Оксиди

З’єднання елементів з киснем називаються оксидами. Не будь-яке кисневмісних сполук може називатися оксидом. Наприклад, KMnO4 (вже відома нам марганцівка) не є оксидом, тому що містить крім кисню ще два елементи (калій і марганець). Зате негашене вапно CaO, вода H2O, вуглекислий газ CO2 є оксидами.

Оксидом називається складне речовина, що складається з атомів двох елементів, один з яких – кисень.

Оскільки кисень з’єднується майже з усіма елементами, існують оксиди як металів, так і неметалів. Оксиди металів, подібно CuO, Fe2O3, СаО – тверді речовини. Оксиди неметалів можуть бути як тверді (P2O5), так і рідкі (H2O) і газоподібні (як SO2 і CO2).

Елементи зі змінною валентністю можуть утворювати кілька оксидів. Щоб їх відрізняти, у назві оксиду вказують валентність пов’язаного з киснем елемента. Нам вже зустрічалися такі назви у попередньому параграфі. Наведемо ще приклади:

SO2 – оксид сірки (IV)

SO3 – оксид сірки (VI)

Cr2O3 – оксид хрому (III)

CrO3 – оксид хрому (VI)

Горіння магнію в кіслородеОксіди отримують, наприклад, за допомогою реакцій елементів з киснем. Реакції горіння сірки та вугілля ви вже могли подивитися в попередньому параграфі, а реакцію магнію з киснем можна подивитися тут.

S + O2 = SO2

2Mg + O2 = 2MgO

C + O2 = CO2

Іноді оксиди зручніше отримувати з інших з’єднань елементів або навіть з інших оксидів:

2H3BO3 = B2O3 + 3H2O (при нагріванні)

2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O

CaCO3 = CaO + CO2 (при нагріванні)

SO2 + O2 = SO3 (реакція йде з каталізатором)

2CO + O2 = 2CO2

Багато елементи знаходяться в природі у вигляді своїх з’єднань з киснем, тобто оксидів. Руди різних металів часто є саме оксидами цих металів. Наприклад, залізні руди – червоний залізняк Fe2O3, магнітний залізняк Fe3O4 (суміш оксидів FeO? Fe2O3), бурий залізняк – Fe2O3 ? 2Fe (OH) 3; алюмінієва руда боксит – Al2O3 ? nH2O і так далі.

Тому найважливішим застосуванням оксидів металів є їх відновлення. Наприклад, в доменній печі відбувається відновлення оксидів заліза з утворенням металевого заліза:

Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2

FeO + CO = Fe + CO2

Хімічні властивості оксидів далеко не вичерпуються наведеними прикладами. Більш докладно з їх властивостями ми познайомимося в останній главі – при вивченні основних класів сполук.

Розчинення оксиду сірки (IV) у воді ** Деякі оксиди не розчиняються у воді, але багато хто вступає з водою в реакції з’єднання:

SO2 + H2O = H2SO3 (утворюється сірчиста кислота)

SO3 + H2O = H2SO4 (утворюється сірчана кислота)

CaO + H2O = Ca (OH) 2 (виходить гідроксид кальцію або гашене вапно)

Подивіться ресурс з Навчальних відеоматеріалів МДУ до курсу загальної та неорганічної хімії – так відбувається взаємодія оксиду сірки (IV) з водою, причому утворюється сірчиста кислота змінює забарвлення індикатора лакмусу.

Взаємодія СаО з водойВ результаті реакцій двох інших оксидів з водою виходять потрібні і корисні сполуки – сірчана кислота H2SO4 і гашене вапно Са (ОН) 2.

Якщо оксиди нерозчинні у воді, то люди вміло використовують і це їх властивість. Наприклад, оксид цинку ZnO – речовина білого кольору, тому використовується для приготування білої масляної фарби (цинкові білила). Оскільки ZnO практично не розчинний у воді, то цинковими білилами можна фарбувати будь-які поверхні, у тому числі й ті, які піддаються впливу атмосферних опадів. Нерозчинність і неотруйних дозволяють використовувати цей оксид при виготовленні косметичних кремів, пудри. Фармацевти роблять з нього терпкий і підсушує порошок для зовнішнього застосування.

Такими ж цінними властивостями володіє оксид титану (IV) – TiO2. Він теж має гарний білий колір і застосовується для виготовлення титанових білил. TiO2 не розчиняються не тільки у воді, але і в кислотах, тому покриття з цього оксиду особливо стійкі. Цей оксид додають в пластмасу для додання їй білого кольору. Він входить до складу емалей для металевої та керамічного посуду.

Оксид хрому (III) – Cr2O3 – дуже міцні кристали темно-зеленого кольору, не розчинні у воді. Cr2O3 використовують як пігмент (фарбу) при виготовленні декоративного зеленого скла та кераміки. Відома багатьом паста ГОІ (скорочення від назви “Державний оптичний інститут”) застосовується для шліфування й полірування оптики, металевих виробів, в ювелірній справі.

Завдяки нерастворимости і міцності оксиду хрому (III) його використовують і в поліграфічних фарбах (наприклад, для фарбування грошових купюр). Взагалі, оксиди багатьох металів застосовуються в якості пігментів для найрізноманітніших фарб, хоча це – далеко не єдина їх застосування.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votes, average: 4.50 out of 5)

Оксиди