ออกไซด์ทั้งหมดในกลุ่มมีความเป็นกรด ดูว่า "ออกไซด์พื้นฐาน" ในพจนานุกรมอื่น ๆ คืออะไร
ออกไซด์เป็นสารที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบ 2 ชนิด หนึ่งในนั้นคือออกซิเจน ในชื่อของออกไซด์ คำว่าออกไซด์จะถูกระบุก่อน จากนั้นจึงเป็นชื่อขององค์ประกอบที่สองที่มันถูกสร้างขึ้น คุณสมบัติอะไรบ้าง กรดออกไซด์และแตกต่างจากออกไซด์ประเภทอื่นอย่างไร?
การจำแนกประเภทออกไซด์
ออกไซด์แบ่งออกเป็นแบบเกิดเกลือและไม่ขึ้นรูปเกลือ จากชื่อเป็นที่ชัดเจนว่าสิ่งที่ไม่ก่อให้เกิดเกลือจะไม่ก่อให้เกิดเกลือ มีออกไซด์ดังกล่าวอยู่เล็กน้อย: น้ำ H 2 O, ออกซิเจนฟลูออไรด์ 2 (หากถือว่าเป็นออกไซด์ตามอัตภาพ), คาร์บอนมอนอกไซด์หรือคาร์บอนมอนอกไซด์ (II), คาร์บอนมอนอกไซด์ CO; ไนโตรเจนออกไซด์ (I) และ (II): N 2 O (ไดอะไนโตรเจนออกไซด์, ก๊าซหัวเราะ) และ NO (ไนโตรเจนมอนอกไซด์)
ออกไซด์ที่ทำให้เกิดเกลือจะเกิดเกลือเมื่อทำปฏิกิริยากับกรดหรือด่าง เนื่องจากไฮดรอกไซด์พวกมันจะสอดคล้องกับเบส เบสแอมโฟเทอริก และกรดที่ประกอบด้วยออกซิเจน ดังนั้นจึงเรียกว่าออกไซด์พื้นฐาน (เช่น CaO) แอมโฟเทอริกออกไซด์ (Al 2 O 3) และกรดออกไซด์หรือกรดแอนไฮไดรด์ (CO 2)
ข้าว. 1. ประเภทของออกไซด์
บ่อยครั้งที่นักเรียนต้องเผชิญกับคำถามว่าจะแยกออกไซด์พื้นฐานออกจากกรดได้อย่างไร ก่อนอื่นคุณต้องใส่ใจกับองค์ประกอบที่สองถัดจากออกซิเจน ออกไซด์ที่เป็นกรด - ประกอบด้วยโลหะที่ไม่ใช่โลหะหรือโลหะทรานซิชัน (CO 2, SO 3, P 2 O 5) ออกไซด์พื้นฐาน - ประกอบด้วยโลหะ (Na 2 O, FeO, CuO)
คุณสมบัติพื้นฐานของกรดออกไซด์
กรดออกไซด์ (แอนไฮไดรด์) เป็นสารที่มีคุณสมบัติเป็นกรดและก่อให้เกิดกรดที่มีออกซิเจน ดังนั้นออกไซด์ที่เป็นกรดจึงสอดคล้องกับกรด ตัวอย่างเช่น ออกไซด์ที่เป็นกรด SO 2 และ SO 3 สอดคล้องกับกรด H 2 SO 3 และ H 2 SO 4 .
