მენდელეევის პერიოდული სისტემის პრაქტიკულად ყველა ელემენტს შეუძლია შექმნას ოქსიდები, ან ოქსიდები - ორობითი ნაერთები, რომლებიც შეიცავს ჟანგბადის ატომებს მათ მოლეკულებში. ამ არაორგანული ნაერთების კლასი, თავის მხრივ, იყოფა რამდენიმე ჯგუფად: ძირითადი, მჟავე, ამფოტერული და ინდიფერენტული ოქსიდები. ჩვენი სტატიის მიზანია შევისწავლოთ ოქსიდების ფიზიკური და ქიმიური თვისებები, აგრეთვე მათი პრაქტიკული გამოყენება და მნიშვნელობა ადამიანებისათვის.
მოპოვების მეთოდები
ოქსიდების მისაღებად მთავარი ქიმიური რეაქცია არის ლითონის ან არამეტალის პირდაპირი ურთიერთქმედება ჟანგბადთან.
H2 + O2=H2O (რეაქცია ფეთქებადია)
4K + O2=2K2O
ოქსიდის წარმოქმნის სხვა მეთოდები მოიცავს რთული ნივთიერებების წვას, როგორიცაა ნახშირწყალბადები. ის აწარმოებს ნახშირორჟანგს და წყალს. წყალში უხსნადი ფუძეების თერმული დაშლის დროს ანმარილები: ასევე გამოიყოფა კარბონატები, ნიტრატები, ოქსიდები. ასეთი რეაქციების მაგალითები მოცემულია ქვემოთ:
- Fe(OH)2=FeO+H2O რკინის(II) ოქსიდი
- 2KNO3=2KNO2 + O2↑
ფიზიკური მახასიათებლები
ჟანგბადის ორობითი ნაერთების ლითონებთან ან არალითონებთან აგრეგაციის მდგომარეობა შეიძლება განსხვავებული იყოს. მაგალითად, ნახშირბადის ოქსიდები, აზოტის დიოქსიდი, გოგირდის ოქსიდი (IV) არის აირები. სითხეებია წყალი, გოგირდის ანჰიდრიდი და ლითონის ოქსიდები მყარი. ნაერთების ხსნადობაც განსხვავებულია. მოდით მოვიყვანოთ ოქსიდების მაგალითები წყალთან ურთიერთქმედების სხვადასხვა ხარისხით. ასე რომ, ნახშირორჟანგი წყალში იხსნება ოთახის ტემპერატურაზე 1:1 თანაფარდობით, აზოტის ოქსიდი (II) ოდნავ ხსნადია, ხოლო სილიციუმის დიოქსიდი სრულიად უხსნადი.
ძირითადი ოქსიდები
თუ ნივთიერების მოლეკულა შეიცავს ტიპიური ლითონების ატომებს, ის ავლენს ძირითად თვისებებს. ნივთიერება რეაგირებს მჟავებთან და მჟავა ოქსიდებთან, ასევე წყალთან. მაგალითად, კალციუმის ოქსიდს შეუძლია რეაგირება ქლორის მჟავასთან:
2HCl + CaO=CaCl2 + H2O.
რეაქციის პროდუქტები იქნება საშუალო მარილი და წყალი. თუ იგივე კალციუმის ოქსიდი ურთიერთქმედებს ნახშირბადის მონოქსიდთან, მაშინ მივიღებთ ერთ ნივთიერებას - მარილს.
CaO + CO2=CaCO3.
ლითონების მიერ წარმოქმნილი ოქსიდების თვისებებმა გამოიყენეს სხვადასხვა ინდუსტრიაში. ასე რომ, კალციუმის ოქსიდი, რომელსაც ასევე უწოდებენ ცაცხვს ან დამწვარ კირს, მნიშვნელოვანიაროგორც ნედლეული ჩამქრალი კირის წარმოებისთვის. კალციუმის ჰიდროქსიდი ფართოდ გამოიყენება ინდუსტრიაში, როგორც სამშენებლო ნაღმტყორცნები. კირის წყალი გამოიყენება ხსნარში ნახშირორჟანგის მოლეკულების არსებობის ინდიკატორად.
