Оксиди це з’єднання хімічних елементів з киснем. У оксидах ступінь окислення атома кисню -2. До оксидів відносяться всі з’єднання елементів з киснем, крім тих, які містять атоми О з’єднані один з одним (пероксиди, надпероксиди, озоніди), і сполук фтору з киснем (OF2 та інші).
Останні варто називати не оксидами, а фторидами кисню, так як ступінь окислювання кисню в них позитивна.
При кімнатній температурі більшість оксидів – тверді речовини (СаО, Fe2O3 та інші), деякі – рідини ( Н2О, Сl2О7 тощо) і гази (NO, SO2 та інші). Хімічний зв’язок
Деякі оксиди елементів III, IV, V груп, наприклад В, Si, As, Р, утворюють рентгеноаморфне скло. Оксиди s – і p – елементів, наприклад, MgO, Аl2О3 , SiO2 – діелектрики, а оксиди перехідних металів (Fe, Сг та інші) часто мають властивості напівпровідників. Деякі оксиди – п’єзоелектрики (наприклад, кварц), феромагнетики (оксиди Fe, Cr(IV) та інші).
Внаслідок своєї численності, розмаїття властивостей і доступності оксиди
Більшість оксидів – солеутворюючі. При солеутворенні, що протікає звичайно при нагріванні (наприклад, Na2O + SiO2 = Na2SiO3), ступеня окислення елементів не змінюються. Відомо кілька несолеутворюючих оксидів (наприклад, NO), які не вступають в подібні реакції.
Солеутворюючі оксиди поділяють на основні, кислотні та амфотерні. Елемент основного оксиду (Li2O, BaO та інших) при утворенні солі (наприклад, ВаО + SO3 = BaSO4) стає катіоном. Елемент кислотного оксиду (наприклад, SO3, NO2, P2O5) входить до складу аніона, що містить кисень. Амфотерні оксиди ( наприклад, ZnO, BeO, А12О3) можуть реагувати і як основні оксиди, і як кислотні, наприклад:
Al2O3 + P2O5 = 2AlPO4
Na2O + Al2O3 = 2NaAlO2
Зменшення ступеня окислення елемента і збільшення радіусу його іона робить оксид більш основним, і навпаки, збільшення ступеня окислення і зменшення іонного радіуса – більш кислотним ( наприклад, МnО – основний оксид, Мn2О7 – кислотний). Багато оксидів, наприклад Рb3О4, Fe3O4 , що містять елемент у різних ступенях окислення, є подвійними оксидами: (PbII2, PbIV)O4, (FeII, FeIII2)O4. Серед оксидів, особливо серед оксидів d-елементів, багато нестехіометрічних сполук.
Оксиди лужних і лужноземельних металів активно реагують з водою, утворюючи лугу, наприклад: К2О + Н2О = 2КОН. Деякі кислотні оксиди – ангідриди неорганічних кислот – активно взаємодіють з водою, даючи кислоти, наприклад: SO3 + Н2О = H2SO4. Більшість оксидів металів в компактному стані при кімнатній температурі з водою не реагують. Основні оксиди зазвичай швидко реагують з кислотами в розчині з утворенням солей, наприклад:
CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O
Відновлювачі (С, Н2, активні метали, зокрема Mg, Al) при нагріванні відновлюють багато оксидів до металу, наприклад:
ZnO + C = Zn + CO
WO3 + 3H2 = W + 3H2O
Fe2O3 + Al = Fe + Al2O3
При сильному нагріванні оксидів з вуглецем часто утворюються карбіди (наприклад, СаО + ЗС = СаС2 + СО), при хлоруванні суміші оксидів з вугіллям – хлориди (наприклад, В2О3 + ЗС + ЗСl2 = 2ВСl3 + 3СО) .
Оксиди широко поширені в природі. У дуже великих кількостях зустрічаються Н2О і SiO2. Оксидами є багато мінералів (гематит Fe2O3, магнетит Fe3O4 , каситерит SnO2 та інші).
Багато оксидів утворюються при взаємодії простих речовин з киснем (Li2O, СаО, La2O3, SO2 та інші). Оксиди металів зазвичай отримують термічним розкладанням гідроксидів, карбонатів, нітратів та інших солей кисневмісних кислот (наприклдад, СаСО3 = СаО + СО2), анодним окисленням металів, оксиди неметалів – окисленням киснем водовмісних сполук неметалів (наприклад, 2H2S4 + 3О2 = 2SO2 + 2H2O).
У промисловості у великих кількостях отримують СаО, Аl2О3, MgO, SO3, CO, CO2, NO і інші оксиди. Використовують оксиди як вогнетриви (SiO2, MgO, Al2O3 і інші), адсорбенти (SiO2 – силікагель, Аl2О3 та інші), каталізатори (V2O5, Al2O3 і інші), у виробництві будівельних матеріалів, стекол, порцеляни, фаянсу, магнітних матеріалів, п’єзо електриків та інших. Оксиди металів Fe, Ni, Al, Sn та інших – сировина у виробництві металів, оксиди неметалів, наприклад, S, Р, N – у виробництві відповідних кислот.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)