ข้าว. 2. ออกไซด์ของกรดที่มีกรดที่สอดคล้องกัน
ออกไซด์ที่เป็นกรดที่เกิดจากอโลหะและโลหะที่มีเวเลนซ์แปรผัน ระดับสูงสุดออกซิเดชัน (เช่น SO 3, Mn 2 O 7) ทำปฏิกิริยากับออกไซด์และด่างพื้นฐานทำให้เกิดเกลือ:
SO 3 (กรดออกไซด์) + CaO (ออกไซด์พื้นฐาน) = CaSO 4 (เกลือ);
ปฏิกิริยาทั่วไปคือปฏิกิริยาระหว่างออกไซด์ที่เป็นกรดกับเบส ทำให้เกิดเกลือและน้ำ:
Mn 2 O 7 (กรดออกไซด์) + 2KOH (อัลคาไล) = 2KMnO 4 (เกลือ) + H 2 O (น้ำ)
ออกไซด์ที่เป็นกรดทั้งหมด ยกเว้นซิลิคอนไดออกไซด์ SiO 2 (ซิลิคอนแอนไฮไดรด์, ซิลิกา) ทำปฏิกิริยากับน้ำ เกิดเป็นกรด:
SO 3 (กรดออกไซด์) + H 2 O (น้ำ) = H 2 SO 4 (กรด)
ออกไซด์ของกรดเกิดขึ้นจากปฏิกิริยากับออกซิเจนของสารเชิงเดี่ยวและเชิงซ้อน (S+O 2 =SO 2) หรือโดยการสลายตัวอันเป็นผลมาจากการให้ความร้อนของสารเชิงซ้อนที่มีออกซิเจน - กรด, เบสที่ไม่ละลายน้ำ, เกลือ (H 2 SiO 3 = SiO 2 +เอช 2 โอ)
รายชื่อกรดออกไซด์:
ชื่อของกรดออกไซด์ | สูตรกรดออกไซด์ | คุณสมบัติของกรดออกไซด์ |
ซัลเฟอร์ (IV) ออกไซด์ | ดังนั้น 2 | ก๊าซพิษไม่มีสีมีกลิ่นฉุน |
ซัลเฟอร์(VI) ออกไซด์ | ดังนั้น 3 | ของเหลวระเหยง่าย ไม่มีสี เป็นพิษ |
คาร์บอนมอนอกไซด์ (IV) | คาร์บอนไดออกไซด์ | ก๊าซไม่มีสีไม่มีกลิ่น |
ซิลิคอน (IV) ออกไซด์ | SiO2 | ผลึกไร้สีที่มีความแข็งแกร่ง |
ฟอสฟอรัส (V) ออกไซด์ | P2O5 | ผงสีขาวไวไฟมีกลิ่นอันไม่พึงประสงค์ |
ไนตริกออกไซด์ (V) | N2O5 | สารที่ประกอบด้วยผลึกระเหยไม่มีสี |
คลอรีน(VII) ออกไซด์ | Cl2O7 | ของเหลวพิษมันไม่มีสี |
แมงกานีส (VII) ออกไซด์ | Mn2O7 | ของเหลวที่มีความแวววาวของโลหะซึ่งเป็นตัวออกซิไดซ์ที่แรง |
ทั้งหมด สารประกอบเคมีที่มีอยู่ในธรรมชาติแบ่งออกเป็นอินทรีย์และอนินทรีย์ คลาสหลังมีความโดดเด่นดังต่อไปนี้: ออกไซด์, ไฮดรอกไซด์, เกลือ ไฮดรอกไซด์แบ่งออกเป็นเบส กรด และแอมโฟเทอริก ในบรรดาออกไซด์นั้นเราสามารถแยกแยะความเป็นกรด เบส และแอมโฟเทอริกได้ สาร กลุ่มสุดท้ายสามารถแสดงคุณสมบัติทั้งที่เป็นกรดและเบสได้
คุณสมบัติทางเคมีของกรดออกไซด์
สารดังกล่าวมีลักษณะแปลกประหลาด คุณสมบัติทางเคมี- ออกไซด์ของกรดสามารถทำปฏิกิริยาทางเคมีได้เฉพาะกับไฮดรอกไซด์และออกไซด์พื้นฐานเท่านั้น สารประกอบเคมีกลุ่มนี้ประกอบด้วยสารต่างๆ เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์และไตรออกไซด์ โครเมียมไตรออกไซด์ แมงกานีสเฮปทอกไซด์ ฟอสฟอรัสเพนทอกไซด์ คลอรีนไตรออกไซด์และเพนทอกไซด์ ไนโตรเจนเตตราและเพนทอกไซด์ และซิลิคอนไดออกไซด์
