Bahan yang membentuk asas dunia fizikal kita terdiri daripada pelbagai jenis unsur kimia. Empat daripada mereka adalah yang paling biasa. Ini adalah hidrogen, karbon, nitrogen dan oksigen. Unsur terakhir boleh mengikat dengan zarah logam atau bukan logam dan membentuk sebatian binari - oksida. Dalam artikel kami, kami akan mengkaji kaedah yang paling penting untuk mendapatkan oksida dalam makmal dan industri. Juga pertimbangkan sifat fizikal dan kimia asasnya.
Keadaan agregat
Oksida, atau oksida, wujud dalam tiga keadaan: gas, cecair dan pepejal. Sebagai contoh, kumpulan pertama termasuk sebatian yang terkenal dan meluas dalam alam semula jadi seperti karbon dioksida - CO2, karbon monoksida - CO, sulfur dioksida - SO2 dan lain-lain. Dalam fasa cecair, terdapat oksida seperti air - H2O, anhidrida sulfurik - SO3, nitrik oksida - N 2 O3. resitOksida yang kami namakan boleh dibuat di makmal, tetapi karbon monoksida dan sulfur trioksida juga dihasilkan secara komersil. Ini disebabkan oleh penggunaan sebatian ini dalam kitaran teknologi peleburan besi dan pengeluaran asid sulfat. Karbon monoksida digunakan untuk mengurangkan besi daripada bijih, dan anhidrida sulfurik dilarutkan dalam asid sulfat dan oleum dilombong.
Pengkelasan oksida
Terdapat beberapa jenis bahan yang mengandungi oksigen, yang terdiri daripada dua unsur. Sifat kimia dan kaedah untuk mendapatkan oksida akan bergantung pada kumpulan yang disenaraikan yang mana bahan itu tergolong. Sebagai contoh, karbon dioksida, yang merupakan oksida berasid, diperoleh melalui gabungan langsung karbon dengan oksigen, menjalankan tindak balas pengoksidaan keras. Karbon dioksida juga boleh dibebaskan semasa pertukaran garam asid karbonik dan asid bukan organik yang kuat:
HCl + Na2CO3=2NaCl + H2O + CO 2
Apakah jenis tindak balas yang menjadi ciri oksida asid? Ini adalah interaksi mereka dengan alkali:
SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H 2O
Oksid amfoterik dan bukan pembentuk garam
Oksid acuh tak acuh, seperti CO atau N2O, tidak mampu bertindak balas yang membawa kepada pembentukan garam. Sebaliknya, kebanyakan oksida berasid boleh bertindak balas dengan air untuk membentuk asid. Walau bagaimanapun, ini tidak mungkin untuk silikon oksida. Adalah wajar untuk mendapatkan asid silikat secara tidak langsung.cara: daripada silikat bertindak balas dengan asid kuat. Amfoterik akan menjadi sebatian binari dengan oksigen yang mampu bertindak balas dengan kedua-dua alkali dan asid. Kami akan memasukkan sebatian berikut dalam kumpulan ini - ini ialah oksida aluminium dan zink yang diketahui.
Mendapatkan sulfur oksida
Dalam sebatiannya dengan oksigen, sulfur mempamerkan valensi yang berbeza. Jadi, dalam sulfur dioksida, formulanya ialah SO2, ia adalah tetravalen. Di makmal, sulfur dioksida dihasilkan dalam tindak balas antara asid sulfat dan natrium hidrosulfit, persamaannya ialah
NaHSO3 + H2SO4 → NaHSO4 + SO2 + H2O
Cara lain untuk mengekstrak SO2 ialah proses redoks antara kuprum dan asid sulfat berkepekatan tinggi. Kaedah makmal ketiga untuk penghasilan oksida sulfur ialah pembakaran ekzos sampel bahan sulfur ringkas:
Cu + 2H2SO4=CuSO4 + SO 2 + 2J2O
Dalam industri, sulfur dioksida boleh diperoleh dengan membakar mineral zink atau plumbum yang mengandungi sulfur, serta dengan membakar pirit FeS2. Sulfur dioksida yang diperoleh melalui kaedah ini digunakan untuk pengekstrakan sulfur trioksida SO3 dan seterusnya - asid sulfat. Sulfur dioksida dengan bahan lain berkelakuan seperti oksida dengan ciri berasid. Sebagai contoh, interaksinya dengan air membawa kepada pembentukan asid sulfit H2SO3:
SO2 + H2O=H2SO 3
Tindak balas ini boleh diterbalikkan. Tahap pemisahan asid adalah rendah, jadi sebatian dikelaskan sebagai elektrolit lemah, dan asid sulfur itu sendiri boleh wujud hanya dalam larutan akueus. Molekul sulfur dioksida sentiasa ada di dalamnya, yang memberikan bahan itu bau pedas. Campuran bertindak balas berada dalam keadaan kepekatan bahan tindak balas dan produk yang sama, yang boleh dialihkan dengan mengubah keadaan. Jadi, apabila alkali ditambah kepada larutan, tindak balas akan diteruskan dari kiri ke kanan. Jika sulfur dioksida dialihkan daripada sfera tindak balas dengan memanaskan atau meniup melalui campuran nitrogen gas, keseimbangan dinamik akan beralih ke kiri.
Anhidrida sulfurik
Mari kita terus mempertimbangkan sifat dan kaedah mendapatkan sulfur oksida. Jika sulfur dioksida dibakar, hasilnya ialah oksida di mana sulfur mempunyai keadaan pengoksidaan +6. Ia adalah sulfur trioksida. Kompaun berada dalam fasa cecair, cepat mengeras dalam bentuk kristal pada suhu di bawah 16 °C. Bahan kristal boleh diwakili oleh beberapa pengubahsuaian alotropik yang berbeza dalam struktur kekisi kristal dan takat lebur. Anhidrida sulfurik mempamerkan sifat agen penurunan. Berinteraksi dengan air, ia membentuk aerosol asid sulfat, oleh itu, dalam industri, H2SO4 dihasilkan dengan melarutkan anhidrida sulfurik dalam sulfat pekat asid. Akibatnya, oleum terbentuk. Menambah air ke dalamnya, dan dapatkan larutan asid sulfurik.
Oksid asas
Telah mengkaji sifat dan penghasilan oksidasulfur, yang tergolong dalam kumpulan sebatian binari berasid dengan oksigen, pertimbangkan sebatian oksigen unsur logam.
Oksid asas boleh ditentukan dengan tanda seperti kehadiran dalam molekul zarah logam subkumpulan utama kumpulan pertama atau kedua sistem berkala. Mereka dikelaskan sebagai alkali atau alkali tanah. Contohnya, natrium oksida - Na2O boleh bertindak balas dengan air, mengakibatkan pembentukan hidroksida yang agresif secara kimia - alkali. Walau bagaimanapun, sifat kimia utama oksida asas ialah interaksi dengan asid organik atau bukan organik. Ia berlaku dengan pembentukan garam dan air. Jika asid hidroklorik ditambah kepada serbuk kuprum oksida putih, kita akan menemui larutan kuprum klorida berwarna hijau kebiruan:
CuO + 2HCl=CuCl2 + H2O
Memanaskan pepejal hidroksida tidak larut ialah satu lagi cara penting untuk mendapatkan oksida asas:
Ca(OH)2 → CaO + H2O
Keadaan: 520-580°C.
Dalam artikel kami, kami telah mengkaji sifat terpenting sebatian binari dengan oksigen, serta kaedah untuk mendapatkan oksida dalam makmal dan industri.
