2024年3月6日发(作者:黄世仁比喻什么样的人)
成盐氧化物
氧化物属于化合物(当然也一定是纯净物)。其构成中只含两种元素,其中一种一定为氧元素,另一种若为金属元素,则称为金属氧化物;若另一种不为金属元素,则称之为非金属氧化物。[1]
我们知道,碱跟酸反应生成盐和水,碱跟某些非金属氧化物反应,也生成盐和水。
比如:
2naoh+co2=na2co3+h2o
ca(oh)2+so3=caso4+h2o
上述反应表明:二氧化碳,三氧化硫跟酸的性质相似,因此,人们把二氧化碳,三氧化硫这样能跟碱反应生成且只生成盐和水的氧化物,称为碱性氧化物。
非金属氧化物大多数就是酸性氧化物,完全相同如co等。
酸性氧化物不一定是非金属氧化物。(如mn2o7)
与水反应
酸性氧化物大多数能跟水直接化合生成酸。
比如:
co2+h2o=h2co3
so3+h2o=h2so4
sio2则不能直接与水反应生成h2sio3。
不平衡酸也可以受到热分解分解成酸性氧化物。
例如:
h2co3=(冷却)co2↑+h2o
h2so4=(加热)so3↑+h2o
在这里二氧化碳、三氧化硫可以看作就是碳酸、硫酸水解后的生成物,叫作酸酐。
可以说,酸性氧化物都是酸酐。
与碱反应
酸性氧化物可以与碱发生反应生成盐和水。
例子如本“酸性氧化物”目录下第3,4行所列于。
与碱性氧化物反应
一定条件下,碱性氧化物和酸性氧化物反应分解成盐。
例如:
cao+co2=caco3
cao+sio2=(高温)casio3
我们晓得,碱跟酸反应分解成盐和水,酸跟某些金属氧化物反应,也分解成盐和水。
例如:
2hcl+cuo=cucl2+h2o
3h2so4+fe2o3=fe2(so4)3+3h2o
上述反应说明,氧化铜,氧化铁跟碱的性质相近。因此,人们把氧化铜,氧化铁这样能够跟酸反应分解成且只分解成盐和水的氧化物,称作碱性氧化物。(sio2可以与hf反应,但sio2就是酸性氧化物(sio2可以与hf反应就是sio2的特性,与它就是碱性氧化物或酸性氧化物毫无关系))(碱性氧化物包含开朗金属氧化物和其他金属的低价氧化物,如na2o、cao、bao、cro、mno等)
金属氧化物大多数是碱性氧化物,例外如mn2o7(酸性氧化物),al2o3(两性氧化物),zno(两性氧化物),mno2(两性氧化物)等。
虽然酸性氧化物不一定不为金属氧化物(如mn2o7),但我们可以说道,碱性氧化物一定就是金属氧化物。
与水反应
碱性氧化物的对应水化物就是碱,对应碱为可溶性碱的碱性氧化物能够跟水轻易单质分解成碱。
然而,可溶性碱不多,所以能跟水直接化合生成碱的碱性氧化物并不多,常见的有k2o,na2o,bao,cao等。
化学式例如:
k2o+h2o=2koh
na2o+h2o=2naoh
bao+h2o=ba(oh)2
cao+h2o=ca(oh)2
只从理论上讲,碱性氧化物可以视为对应碱脱水后的产物。
不溶性碱则可以受到热分解分解成对应的碱性氧化物和水。
例如:
cu(oh)2=(冷却)cuo+h2o
与酸反应
碱性氧化物可以与酸出现反应分解成盐和水。
例子如本“碱性氧化物”目录下第3,4行所列。
与酸性氧化物反应
一定条件下,碱性氧化物和酸性氧化物反应生成盐。
比如:
cao+co2=caco3
cao+sio2=(高温)casio3
与盐反应
碱性氧化物通常不与正盐、碱式盐反应,但可以与酸式盐反应。
例如:
na2o+2nahso4=2na2so4+h2o
因为是临界元素,所以既有一定金属性,也有一定非金属性,同时能与强酸强碱反应,故称之为两性,对应水化物也是两性氢氧化物。
如al2o3,zno,mno2等。
以al2o3为例:
al2o3+ 6hcl= 2alcl3+ 3h2o
al2o3+ 2naoh = 2naalo2+ h2o
中性氧化物/未成盐氧化物
不能跟酸反应生成盐和水,又不能跟碱反应生成盐和水的氧化物叫做中性氧化物/不成盐氧化物。
如h2o、no、no2、co等属中性氧化物/未成盐氧化物。
二氧化氮是不成盐氧化物的原因是锰和氮的含氧酸中这两种元素的化合价都不是+4 。(硝酸根对应的氧化物是五氧化二氮而不是二氧化氮,或者说,硝酸的酸酐是五氧化二氮而不是二氧化氮)
这里须要表明的就是:有些未成盐氧化物在一定条件下就是可以“成盐”的。
尽管一氧化碳能跟氢氧化钠起反应,生成甲酸的钠盐。但是在生成盐时没有生成水,所以一氧化碳仍属于不成盐氧化物。
