Chemia. Tlenki: ich klasyfikacja i właściwości

Wśród różnych klas substancji nieorganicznych wyróżnia się kompleks binarnych związków składający się z trzech grup. Są to tlenki kwasowe, zasadowe i amfoteryczne. Ich klasyfikacja i właściwości zależą od atomów, których pierwiastki chemiczne są połączone z tlenem. W naszym artykule przybliżymy typowe reakcje chemiczne charakterystyczne dla tlenków, a także ustalimy związek genetyczny między nimi a innymi klasami związków nieorganicznych: zasadami, kwasami i solami.

Charakterystyka podstawowych tlenków

Rozważmy związki, które zawierają atomy typowych metali. Na przykład: CuO, FeO, MgO zawierają elektrycznie obojętne cząsteczki miedzi, żelaza i magnezu, co oznacza, że ​​są to podstawowe tlenki. Ich klasyfikacja i właściwości zależą od natury pierwiastka metalicznego. Jeżeli skład substancji zawiera atomy metali alkalicznych lub metali ziem alkalicznych, wówczas jego cząsteczki mogą oddziaływać z wodą.

Produkt reakcji, z uwalnianiem dużych ilości ciepła, będzie alkaliczny, na przykład soda kaustyczna lub wodorotlenek wapnia. Niektóre tlenki, takie jak tlenek miedzi lub żelazo, nie reaguje bezpośrednio z wodą, dlatego ich zasady otrzymuje się pośrednio: z odpowiednich soli, które oddziałują z alkaliami. Najważniejsze jest ich własności - reagowanie z kwasami, tworzenie soli i wody.

Jakie tlenki są nazywane kwasowymi?

Klasyfikacja i właściwości kwasów, zasad, tlenków, soli są determinowane głównie przez ich zdolność do wzajemnego oddziaływania. Ponadto z substancji jednej klasy można uzyskać związki innej grupy. Tak więc kwasy tworzą się w kwaśnych tlenkach w ich reakcjach z wodą. Produktem hydratacji bezwodnika siarkowego jest na przykład kwas siarczanowy i przepuszczany przez wodę dwutlenek węgla, otrzymujemy roztwór słabo rozpuszczalny. kwas węglowy. Dlatego tlenki kwasów, ich klasyfikacja i właściwości zależą od charakteru interakcji z wodą i tworzenia kwasu. Dodajemy również, że w cząsteczce związku binarnego atomy pierwiastków niemetalicznych są związane z atomami tlenu. Ich najważniejszą właściwością będzie zdolność reakcji z alkaliami, produkty będą solą i wodą.

Dlaczego tlenek glinu reaguje z kwasami i alkaliami?

Jak zauważyłeś, podstawowe tlenki reagują z kwasami, a tlenki kwasów reagują z alkaliami. Związki takie jak Al2O3 lub ZnO są amfoteryczne tlenki. Ich klasyfikacja i właściwości opierają się na zdolności tych substancji do jednoczesnej reakcji z kwasami i aktywnymi zasadami. Podczas interakcji z tlenkiem glinu, na przykład z kwasem siarczanowym, otrzymujemy jego siarczan. A w reakcji tego samego związku ze stopionym wodorotlenkiem sodu powstaje sól - metaoglinian sodu.

Jak widać, amfoteryczne pierwiastki mogą tworzyć tlenki, które zachowują zdolność reagowania zarówno z alkaliami, jak i kwasami. Pochodzą z tworzeniem soli. Biorąc pod uwagę tlenki, ich klasyfikację i właściwości, nie można nie wspomnieć o innej grupie tych dwuskładnikowych związków. Jeżeli substancja, taka jak CO - tlenek węgla lub NO - tlenek azotu, nie może reagować z kwasami lub alkaliami, wówczas związek nie może tworzyć soli. Takie tlenki są nazywane obojętnymi lub obojętnymi. Jak pamiętamy, tlenki są związkami binarnymi, które koniecznie zawierają tlen.

Uzyskiwanie tlenków

Nadal rozważamy klasyfikację, właściwości, otrzymywanie tlenków. Istnieją trzy sposoby, w których związki są wydobywane w laboratorium. Najbardziej powszechnym z nich jest utlenianie prostych substancji. Spalanie złożonych związków, takich jak gaz ziemny lub olej, jest innym sposobem wytwarzania gazowego węgla i tlenków wodoru. Do trzeciej metody przypisujemy rozkład termiczny niektórych soli kwasów węglowych i azotowych, a także zasad nierozpuszczalnych w wodzie do ogrzewania, takich jak miedź lub wodorotlenek żelaza. Tworzy to tlenki metali i wodę.

Interakcje tlenków między sobą

Badając tlenki, ich klasyfikację i właściwości chemiczne, zwracamy się do reakcji pomiędzy substancjami grup kwasowych i zasadowych. W rezultacie tworzą związki należące do klasy soli. Na przykład, jeśli dwutlenek węgla przepuszcza się przez roztwór tlenku wapnia (wody wapiennej), staje się mętny z powodu tworzenia nierozpuszczalnych cząstek węglanu wapnia CaCO3. W przemyśle szeroko stosowane reakcje interakcji kilku substancji: tlenków sodu, wapnia i krzemu. Ogrzewając ich mieszaninę razem z sodą techniczną, weź szklankę.

Tlenek wodoru - woda ma szczególne właściwości, o których będziemy mówić dalej. H ₂ O jest najczęstszym i niezbędnym związkiem na Ziemi. Zdolność jego cząsteczek do tworzenia wiązań wodorowych zapewnia główne właściwości wody jako uniwersalnego rozpuszczalnika o specyficznych właściwościach: dużej pojemności cieplnej i przewodności cieplnej. Są bardzo ważne dla procesów metabolicznych w żywych organizmach.

Woda, jako tlenek, reaguje z różnymi kwasami i podstawowymi tlenkami. W pierwszym przypadku otrzymuje się kwasy, w drugim - alkalia. Specyficzna reakcja tlenku wodoru polega na przeprowadzeniu reakcji hydrolitycznego rozkładu (hydrolizy). Są bardzo powszechne wśród materia organiczna pochodzenie. Jest to hydroliza białek, węglowodanów i tłuszczów, która odbywa się w przewodzie pokarmowym, rozszczepianie celulozy przez mikroorganizmy - saprotrofy itp.

Tlenki, zasady, sole: klasyfikacja, właściwości

Między głównymi klasami substancje nieorganiczne istnieje związek genetyczny, który udowadnia możliwość ich wzajemnej transformacji. Tak więc, z tlenku bazowego aktywnego metalu, można uzyskać bazę, a od niej - sól. Przykładem takiego łańcucha przekształceń jest następujący schemat: tlenek sodu - wodorotlenek sodu - węglan sodu. Tlenki kwasów służą jako związki wyjściowe w reakcjach z wodą. Produkt otrzymywany w tym przypadku jest kwasem. Na przykład: dwutlenek węgla - węglan - węglan sodu.

Reakcja kwasu z wodorotlenkami, zwana neutralizacją, doprowadzi do pojawienia się soli. W obu przypadkach ostatecznym ogniwem w łańcuchu genetycznym będzie związek tej klasy, łączący transformacje niemetalicznych i metalicznych pierwiastków chemicznych. Dlatego istnieje mechanizm odwrotny: od soli do zasad, kwasów lub do prostej substancji.

W tym artykule badaliśmy klasyfikację i właściwości chemiczne głównych klas substancji nieorganicznych.