Kupata oksidi na sifa zake

2024 Mwandishi: Angel Austin | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-02 17:56

Vitu vinavyounda msingi wa ulimwengu wetu wa kimwili vinaundwa na aina tofauti za elementi za kemikali. Nne kati yao ni za kawaida zaidi. Hizi ni hidrojeni, kaboni, nitrojeni na oksijeni. Kipengele cha mwisho kinaweza kushikamana na chembe za metali au zisizo za metali na kuunda misombo ya binary - oksidi. Katika makala yetu, tutajifunza mbinu muhimu zaidi za kupata oksidi katika maabara na sekta. Pia zingatia sifa zao za kimsingi za kimwili na kemikali.

Hali ya jumla

Oksidi, au oksidi, zipo katika hali tatu: gesi, kioevu na kigumu. Kwa mfano, kundi la kwanza linajumuisha misombo inayojulikana na kuenea katika asili kama dioksidi kaboni - CO₂, monoksidi kaboni - CO, dioksidi sulfuri - SO_{2 na wengine. Katika awamu ya kioevu, kuna oksidi kama vile maji - H}2_{O, anhidridi ya sulfuriki - SO}3_{, nitriki oksidi - N} 2 _O3_{. RisitiOksidi ambazo tumezitaja zinaweza kutengenezwa kwenye maabara, lakini monoksidi kaboni na trioksidi ya sulfuri pia huzalishwa kibiashara. Hii ni kutokana na matumizi ya misombo hii katika mizunguko ya kiteknolojia ya kuyeyusha chuma na uzalishaji wa asidi ya sulfate. Monoxide ya kaboni hutumika kupunguza chuma kutoka ore, na anhidridi ya sulfuriki huyeyushwa katika asidi ya salfati na oleamu huchimbwa.}

Uainishaji wa oksidi

Kuna aina kadhaa za dutu zenye oksijeni, zinazojumuisha vipengele viwili. Sifa za kemikali na mbinu za kupata oksidi zitategemea ni mali gani kati ya makundi yaliyoorodheshwa. Kwa mfano, dioksidi kaboni, ambayo ni oksidi ya asidi, hupatikana kwa mchanganyiko wa moja kwa moja wa kaboni na oksijeni, kufanya mmenyuko wa oxidation ngumu. Dioksidi kaboni pia inaweza kutolewa wakati wa kubadilishana kwa chumvi ya asidi ya kaboniki na asidi kali isokaboni:

HCl + Na₂CO₃=2NaCl + H₂O + CO ₂

Alama mahususi ya oksidi za asidi ni ya aina gani? Huu ndio mwingiliano wao na alkali:

SO₂ + 2NaOH → Na₂SO₃ + H _2O

oksidi za amphoteric na zisizotengeneza chumvi

Oksidi zisizojali, kama vile CO au N_{2O, hazina uwezo wa kuathiriwa na kusababisha kutengenezwa kwa chumvi. Kwa upande mwingine, oksidi nyingi za asidi zinaweza kuguswa na maji kuunda asidi. Walakini, hii haiwezekani kwa oksidi ya silicon. Inafaa kupata asidi ya silicate moja kwa moja.njia: kutoka kwa silicates kukabiliana na asidi kali. Amphoteric itakuwa misombo ya binary na oksijeni ambayo inaweza kukabiliana na alkali na asidi. Tutajumuisha misombo ifuatayo katika kundi hili - hizi ni oksidi zinazojulikana za alumini na zinki.}

Kupata oksidi za sulfuri

Katika michanganyiko yake yenye oksijeni, salfa huonyesha sifa tofauti. Kwa hivyo, katika dioksidi ya sulfuri, fomula yake ambayo ni SO_{2, ni tetravalent. Katika maabara, dioksidi ya sulfuri huzalishwa katika mmenyuko kati ya asidi ya salfati na hidrosulfite ya sodiamu, mlinganyo wake ambao ni}

NaHSO₃ + H₂SO₄ → NaHSO₄ + SO₂ + H_2O

Njia nyingine ya kuchimba SO_{2 ni mchakato wa redox kati ya shaba na asidi ya salfati yenye ukolezi mkubwa. Mbinu ya tatu ya kimaabara kwa ajili ya utengenezaji wa oksidi za sulfuri ni mwako wa moshi wa sampuli ya dutu rahisi ya salfa:}

