykład siarczków, utlenianie wyższych tlenków do niższych, redukcję niższych tlenków do wyższych, oddziaływanie metali z wodą w wysokich temperaturach itp.
Przykłady rozwiązywania problemów
PRZYKŁAD 1
| Ćwiczenia | Podczas elektrolizy 40 moli wody wydzieliło się 620 g tlenu. Określ uzysk tlenu. |
| Rozwiązanie | Wydajność produktu reakcji określa się ze wzoru: η = m pr / m teoria × 100%. Praktyczna masa tlenu to masa wskazana w zadaniu – 620 g. Teoretyczna masa produktu reakcji to masa obliczona z równania reakcji. Zapiszmy równanie reakcji rozkładu wody pod wpływem prądu elektrycznego: 2H 2 O = 2H 2 + O 2. Zgodnie z równaniem reakcji n(H 2 O): n(O 2) = 2:1, zatem n(O 2) = 1/2×n(H 2 O) = 20 mol. Wtedy teoretyczna masa tlenu będzie równa: |