繁杂氧化物/假氧化物
关于这类氧化物,说法很不统一,所以分为复杂氧化物和假氧化物。
定义就是由多种氧化物混合而变成的氧化物,于是问题就去了:
有些人抓住“混合而成”,说它是混合物,而氧化物明显是属于纯净物的,于是它就不是氧化物了,就叫假氧化物了。假氧化物不是氧化物。
按此观点,氧化铁和氧化亚铁的混合物看起来像fe3o4,但其实就是混合物。
有些人抓住“……的氧化物”,说它是氧化物,而氧化物明显是属于纯净物的,于是它就是纯净物,也是氧化物了,结构又比较复杂,就叫复杂氧化物。复杂氧化物是氧化物。
按此观点,fe3o4可以看作feo·fe2o3,就是清澈物。
可以说,有些元素和氧的二元化合物,从分子组成上看是氧化物,但实际并不是氧化物且结构比较复杂。目前中学化学教学中仍然称之为氧化物是有一定道理的,考虑到了中学化学教学的实际情况和学生的知识水平,如果在中学阶段就告诉学生其实际组成,必将增加学生在认识上的混乱。[2]
过氧化物,由于分子中所含过氧基或过氧离子而得其名。此外具备极弱酸性的过氧化氢与碱促进作用也可以分解成过氧化物。因此,过氧化物也可以看做就是过氧化氢的盐。能够分解成过氧化物的金属,主要就是碱金属和碱土金属。
过氧化钠
过氧化钠就是钠在氧气或空气中冷却的产物之一,纯品过氧化钠为白色,但通常看见的过氧化钠呈圆形淡黄色,原因就是反应过程中分解成了少量逊于氧化钠。过氧化钠易潮解、存有腐蚀性,应当密封留存;具备弱水解性,可以用以染料纺织类物品、麦杆、羽毛等。[3]
金属性特别活泼的碱金属和碱土金属,在一定条件下,在过量的氧气中燃烧时,可生成比过氧化物含氧量更高的氧化物,我们称之为超氧化物。另外,超氧化氢也属于超氧化物。超氧化物中的超氧离子,是分子作为一个整体获得一个电子后形成的,因此稳定性很差,是很强的还原剂。
逊于氧化钾
超氧化钾是一种一级氧化剂,在许多方面类似于第i族金属过氧化物。遇易燃物、有机物、还原剂等会引起燃烧甚至爆炸。遇水或水蒸气产生大量热量,同样可能发生爆炸。吸湿性极强,与水剧烈反应生成氧及可被进一步分解的碱性过氧化物溶液。具有顺磁性。[4]
常用的臭氧化物大都就是比较开朗的碱金属的氧化物,比如ko3、cso3、rbo3等。它们就是通过臭氧与碱金属氢氧化物反应制取而得其名的。碱金属的臭氧化物在常温下缓慢水解,分解成超氧化物与氧气。
臭氧化钾
潮湿的k的氢氧化物与o3反应可以分解成臭味氧化物:
6koh + 4o3= 4ko3+ 2koh·h2o + o2
臭味氧化钾为橘红色顺磁性晶体,可以看作氧的固态载体,被用做高能氧化剂。在室温下置放,可以缓慢水解为逊于氧化钾和氧气。[5]
类似
这类化合物从它们的分子共同组成来看合乎氧化物的定义,但是氧元素在分子中的化合价分别为+2和+1价,就是电子的提供者而不是获得者,因而不称为氧化物。为了表明合乎氧化物定义而又不属于氧化物的现象,我们表示这类化合物为相似氧化物。
比如 氟氧化合物 现已知有二氟化氧(of2)、二氟化二氧(o2f2)、二氟化三氧(o3f2)、二氟化四氧(o4f2)及二氟化五氧(o5f2)。
除二氟化氧外,其他氟氧化物均不平衡。二氟化氧就是将近无色或淡黄色气体。
分类总结
①按与水解再分的另一种元素的类型分成金属氧化物与非金属氧化物
②按成键类型或组成粒子类型分为离子型氧化物与共价型氧化物
离子型氧化物:部分开朗金属元素构成的氧化物如na2o、cao等
共价型氧化物:部分金属元素和所有非金属元素的氧化物如mno2、hgo、so2、clo2
等
③按照氧的水解态分成普通氧化物(氧的水解态为-2)、过氧化物(氧的水解态为-1)、超氧化物(氧的水解态为-1/2)和臭氧化物(氧的水解态为-1/3)
④按照酸碱性及是否与水生成盐,以及生成的盐分为酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物、中性氧化物、复杂氧化物
特别注意
离子型氧化物都是强电解质,共价型氧化物都是非电解质。
制取编辑
氧化物通常可以用金属直接燃烧(直接氧气氧化)法、还原法、热分解法等来制备。详见:氧化物的制备。
本文发布于:2024-03-06 21:00:25,感谢您对本站的认可!
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