Оксиды. Класс сложных веществ

1.

Презентация
Ипатовой А.Н.
Лицей № 344

2.

3.

Это класс сложных веществ , состоящих из атомов 2
видов , один из которых кислород .Оксиды- бинарные
соединения ( эти вещества состоят из 2 химических
элементов .)
SO2- сернистый газ или
сернистый ангидрид
H2O- оксид водорода или
вода

4.

P2O5-оксид фосфора
или фосфорный
ангидрид
СаО-оксид кальция
СО2-оксид углерода
или углекислый газ

5.

Оксиды в лаборатории и в промышленности
получают самыми разными способами . Один из них
– получение оксидов из простых веществ .
Нередко это химические реакции
горения. Горение- это бурная
химическая реакция , которая
сопровождается выделением тепла и
света .
Рассмотрим горение в кислороде серы , угля
,фосфора ,железа . Какие признаки реакции горения
наблюдаем?

6.

Химическое превращение можно записать с помощью
слов:
Сера+ кислород →сернистый газ
Железо + кислород→железная окалина
Химическое превращение можно
записать с помощью химических
формул:
S+ O2 →SO2
Fe + O2→Fe3O4

7.

Уголь
Кислород
Углекислый газ
С
О2
СО2
Запись химического явления с
помощью формул

8.

Вещества , которые вступают в хим.
реакцию , называются
Вещества , которые получаются в хим. реакции
, называются
С
О2
Реагенты: уголь и кислород
СО2
Продукт:углекислый газ

9.

Вещество можно назвать несколькими способами :
Это названия веществ с давних времен или те ,
которым ученые дали «свои» имена.
Это названия веществ по особым правилам ,
принятым учеными всего мира .
Оксиды называются так: слово « оксид» + название другого
элемента по-русски в родительном падеже .
CuO- оксид (чего?) меди. СО2- оксид
углерода.

10.

Если элемент образует несколько оксидов , то
после международного названия указывают в
скобках римскими цифрами важную
характеристику элемента в этом веществе –
валентность.
Если формула оксида имеет вид
ЭО ,то называют так
Монооксид + название элемента по-русски в род. падеже
Если формула оксида имеет вид
ЭО2 ,то называют так
диоксид + название элемента по-русски в род. падеже

11.

Если формула оксида имеет вид ЭО3 ,то называют
триоксид + название элемента по-русски в род. падеже
Если формула оксида имеет вид ЭО4 ,то называют
тетраоксид + название элемента по-русски в род.
падеже
Сернистый газ
Оксид серы (IV)
Диоксид
Диоксид серы
серы

12.

NO2
Оксид азота
(IV)
Cl2O
Диоксид азота
CO2
Оксид
хлора (I)
Оксид углерода
(IV)
Диоксид углерода
Углекислый газ

13.

N2O3
H2O
Оксид азота (III)
Оксид
Азотистый ангидрид
водорода
вода
Cl2O7
Оксид хлора (VII)
Хлорный ангидрид

14.

CuO
Cu2O
Оксид
Оксид
меди
(II)
FeO
Оксид
железа
(II)
меди (I)
UO3
Оксид
урана
(VI)
Триокси
д
урана

15.

16.

Безразличные
(индиффирентные)
Эти оксиды не взаимодействуют с водой ( прямо
или косвенно) им не соответствуют гидроксиды
Примеры
:N2O
Оксид азота (I)
NO
Закись азота,
веселящий газ
Оксид азота (II)
Монооксид азота
Бесцветный
газ со
сладковаты
м запахом
Бесцветный
газ без
вкуса и
запаха

17.

CO
Оксид углерода (II)
Монооксид углерода
Угарный газ
Бесцветный газ без
вкуса и запаха, очень
ядовит,так как выводит
из строя молекулы
гемоглобина.
Основные
Эти оксиды взаимодействуют с
водой
( прямо или косвенно) им
соответствуют
гидроксидыНепосредственно
с водой реагируют
оксиды металлов,
которые главным подгруппам
I и II групп ( оксиды
основания
щелочных и щелочноземельных металлов).

