Оксид

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Оксид або окисл - бінарна сполука кисню з іншими елементами.

Крім нормальних оксидів кисень може утворювати й інші бінарні сполуки: складні оксиди, подвійні оксиди, пероксиди тощо.

Нормальними оксидами називаються бінарні сполуки елементів з киснем, у молекулах яких усі атоми кисню обома своїми валентними зв'язками безпосередньо сполучені з атомами елементу, а атоми елементу, в свою чергу, всіма своїми валентними зв'язками безпосередньо сполучені з атомами кисню.

Нормальні оксиди досить поширені. їх утворюють майже всі хімічні елементи, за винятком інертних елементів. Формули нормальних оксидів усіх елементів можна звести до таких восьми загальних формул: R2О, RО, R2О3, RО2, R2О5, RО3, R2О7 і RО4, де R — відповідний елемент (метал або неметал).

Зміст

[ред.] Склад і назви

Якщо хімічний елемент проявляє сталу валентність і з киснем утворює тільки один оксид, то його називають просто оксидом цього елементу. Наприклад, K2O — оксид калію, CaО — оксид кальцію, Аl2О3 — оксид алюмінію і т. д.

Якщо ж елемент проявляє змінну валентність і утворює по кілька оксидів, то в їх назвах до слова оксид додаються префікси з грецьких числівників, які показують кількість атомів кисню, що припадають на один атом даного елементу. Наприклад, Cu2O — геміоксид (півоксид) міді, а CuО — монооксид (однооксид) міді. Залізо частіше всього буває позитивно дво- і тривалентним і з киснем утворює: FеО — монооксид заліза і Fe2O3 — сесквіоксид (півтораоксид) заліза. Сірка з киснем утворює SO2 — діоксид (двооксид) сірки і SО3триоксид сірки.

Азот утворює кілька оксидів, у тому числі NO — монооксид азоту, N2O3 — сесквіоксид азоту, NO2діоксид азоту і N2O5 — геміпентаоксид (півп'ятиоксид) азоту.

Хлор серед інших оксидів утворює Cl2O7 — гемігептаоксид хлору, а осмій — OsO4 тетраоксид осмію. Більше чотирьох атомів кисню, що припадають на один атом елементу, в нормальних оксидів не буває.

Крім того, деякі оксиди мають ще й особливі назви. Наприклад, діоксид вуглецю СO2 — називають вуглекислим газом, діоксид сірки, SО2 — сірковим газом, монооксид вуглецю СО — чадним газом тощо. Більшість оксидів неметалів називають ангідридами відповідних кислот. Наприклад, триоксид сірки SO3 називають сульфатним ангідридом (ангідридом сульфатної кислоти Н24), геміпентоксид фосфору P2O5 — фосфатним ангідридом (ангідридом фосфатної кислоти Н3РО4) і т. д.

[ред.] Властивості

Оксиди металів являють собою кристалічні речовини, в більшості випадків малолеткі і тугоплавкі. Оксиди неметалів — це, навпаки, переважно леткі речовини і гази.

[ред.] Основні оксиди

До основних відносять такі оксиди, які при взаємодії з кислотами і ангідридами, а також з амфотерними оксидами утворюють солі, а між собою не взаємодіють. Наприклад:

CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O
СаО + СО2 = СаСО3
Na2O + ZnO = Na2ZnO2

Основні оксиди утворюються тільки металами з низькою валентністю (не вище 3+ ). Більшість основних оксидів з водою безпосередньо не взаємодіють, за винятком оксидів лужних і лужноземельних металів, які реагують з водою. Усім основним оксидам відповідають основи, тобто гідроксиди, які проявляють властивості основ.

[ред.] Кислотні оксиди

До кислотних оксидів відносять такі оксиди, які взаємодіють з основними та амфотерними оксидами, а також з їх гідроксидами з утворенням солей. Наприклад:

P2О5 + 3СаО = Са3(РО4)2
3 + ZnО = ZnSО4
CO2 + 2NaОН = Na2СО3 + Н2О

Кислотні оксиди називають звичайно ангідридами (зневодненими кислотами), вказуючи цим, що їх можна одержати з кислот, віднімаючи від них елементи води. Кислотні оксиди утворюються неметалами та деякими металами, які проявляють змінну валентність. Валентність металів у кислотних оксидах буває, від 4+ до 7+. Наприклад CrO3 — хроматний ангідрид (валентність хрому 6+ ), Mn2O7 — ангідрид марганцю (валентність марганцю 7+ ) і т. д.

Деякі кислотні оксиди взаємодіють з водою, утворюючи відповідні гідроксиди, тобто кислоти. Однак більшість з них безпосередньо з водою не взаємодіють, і тому їх гідроксиди, тобто кислоти, що їм відповідають, одержують посереднім шляхом.

[ред.] Амфотерні оксиди

Амфотерними називають такі оксиди, які взаємодіють як з кислотами, так і з основами, утворюючи сіль. При взаємодії з кислотами вони поводять себе як основні оксиди, а при взаємодії з основами — як кислотні.

ZnО + H24 = ZnSО4 + H2О
ZnO + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2О

З водою амфотерні оксиди не взаємодіють. Амфотерні оксиди утворюються тільки металами з валентністю від 2+ до 4-. До амфотерних оксидів належать ZnO, SnO, PbO, Al2О3, SnО2, PbO2 і ін.

Отже, неметали утворюють тільки кислотні оксиди, а метали можуть утворювати основні, амфотерні і кислотні. Причому для металів із змінною валентністю існує така залежність: при низькому валентному стані металу (не вище 3+ ) він утворює основний оксид, при високому валентному стані (від 4+ до 7+ ) він утворює кислотний оксид, а при проміжному (звичайно від 2+ до 4+ ) він утворює амфотерний оксид. Основні, кислотні і амфотерні оксиди називають ще солетвірними, бо вони при взаємодії з кислотами або основами утворюють солі.

[ред.] Індиферентні оксиди

Індиферентними називають такі оксиди, які не взаємодіють ні з кислотами, ні з основами і солей не утворюють. Тому їх називають ще несолетвірними оксидами. Індиферентних оксидів небагато. До них належать монооксид вуглецю — CO, геміоксид азоту — N2O, монооксид азоту — NO і деякі інші.

[ред.] Одержання

Оксиди можна одержувати різними способами.

  • Безпосереднім сполученням елементів з киснем:
2Zn + О2 = 2ZnО
4Р + 5О2 = 2Р2О3
  • Окисленням різних сполук киснем:
СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О
2S + 3О2 = 2SО2 + 2Н2О
  • Розкладом гідроксидів при нагріванні:
Ca(ОН)2 = СаО + Н2О
2Fe(ОН)3 = Fe2О3 + 3Н2О
  • Розкладом солей кисневих кислот при нагріванні:
CaСО3 = CaО + СО2
Cu2(ОН)2СО3 = CuО + СО2 + Н2О

[ред.] Джерела

Commons
ВікіСховище має мультимедія-дані до цієї статті. Дивіться


  • Ф. А. Деркач "Хімія" Л. 1968