Оксиды: классификация, номенклатура, свойства оксидов, получение, применение
Неорганические вещества по составу делятся, как вы уже знаете, на простые и сложные.
Сложные неорганические вещества подразделяют на четыре класса: оксиды, кислоты, основания, соли.
Мы начинаем с класса оксидов.
ОКСИДЫ
Оксиды - это сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых кислород.
Классификация оксидов
Все оксиды можно разделить на две группы: солеобразующие (основные, кислотные, амфотерные)
и несолеобразующие или безразличные.
ОКСИДЫ
Несолеобразующие
Солеобразующие
CO, N2O, NO
Основные
-это оксиды металлов, в которых последние проявляют
небольшую степень окисления +1, +2
Na2O; MgO; CuO
Амфотерные
(обычно для металлов со степенью окисления +3, +4).
ZnO; Al2O3; Cr2O3; SnO2
Кислотные
-это оксиды неметаллов и металлов
со степенью окисления от +5 до +7
SO2; SO3; P2O5; Mn2O7; CrO3
Основным оксидам соответствуют основания,
кислотным – кислоты,
амфотерным – и те и другие
Лишь один химический элемент - фтор, соединяясь с кислородом, образует не оксид, а фторид кислорода OF2.
Называются они просто - "оксид + название элемента"
Если валентность химического элемента переменная,
то указывается римской цифрой, заключённой в круглые скобки, после названия химического элемента.
Например, оксиды хрома:
CrO (II - основный);
Cr 2O3 (III - амфотерный);
CrO3 (VII - кислотный).
Классификация оксидов
(по растворимости в воде)
Кислотные оксиды
Растворимы в воде.
Исключение –SiO2
(не растворим в воде)
Основные оксиды
В воде растворяются только оксиды щелочных и щелочноземельных металлов
(это металлы
I «А» и II «А» групп,
исключение Be ,Mg)
Амфотерные оксиды
С водой не взаимодействуют.
В воде не растворимы
Выполните задания:
1. Выпишите отдельно химические формулы солеобразующих, кислотных и основных оксидов. NaOH, AlCl3, K2O, H2SO4, SO3, P2O5, HNO3, CaO, CO.
2. Даны вещества: CaO, NaOH, CO2, H2SO3, CaCl2, FeCl3, Zn(OH)2, N2O5, Al2O3, Ca(OH)2, CO2, N2O, FeO,SO3, Na2SO4, ZnO, CaCO3, Mn2O7, CuO, KOH, CO, Fe(OH)3
Выпишите оксиды и классифицируйте их.
3.Составьте и назовите формулы всех оксидов, используя следующие карточки:
4.«Подъем с препятствиями».
Поднимаясь по «химической лестнице» составьте формулы оксидов, назовите их.
Получение оксидов
1. Взаимодействие простых и сложных веществ с кислородом:
2Mg + O2 ® 2MgO
4P + 5O2 ® 2P2O5
S + O2 ® SO2
2CO + O2 ® 2CO2
2CuS + 3O2 ® 2CuO + 2SO2
CH4 + 2O2 ® CO2 + 2H2O
4NH3 + 5O2 –кат.® 4NO + 6H2O
2. Разложение некоторых кислородсодержащих веществ (оснований, кислот, солей) при нагревании:
Cu(OH)2 –t°® CuO + H2O
(CuOH)2CO3 –t°® 2CuO + CO2 + H2O
2Pb(NO3)2 –t°® 2PbO + 4NO2 + O2
2HMnO4 –t°;H2SO4(конц.)® Mn2O7 + H2O
Тренажёр"Взаимодействие кислорода с простыми веществами"
Физические свойства оксидов
При комнатной температуре большинство оксидов - твердые вещества (СаО, Fe2O3 и др.), некоторые - жидкости (Н2О, Сl2О7 и др.) и газы (NO, SO2 и др.).
Химические свойства
1.Как будут взаимодействовать оксиды кальция и железа с кислотами? посмотрите опыт
2.Взаимодействие основных оксидов с водой. посмотрите опыт
3. Взаимодействие кислотных оксидов с водой. посмотрите опыт
Применение оксидов
Некоторые оксиды не растворяются в воде, но многие вступают с водой в реакции соединения:
SO3 + H2O = H2SO4
CaO + H2O = Ca(OH)2
В результате часто получаются очень нужные и полезные соединения. Например, H2SO4 – серная кислота, Са(ОН)2 – гашеная известь и т.д.
Если оксиды нерастворимы в воде, то люди умело используют и это их свойство.
Например, оксид цинка ZnO – вещество белого цвета, поэтому используется для приготовления белой масляной краски (цинковые белила).
Поскольку ZnO практически не растворим в воде, то цинковыми белилами можно красить любые поверхности, в том числе и те, которые подвергаются воздействию атмосферных осадков.
Нерастворимость и не ядовитость позволяют использовать этот оксид при изготовлении косметических кремов, пудры. Фармацевты делают из него вяжущий и подсушивающий порошок для наружного применения.
Такими же ценными свойствами обладает оксид титана (IV) – TiO2. Он тоже имеет красивый белый цвет и применяется для изготовления титановых белил. TiO2 не растворяется не только в воде, но и в кислотах, поэтому покрытия из этого оксида особенно устойчивы.
Этот оксид добавляют в пластмассу для придания ей белого цвета. Он входит в состав эмалей для металлической и керамической посуды.
Оксид хрома (III) – Cr2O3 – очень прочные кристаллы темно-зеленого цвета, не растворимые в воде.
Cr2O3 используют как пигмент (краску) при изготовлении декоративного зеленого стекла и керамики.
Известная многим паста ГОИ (сокращение от наименования “Государственный оптический институт”)
применяется для шлифовки и полировки оптики, металлических изделий, в ювелирном деле.
Благодаря нерастворимости и прочности оксида хрома (III) его используют и в полиграфических красках
(например, для окраски денежных купюр).
Вообще, оксиды многих металлов применяются в качестве пигмен тов для самых разнообразных красок,
хотя это – далеко не единственное их применение.