← Свойства оксидов

Получение оксидов

Шесть способов получить оксид — от простого горения до разложения солей.

3. Получение оксидов

Способ / Исходные вещества Описание процесса и уравнения реакций
1. Окисление металлов
Большинство металлов окисляются до устойчивых степеней окисления:
  • 4Al + 3O2 t°→ 2Al2O3
  • 2Mg + O2 t°→ 2MgO
    До (Лента магния)
    До: Магний
    После (Ослепительная вспышка)
    После: Горение
  • 2Cu + O2 t°→ 2CuO
Важно: Щелочные металлы образуют пероксиды (Na2O2) или надпероксиды (KO2):
  • 2Na + O2 → Na2O2
  • K + O2 → KO2
Для получения оксидов щелочных металлов используют косвенные методы (нагревание пероксида с металлом):
  • Na2O2 + 2Na t°→ 2Na2O
Железо образует железную окалину (смешанный оксид):
  • 3Fe + 2O2 t°→ Fe3O4
Не реагируют с кислородом при обычных условиях: Au, Pt, Pd, Ag.
2. Окисление неметаллов
Фосфор:
  • Избыток O2: 4P + 5O2 t°→ 2P2O5
  • Недостаток O2: 4P + 3O2 t°→ 2P2O3
Сера: Горит только до SO2 (для SO3 нужен катализатор):
  • S + O2 t°→ SO2
Углерод:
  • Избыток O2: C + O2 t°→ CO2
  • Недостаток O2: 2C + O2 t°→ 2CO
Кремний: Si + O2 t°→ SiO2
Азот: Окисляется только при ~2000°C или электроразряде:
  • N2 + O2 2000°C⇄ 2NO
Фтор, хлор, бром и инертные газы с кислородом не реагируют.
3. Окисление сложных веществ
(Сульфиды, гидриды и др.)
Сульфиды (обжиг):
  • Пирита: 4FeS2 + 11O2 t°→ 2Fe2O3 + 8SO2
  • Цинковой обманки: 2ZnS + 3O2 t°→ 2ZnO + 2SO2
Сероводород:
  • Избыток O2: 2H2S + 3O2 t°→ 2H2O + 2SO2
  • Недостаток O2: 2H2S + O2 t°→ 2H2O + 2S
Аммиак:
  • Без катализатора: 4NH3 + 3O2 t°→ 2N2 + 6H2O
  • С катализатором (Pt): 4NH3 + 5O2 t°→ 4NO + 6H2O
4. Разложение гидроксидов и кислот
Нерастворимые основания:
  • Cu(OH)2 t°→ CuO + H2O
    До (Голубой Cu(OH)₂)
    До: Гидроксид меди
    После (Черный CuO)
    После: Оксид меди
  • 2Fe(OH)3 t°→ Fe2O3 + 3H2O
Нерастворимые кислоты:
  • H2SiO3 t°→ SiO2 + H2O
Неустойчивые вещества (без нагревания):
  • H2CO3 → H2O + CO2↑
  • H2SO3 → H2O + SO2↑
5. Разложение солей
Карбонаты (кроме щелочных):
  • CaCO3 t°→ CaO + CO2↑
Нитраты:
  • 2Zn(NO3)2 t°→ 2ZnO + 4NO2↑ + O2↑
Сульфаты (только некоторые):
  • 2FeSO4 t°→ Fe2O3 + SO2↑ + SO3↑

Задание: Допишите и уравняйте реакции (ПОЛУЧЕНИЕ)

Уравнения

Допишите продукты реакций и расставьте коэффициенты:

  1. Na + O₂ →
  2. Fe + O₂ (нагревание) →
  3. P + O₂ (недостаток) →
  4. FeS₂ + O₂ (обжиг) →
  5. ZnS + O₂ (обжиг) →
  6. Cu(OH)₂ (t°) →
  7. Al(OH)₃ (t°) →
  8. H₂SiO₃ (t°) →
  9. CaCO₃ (t°) →
  10. Cu(NO₃)₂ (t°) →
  11. Ag + HNO₃ (конц) →
  12. CaCO₃ + SiO₂ (t°) →
  13. NH₃ + O₂ (Pt, t°) →
  14. H₂S + O₂ (недостаток) →
  15. CuO + CO (t°) →

Ответ:

  1. $2Na + O₂ → Na₂O₂ (пероксид натрия)$
  2. $3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄ (железная окалина)$
  3. $4P + 3O₂ → 2P₂O₃$
  4. $4FeS₂ + 11O₂ → 2Fe₂O₃ + 8SO₂$
  5. $2ZnS + 3O₂ → 2ZnO + 2SO₂$
  6. $Cu(OH)₂ → CuO + H₂O$
  7. $2Al(OH)₃ → Al₂O₃ + 3H₂O$
  8. $H₂SiO₃ → SiO₂ + H₂O$
  9. $CaCO₃ → CaO + CO₂↑$
  10. $2Cu(NO₃)₂ → 2CuO + 4NO₂↑ + O₂↑$
  11. $Ag + 2HNO₃(конц) → AgNO₃ + NO₂↑ + H₂O$
  12. $CaCO₃ + SiO₂ → CaSiO₃ + CO₂↑$
  13. $4NH₃ + 5O₂ → 4NO + 6H₂O$
  14. $2H₂S + O₂ → 2S + 2H₂O$
  15. $CuO + CO → Cu + CO₂$