Биздин физикалык дүйнөбүздүн негизин түзгөн заттар химиялык элементтердин ар кандай түрлөрүнөн турат. Алардын төртөө эң кеңири таралган. Бул суутек, көмүртек, азот жана кычкылтек. Акыркы элемент металлдардын же металл эместердин бөлүкчөлөрү менен байланышып, бинардык бирикмелерди - оксиддерди түзө алат. Биздин макалада биз лабораторияда жана өндүрүштө оксиддерди алуунун эң маанилүү ыкмаларын изилдейбиз. Алардын негизги физикалык жана химиялык касиеттерин да эске алыңыз.
Жыйынтык абалы
Оксиддер же оксиддер үч абалда болот: газ, суюк жана катуу. Мисалы, биринчи топко көмүр кычкыл газы - CO2, көмүртек кычкылы - СО, күкүрттүн диоксиди - SO2 сыяктуу жаратылышта кеңири таралган кошулмалар кирет. жана башкалар. Суюк фазада суу сыяктуу оксиддер бар - H2O, күкүрттүү ангидрид - SO3, азот оксиди - N 2 O3. КвитанцияБиз атаган оксиддерди лабораторияда жасоого болот, бирок көмүртек кычкылы менен күкүрт үч кычкылы коммерциялык жактан да өндүрүлөт. Бул бул бирикмелерди темир эритуунун жана сульфат кислотасын алуунун технологиялык циклдеринде колдонуу менен шартталган. Көмүртек кычкылы рудадан темирди азайтуу үчүн колдонулат, ал эми күкүрттүү ангидрид сульфат кислотасында эритип, олеум казылып алынат.
Оксиддердин классификациясы
Эки элементтен турган кычкылтекти камтыган заттардын бир нече түрү бар. Химиялык касиеттери жана оксиддерди алуу ыкмалары зат саналып өткөн топтордун кайсынысына таандык экендигине жараша болот. Мисалы, кычкыл оксиди болгон көмүр кычкыл газы көмүртектин кычкылтек менен түз кошулушунан, катуу кычкылдануу реакциясын жүргүзүп алынат. Көмүр кычкыл газы көмүр кычкылынын жана күчтүү органикалык эмес кислоталардын туздарын алмаштырууда да бөлүнүп чыгышы мүмкүн:
HCl + Na2CO3=2NaCl + H2O + CO 2
Кышкыл оксиддери кандай реакцияга кирет? Бул алардын щелочтор менен өз ара аракеттенүүсү:
SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H 2O
Амфотердик жана туз түзбөгөн оксиддер
Индиференттүү оксиддер, мисалы, СО же N2O, туздардын пайда болушуна алып келүүчү реакцияларга жөндөмдүү эмес. Башка жагынан алып караганда, көпчүлүк кычкыл оксиддер кислоталарды пайда кылуу үчүн суу менен реакцияга алат. Бирок кремний оксиди үчүн бул мүмкүн эмес. Силикат кислотасын кыйыр түрдө алуу максатка ылайыктуу.жолу: күчтүү кислоталар менен реакцияга кирген силикаттардан. Амфотердик щелочтор жана кислоталар менен реакцияга жөндөмдүү кычкылтек менен бинардык кошулмалар болот. Бул топко төмөнкү кошулмаларды киргизебиз - булар алюминий менен цинктин белгилүү оксиддери.
