Oksidai

Šioje temoje susipažįstama su oksidais – junginiais, sudarytais iš deguonies ir kito cheminio elemento. Išmokstama oksidų gavimo būdų, klasifikacijos pagal chemines savybes (rūgštiniai, baziniai, amfoteriniai, inertiniai) ir jų reakcijų. Taip pat aptariama oksidų paplitimą gamtoje, ypač Lietuvoje.

Amfoteriniai oksidai
Amfoteriniai oksidai (pvz., \(ZnO\), \(Al_2O_3\)) pasižymi dvigubomis savybėmis – reaguoja ir su rūgštimis (pvz., \(ZnO + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2O\)), ir su bazėmis (pvz., \(Al_2O_3 + 2NaOH + 3H_2O \rightarrow 2Na[Al(OH)_4]\)). Reaguodami su bazėmis, jie sudaro kompleksines druskas.
Baziniai oksidai
Baziniai oksidai yra metalų oksidai, kurie su vandeniu sudaro hidroksidus (pvz., \(H_2O + CaO \rightarrow Ca(OH)_2\)). Jie taip pat reaguoja su rūgštimis (pvz., \(6HCl + Fe_2O_3 \rightarrow 2FeCl_3 + 3H_2O\)), rūgštiniais oksidais (pvz., \(CO_2 + CaO \rightarrow CaCO_3\)) ir amfoteriniais oksidais (pvz., \(Al_2O_3 + Li_2O \rightarrow 2LiAlO_2\)).
Inertiniai oksidai
Inertiniai oksidai, dar vadinami druskų nesudarančiaisiais oksidais (pvz., \(CO, NO, N_2O\)), įprastomis sąlygomis nereaguoja nei su vandeniu, nei su rūgštimis, nei su hidroksidais. Tačiau, pavyzdžiui, \(CO\) gali reaguoti su \(NaOH\) aukštoje temperatūroje ir slėgyje, sudarydamas natrio formiatą (\(HCOONa\)).
Oksidacijos laipsnio įtaka
To paties metalo oksidai, turintys skirtingus oksidacijos laipsnius, pasižymi skirtingomis savybėmis. Didėjant metalo oksidacijos laipsniui, stiprėja oksidų rūgštinės savybės. Pavyzdžiui, chromo oksidai: \(\text{CrO} (+2)\) yra bazinis, \(\text{Cr}_2\text{O}_3 (+3)\) – amfoterinis, o \(\text{CrO}_3 (+6)\) – rūgštinis.
Oksidų apibrėžimas ir savybės
Oksidai yra cheminiai junginiai, sudaryti iš dviejų elementų, iš kurių vienas yra deguonis, turintis \(-2\) oksidacijos laipsnį. Jų bendroji formulė yra \(R_xO_y\). Beveik visi cheminiai elementai, išskyrus \(He\), \(Ne\) ir \(Ar\), sudaro oksidus. Jie gali būti dujiniai (pvz., \(NO\), \(NO_2\), \(SO_2\)), skysti (pvz., \(H_2O\), \(Cl_2O_7\)) arba kieti (pvz., \(SiO_2\), \(MgO\), \(P_4O_{10}\)).
Oksidų gavimo būdai
Oksidai gali būti gaunami įvairiais būdais, įskaitant tiesioginę metalų ir nemetalų reakciją su deguonimi (pvz., \(2Mg + O_2 → 2MgO\); \(C + O_2 → CO_2\)), sudėtinių medžiagų deginimą (pvz., \(CH_4 + 2O_2 → CO_2 + 2H_2O\)), terminį druskų skaidymą (pvz., \(CaCO_3 → CaO + CO_2\)), dehidrataciją iš rūgščių ir hidroksidų (pvz., \(2Al(OH)_3 → Al_2O_3 + 3H_2O\)), terminį didžiausio oksidacijos laipsnio oksidų skaidymą ir mažiausio oksidacijos laipsnio oksidų oksidavimą (pvz., \(4CrO_3 → 2Cr_2O_3 + 3O_2\); \(2NO + O_2 → 2NO_2\)), nelakaus oksido reakciją su lakaus oksido druska (pvz., \(Na_2CO_3 + SiO_2 → Na_2SiO_3 + CO_2\)) ir stiprių oksidacinių savybių turinčių rūgščių reakciją su metalais ir kai kuriais nemetalais (pvz., \(2H_2SO_4 + C → 2SO_2 + CO_2 + 2H_2O\)).
Oksidų klasifikacija
Pagal chemines savybes oksidai skirstomi į rūgštinius, bazinius, amfoterinius ir inertinius (druskų nesudarančiuosius). Rūgštiniai oksidai dažniausiai yra nemetalų oksidai arba metalų oksidai su aukštu oksidacijos laipsniu. Baziniai oksidai yra metalų oksidai. Amfoteriniai oksidai pasižymi ir rūgštinėmis, ir bazinėmis savybėmis. Inertiniai oksidai nereaguoja nei su rūgštimis, nei su bazėmis.
Oksidų paplitimas gamtoje
Oksidai yra plačiai paplitę Žemės plutoje ir sudaro didelę mineralų klasės dalį (apie 300 mineralų rūšių). Jų randama uolienose. Lietuvoje, nuosėdinėse uolienose, aptinkama įvairių oksidų, pavyzdžiui, kvarcas (\(SiO_2\)) – pagrindinė smėlio sudedamoji dalis. Kituose oksiduose, randamuose Lietuvoje, yra ilmenitas (\(FeO \cdot TiO_2\)), magnetitas (\(Fe_3O_4\)), rutilas (\(TiO_2\)), limonitas ir hetitas (\(Fe_2O_3 \cdot *n*H_2O\) arba \(FeO(OH) \cdot *n*H_2O\)). Pelkių rūda, kurioje yra geležies oksidų, buvo naudojama geležies gavybai Lietuvoje nuo 800–600 m. pr. Kr.
Rūgštiniai oksidai
Rūgštiniai oksidai, dar vadinami rūgščių anhidridais, reaguoja su vandeniu, sudarydami rūgštis (pvz., \(H_2O + SO_3 \rightarrow H_2SO_4\)). Jie taip pat reaguoja su hidroksidais (pvz., \(2NaOH + CO_2 \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O\)), baziniais oksidais (pvz., \(CaO + SiO_2 \rightarrow CaSiO_3\)) ir amfoteriniais oksidais (pvz., \(Al_2O_3 + 3SO_3 \rightarrow Al_2(SO_4)_3\)).

Prisijungti

arba
Real 2
„X“ yra inovatyvi mokymosi platforma, kurios tikslas – teikti aukštos kokybės mokymo medžiagą įvairiausių klasių mokiniams. Patyrusių specialistų parengtas turinys skatina smalsumą, padeda išsamiau ir giliau suprasti mokomus dalykus bei sėkmingai pasiruošti akademiniams iššūkiams.
Atsisiųsk programėlę:
Susisiek su mumis: info@knowledgenestapp.com