สารดังกล่าวเรียกอีกอย่างว่าแอนไฮไดรด์ คุณสมบัติที่เป็นกรดของออกไซด์จะปรากฏขึ้นเป็นหลักในระหว่างการทำปฏิกิริยากับน้ำ ในกรณีนี้จะเกิดกรดที่มีออกซิเจนขึ้น ตัวอย่างเช่น หากคุณใช้ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์และน้ำในปริมาณเท่ากัน คุณจะได้รับกรดซัลเฟต (ซัลฟิวริก) กรดฟอสฟอริกสามารถสังเคราะห์ได้ในลักษณะเดียวกันโดยการเติมน้ำลงในฟอสฟอรัสออกไซด์ สมการปฏิกิริยา: P2O5 + 3H2O = 2H3PO4 ในทำนองเดียวกัน เป็นไปได้ที่จะได้รับกรด เช่น ไนเตรต ซิลิซิก ฯลฯ นอกจากนี้ ออกไซด์ที่เป็นกรดยังเข้าสู่ปฏิกิริยาทางเคมีกับไฮดรอกไซด์พื้นฐานหรือแอมโฟเทอริก ในระหว่างปฏิกิริยาประเภทนี้จะเกิดเกลือและน้ำขึ้น ตัวอย่างเช่น ถ้าคุณใช้ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์และเติมแคลเซียมไฮดรอกไซด์ลงไป คุณจะได้แคลเซียมซัลเฟตและน้ำ ถ้าเราเติมซิงค์ไฮดรอกไซด์ เราจะได้ซิงค์ซัลเฟตและน้ำ สารอีกกลุ่มหนึ่งที่สารประกอบทางเคมีเหล่านี้ทำปฏิกิริยากันคือออกไซด์พื้นฐานและแอมโฟเทอริกออกไซด์ เมื่อทำปฏิกิริยากับพวกมันจะเกิดเพียงเกลือเท่านั้นโดยไม่มีน้ำ ตัวอย่างเช่น การเติมแอมโฟเทอริกอะลูมิเนียมออกไซด์ลงในซัลเฟอร์ไตรออกไซด์จะทำให้เกิดอะลูมิเนียมซัลเฟต และถ้าคุณผสมซิลิคอนออกไซด์กับแคลเซียมออกไซด์พื้นฐาน คุณจะได้แคลเซียมซิลิเกต นอกจากนี้ออกไซด์ที่เป็นกรดยังทำปฏิกิริยากับเกลือพื้นฐานและเกลือปกติ เมื่อทำปฏิกิริยากับสิ่งหลังพวกมันจะเกิดขึ้น เกลือของกรด- ตัวอย่างเช่น ถ้าคุณเติมแคลเซียมคาร์บอเนตและน้ำลงในคาร์บอนไดออกไซด์ คุณก็จะได้รับแคลเซียมไบคาร์บอเนต สมการปฏิกิริยา: CO 2 + CaCO 3 + H 2 O = Ca (HCO 3) 2 เมื่อออกไซด์ที่เป็นกรดทำปฏิกิริยากับเกลือพื้นฐาน จะเกิดเกลือปกติขึ้น
สารในกลุ่มนี้ไม่ทำปฏิกิริยากับกรดหรือออกไซด์ที่เป็นกรดอื่นๆ แอมโฟเทอริกออกไซด์สามารถแสดงคุณสมบัติทางเคมีที่เหมือนกันทุกประการ นอกจากนี้ พวกมันยังมีปฏิกิริยากับออกไซด์ที่เป็นกรดและไฮดรอกไซด์ด้วย กล่าวคือ พวกมันรวมคุณสมบัติที่เป็นกรดและพื้นฐานเข้าด้วยกัน
สมบัติทางกายภาพและการประยุกต์ของกรดออกไซด์
มีความแตกต่างกันค่อนข้างมาก คุณสมบัติทางกายภาพกรดออกไซด์จึงสามารถนำมาใช้ในอุตสาหกรรมได้หลากหลาย
ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์
ส่วนใหญ่มักใช้สารประกอบนี้ในอุตสาหกรรมเคมี เป็นผลิตภัณฑ์ขั้นกลางที่เกิดขึ้นระหว่างการผลิตกรดซัลเฟต กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการเผาเหล็กไพไรต์เพื่อผลิตซัลเฟอร์ไดออกไซด์ จากนั้นจึงนำไปผ่านกระบวนการดังกล่าว ปฏิกิริยาเคมีกับออกซิเจนทำให้เกิดเป็นไตรออกไซด์ จากนั้นกรดซัลฟิวริกจะถูกสังเคราะห์จากไตรออกไซด์โดยการเติมน้ำเข้าไป ที่ สภาวะปกติสารนี้เป็นของเหลวไม่มีสีมีกลิ่นอันไม่พึงประสงค์ ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 16 องศาเซลเซียส ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์จะแข็งตัวกลายเป็นผลึก
ฟอสฟอรัสเพนทอกไซด์
