ในทางปฏิบัติ ทุกองค์ประกอบของระบบธาตุของเมนเดเลเยฟสามารถสร้างออกไซด์หรือออกไซด์ ซึ่งเป็นสารประกอบไบนารีที่มีอะตอมออกซิเจนในโมเลกุลของพวกมัน ในทางกลับกันคลาสของสารประกอบอนินทรีย์เหล่านี้แบ่งออกเป็นหลายกลุ่ม: ออกไซด์พื้นฐาน, กรด, แอมโฟเทอริกและออกไซด์ที่ไม่แยแส จุดประสงค์ของบทความของเราคือเพื่อศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของออกไซด์ ตลอดจนการใช้งานจริงและความสำคัญต่อมนุษย์
วิธีการรับ
ปฏิกิริยาเคมีหลักสำหรับการได้รับออกไซด์คือปฏิกิริยาโดยตรงของโลหะหรืออโลหะกับออกซิเจน
H2 + O2=H2O (ปฏิกิริยาระเบิด)
4K + O2=2K2O
วิธีอื่นๆ ของการเกิดออกไซด์รวมถึงการเผาไหม้ของสารที่ซับซ้อน เช่น ไฮโดรคาร์บอน มันจบลงด้วยการผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ ระหว่างการสลายตัวทางความร้อนของเบสที่ไม่ละลายน้ำหรือเกลือ: คาร์บอเนต, ไนเตรต, ออกไซด์ก็ถูกปล่อยออกมาเช่นกัน ตัวอย่างของปฏิกิริยาดังกล่าวได้รับด้านล่าง:
- Fe(OH)2=เฟO+H2O เหล็ก(II) ออกไซด์
- 2KNO3=2KNO2 + O2↑
ลักษณะทางกายภาพ
สถานะของการรวมตัวของสารประกอบไบนารีของออกซิเจนกับโลหะหรืออโลหะอาจแตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น คาร์บอนออกไซด์ ไนโตรเจนไดออกไซด์ ซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) เป็นก๊าซ ของเหลวคือน้ำ ซัลฟิวริกแอนไฮไดรด์ และโลหะออกไซด์เป็นของแข็ง ความสามารถในการละลายของสารประกอบก็แตกต่างกันเช่นกัน ให้เรายกตัวอย่างของออกไซด์ที่มีปฏิกิริยากับน้ำในระดับต่างๆ ดังนั้น คาร์บอนไดออกไซด์จะละลายในน้ำที่อุณหภูมิห้องในอัตราส่วน 1:1 ไนตริกออกไซด์ (II) จะละลายได้เล็กน้อย และซิลิกอนไดออกไซด์จะไม่ละลายอย่างสมบูรณ์
ออกไซด์พื้นฐาน
หากโมเลกุลของสารมีอะตอมของโลหะทั่วไป แสดงว่ามีคุณสมบัติพื้นฐาน สารจะทำปฏิกิริยากับกรดและกรดออกไซด์รวมทั้งน้ำ ตัวอย่างเช่น แคลเซียมออกไซด์สามารถทำปฏิกิริยากับกรดเปอร์คลอริกได้:
2HCl + CaO=CaCl2 + H2O.
ผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยาจะเป็นเกลือและน้ำปานกลาง หากแคลเซียมออกไซด์ชนิดเดียวกันทำปฏิกิริยากับคาร์บอนมอนอกไซด์ เราก็จะได้สารหนึ่งชนิด - เกลือ
CaO + CO2=CaCO3.