18.

Оксид щелочного (щелочноземельного )
металла + вода основание-щелочь
Na2O + H2O = 2NaOH
CaO + H2O = Ca(OH)2
Чтобы получить нерастворимое основание
из соответствующего оксида, проводят 2
реакции:
А) реакцию оксида с кислотой с
образованием растворимой соли
Б) реакцию этой соли со щелочью

19.

CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2+Na2SO4

20.

Основный оксид при спекании с кислотным
оксидом дает соль. При такой реакции
соединения степени окисления элементов
не меняются.
CuO+SO3=CuSO4
Оксид меди
(II)
Оксид серы (VI)Сульфат меди
(II)
CaO+CO2=CaCO3
Оксид
кальция
Оксид
Карбонат
углерода(IV) кальция

21.

Основные оксиды взаимодействуют с
кислотами с образованием соли и воды.
PbO+2HNO3=Pb(NO3)2+H2O
Оксид свинца Азотная
кислота
Нитрат свинца

22.

Основные оксиды взаимодействуют с
амфотерными оксидами также с образованием
соли , при этом элемент в основном оксиде входит
в состав катиона соли.
CaO+ZnO=CaZnO2
Оксид
кальция
Оксид цинка
Оксид натрия
Оксид
алюминия
Цинкат кальция
Na2O+Al2O3=2NaAlO2
Метаалюмин
ат натрия

23.

Кислотные
Эти оксиды взаимодействуют
с водой
( прямо или косвенно) им
соответствуют гидроксидыкислоты
Кислотные оксиды образуют
неметаллы( элементы главных
подгрупп), а также металлы(элементы
побочных подгрупп) с максимальной
степенью окисления (она = №

24.

Кислотный оксид + вода
гидроксид-кислота
SO2 + H2O = H2SO3
Оксид серы (IV)
Сернистая
кислота
CO2 + H2O = H2CO3
Оксид углерода (IV)
Угольная кислота

25.

Иногда кислотные оксиды непосредственно не
взаимодействуют с водой для получения
кислоты проводят 2 реакции:
1)Спекание кислотного оксида с основным.
2) Взаимодействие этой соли с сильной кислотой.
SiO2+Na2O=Na2SiO3
Оксид кремния Оксид натрия
Силикат натрия
Na2SiO3+2HCl=2NaCl+ H2SiO3
Соляная
Кремниевая
кислота
кислота

26.

Кислотный оксид при спекании с основным
оксидом дает соль. При такой реакции
соединения степени окисления элементов не
меняются.
N2O5+2Na2O=2Na2NO3
Оксид азота(V)
Нитрат натрия
Mn2O7+K2O=2KMnO4
Оксид марганца(VII)
Перманганат калия

27.

Кислотные оксиды взаимодействуют с
основаниями-щелочами с образованием соли
и воды.
2NaOH+SO3=Na2SO4+H2O
Гидроксид
натрия
Оксид серы(VI) Сульфат
натрия
6CsOH+P2O5=2Cs3PO4+3H2O
Гидроксид
цезия
Оксид
Фосфат
фосфора(V)
цезия

28.

Кислотные оксиды взаимодействуют с
амфотерными оксидами также с
образованием соли , при этом элемент в
кислотном оксиде входит в состав аниона
соли (кислотного остатка).
SO2+ZnO=ZnSO3
Оксид серы(IV) Оксид цинка Сульфит цинка
P2O5+Al2O3=2AlPO4
Оксид
фосфора(V)
Фосфат
алюминия

29.

Амфотерные
Эти оксиды являются нерастворимыми в воде,
но в зависимости от других реагентов
являются либо основными, либо кислотными.
в зависимости от условий соответствующий
гидроксид либо основание, либо кислота.
SO3+ZnO=ZnSO4
Оксид серы(VI)
Сульфат цинка
H2SO4+ZnO=ZnSO4+H2O
Серная кислотаОксид цинка

30.

