Добування оксидів – ОСНОВНІ КЛАСИ НЕОРГАНІЧНИХ СПОЛУК
Хімія підготовка до ЗНО та ДПА
Комплексне видання
ЧАСТИНА І
ЗАГАЛЬНА ХІМІЯ
ОСНОВНІ КЛАСИ НЕОРГАНІЧНИХ СПОЛУК
Добування оксидів
Із простих речовин
Найбільш простий спосіб добування оксидів – це взаємодія простих речовин з киснем:
Майже всі прості речовини взаємодіють із киснем. Багато з них взаємодіють досить бурхливо, з виділенням великої кількості теплоти й світла, тобто горять.
Більшість металів взаємодіють із киснем досить повільно. Наприклад, мідь, залізо або ртуть необхідно
Деякі прості речовини взагалі не реагують із киснем. Серед металів – це платина й золото, а серед неметалів – інертні гази (неон, аргон тощо) і галогени (хлор, бром, йод).
Добування зі складних речовин
Велика кількість складних речовин також здатні горіти в кисні. Під час горіння складної речовини утворюються оксиди всіх елементів, з яких складається ця речовина. Наприклад, унаслідок горіння метану СН4 утворюються два оксиди: карбон(ІV)
СН4 + 2O2 → СO2 + 2Н2O.
Сірководень H2S – газ із запахом гнилих яєць – згорає в кисні також з утворенням двох оксидів: сульфур(ІV) оксиду та гідроген оксиду:
Для промисловості велике значення мають реакції згорання сульфідів металів, тому що під час цих реакцій утворюються два цінних оксиди – сульфур(ІV) оксид та оксиди металічних елементів. Останні використовують для добування чистих металів:
З киснем також можуть взаємодіяти деякі оксиди. Елементи зі змінною валентністю здатні утворювати кілька оксидів. У цьому разі оксид з нижчою валентністю елемента може взаємодіяти з киснем з утворенням оксиду з вищою валентністю. Наприклад, Фосфор здатний утворювати фосфор(ІII) оксид (нижчий оксид) та фосфор(V) оксид (вищий оксид). У цьому разі нижчий оксид Р203 здатний взаємодіяти з киснем з утворенням вищого оксиду Р2O5:
Аналогічно ферум(ІІ) оксид може взаємодіяти з киснем з утворенням ферум(ІІІ) оксиду:
Дегідратація гідратів оксидів
Оксиди можна добувати також розкладанням (дегідратацією) гідратів оксидів: гідратів кислотних оксидів (кислот) та гідратів основних оксидів (гідроксидів):
Такі реакції відбуваються при прожарюванні майже всіх гідроксидів, за винятком гідроксидів лужних елементів (Натрію та Калію). У такий спосіб можна добути оксиди навіть тих елементів, які у вигляді простих речовин не реагують із киснем, наприклад Ауруму:
Дегідратацію оксигеновмісних кислот (гідратів кислотних оксидів) проводять нагріванням у присутності фосфор(V) оксиду (речовини, що “жадібно” поглинає воду):
Такі кислоти, як карбонатна Н2СO3, сульфітна H2SO3 та силікатна H2SiO3, легко перетворюються в оксиди навіть при незначному нагріванні:
Термічний розклад солей
Оксиди також утворюються при розкладанні деяких солей оксигеновмісних кислот. При прожарюванні багатьох таких солей утворюються два оксиди: основний і кислотний (ангідрид кислоти, залишок якої утворює сіль).
Такі реакції протікають у тому випадку, якщо один із продуктів реакції (оксидів) є летким, наприклад SO2, СO2, SO3. А солі, утворені нелеткими оксидами, при прожарюванні не розкладаються, а лише плавляться. Якщо оксид, що утворюється при розкладанні, сам є термічно нестійкий, то утворюються ще й продукти його розпаду, наприклад:
Розкладанню при прожарюванні не піддаються солі Натрію та Калію. При нагріванні вони починають плавитися, а якщо й розкладаються, то за іншим принципом. Деякі із цих реакцій використовують у лабораторії для добування кисню:
