Оксиды

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Окси́д (о́кисел) — бинарное соединение химического элемента с кислородом в степени окисления −2, в котором сам кислород связан только с менее электроотрицательным элементом. Химический элемент кислород по электроотрицательности второй после фтора, поэтому к оксидам относятся почти все соединения химических элементов с кислородом. К исключениям относятся, например, дифторид кислорода OF2.

Оксиды — весьма распространённый тип соединений, содержащихся в земной коре и во Вселенной вообще. Примерами таких соединений являются ржавчина, вода, песок, углекислый газ, ряд красителей. Оксидами также является класс минералов, представляющих собой соединения металла с кислородом (см. Окислы).

Соединения, которые содержат атомы кислорода, соединённые между собой, называют пероксидами (содержат цепочку −O−O−), супероксидами (содержат группу О2) и озонидами (содержат группу О3). Они, строго говоря, не относятся к категории оксидов.

Свинцовый сурик (оксид свинца Pb3O4)

Классификация[править | править вики-текст]

В зависимости от химических свойств различают:

Номенклатура[править | править вики-текст]

В соответствии с номенклатурой ИЮПАК, оксиды называют словом «оксид», после которого следует наименование химического элемента в родительном падеже, например: Na2O — оксид натрия, Al2O3 — оксид алюминия. Если элемент имеет переменную степень окисления, то в названии оксида указывается его степень окисления римской цифрой в скобках сразу после названия (без пробела). Например, Cu2О — оксид меди(I), CuO — оксид меди(II), FeO — оксид железа(II), Fe2О3 — оксид железа(III), Cl2O7 — оксид хлора(VII).

Часто используют и другие наименования оксидов по числу атомов кислорода: если оксид содержит только один атом кислорода, то его называют монооксидом или моноокисью, если два — диоксидом или двуокисью, если три — то триоксидом или триокисью и т. д. Например: монооксид углерода CO, диоксид углерода СО2, триоксид серы SO3.

Также распространены исторически сложившиеся (тривиальные) названия оксидов, например угарный газ CO, серный ангидрид SO3 и т. д.

В начале XIX века и ранее тугоплавкие, практически не растворимые в воде оксиды химики называли «землями».

Оксиды с низшими степенями окисления (субоксиды) иногда по старой русской номенклатуре называют[1] закись (англ. аналог — protoxide) и недокись (например, оксид углерода(II), CO — закись углерода; диоксид триуглерода, C3O2 — недокись углерода[2]; оксид азота(I), N2O — закись азота; оксид меди(I), Cu2O — закись меди). Высшие степени окисления (оксид железа(III), Fe2O3) называют в соответствии с этой номенклатурой окись, а сложные оксиды — закись железа (FeO) или закись-окись (Fe3O4 = FeO·Fe2O3 — закись-окись железа, оксид урана(VI)-диурана(V), U3O8 — закись-окись урана). Эта номенклатура, однако, не отличается последовательностью, поэтому такие названия следует рассматривать скорее как традиционные.

Свойства[править | править вики-текст]

  • При взаимодействии кислотного оксида с основным образуется соль.
  • Оксиды взаимодействуют с водой, если образуется растворимая кислота или растворимое основание.
  • Основные оксиды взаимодействуют с кислотами, а кислотные с основаниями.

Основные оксиды[править | править вики-текст]

1. Основный оксид + сильная кислотасоль + вода

Невозможно разобрать выражение (MathML с переходом в SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «/mathoid/local/v1/»:): {\mathsf {CuO+H_{2}SO_{4}\rightarrow CuSO_{4}+H_{2}O}}

2. Сильноосновный оксид + водагидроксид

3. Сильноосновный оксид + кислотный оксид → соль

Невозможно разобрать выражение (MathML с переходом в SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «/mathoid/local/v1/»:): {\mathsf {CaO+Mn_{2}O_{7}\rightarrow Ca(MnO_{4})_{2}}}

4. Основный оксид + водород → металл + вода

Невозможно разобрать выражение (MathML с переходом в SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «/mathoid/local/v1/»:): {\mathsf {CuO+H_{2}\rightarrow Cu+H_{2}O}}

Примечание: металл менее активный, чем алюминий.

Кислотные оксиды[править | править вики-текст]

1. Кислотный оксид + водакислота

Невозможно разобрать выражение (MathML с переходом в SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «/mathoid/local/v1/»:): \mathsf{SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4}

Некоторые оксиды, например SiO2, с водой не вступают в реакцию, поэтому их кислоты получают косвенным путём.

2. Кислотный оксид + основный оксид → соль

Невозможно разобрать выражение (MathML с переходом в SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «/mathoid/local/v1/»:): {\mathsf {CO_{2}+CaO\rightarrow CaCO_{3}}}

3. Кислотный оксид + основаниесоль + вода

Если кислотный оксид является ангидридом многоосновной кислоты, возможно образование кислых или средних солей:

Невозможно разобрать выражение (MathML с переходом в SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «/mathoid/local/v1/»:): {\mathsf {Ca(OH)_{2}+CO_{2}\rightarrow CaCO_{3}\downarrow +H_{2}O}}
Невозможно разобрать выражение (MathML с переходом в SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «/mathoid/local/v1/»:): {\mathsf {CaCO_{3}+H_{2}O+CO_{2}\rightarrow Ca(HCO_{3})_{2}}}

4. Нелетучий оксид + соль1соль2 + летучий оксид

Невозможно разобрать выражение (MathML с переходом в SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «/mathoid/local/v1/»:): {\mathsf {SiO_{2}+Na_{2}CO_{3}\rightarrow Na_{2}SiO_{3}+CO_{2}}}

5. Ангидрид кислоты 1 + безводная кислородосодержащая кислота 2 → Ангидрид кислоты 2 + безводная кислородосодержащая кислота 1

Невозможно разобрать выражение (MathML с переходом в SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «/mathoid/local/v1/»:): {\mathsf {2P_{2}O_{{5}}+4HClO_{4}\rightarrow 4HPO_{3}+2Cl_{2}O_{7}}}

Амфотерные оксиды[править | править вики-текст]

При взаимодействии с сильной кислотой или кислотным оксидом проявляют основные свойства:

Невозможно разобрать выражение (MathML с переходом в SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «/mathoid/local/v1/»:): {\mathsf {ZnO+2HCl\rightarrow ZnCl_{2}+H_{2}O}}

При взаимодействии с сильным основанием или основным оксидом проявляют кислотные свойства:

Невозможно разобрать выражение (MathML с переходом в SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «/mathoid/local/v1/»:): {\mathsf {ZnO+2KOH+H_{2}O\rightarrow K_{2}[Zn(OH)_{4}]}} (в водном растворе)
Невозможно разобрать выражение (MathML с переходом в SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «/mathoid/local/v1/»:): {\mathsf {ZnO+2KOH\rightarrow K_{2}ZnO_{2}}} (при сплавлении)

Получение[править | править вики-текст]

1. Взаимодействие простых веществ (за исключением инертных газов, золота и платины) с кислородом:

Невозможно разобрать выражение (MathML с переходом в SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «/mathoid/local/v1/»:): {\textstyle {\mathsf {2H_{2}+O_{2}\rightarrow 2H_{2}O}}}
Невозможно разобрать выражение (Ошибка преобразования. Сервер («https://wikimedia.org/api/rest_») сообщил: «Cannot get mml. Server problem.»): {\mathsf {2Cu+O_{2}\rightarrow 2CuO}}

При горении в кислороде щелочных металлов (кроме лития), а также стронция и бария образуются пероксиды и надпероксиды:

Невозможно разобрать выражение (MathML с переходом в SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «/mathoid/local/v1/»:): {\mathsf {2Na+O_{2}\rightarrow Na_{2}O_{2}}}
Невозможно разобрать выражение (MathML с переходом в SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «/mathoid/local/v1/»:): {\mathsf {K+O_{2}\rightarrow KO_{2}}}

2. Обжиг или горение бинарных соединений в кислороде:

Невозможно разобрать выражение (MathML с переходом в SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «/mathoid/local/v1/»:): {\mathsf {4FeS_{2}+11O_{2}\rightarrow 2Fe_{2}O_{3}+8SO_{2}}}
Невозможно разобрать выражение (MathML с переходом в SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «/mathoid/local/v1/»:): {\mathsf {CS_{2}+3O_{2}\rightarrow CO_{2}+2SO_{2}}}

3. Термическое разложение солей:

Невозможно разобрать выражение (MathML с переходом в SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «/mathoid/local/v1/»:): \mathsf{CaCO_3 \rightarrow CaO + CO_2}
Невозможно разобрать выражение (MathML с переходом в SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «/mathoid/local/v1/»:): {\mathsf {2FeSO_{4}\rightarrow Fe_{2}O_{3}+SO_{2}+SO_{3}}}

4. Термическое разложение оснований или кислот:

Невозможно разобрать выражение (MathML с переходом в SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «/mathoid/local/v1/»:): {\mathsf {2Al(OH)_{3}\rightarrow Al_{2}O_{3}+3H_{2}O}}
Невозможно разобрать выражение (MathML с переходом в SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «/mathoid/local/v1/»:): {\mathsf {4HNO_{3}\rightarrow 4NO_{2}+O_{2}+2H_{2}O}}

5. Окисление низших оксидов в высшие и восстановление высших в низшие:

Невозможно разобрать выражение (MathML с переходом в SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «/mathoid/local/v1/»:): {\mathsf {4FeO+O_{2}\rightarrow 2Fe_{2}O_{3}}}

6. Взаимодействие некоторых металлов с водой при высокой температуре:

Невозможно разобрать выражение (Ошибка преобразования. Сервер («https://wikimedia.org/api/rest_») сообщил: «Cannot get mml. Server problem.»): {\mathsf {Zn+H_{2}O\rightarrow ZnO+H_{2}}}

7. Взаимодействие солей с кислотными оксидами при сжигании кокса с выделением летучего оксида:

Невозможно разобрать выражение (MathML с переходом в SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «/mathoid/local/v1/»:): {\mathsf {Ca_{3}(PO_{4})_{2}+3SiO_{2}+5C\rightarrow 3CaSiO_{3}+2P+5CO}}

8. Взаимодействие металлов с кислотами-окислителями:

Невозможно разобрать выражение (MathML с переходом в SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «/mathoid/local/v1/»:): {\mathsf {Zn+4HNO_{3}\rightarrow Zn(NO_{3})_{2}+2NO_{2}\uparrow +2H_{2}O}}

9. При действии водоотнимающих веществ на кислоты и соли:

Невозможно разобрать выражение (MathML с переходом в SVG или PNG (рекомендуется для современных браузеров и инструментов повышения доступности): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «/mathoid/local/v1/»:): {\mathsf {2KClO_{4}+H_{2}SO_{4}\rightarrow K_{2}SO_{4}+Cl_{2}O_{7}+H_{2}O}}

10. Взаимодействие солей слабых неустойчивых кислот с более сильными кислотами:

Невозможно разобрать выражение (Ошибка преобразования. Сервер («https://wikimedia.org/api/rest_») сообщил: «Cannot get mml. Server problem.»): {\mathsf {NaHCO_{3}+HCl\rightarrow NaCl+H_{2}O+CO_{2}\uparrow }}

Примечания[править | править вики-текст]

  1. «Если какой-нибудь металл дает один основной окисел, то последний называют окисью, например окись кальция, окись магния и пр.; если их существует два, то окисел с меньшим содержанием кислорода называется закисью, например закись железа FeO и окись Fe2O3. Окись с меньшим содержанием кислорода, чем в закиси, называется недокисью». — Вуколов С. П., Менделеев Д. И. Окислы // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
  2. Л. Б. Дашкевич, В. Г. Бейлин. Недокись углерода в органическом синтезе / Успехи химии. — 1967. — Том 36. — № 6. — C. 947—964.

Ссылки[править | править вики-текст]