ออกไซด์ที่เป็นกรดยังรวมถึงฟอสฟอรัสเพนทอกไซด์ด้วย มันเป็นสสารที่มีลักษณะคล้ายหิมะสีขาว มันถูกใช้เป็นสารกำจัดน้ำเนื่องจากมีปฏิกิริยากับน้ำอย่างแข็งขันทำให้เกิดกรดฟอสฟอริก (มันยังใช้ในอุตสาหกรรมเคมีเพื่อสกัดด้วย)
คาร์บอนไดออกไซด์
เป็นกรดออกไซด์ที่พบได้บ่อยที่สุดในธรรมชาติ ปริมาณก๊าซนี้ในชั้นบรรยากาศโลกมีประมาณหนึ่งเปอร์เซ็นต์ ภายใต้สภาวะปกติสารนี้เป็นก๊าซที่ไม่มีสีหรือกลิ่น คาร์บอนไดออกไซด์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอาหาร: สำหรับการผลิตเครื่องดื่มอัดลม เป็นหัวเชื้อ และสารกันบูด (ภายใต้การกำหนด E290) คาร์บอนไดออกไซด์เหลวใช้ในการผลิตเครื่องดับเพลิง สารนี้ยังมีบทบาทอย่างมากในธรรมชาติในการสังเคราะห์ด้วยแสง ซึ่งส่งผลให้เกิดการสร้างออกซิเจนซึ่งจำเป็นสำหรับสัตว์ พืชต้องการคาร์บอนไดออกไซด์ สารนี้ถูกปล่อยออกมาในระหว่างการเผาไหม้ของสารประกอบเคมีอินทรีย์ทั้งหมดโดยไม่มีข้อยกเว้น
ซิลิคอนไดออกไซด์
ภายใต้สภาวะปกติจะปรากฏเป็นผลึกไม่มีสี ในธรรมชาติสามารถพบได้ในรูปของแร่ธาตุหลายชนิด เช่น ควอตซ์ คริสตัล โมราล แจสเปอร์ โทแพซ อเมทิสต์ และมอเรียน ออกไซด์ที่เป็นกรดนี้ถูกใช้อย่างแข็งขันในการผลิตเซรามิก แก้ว สารกัดกร่อน ผลิตภัณฑ์คอนกรีต และสายเคเบิลใยแก้วนำแสง สารนี้ยังใช้ในวิศวกรรมวิทยุด้วย ในอุตสาหกรรมอาหารจะใช้ในรูปแบบของสารเติมแต่งภายใต้ชื่อ E551 ใช้เพื่อรักษารูปทรงเดิมและความสม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์ วัตถุเจือปนอาหารนี้สามารถพบได้ในกาแฟสำเร็จรูป นอกจากนี้ ซิลิคอนไดออกไซด์ยังใช้ในการผลิตยาสีฟันอีกด้วย
แมงกานีสเฮปตาออกไซด์
สารนี้เป็นมวลสีน้ำตาลแกมเขียว ใช้เป็นหลักในการสังเคราะห์กรดแมงกานีสโดยการเติมน้ำลงในออกไซด์
ไนโตรเจนเพนทอกไซด์
เป็นสารที่เป็นของแข็งไม่มีสีในรูปของผลึก ในกรณีส่วนใหญ่ในอุตสาหกรรมเคมีใช้ในการผลิตกรดไนตริกหรือไนโตรเจนออกไซด์อื่นๆ
คลอรีนไตรออกไซด์และเทตรอกไซด์
อย่างแรกคือก๊าซสีเขียวเหลือง ส่วนที่สองคือของเหลวที่มีสีเดียวกัน ส่วนใหญ่จะใช้ในอุตสาหกรรมเคมีเพื่อผลิตกรดคลอรัสที่สอดคล้องกัน
การเตรียมกรดออกไซด์
สารของกลุ่มนี้สามารถได้รับเนื่องจากการย่อยสลายของกรดภายใต้อิทธิพลของ อุณหภูมิสูง- ในกรณีนี้จะเกิดสารและน้ำที่ต้องการ ตัวอย่างของปฏิกิริยา: H 2 CO 3 = H 2 O + CO 2; 2H 3 PO 4 = 3H 2 O + P 2 O 5 แมงกานีสเฮปตาออกไซด์สามารถหาได้จากการทำปฏิกิริยากับโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต สารละลายเข้มข้นกรดซัลเฟต จากปฏิกิริยานี้ทำให้เกิดสารที่ต้องการคือโพแทสเซียมซัลเฟตและน้ำ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สามารถได้รับเนื่องจากการสลายตัวของกรดคาร์บอกซิลิก ปฏิกิริยาของคาร์บอเนตและไบคาร์บอเนตกับกรด และปฏิกิริยาของเบกกิ้งโซดากับกรดซิตริก
