Химия. Оксиди: тяхната класификация и свойства

Сред различните класове неорганични вещества се разграничава комплекс от двойни съединения, състоящи се от три групи. Това са кисели, основни и амфотерни оксиди. Тяхната класификация и свойства зависят от атомите, чийто химичен елемент се комбинира с кислород. В нашата статия ще се запознаем с типичните химични реакции, характерни за оксидите, както и с генетичната връзка между тях и други класове неорганични съединения: основи, киселини и соли.

Характеристики на основните оксиди

Помислете за съединения, които съдържат атоми на типични метали. Например: CuO, FeO, MgO съдържат електрически неутрални частици от мед, желязо и магнезий, което означава, че това са основни оксиди. Тяхната класификация и свойства зависят от естеството на металния елемент. Ако съставът на веществото съдържа атоми на алкални или алкалоземни метали, тогава неговите молекули могат да взаимодействат с водата.

Продуктът на реакцията, с освобождаването на големи количества топлина, ще бъде алкален, например сода каустик или калциев хидроксид. Някои оксиди, като меден оксид или желязо, не реагира директно с вода, следователно техните основи се получават непряко: от съответните соли, които взаимодействат с алкали. Основното нещо е тяхната собственост - да реагира с киселини, образувайки сол и вода.

Какви оксиди се наричат ​​кисели?

Класификацията и свойствата на киселини, основи, оксиди, соли се определят главно от способността им да взаимодействат помежду си. Освен това, от вещества от един клас е възможно да се получат съединения от друга група. Така киселините образуват в киселите оксиди в техните реакции с вода. Продуктът на хидратация на сярен анхидрид, например, е сулфатна киселина, и преминава въглероден диоксид CO ₂ през вода, получаваме разтвор слаб. въглеродна киселина. Следователно, киселинните оксиди, тяхната класификация и свойства зависят от естеството на взаимодействието с водата и образуването на киселина. Добавяме също, че в молекулата на бинарните съединения атомите на неметалните елементи са свързани с кислородните атоми. Тяхната най-важна собственост ще бъде способността да реагират с алкали, продуктите ще бъдат сол и вода.

Защо алуминият реагира с киселини и основи?

Както забелязахте, основните оксиди реагират с киселини, киселинните оксиди реагират с алкали. Съединения като Al2O3 или ZnO са амфотерни оксиди. Тяхната класификация и свойства се основават на способността на тези вещества едновременно да реагират както с киселини, така и с активни основи. При взаимодействие с алуминиев оксид, например със сулфатна киселина, получаваме сулфат. И в реакцията на същото съединение с стопилка на натриев хидроксид се образува сол - натриев металуминат.

Както виждате, амфотерните елементи могат да образуват оксиди, които запазват способността си да реагират с алкали и киселини. Те идват със солена формация. Като се имат предвид оксидите, тяхната класификация и свойства, е невъзможно да не се каже за друга група от тези бинарни съединения. Ако вещество, като СО - въглероден оксид или NO - азотен оксид, не може да реагира с киселини или основи, тогава съединението не може да образува соли. Такива оксиди се наричат ​​безразлични или безразлични. Както си спомняме, оксидите са бинарни съединения, които задължително включват кислород.

Получаване на оксиди

Продължаваме да разглеждаме класификацията, свойствата, получаването на оксиди. Има три начина, по които съединенията се добиват в лабораторията. Най-често срещаното сред тях е окисляването на прости вещества. Изгарянето на комплексни съединения, като например природен газ или масло, е друг начин за производство на газообразни въглеродни и водородни оксиди. Към третия метод се определя термичното разлагане на някои соли на въглеродни и азотни киселини, както и нагряване на водонеразтворими основи като меден или железен хидроксид. Това образува метални оксиди и вода.

Взаимодействието на оксиди между тях

Изследвайки оксидите, тяхната класификация и химични свойства, ние се обръщаме към реакциите между веществата на киселите и основните групи. В резултат на това те образуват съединения, принадлежащи към класа на солите. Например, ако въглероден диоксид преминава през разтвор на калциев оксид (варовикова вода), става мътна поради образуването на неразтворими калциев карбонат CaCO ₃ . В промишлеността, широко използвани реакции на взаимодействие на няколко вещества: оксиди на натрий, калций и силиций. Затопляйки сместа заедно с техническата сода, вземете чашата.

Водородният оксид - водата има специални характеристики, ние ще говорим за тях по-нататък. H ₂ O е най-често срещаното и необходимо съединение на Земята. Способността на молекулите му да образуват водородни връзки осигуряват основните свойства на водата като универсален разтворител със специфични свойства: висок топлинен капацитет и топлопроводимост. Те са много важни за метаболитните процеси в живите организми.

Водата, като оксид, реагира с различни киселинни и основни оксиди. В първия случай се получават киселини, във втория - основи. Специфичната реакция на водородния оксид е да се извършат реакции на хидролитично разграждане (хидролиза). Те са много чести сред тях органична материя произход. Това е хидролизата на протеини, въглехидрати и мазнини, която се осъществява в стомашно-чревния тракт, разцепването на целулозата с микроорганизми - сапротрофи и др.

Оксиди, основи, соли: класификация, свойства

Между основните класове неорганични вещества има генетична връзка, която доказва възможността за тяхното взаимно преобразуване. Така че, от основния оксид на активния метал, можете да получите основата, а от нея - сол. Пример за такава верига от трансформации е следната схема: натриев оксид - натриев хидроксид - натриев карбонат. Киселинните оксиди служат като изходни съединения в реакции с вода. Продуктът, който се получава в този случай е киселина. Например: въглероден диоксид - карбонатна киселина - натриев карбонат.

Реакцията на киселината с хидроксидите, която се нарича неутрализация, ще доведе до появата на соли. И в двата случая, последната връзка в генетичната верига ще бъде съединение от този клас, свързващо заедно трансформациите на неметални и метални химични елементи. Следователно има обратен механизъм: от сол до основи, киселини или просто вещество.

В тази статия се изучава класификацията и химичните свойства на основните класове неорганични вещества.