რკინის მადნის შემადგენელი ოქსიდების მაგალითებია FeO და Fe2O3 - ყავისფერი და მაგნიტური რკინის საბადო. აფეთქების ღუმელში მათ ამცირებენ კოქსით და ნახშირბადის ოქსიდებით და მიიღება რკინისა და ნახშირბადის შენადნობი - თუჯი. მეტალურგიულ მრეწველობაში მისი შემდგომი დამუშავების პროცესში დნება სხვადასხვა კლასის ფოლადი, მათ შორის შენადნობი ფოლადი.
რეაქცია წყალთან ტუტე ან მიწის ტუტე ლითონების ოქსიდებთან იწვევს ტუტეს წარმოქმნას.
მჟავა ოქსიდების დახასიათება
აზოტის, ნახშირბადის, გოგირდის, სილიციუმის და სხვა ოქსიდები ქმნიან მჟავე ოქსიდების ჯგუფს. ოქსიდების ქიმიური თვისებებია რეაქცია ტუტეებთან, ძირითად ოქსიდებთან და წყალთან. კალიუმის ჰიდროქსიდსა და ნახშირორჟანგს შორის ურთიერთქმედების პროდუქტები იქნება კალიუმის კარბონატი და წყალი. თუ ნატრიუმის ფუძე და სილიციუმის დიოქსიდი ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან, მივიღებთ ნატრიუმის სილიკატს და წყალს.
ზოგიერთი მჟავე ოქსიდი რეაგირებს წყალთან. რეაქციის პროდუქტი იქნება შესაბამისი მჟავა (ნახშირბადი):
CO2 + H2O=H22O=H2CO
3.
მნიშვნელოვანია
მჟავა ოქსიდები, რომელთა მაგალითებს ქვემოთ მოვიყვანთ. ასე რომ, გოგირდის ანჰიდრიდი SO3 - უფერო სითხე, წარმოადგენს სამრეწველო წარმოების საკვებს.სულფატის მჟავა - ქიმიური მრეწველობის მთავარი პროდუქტი. აზოტის ნაერთები, როგორიცაა NO2, გამოიყენება ნიტრატმჟავას წარმოებისთვის. რეაქციაში აზოტის დიოქსიდის გარდა წყალი და ჟანგბადიც მონაწილეობენ. აზოტის მჟავა, რომელიც მიიღება აზოტის ოქსიდების წყალთან რეაქციის შედეგად, გამოიყენება მინერალური სასუქების, ფეთქებადი ნივთიერებების, საღებავების, მედიკამენტების, პლასტმასის და ა.შ.
ამფოტერული ნაერთები
ოქსიდები, რომლებიც მოიცავს, მაგალითად, თუთიის ან ალუმინის ატომებს, ავლენენ ორმაგ ქიმიურ თვისებებს. მათ შეუძლიათ რეაგირება როგორც მჟავებთან, ასევე ტუტეებთან. ამ შემთხვევაში რეაქციის პროდუქტები საშუალო მარილებია. აქ მოცემულია ზოგიერთი ამფოტერული ოქსიდის ფიზიკური თვისებების აღწერა, რომელთა მაგალითებს განვიხილავთ. ასე რომ, Al2O3 არის კორუნდი, ეს არის მყარი ნივთიერება, რომლის დნობის წერტილი აღწევს 2050°. ბუნებაში, ოქსიდი არის ალუმინის ნაწილი და ასევე ქმნის ფერად კრისტალებს, რომლებიც ძვირფასი ქვებია - ლალები და საფირონები.
თუთიის ოქსიდი ZnO არის უფერო კრისტალები, 1800 ° ტემპერატურაზე გადადის ორთქლის მდგომარეობაში. ამ ფენომენს სუბლიმაცია ეწოდება. ნივთიერება წყალში უხსნადია, როდესაც მტვრის შესუნთქული ნაწილაკები მოწამვლას იწვევს. თუთიის ოქსიდმა გამოიყენა როგორც აბრაზიული მასალა, საღებავების წარმოებაში, ხელოვნური ტყავი, მედიცინაში, სტომატოლოგიაში - როგორც შემავსებელი მასალა.
ჩვენს სტატიაში შევისწავლეთ ოქსიდების კლასიფიკაცია, მათი ქიმიური და ფიზიკური თვისებები დაასევე სამრეწველო აპლიკაციები.