Вывод: с кислотным оксидом и кислотой
амфотерный оксид цинка ведет себя как
основный оксид.
CuO+ZnO=CuZnO2
Оксид меди
(II)
Цинкат
меди (II)
2NaOH+ZnO=Na2ZnO2+H2O
Гидрокси
д
Цинкат
натрия
натрия
Вывод: с основным оксидом и щелочью
амфотерный оксид цинка ведет себя как
кислотный оксид.
Подробнее смотри отдельную презентацию
про амфотерные соединения.

31.

Здесь в качестве примеров будут приведены
некоторые важные в промышленности
реакции.
Это 1 стадия
производства серной
кислоты из самородной
серы.
S+O2=SO2(сернистый
S0-4ē S+4
2O0+4ē 2O-2
газ)
4
1
Восстановитель,окисляет
4
1
Окислитель,восстанавливает

32.

2Mg+O2=2MgO(оксид
магния)
Mg0-2ē Mg+2
2O0+4ē 2O-2
4
2
Восстановитель,окисляется
Окислитель,восстанавливаетс
2 1
Магний сгорает с яркой вспышкой, поэтому в
старину эту реакцию использовали при
фотографировании.
N2+O2=2NO(монооксид
азота)

33.

2N0-4ē 2N+2
2O0+4ē 2O-2
4
1
4
1
Восстановитель,окисляется
Окислитель,восстанавливается
Эта реакция идет в природе в очень жестких условиях: в
грозовом разряде. Таким образом азот из атмосферы
переходит в почву с дождями и служит для питания
растений ( круговорот азота в природе). В царское время
эта реакция служила 1 стадией производства азотных
удобрений и проводилась в электрической дуге. Но это
было энергетически невыгодно.
Некоторые значимые оксиды не получаются при
непосредственном взаимодействии с кислородом,
поэтому надо степень окисления нужного элемента
взаимодействием с окислителем или наоборот,
степень окисления нужного элемента
взаимодействием с восстановителем.

34.

2SO2+O2=2SO3
(серный ангидрид)
S+4-2ē S+6
4
2
Восстановитель,окисляется
2O0+4ē 2O-2
2
1
Окислитель,восстанавливается
Эта реакция - 2 стадия производства «королевы
кислот» -серной кислоты. Идет она в жестких
условиях: температуре и давлении, а также при
наличии особого вещества-катализатора. Это
Pt, Fe, V2O5. Катализатор не только
скорость реакции, но и позволяет ей протекать
( это селективный катализатор).

35.

4NH3+5O2=4NO+6H2O
N-3-5ē N+2
2O0+4ē 2O-2
4
5
Восстановитель,окисляется
Окислитель,восстанавливается
Эта реакция называется каталитическое
окисление аммиака. Это современный
способ получения NO для производства
азотной кислоты и азотных удобрений
(2 стадия этого производства) . Этот
способ > энергетически выгоден, но
чтобы эта реакция осуществилась,
необходим селективный катализатор –

36.

2NO+O2=2NO2
(диоксид азота)
N+2-2ē N+4
2O0+4ē 2O-2
4
2
2
1
Восстановитель,окисляется
Окислитель,восстанавливается
Это 3 стадия производства азотной
кислоты. Эта реакция идет
самопроизвольно, без подвода
энергии.
Мы рассмотрели реакции с окислителем
( в этих реакциях окислитель кислород). Теперь рассмотрим реакции
с восстановителями.

37.

2Fe2O3+C=4FeO+CO2
C0-4ē C+4
Fe+3+ē Fe+2
1
Восстановитель,окисляется
4
Окислитель,восстанавливается
Эта реакция очень важная: это 2 стадия
доменного процесса , когда из руды с помощью
кокса или угарного газа (СО)
восстанавливается железо до простого
вещества.
FeO+CO=Fe+CO2

38.