คุณสมบัติของออกไซด์ที่เกิดจากโลหะถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ ดังนั้นแคลเซียมออกไซด์หรือที่เรียกว่าปูนขาวหรือปูนขาวจึงมีความสำคัญเป็นวัตถุดิบในการผลิตปูนขาว แคลเซียมไฮดรอกไซด์ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเป็นปูนอาคาร น้ำมะนาวใช้เป็นตัวบ่งชี้การมีอยู่ของโมเลกุลคาร์บอนไดออกไซด์ในสารละลาย
ตัวอย่างออกไซด์ที่ประกอบเป็นแร่เหล็ก ได้แก่ FeO และ Fe2O3 - แร่เหล็กสีน้ำตาลและแร่เหล็กแม่เหล็ก ในเตาหลอมเหลว พวกเขาจะลดลงด้วยโค้กและคาร์บอนออกไซด์และได้รับโลหะผสมของเหล็กและคาร์บอน - เหล็กหล่อ ในกระบวนการแปรรูปต่อไปในอุตสาหกรรมโลหการ เหล็กเกรดต่างๆ จะถูกหลอมรวม ซึ่งรวมถึงเหล็กอัลลอยด์
ปฏิกิริยากับน้ำของออกไซด์ของโลหะอัลคาไลหรือโลหะอัลคาไลน์เอิร์ททำให้เกิดการผลิตอัลคาไล
ลักษณะของกรดออกไซด์
ออกไซด์ของไนโตรเจน คาร์บอน ซัลเฟอร์ ซิลิกอน ฯลฯ ก่อตัวเป็นกลุ่มของออกไซด์ที่เป็นกรด คุณสมบัติทางเคมีของออกไซด์คือปฏิกิริยากับด่าง ออกไซด์พื้นฐาน และน้ำ ผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาระหว่างโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์และคาร์บอนไดออกไซด์จะเป็นโพแทสเซียมคาร์บอเนตและน้ำ ถ้าโซเดียมเบสกับซิลิกอนไดออกไซด์ทำปฏิกิริยากัน เราก็จะได้โซเดียมซิลิเกตกับน้ำ
กรดออกไซด์บางชนิดทำปฏิกิริยากับน้ำ ผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาจะเป็นกรดที่สอดคล้องกัน (คาร์บอน):
CO2 + H2O=H2CO 3.
กรดออกไซด์ ซึ่งเราจะยกตัวอย่างต่อไปนี้มีความสำคัญ ดังนั้นซัลฟิวริกแอนไฮไดรด์ SO3 - ของเหลวไม่มีสีเป็นวัตถุดิบสำหรับการผลิตภาคอุตสาหกรรมกรดซัลเฟต - ผลิตภัณฑ์หลักของอุตสาหกรรมเคมี สารประกอบไนโตรเจน เช่น NO2 ถูกใช้เพื่อผลิตกรดไนเตรต นอกจากไนโตรเจนไดออกไซด์แล้ว น้ำและออกซิเจนยังมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาอีกด้วย กรดไนตริกที่ได้จากปฏิกิริยาของไนโตรเจนออกไซด์กับน้ำใช้ในการผลิตปุ๋ยแร่ วัตถุระเบิด สีย้อม ยารักษาโรค พลาสติก ฯลฯ
สารประกอบแอมโฟเทอริก
ออกไซด์ ซึ่งรวมถึงอะตอมของสังกะสีหรืออะลูมิเนียม เช่น สังกะสีหรืออะลูมิเนียม มีคุณสมบัติทางเคมีคู่ สามารถทำปฏิกิริยากับกรดและด่างได้ ในกรณีนี้ ผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยาจะเป็นเกลือปานกลาง นี่คือคำอธิบายคุณสมบัติทางกายภาพของแอมโฟเทอริกออกไซด์บางตัวอย่างที่เราจะพิจารณา ดังนั้น Al2O3 คือคอรันดัม เป็นสารแข็งที่มีจุดหลอมเหลวถึง 2050 องศา ในธรรมชาติ ออกไซด์เป็นส่วนหนึ่งของอลูมินา และยังสร้างผลึกสี ซึ่งเป็นอัญมณีล้ำค่า เช่น ทับทิมและไพลิน
สังกะสีออกไซด์ ZnO เป็นผลึกไม่มีสี ที่อุณหภูมิ 1800 ° กลายเป็นสถานะไอ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการระเหิด สารนี้ไม่ละลายในน้ำ เมื่อฝุ่นละอองที่สูดดมเข้าไปทำให้เกิดพิษ ซิงค์ออกไซด์พบการใช้งานเป็นวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ในการผลิตสี หนังเทียม ในด้านการแพทย์ ในทางทันตกรรม - เป็นวัสดุอุดฟัน
ในบทความของเรา เราศึกษาการจำแนกประเภทของออกไซด์ คุณสมบัติทางเคมีและทางกายภาพของพวกมัน และรวมถึงงานอุตสาหกรรม