Cu + 2H₂SO₄=CuSO₄ + SO ₂ + 2H_2O

Katika viwanda, dioksidi ya salfa inaweza kupatikana kwa kuchoma madini ya zinki au risasi yenye salfa, na pia kwa kuchoma pyrite FeS₂. Dioksidi ya sulfuri inayopatikana kwa njia hii hutumika kwa uchimbaji wa trioksidi ya sulfuri SO₃ na zaidi - asidi ya sulfate. Dioksidi ya sulfuri pamoja na vitu vingine hufanya kazi kama oksidi yenye sifa za asidi. Kwa mfano, mwingiliano wake na maji husababisha kuundwa kwa asidi ya sulfite H₂SO_3:

SO₂ + H₂O=H₂SO ₃

Maoni haya yanaweza kutenduliwa. Kiwango cha kutengana kwa asidi ni cha chini, kwa hivyo kiwanja kinawekwa kama elektroliti dhaifu, na asidi ya sulfuri yenyewe inaweza kuwepo tu katika suluhisho la maji. Molekuli za dioksidi ya sulfuri huwa ndani yake kila wakati, ambayo hutoa dutu harufu kali. Mchanganyiko wa majibu ni katika hali ya mkusanyiko sawa wa athari na bidhaa, ambazo zinaweza kubadilishwa kwa kubadilisha hali. Kwa hivyo, wakati alkali imeongezwa kwenye suluhisho, majibu yataendelea kutoka kushoto kwenda kulia. Iwapo dioksidi ya salfa itatolewa kutoka kwa tufe ya mmenyuko kwa kupasha joto au kupuliza kupitia mchanganyiko wa nitrojeni ya gesi, msawazo unaobadilika utahamia kushoto.

Anhidridi ya sulfuriki

Hebu tuendelee kuzingatia sifa na mbinu za kupata oksidi za sulfuri. Ikiwa dioksidi ya sulfuri imechomwa, matokeo yake ni oksidi ambayo sulfuri ina hali ya oxidation ya +6. Ni trioksidi ya sulfuri. Kiwanja kiko katika awamu ya kioevu, hukauka haraka katika mfumo wa fuwele kwenye joto chini ya 16 °C. Dutu ya fuwele inaweza kuwakilishwa na marekebisho kadhaa ya allotropic ambayo hutofautiana katika muundo wa kimiani ya kioo na pointi za kuyeyuka. Anhydride ya sulfuri inaonyesha mali ya wakala wa kupunguza. Ikiingiliana na maji, huunda erosoli ya asidi ya sulfate, kwa hivyo, katika tasnia, H₂SO_{4 huzalishwa kwa kuyeyusha anhidridi ya sulfuriki katika salfati iliyokolea. asidi. Matokeo yake, oleum huundwa. Kuongeza maji ndani yake, na kupata myeyusho wa asidi ya sulfuriki.}

oksidi za kimsingi

Baada ya kusoma sifa na uzalishaji wa oksidisalfa, inayotokana na kundi la misombo ya binary yenye asidi na oksijeni, zingatia misombo ya oksijeni ya vipengele vya metali.

Oksidi za kimsingi zinaweza kubainishwa kwa ishara kama vile uwepo katika molekuli za chembe za metali za vikundi vidogo vya vikundi vya kwanza au vya pili vya mfumo wa upimaji. Wao huainishwa kama ardhi ya alkali au alkali. Kwa mfano, oksidi ya sodiamu - Na_{2O inaweza kuitikia ikiwa na maji, na kusababisha uundaji wa hidroksidi za kemikali - alkali. Walakini, mali kuu ya kemikali ya oksidi za kimsingi ni mwingiliano na asidi ya kikaboni au isokaboni. Inakwenda na malezi ya chumvi na maji. Asidi hidrokloriki ikiongezwa kwenye oksidi ya shaba iliyopakwa poda, tutapata mmumunyo wa rangi ya samawati-kijani wa kloridi ya shaba:}

CuO + 2HCl=CuCl₂ + H_2O