Die stowwe wat die basis van ons fisiese wêreld vorm, is saamgestel uit verskillende tipes chemiese elemente. Vier van hulle is die algemeenste. Dit is waterstof, koolstof, stikstof en suurstof. Die laaste element kan bind met deeltjies van metale of nie-metale en vorm binêre verbindings - oksiede. In ons artikel sal ons die belangrikste metodes vir die verkryging van oksiede in die laboratorium en industrie bestudeer. Oorweeg ook hul basiese fisiese en chemiese eienskappe.
Aggregeerde staat
Oksiede, of oksiede, bestaan in drie toestande: gasvormig, vloeibaar en solied. Die eerste groep sluit byvoorbeeld sulke bekende en wydverspreide verbindings in die natuur in soos koolstofdioksied - CO2, koolstofmonoksied - CO, swaeldioksied - SO2 en ander. In die vloeistoffase is daar oksiede soos water - H2O, swawelsuuranhidried - SO3, stikstofoksied - N 2 O3. KwitansieDie oksiede wat ons genoem het, kan in die laboratorium gemaak word, maar koolstofmonoksied en swaweltrioksied word ook kommersieel vervaardig. Dit is as gevolg van die gebruik van hierdie verbindings in die tegnologiese siklusse van ystersmelting en sulfaatsuurproduksie. Koolstofmonoksied word gebruik om yster uit erts te reduseer, en swaelsuuranhidried word in sulfaatsuur opgelos en oleum word ontgin.
Klassifikasie van oksiede
Daar is verskeie soorte suurstofbevattende stowwe wat uit twee elemente bestaan. Die chemiese eienskappe en metodes vir die verkryging van oksiede sal afhang van watter van die gelyste groepe die stof behoort. Byvoorbeeld, koolstofdioksied, wat 'n suur oksied is, word verkry deur 'n direkte kombinasie van koolstof met suurstof, wat 'n harde oksidasiereaksie uitvoer. Koolstofdioksied kan ook vrygestel word tydens die uitruil van soute van koolsuur en sterk anorganiese sure:
HCl + Na2CO3=2NaCl + H2O + CO 2
Watter soort reaksie is die kenmerk van suuroksiede? Dit is hul interaksie met alkalies:
SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H 2O
Amfoteriese en nie-soutvormende oksiede
Onverskillige oksiede, soos CO of N2O, is nie in staat tot reaksies wat tot die vorming van soute lei nie. Aan die ander kant kan die meeste suuroksiede met water reageer om sure te vorm. Dit is egter nie moontlik vir silikonoksied nie. Dit is raadsaam om indirek silikaatsuur te verkry.manier: van silikate wat met sterk sure reageer. Amfoteries sal sulke binêre verbindings met suurstof wees wat in staat is tot reaksies met beide alkalieë en sure. Ons sal die volgende verbindings by hierdie groep insluit - dit is die bekende oksiede van aluminium en sink.
Verkryging van swaeloksiede
In sy verbindings met suurstof vertoon swael verskillende waardes. Dus, in swaeldioksied, waarvan die formule SO2 is, is dit vierwaardig. In die laboratorium word swaweldioksied geproduseer in die reaksie tussen sulfaatsuur en natriumhidrosulfiet, waarvan die vergelykingis
NaHSO3 + H2SO4 → NaHSO4 + SO2 + H2O
'n Ander manier om SO2 te onttrek, is 'n redoksproses tussen koper en hoë konsentrasie sulfaatsuur. Die derde laboratoriummetode vir die vervaardiging van swaeloksiede is die uitlaatverbranding van 'n monster van 'n eenvoudige swaelstof:
Cu + 2H2SO4=CuSO4 + SO 2 + 2H2O
In die industrie kan swaweldioksied verkry word deur swaelbevattende minerale sink of lood te verbrand, asook deur piriet FeS2 te verbrand. Die swaeldioksied wat deur hierdie metode verkry word, word gebruik vir die ekstraksie van swaweltrioksied SO3 en verder - sulfaatsuur. Swaweldioksied met ander stowwe tree op soos 'n oksied met suur eienskappe. Die interaksie daarvan met water lei byvoorbeeld tot die vorming van sulfietsuur H2SO3:
SO2 + H2O=H2SO 3
Hierdie reaksie is omkeerbaar. Die mate van dissosiasie van die suur is laag, dus word die verbinding as 'n swak elektroliet geklassifiseer, en swaelsuur self kan slegs in 'n waterige oplossing bestaan. Swaweldioksiedmolekules is altyd daarin teenwoordig, wat die stof 'n skerp reuk gee. Die reagerende mengsel is in 'n toestand van gelyke konsentrasie van reaktante en produkte, wat verskuif kan word deur die toestande te verander. Dus, wanneer alkali by 'n oplossing gevoeg word, sal die reaksie van links na regs voortgaan. As swaeldioksied uit die reaksiesfeer verwyder word deur 'n mengsel van gasvormige stikstof te verhit of deur te blaas, sal die dinamiese ewewig na links verskuif.
Swawelanhidried
Kom ons gaan voort om die eienskappe en metodes te oorweeg om swaeloksiede te verkry. As swaeldioksied verbrand word, is die resultaat 'n oksied waarin swael 'n oksidasietoestand van +6 het. Dit is swaeltrioksied. Die verbinding is in die vloeistoffase, verhard vinnig in die vorm van kristalle by temperature onder 16 °C. 'n Kristallyne stof kan voorgestel word deur verskeie allotropiese modifikasies wat verskil in die struktuur van die kristalrooster en smeltpunte. Swaelsuuranhidried vertoon die eienskappe van 'n reduseermiddel. In wisselwerking met water vorm dit 'n aërosol van sulfaatsuur, daarom word H2SO4 in die industrie geproduseer deur swawelanhidried in gekonsentreerde sulfaat op te los suur. As gevolg hiervan word oleum gevorm. Voeg water daarby en kry 'n oplossing van swaelsuur.
Basiese oksiede
Nadat jy die eienskappe en produksie van oksiede bestudeer hetswael, wat tot die groep suur binêre verbindings met suurstof behoort, oorweeg die suurstofverbindings van metaalelemente.
Basiese oksiede kan bepaal word deur so 'n teken soos die teenwoordigheid in die molekules van metaaldeeltjies van die hoofsubgroepe van die eerste of tweede groepe van die periodieke stelsel. Hulle word geklassifiseer as alkaliese of alkaliese aarde. Sodiumoksied - Na2O kan byvoorbeeld met water reageer, wat lei tot die vorming van chemies aggressiewe hidroksiede - alkalieë. Die belangrikste chemiese eienskap van basiese oksiede is egter die interaksie met organiese of anorganiese sure. Dit gaan saam met die vorming van sout en water. As soutsuur by wit gepoeierde koperoksied gevoeg word, sal ons 'n blougroen oplossing van koperchloried vind:
CuO + 2HCl=CuCl2 + H2O
Verhitting van vaste onoplosbare hidroksiede is nog 'n belangrike manier om basiese oksiede te verkry:
Ca(OH)2 → CaO + H2O
Toestande: 520-580°C.
In ons artikel het ons die belangrikste eienskappe van binêre verbindings met suurstof ondersoek, asook metodes om oksiede in die laboratorium en industrie te verkry.
