Praticamente tutti gli elementi del sistema periodico di Mendeleev possono formare ossidi, o ossidi - composti binari contenenti atomi di ossigeno nelle loro molecole. La classe di questi composti inorganici, a sua volta, è suddivisa in diversi gruppi: ossidi basici, acidi, anfoteri e indifferenti. Lo scopo del nostro articolo è studiare le proprietà fisiche e chimiche degli ossidi, nonché la loro applicazione pratica e il significato per l'uomo.
Metodi per ottenere
La principale reazione chimica per ottenere ossidi è l'interazione diretta di un metallo o di un non metallo con l'ossigeno.
H2 + O2=H2O (la reazione è esplosiva)
4K + O2=2K2O
Altri metodi di formazione di ossidi includono la combustione di sostanze complesse, come gli idrocarburi. Finisce per produrre anidride carbonica e acqua. Durante la decomposizione termica di basi insolubili in acqua osali: si liberano anche carbonati, nitrati, ossidi. Esempi di tali reazioni sono riportati di seguito:
- Fe(OH)2=FeO+H2O ferro(II) ossido
- 2KNO3=2KNO2 + O2↑
Caratteristiche fisiche
Lo stato di aggregazione dei composti binari dell'ossigeno con metalli o non metalli può essere diverso. Ad esempio, gli ossidi di carbonio, il biossido di azoto, l'ossido di zolfo (IV) sono gas. I liquidi sono acqua, anidride solforica e gli ossidi metallici sono solidi. Anche la solubilità dei composti è diversa. Diamo esempi di ossidi con vari gradi di interazione con l'acqua. Quindi, l'anidride carbonica si dissolve in acqua a temperatura ambiente in un rapporto di 1:1, l'ossido nitrico (II) è leggermente solubile e il biossido di silicio è completamente insolubile.
Ossidi di base
Se una molecola di una sostanza contiene atomi di metalli tipici, mostra proprietà di base. La sostanza reagirà con acidi e ossidi di acidi nonché con acqua. Ad esempio, l'ossido di calcio può reagire con l'acido perclorico:
2HCl + CaO=CaCl2 + H2O.
I prodotti di reazione saranno acqua e sale medio. Se lo stesso ossido di calcio interagisce con il monossido di carbonio, otteniamo una sostanza: il sale.
CaO + CO2=CaCO3.
Le proprietà degli ossidi formati dai metalli hanno trovato applicazione in vari settori. Quindi, l'ossido di calcio, chiamato anche calce viva o calce bruciata, è importantecome materia prima per la produzione di grassello di calce. L'idrossido di calcio è ampiamente utilizzato nell'industria come m alta da costruzione. L'acqua di calce viene utilizzata come indicatore della presenza di molecole di anidride carbonica in soluzione.
Esempi di ossidi che compongono il minerale di ferro sono FeO e Fe2O3 - minerale di ferro marrone e magnetico. Nell' altoforno vengono ridotti con coke e ossidi di carbonio e si ottiene una lega di ferro e carbonio: la ghisa. Nel processo della sua ulteriore lavorazione nell'industria metallurgica, vengono fusi vari tipi di acciaio, compreso l'acciaio legato.
La reazione con acqua di ossidi di metalli alcalini o alcalino-terrosi porta alla produzione di alcali.
Caratterizzazione degli ossidi acidi
Gli ossidi di azoto, carbonio, zolfo, silicio, ecc. formano un gruppo di ossidi acidi. Le proprietà chimiche degli ossidi sono reazioni con alcali, ossidi basici e acqua. I prodotti dell'interazione tra idrossido di potassio e anidride carbonica saranno carbonato di potassio e acqua. Se la base di sodio e il biossido di silicio reagiscono tra loro, otteniamo silicato di sodio e acqua.
Alcuni ossidi acidi reagiscono con l'acqua. Il prodotto di reazione sarà l'acido corrispondente (carbonico):
CO2 + H2O=H2CO 3.
Gli ossidi acidi, esempi dei quali daremo di seguito, sono importanti. Quindi, l'anidride solforica SO3 - un liquido incolore, è la materia prima per la produzione industrialeacido solfato - il prodotto principale dell'industria chimica. I composti dell'azoto, come NO2, vengono utilizzati per produrre acido nitrato. Oltre al biossido di azoto, partecipano alla reazione anche acqua e ossigeno. L'acido nitrico, ottenuto dalla reazione degli ossidi di azoto con l'acqua, viene utilizzato nella produzione di fertilizzanti minerali, esplosivi, coloranti, medicinali, plastica, ecc.
Composti anfoteri
Gli ossidi, che includono, ad esempio, atomi di zinco o alluminio, presentano proprietà chimiche doppie. Possono reagire sia con gli acidi che con gli alcali. In questo caso, i prodotti di reazione sono sali medi. Ecco una descrizione delle proprietà fisiche di alcuni ossidi anfoteri, di cui prenderemo in considerazione esempi. Quindi, Al2O3 è corindone, è una sostanza solida il cui punto di fusione raggiunge i 2050°. In natura, l'ossido fa parte dell'allumina e forma anche cristalli colorati, che sono pietre preziose: rubini e zaffiri.
L'ossido di zinco ZnO sono cristalli incolori, ad una temperatura di 1800° che si trasformano in uno stato di vapore. Questo fenomeno è chiamato sublimazione. La sostanza è insolubile in acqua, quando le particelle di polvere inalate causano avvelenamento. L'ossido di zinco ha trovato applicazione come materiale abrasivo, nella produzione di vernici, finta pelle, in medicina, in odontoiatria - come materiale di riempimento.
Nel nostro articolo abbiamo studiato la classificazione degli ossidi, le loro proprietà chimiche e fisiche eanche applicazioni industriali.