Күкүрт оксиддерин алуу
Кычкылтек менен кошулмаларында күкүрт ар кандай валенттүүлүгүн көрсөтөт. Ошентип, формуласы SO2 болгон күкүрт диоксидинде ал тетраваленттүү. Лабораторияда күкүрт диоксиди сульфат кислотасы менен натрий гидросульфитинин ортосундагы реакцияда пайда болот, анын теңдемеси
NaHSO3 + H2SO4 → NaHSO4 + SO2 + H2O
SO2 бөлүп алуунун дагы бир жолу - бул жез менен жогорку концентрациядагы сульфат кислотасынын ортосундагы редокс процесси. Күкүрт оксиддерин өндүрүүнүн үчүнчү лабораториялык ыкмасы – бул жөнөкөй күкүрт затынын үлгүсүн күйгүзүү:
Cu + 2H2SO4=CuSO4 + SO 2 + 2H2O
Өнөр жайда күкүрттүн диоксидин күкүрт камтыган минералдар цинк же коргошун, ошондой эле FeS2 пиритти күйгүзүү аркылуу алууга болот. Бул ыкма менен алынган күкүрт кычкыл газы SO3 жана андан ары - сульфат кислотасын алуу үчүн колдонулат. Күкүрттүн диоксиди башка заттар менен өзүн кычкылдык касиетке ээ оксид сыяктуу алып жүрөт. Мисалы, анын суу менен өз ара аракеттенүүсү сульфит кислотасынын пайда болушуна алып келет H2SO3:
SO2 + H2O=H2SO 3
Бул реакция кайра кайтарылат. Кислотанын диссоциациялануу даражасы төмөн, ошондуктан кошулма алсыз электролит катары классификацияланат, ал эми күкүрт кислотасынын өзү суудагы эритмеде гана болушу мүмкүн. Анда күкүрт кычкыл газынын молекулалары дайыма болот, алар затка курч жыт берет. Реакциялашуучу аралашма реакцияга кирүүчү заттар менен продуктылардын бирдей концентрациясында болот, ал шарттарды өзгөртүү менен жылдырылышы мүмкүн. Ошентип, щелочту эритмеге кошкондо реакция солдон оңго карай жүрөт. Эгерде күкүрттүн диоксиди ысытуу же газ түрүндөгү азот аралашмасы аркылуу үйлөө аркылуу реакция шарынан чыгарылса, динамикалык тең салмактуулук солго жылат.
Күкүрттүү ангидрид
Күкүрт оксиддерин алуунун касиеттерин жана ыкмаларын карап чыгалы. Эгерде күкүрттүн диоксиди күйсө, натыйжада күкүрттүн кычкылдануу даражасы +6 болгон оксид пайда болот. Бул күкүрт триоксиди. Кошумча суюк фазада, 16°С төмөн температурада кристалл түрүндө тез катууланат. Кристаллдык зат кристалл торчосунун түзүлүшү жана эрүү чекиттери боюнча айырмаланган бир нече аллотроптук модификациялар менен көрсөтүлүшү мүмкүн. Күкүрт ангидриди калыбына келтирүүчү касиетин көрсөтөт. Суу менен өз ара аракеттенип, сульфат кислотасынын аэрозолун түзөт, ошондуктан өнөр жайда H2SO4 концентраттык сульфатта күкүрт ангидриддерин эритүү жолу менен алынат. кислота. Натыйжада олеум пайда болот. Ага суу кошуп, күкүрт кислотасынын эритмесин алыңыз.
Негизги оксиддер
оксиддердин касиеттерин жана алынышын изилдепкычкылтек менен кислоталуу бинардык бирикмелердин тобуна кирген күкүрт металл элементтеринин кычкылтек кошулмаларын карап көрөлү.
Негизги оксиддерди мезгилдик системанын биринчи же экинчи топторунун негизги подгруппаларынын металл бөлүкчөлөрүнүн молекулаларында болушу сыяктуу белги менен аныктоого болот. Алар щелочтуу же щелочтуу жер болуп бөлүнөт. Мисалы, натрий оксиди - Na2O суу менен реакцияга кирип, химиялык агрессивдүү гидроксиддер – щелочтор пайда болот. Бирок, негизги оксиддердин негизги химиялык касиети органикалык же органикалык эмес кислоталар менен өз ара аракеттенүү болуп саналат. Бул туздун жана суунун пайда болушу менен коштолот. Эгер ак порошок жез кычкылына туз кислотасын кошсок, жез хлоридинин көк-жашыл эритмесин табабыз:
CuO + 2HCl=CuCl2 + H2O
Катуу эрибеген гидроксиддерди жылытуу негизги оксиддерди алуунун дагы бир маанилүү жолу болуп саналат:
Ca(OH)2 → CaO + H2O
Шарттары: 520-580°C.
Биздин макалабызда кычкылтек менен болгон бинардык бирикмелердин эң маанилүү касиеттерин, ошондой эле лабораторияда жана өнөр жайда оксиддерди алуу ыкмаларын карап чыктык.