บทสรุป
เพื่อสรุปทุกสิ่งที่เขียนไว้ข้างต้น เราสามารถพูดได้ว่ากรดออกไซด์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเคมี มีเพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้นที่ใช้ในอุตสาหกรรมอาหารและอุตสาหกรรมอื่นๆ
ออกไซด์ที่เป็นกรดได้แก่ กลุ่มใหญ่สารประกอบเคมีอนินทรีย์ที่ได้ คุ้มค่ามากและสามารถนำมาใช้ผลิตกรดที่มีออกซิเจนได้หลากหลายชนิด กลุ่มนี้ยังรวมถึงสารสำคัญสองชนิด ได้แก่ คาร์บอนไดออกไซด์และซิลิคอนไดออกไซด์ โดยสารแรกมีบทบาทอย่างมากในธรรมชาติ และสารที่สองนำเสนอในรูปแบบของแร่ธาตุหลายชนิดซึ่งมักใช้ในการผลิตเครื่องประดับ
ออกไซด์ที่ไม่ก่อตัวเป็นเกลือ (ไม่แยแสและไม่แยแส) CO, SiO, N 2 0, NO
ออกไซด์ที่เกิดเกลือ:
ขั้นพื้นฐาน ออกไซด์ที่มีไฮเดรตเป็นเบส โลหะออกไซด์ที่มีสถานะออกซิเดชัน +1 และ +2 (น้อยกว่า +3) ตัวอย่าง: Na 2 O - โซเดียมออกไซด์, CaO - แคลเซียมออกไซด์, CuO - คอปเปอร์ (II) ออกไซด์, CoO - โคบอลต์ (II) ออกไซด์, Bi 2 O 3 - บิสมัท (III) ออกไซด์, Mn 2 O 3 - แมงกานีส (III) ออกไซด์)
แอมโฟเทอริก ออกไซด์ที่มีไฮเดรตเป็นแอมโฟเทอริกไฮดรอกไซด์ โลหะออกไซด์ที่มีสถานะออกซิเดชัน +3 และ +4 (น้อยกว่า +2) ตัวอย่าง: Al 2 O 3 - อลูมิเนียมออกไซด์, Cr 2 O 3 - โครเมียม (III) ออกไซด์, SnO 2 - ดีบุก (IV) ออกไซด์, MnO 2 - แมงกานีส (IV) ออกไซด์, ZnO - ซิงค์ออกไซด์, BeO - เบริลเลียมออกไซด์
ที่เป็นกรด ออกไซด์ที่มีไฮเดรตเป็นกรดที่มีออกซิเจน ออกไซด์ที่ไม่ใช่โลหะ ตัวอย่าง: P 2 O 3 - ฟอสฟอรัสออกไซด์ (III), CO 2 - คาร์บอนออกไซด์ (IV), N 2 O 5 - ไนโตรเจนออกไซด์ (V), SO 3 - ซัลเฟอร์ออกไซด์ (VI), Cl 2 O 7 - คลอรีนออกไซด์ ( ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว) โลหะออกไซด์ที่มีสถานะออกซิเดชัน +5, +6 และ +7 ตัวอย่าง: Sb 2 O 5 - พลวง (V) ออกไซด์ CrOz - โครเมียม (VI) ออกไซด์, MnOz - แมงกานีส (VI) ออกไซด์, Mn 2 O 7 - แมงกานีส (VII) ออกไซด์
การเปลี่ยนแปลงธรรมชาติของออกไซด์โดยเพิ่มสถานะออกซิเดชันของโลหะ
คุณสมบัติทางกายภาพ
ออกไซด์เป็นของแข็ง ของเหลว และก๊าซ มีสีต่างกัน ตัวอย่างเช่น: คอปเปอร์ (II) ออกไซด์ CuO สีดำ, แคลเซียมออกไซด์ CaO สีขาว - ของแข็ง- ซัลเฟอร์ออกไซด์ (VI) SO 3 เป็นของเหลวระเหยไม่มีสีและคาร์บอนมอนอกไซด์ (IV) CO 2 เป็นก๊าซไม่มีสีภายใต้สภาวะปกติ
สภาพร่างกาย
CaO, CuO, Li 2 O และออกไซด์พื้นฐานอื่น ๆ ZnO, Al 2 O 3, Cr 2 O 3 และแอมโฟเทอริกออกไซด์อื่น ๆ SiO 2, P 2 O 5, CrO 3 และกรดออกไซด์อื่น ๆ
SO 3, Cl 2 O 7, Mn 2 O 7 เป็นต้น
ก๊าซ:
CO 2, SO 2, N 2 O, NO, NO 2 เป็นต้น
ความสามารถในการละลายน้ำ
ละลายน้ำได้:
ก) ออกไซด์พื้นฐานของโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ท
b) กรดออกไซด์เกือบทั้งหมด (ยกเว้น: SiO 2)
ไม่ละลายน้ำ:
ก) ออกไซด์พื้นฐานอื่น ๆ ทั้งหมด
b) แอมโฟเทอริกออกไซด์ทั้งหมด
คุณสมบัติทางเคมี
1. คุณสมบัติกรดเบส
คุณสมบัติทั่วไปของออกไซด์พื้นฐาน ที่เป็นกรด และแอมโฟเทอริกคือปฏิกิริยาระหว่างกรด-เบส ซึ่งแสดงไว้ในแผนภาพต่อไปนี้:
(สำหรับออกไซด์ของโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ทเท่านั้น) (ยกเว้น SiO 2)
แอมโฟเทอริกออกไซด์ซึ่งมีคุณสมบัติทั้งออกไซด์พื้นฐานและที่เป็นกรดทำปฏิกิริยากับกรดและด่างแก่:
2. คุณสมบัติรีดอกซ์
หากองค์ประกอบมีสถานะออกซิเดชันที่แปรผัน (s.o.) แสดงว่าออกไซด์ขององค์ประกอบนั้นมีค่า s ต่ำ โอ สามารถแสดงคุณสมบัติรีดิวซ์และออกไซด์ที่มี c สูง โอ - ออกซิเดชัน
ตัวอย่างของปฏิกิริยาที่ออกไซด์ทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์:
ออกซิเดชันของออกไซด์ที่มีค่า c ต่ำ โอ ออกไซด์ที่มีค่า c สูง โอ องค์ประกอบ
2C +2 O + O 2 = 2C +4 O 2
2S +4 O 2 + O 2 = 2S +6 O 3
2N +2 O + O 2 = 2N +4 O 2
คาร์บอน (II) มอนอกไซด์จะลดโลหะจากออกไซด์และไฮโดรเจนจากน้ำ
C +2 O + FeO = เฟ + 2C +4 O 2
C +2 O + H 2 O = H 2 + 2C +4 O 2
ตัวอย่างของปฏิกิริยาที่ออกไซด์ทำหน้าที่เป็นตัวออกซิไดซ์:
ลดออกไซด์ที่มีค่าโอสูง ธาตุเป็นออกไซด์ที่มีค่า c ต่ำ โอ หรือจนกว่า สารง่ายๆ.
C +4 O 2 + C = 2C +2 O
2S +6 O 3 + H 2 S = 4S +4 O 2 + H 2 O
C +4 O 2 + มก. = C 0 + 2MgO
Cr +3 2 O 3 + 2Al = 2Cr 0 + 2Al 2 O 3
Cu +2 O + H 2 = Cu 0 + H 2 O
การใช้ออกไซด์ของโลหะที่มีฤทธิ์ต่ำในการออกซิเดชั่นของสารอินทรีย์
ออกไซด์บางชนิดที่ธาตุมีสารตัวกลางค o. มีความสามารถในการไม่สมส่วน;
ตัวอย่างเช่น:
2NO 2 + 2NaOH = นาโน 2 + นาโน 3 + H 2 O
วิธีการได้รับ
1. ปฏิกิริยาระหว่างสารอย่างง่าย - โลหะและอโลหะ - กับออกซิเจน:
4Li + O 2 = 2Li 2 O;
2Cu + O 2 = 2CuO;
4P + 5O 2 = 2P 2 O 5
2. การคายน้ำของเบสที่ไม่ละลายน้ำ, แอมโฟเทอริกไฮดรอกไซด์ และกรดบางชนิด:
Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O
2อัล(OH) 3 = อัล 2 O 3 + 3H 2 O
H 2 SO 3 = SO 2 + H 2 O
H 2 SiO 3 = SiO 2 + H 2 O
3. การสลายตัวของเกลือบางชนิด:
2Cu(หมายเลข 3) 2 = 2CuO + 4NO 2 + O 2
CaCO 3 = CaO + CO 2
(CuOH) 2 CO 3 = 2CuO + CO 2 + H 2 O
4. ออกซิเดชันของสารเชิงซ้อนกับออกซิเจน:
CH 4 + 2O 2 = CO 2 + H 2 O
4เฟส 2 + 11O 2 = 2เฟ 2 โอ 3 + 8SO 2
4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O
5. การลดกรดออกซิไดซ์ด้วยโลหะและอโลหะ:
Cu + H 2 SO 4 (conc) = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O
10HNO 3 (คอนซี) + 4Ca = 4Ca(NO 3) 2 + N 2 O + 5H 2 O
2HNO 3 (เจือจาง) + S = H 2 SO 4 + 2NO
