Kemija. Oksidi: njihova klasifikacija i svojstva

Među različitim klasama anorganskih tvari razlikuje se kompleks binarnih spojeva koji se sastoje od tri skupine. To su kiseli, bazični i amfoterni oksidi. Njihova klasifikacija i svojstva ovise o atomima od kojih se kemijski element kombinira s kisikom. U članku ćemo se upoznati s tipičnim kemijskim reakcijama karakterističnim za okside, te također otkriti genetsku vezu između njih i drugih klasa anorganskih spojeva: baze, kiseline i soli.

Značajke osnovnih oksida

Razmotrite spojeve koji sadrže atome tipičnih metala. Na primjer: CuO, FeO, MgO sadrže električne neutralne čestice bakra, željeza i magnezija, što znači da su to osnovni oksidi. Njihova klasifikacija i svojstva ovise o prirodi metalnog elementa. Ako sastav tvari sadrži atome alkalijskih ili zemnoalkalijskih metala, tada njegove molekule mogu djelovati s vodom.

Produkt reakcije, s oslobađanjem velikih količina topline, bit će lužine, na primjer kaustična soda ili kalcijev hidroksid. Neki oksidi, kao što su bakrov oksid ili željezo, ne reagira izravno s vodom, stoga se njihove baze dobivaju indirektno: od odgovarajućih soli, koje međusobno djeluju s alkalijama. Glavna stvar je njihova imovina - reagirati s kiselinama, formiranje soli i vode.

Koji oksidi se nazivaju kiseli?

Klasifikacija i svojstva kiselina, baza, oksida, soli određuju se prvenstveno njihovom sposobnošću međusobnog djelovanja. Štoviše, iz tvari jedne klase možete dobiti spojeve druge skupine. Tako se kiseline stvaraju u kiselim oksidima u njihovim reakcijama s vodom. Produkt hidratacije sumpornog anhidrida, na primjer, je sulfatna kiselina, a propuštajući ugljični dioksid CO ₂ kroz vodu dobivamo otopinu slabu ugljična kiselina. Stoga kiseli oksidi, njihova klasifikacija i svojstva ovise o prirodi interakcije s vodom i stvaranju kiseline. Također dodajemo da su u molekuli binarnih spojeva atomi nemetalnih elemenata vezani za atome kisika. Njihova najvažnija osobina bit će sposobnost reagiranja s alkalijama, proizvodi će biti sol i voda.

Zašto aluminijev oksid reagira s kiselinama i lužinama?

Kao što ste primijetili, osnovni oksidi reagiraju s kiselinama, kiseli oksidi reagiraju s alkalijama. Spojevi kao što su Al203 ili ZnO su amfoterni oksidi. Njihova klasifikacija i svojstva temelje se na sposobnosti tih tvari da istodobno reagiraju s kiselinama i aktivnim bazama. Kod interakcije s aluminijevim oksidom, npr. Sa sulfatnom kiselinom, dobivamo njegov sulfat. I u reakciji istog spoja s talinom natrijevog hidroksida nastaje sol - natrijev metaluminat.

Kao što možete vidjeti, amfoterni elementi mogu tvoriti okside, koji zadržavaju sposobnost reagiranja s alkalijama i kiselinama. Dolaze sa stvaranjem soli. S obzirom na okside, njihovu klasifikaciju i svojstva, nemoguće je ne reći za drugu skupinu tih binarnih spojeva. Ako tvar, kao što je CO - ugljikov monoksid, ili NO - dušikov oksid, ne može reagirati ni s kiselinama ni s lužinama, tada spoj ne može tvoriti soli. Takvi se oksidi nazivaju indiferentni ili indiferentni. Kao što se sjećamo, oksidi su binarni spojevi, koji nužno uključuju kisik.

Dobivanje oksida

Nastavljamo razmatrati klasifikaciju, svojstva, dobivanje oksida. Postoje tri načina na koji se spojevi kopaju u laboratoriju. Najčešća među njima je oksidacija jednostavnih tvari. Izgaranje složenih spojeva, kao što je prirodni plin ili ulje, još je jedan način za proizvodnju plinovitog ugljika i vodikovih oksida. Trećoj metodi dodijelili smo termičku razgradnju određenih soli ugljične i dušične kiseline, kao i zagrijavanje netopljivih vodenih baza, kao što su bakar ili željezo hidroksid. To tvori metalne okside i vodu.

Interakcija oksida između njih

Proučavajući okside, njihovu klasifikaciju i kemijska svojstva, prelazimo na reakcije između tvari kiselih i bazičnih skupina. Kao rezultat, oni tvore spojeve koji pripadaju klasi soli. Na primjer, ako se ugljični dioksid propušta kroz otopinu kalcijevog oksida (vapnena voda), postaje zamućen zbog stvaranja netopljivih čestica kalcijevog karbonata CaCO3. U industriji, široko korištene reakcije interakcije nekoliko tvari: natrijev oksid, kalcij i silicij. Zagrijavanjem njihove mješavine zajedno s tehničkom sodom uzmite čašu.

Vodikov oksid - voda ima posebne karakteristike, o čemu ćemo dalje govoriti. H ₂ O je najčešći i neophodan spoj na Zemlji. Sposobnost njegovih molekula da formiraju vodikove veze daju glavna svojstva vode kao univerzalno otapalo sa specifičnim svojstvima: visoki toplinski kapacitet i toplinska vodljivost. Vrlo su važni za metaboličke procese u živim organizmima.

Voda, kao oksid, reagira s različitim kiselim i bazičnim oksidima. U prvom slučaju dobivaju se kiseline, u drugom - lužine. Specifična reakcija vodikovog oksida je provođenje reakcija hidrolitičke razgradnje (hidrolize). Vrlo su česte među njima organska tvar podrijetlo. To je hidroliza proteina, ugljikohidrata i masti, koja se odvija u gastrointestinalnom traktu, cijepanje celuloze mikroorganizmima - saprotrofima itd.

Oksidi, baze, soli: klasifikacija, svojstva

Između glavnih klasa anorganske tvari postoji genetska veza koja dokazuje mogućnost njihove međusobne transformacije. Dakle, od osnovnog oksida aktivnog metala, možete dobiti bazu, a iz nje - sol. Primjer takvog lanca transformacija je sljedeća shema: natrijev oksid - natrijev hidroksid - natrijev karbonat. Kiseli oksidi služe kao polazni spojevi u reakcijama s vodom. Proizvod koji se dobiva u ovom slučaju je kiselina. Na primjer: ugljični dioksid - karbonatna kiselina - natrijev karbonat.

Reakcija kiseline s hidroksidima, koja se naziva neutralizacija, dovest će do pojave soli. U oba slučaja, konačna karika u genetskom lancu bit će spoj ove klase, povezujući zajedno transformacije nemetalnih i metalnih kemijskih elemenata. Stoga postoji obrnuti mehanizam: od soli do baza, kiselina ili jednostavne tvari.

U ovom smo članku proučavali klasifikaciju i kemijska svojstva glavnih klasa anorganskih tvari.