Cr2O3+Al=Al2O3 +Cr
Cr+3+3ē Cr0
3 1
Окислитель,восстанавливается
Al0-3ē Al+3
3 1
Восстановитель,окисляется
Еще одна важная металлургическая
реакция: металлотермия. Металлвосстановитель взаимодействует с
оксидом тугоплавкого металла, при этом
выделяется столько энергии в ходе
реакции, что ценный тугоплавкий металл
восстанавливается до простого вещества.
Такая реакция называется алюмотермия.

39.

Эти реакции не имеют промышленного значения,
но важны в лабораторной практике.
Нерастворимые в воде основания
самопроизвольно или при небольшом нагревании
разлагаются на соответствующий оксид и воду
Cu(OH)2=CuO+H2O
2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O
Внимание: степени окисления в таких
веществах не меняются.

40.

Нестойкие кислоты самопроизвольно или
при небольшом нагревании разлагаются на
соответствующий оксид и воду.
H2SO3=SO2 +H2O
Сернистая
кислота
Диоксид серы
Угольная
кислота
Углекислый
газ
H2CO3=CO2 +H2O
2HClO=Cl2O +H2O
Хлорноватиста
я кислота
Оксид хлора (I)

41.

Это не окислительно-восстановительные
реакции, приводящие к образованию 2
оксидов.
CaCO3=CO2 +CaO
Карбонат
кальция
Оксид
кальция
Это промышленная реакция
прокаливания известняка. Продуктами
являются углекислый газ и
применяемая в строительстве
негашеная известь или пушонка (оксид

42.

2HClO4+P2O5=2HPO3+Cl2O7
Хлорная
кислота
Оксид МетафосфорнаяХлорны
фосфора(V
й
кислота
)
Это не окислительно-восстановительнаяангидри
реакция. А вот другое водоотнимающее д
средство- серная кислота-способна выступать
как окислитель.
2 HBr+H2SO4=Br2+SO2+2H2O
Бромоводород
(Восстановител
ь)
бром
Оксид серы (IV)

43.

Полезные ископаемые
Fe2O3
Красный железняк
2Fe2O3*3H2O
MnO2 Пиролюзит
Браунит
Mn2O2
Бурый железняк
Руды
марганц
а
Руды
желез
а

44.

SnO2
Al2O3
Bi2O3
Оловянный
камень(оловянная руда)
Корунд (ископаемое алюминия)
Висмутовая охра (ископаемое
висмута и природная краска)
Природные оксиды
неметаллов,имеющие значение в
промышленности.
CO
SO2
Угарный газ ( восстановитель в
металлургии)
Сернистый газ из вулканов
(производство серной кислоты).

45.

SiO2
Кварцевый песок (производство стекла,
строительные работы, производство
кремнийорганических соединений),
кварц (производство особых стекол,
пропускающих ультрафиолетовые лучи),
горный хрусталь ( изготовление
украшений и декоративной посуды).
Природные «смеси»оксидов,
имеющие значение в
промышленности.
Al2O3*2SiO2*2H2O
Каолин ( производство
фарфора, фаянса,
алюминия).
K2O*3Al2O3*6SiO2*2H2O
Слюда белая ( заслонки для
промышленных печей).

46.

Распорядилась так природа,
Что окислитель-кислород
Давным- давно и год за годом
Легко оксиды создает.
А что относится к оксидам?
Обыкновенная вода.
Оксидов очень много видов:
Речной песок, слюда,руда.
В оксидах разберись однажды
В самом составе вещества:
Есть кислород в оксиде каждом,
А элементов только два.

47.

Подмигнув лиловым глазом, сера сразу стала газом.
Газ такой бывает редко, он удушливый и едкий.
Сера, сера, сера «S»! 32 атомный вес.
Сера в воздухе горит, образует ангидрид.
Ангидрид вонючий газ, слезы капают из глаз!
SO2

48.

Загорелся всем на диво
Фосфор в колбочке красиво.
Получаем, надо знать,
Ангидрид Р2О5.