6. การแปลงออกไซด์ระหว่างปฏิกิริยารีดอกซ์ (ดูคุณสมบัติรีดอกซ์ของออกไซด์)
ถึง กรดออกไซด์รวม:
- ออกไซด์ที่ไม่ใช่โลหะทั้งหมด ยกเว้นออกไซด์ที่ไม่เกิดเกลือ (NO, SiO, CO, N 2 O)
- โลหะออกไซด์ซึ่งมีความจุโลหะค่อนข้างสูง (V หรือสูงกว่า)
ตัวอย่างของออกไซด์ที่เป็นกรด ได้แก่ P 2 O 5 , SiO 2 , B 2 O 3 , TeO 3 , I 2 O 5 , V 2 O 5 , CrO 3 , Mn 2 O 7 ฉันอยากจะชี้ให้เห็นอีกครั้งว่าออกไซด์ของโลหะสามารถจัดเป็นกรดได้ โรงเรียนชื่อดังกล่าวไว้ว่า “ออกไซด์ของโลหะเป็นเบส ส่วนออกไซด์ของโลหะที่ไม่ใช่โลหะนั้นมีสภาพเป็นกรด!” - ขออภัยนี่เป็นเรื่องไร้สาระโดยสิ้นเชิง
ถึง ออกไซด์พื้นฐานรวมถึงออกไซด์ของโลหะซึ่งตรงตามเงื่อนไขสองประการพร้อมกัน:
- ความจุของโลหะในสารประกอบไม่สูงมาก (อย่างน้อยก็ไม่เกิน IV)
- สารนี้ไม่ใช่แอมโฟเทอริกออกไซด์
ตัวอย่างทั่วไปของออกไซด์พื้นฐาน ได้แก่ Na 2 O, CaO, BaO และออกไซด์อื่นๆ ของโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ธ, FeO, CrO, CuO, Ag 2 O, NiO เป็นต้น
เอาล่ะ เรามาสรุปกัน ออกไซด์ อโลหะอาจจะ:
- เป็นกรด (และส่วนใหญ่เป็น);
- ไม่ขึ้นรูปเกลือ (ควรจำ 4 สูตรที่เกี่ยวข้องกัน)
- พื้นฐาน (หากสถานะออกซิเดชันของโลหะไม่สูงมาก)
- เป็นกรด (หากสถานะออกซิเดชันของโลหะเป็น +5 หรือสูงกว่า)
- amphoteric (คุณควรจำหลายสูตร แต่เข้าใจว่ารายการที่ให้ไว้ในส่วนแรกยังไม่ครบถ้วนสมบูรณ์)
และตอนนี้มีการทดสอบเล็กๆ น้อยๆ เพื่อดูว่าคุณเข้าใจหัวข้อ "การจำแนกประเภทของออกไซด์" ได้ดีเพียงใด หากผลการทดสอบต่ำกว่า 3 คะแนน ฉันขอแนะนำให้คุณอ่านบทความอย่างละเอียดอีกครั้ง
ก) โลหะออกไซด์อาจเป็นกรด เป็นด่าง หรือเป็นแอมโฟเทอริก b) ออกไซด์ที่ไม่ใช่โลหะส่วนใหญ่เป็นกรด c) ในบรรดาออกไซด์ที่ไม่ก่อรูปเกลือไม่มีโลหะชนิดเดียวที่ประกอบด้วย
d) สถานะออกซิเดชันของอโลหะในแอมโฟเทอริกออกไซด์จะแตกต่างกันไปตั้งแต่ -2 ถึง -4
หากคุณไม่สนใจวิชาเคมีที่โรงเรียน คุณอาจจำได้ทันทีว่าออกไซด์คืออะไรและมีบทบาทอย่างไร สิ่งแวดล้อม- จริงๆ แล้วเป็นสารประกอบที่ค่อนข้างธรรมดาและพบได้ทั่วไปในสิ่งแวดล้อมในรูปของน้ำ สนิม คาร์บอนไดออกไซด์ และทราย ออกไซด์ยังรวมถึงแร่ธาตุซึ่งเป็นหินชนิดหนึ่งที่มีโครงสร้างเป็นผลึก คำนิยามออกไซด์เป็นสารประกอบทางเคมีที่มีสูตรประกอบด้วยอะตอมออกซิเจนอย่างน้อยหนึ่งอะตอมและอะตอมของอะตอมอื่น
การจำแนกประเภทออกไซด์
องค์ประกอบทางเคมี
- - โดยทั่วไปออกไซด์ของโลหะจะมีออกซิเจนแอนไอออนอยู่ในสถานะออกซิเดชัน -2 ส่วนสำคัญ
- เปลือกโลก
ประกอบด้วยของแข็งออกไซด์ที่เกิดขึ้นระหว่างการเกิดออกซิเดชันขององค์ประกอบด้วยออกซิเจนจากอากาศหรือน้ำ เมื่อไฮโดรคาร์บอนถูกเผาไหม้ จะเกิดออกไซด์ของคาร์บอนหลักสองชนิด: คาร์บอนมอนอกไซด์ (คาร์บอนมอนอกไซด์, CO) และคาร์บอนไดออกไซด์ (คาร์บอนไดออกไซด์, CO2) ออกไซด์ทั้งหมดมักจะแบ่งออกเป็นสองกลุ่มใหญ่:ออกไซด์ที่สร้างเกลือ
ออกไซด์ที่ไม่ก่อรูปเกลือ
- ออกไซด์พื้นฐานซึ่งเมื่อเกิดออกซิเดชัน องค์ประกอบที่สอง (1, 2 และบางครั้งโลหะ 3 วาเลนต์) จะกลายเป็นไอออนบวก (Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, CuO, Ag 2 O, MgO, CaO, SrO, BaO, HgO , MnО, CrO, NiО, Fr 2 O, Cs 2 O, Rb 2 O, FeO);
- กรดออกไซด์ซึ่งเมื่อสร้างเกลือองค์ประกอบที่สองจะถูกยึดติดกับอะตอมออกซิเจนที่มีประจุลบ (CO 2, SO 2, SO 3, SiO 2, P 2 O 5, CrO 3, Mn 2 O 7, NO 2, Cl 2 O 5, Cl 2 O 3);
- แอมโฟเทอริกออกไซด์ซึ่งองค์ประกอบที่สอง (โลหะ 3 และ 4 วาเลนท์หรือข้อยกเว้น เช่น ซิงค์ออกไซด์ เบริลเลียมออกไซด์ ดีบุกออกไซด์ และตะกั่วออกไซด์) สามารถกลายเป็นไอออนบวกหรือรวมไอออนได้ (ZnO, Cr 2 O 3, Al 2 O 3 , SnO, SnO 2, PbO, PbO 2, TiO 2, MnO 2, เฟ 2 O 3, BeO)
ออกไซด์ที่ไม่ก่อรูปเกลือไม่แสดงคุณสมบัติที่เป็นกรด เบส หรือแอมโฟเทอริก และไม่ก่อให้เกิดเกลือ (CO, NO, NO 2, (FeFe 2)O 4 ดังที่ชื่อบอก)
คุณสมบัติของออกไซด์
- อะตอมออกซิเจนในออกไซด์มีฤทธิ์ทางเคมีสูง เนื่องจากอะตอมของออกซิเจนมีประจุลบอยู่เสมอ จึงสร้างพันธะเคมีที่เสถียรกับองค์ประกอบเกือบทั้งหมด ซึ่งนำไปสู่ออกไซด์ที่หลากหลาย
- โลหะมีตระกูล เช่น ทองคำและแพลทินัม มีมูลค่าเนื่องจากไม่ได้ออกซิไดซ์ตามธรรมชาติ การกัดกร่อนของโลหะเกิดขึ้นเนื่องจากการไฮโดรไลซิสหรือออกซิเดชันกับออกซิเจน การรวมกันของน้ำและออกซิเจนจะช่วยเร่งอัตราการเกิดปฏิกิริยาเท่านั้น
- เมื่อมีน้ำและออกซิเจน (หรือเพียงแค่อากาศ) ปฏิกิริยาออกซิเดชันของธาตุบางชนิด เช่น โซเดียม จะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วและอาจเป็นอันตรายต่อมนุษย์ได้
- ออกไซด์จะสร้างฟิล์มป้องกันออกไซด์บนพื้นผิว ตัวอย่างคืออลูมิเนียมฟอยล์ ซึ่งต้องขอบคุณการเคลือบฟิล์มบางของอลูมิเนียมออกไซด์ ทำให้กัดกร่อนได้ช้ากว่ามาก
- ออกไซด์ของโลหะส่วนใหญ่มีโครงสร้างเป็นโพลีเมอร์ จึงไม่ถูกทำลายโดยตัวทำละลาย
- ออกไซด์ละลายภายใต้การกระทำของกรดและเบส ออกไซด์ที่ทำปฏิกิริยากับทั้งกรดและเบสได้เรียกว่าแอมโฟเทอริก โดยทั่วไปแล้วโลหะจะเกิดออกไซด์พื้นฐาน ส่วนอโลหะจะเกิดเป็นออกไซด์ที่เป็นกรด และแอมโฟเทอริกออกไซด์นั้นผลิตจากโลหะอัลคาไล (เมทัลลอยด์)
- ปริมาณของโลหะออกไซด์อาจลดลงเมื่อสัมผัสกับสารบางชนิด สารประกอบอินทรีย์- ปฏิกิริยารีดอกซ์เหล่านี้รองรับการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่สำคัญหลายอย่าง เช่น การล้างพิษของยาด้วยเอนไซม์ P450 และการผลิตเอทิลีนออกไซด์ ซึ่งจากนั้นจะถูกนำมาใช้เพื่อสร้างสารป้องกันการแข็งตัว
ผู้ที่สนใจวิชาเคมีก็จะสนใจบทความต่อไปนี้ด้วย