לפני שנתחיל לדבר על התכונות הכימיות של תחמוצות, עלינו לזכור שכל התחמוצות מחולקות ל-4 סוגים, כלומר בסיסיים, חומציים, אמפוטריים ולא יוצרים מלחים. על מנת לקבוע את סוג תחמוצת כלשהי, ראשית עליכם להבין האם מדובר בתחמוצת מתכת או שאינה מתכתית לפניכם, ולאחר מכן להשתמש באלגוריתם (צריך ללמוד אותו!) המובא בטבלה הבאה :

תחמוצת לא מתכת	תחמוצת מתכת
1) מצב חמצון של לא מתכת +1 או +2 מסקנה: תחמוצת שאינה יוצרת מלח יוצא מן הכלל: Cl 2 O אינה תחמוצת שאינה יוצרת מלח	1) מצב חמצון מתכת +1 או +2 מסקנה: תחמוצת מתכת היא בסיסית חריג: BeO, ZnO ו-PbO אינם תחמוצות בסיסיות
2) מצב החמצון גדול או שווה ל-+3 מסקנה: תחמוצת חומצה חריג: Cl 2 O היא תחמוצת חומצית, למרות מצב החמצון של כלור +1	2) מצב חמצון מתכת +3 או +4 מסקנה: תחמוצת אמפוטרית חריג: BeO, ZnO ו-PbO הם אמפוטריים, למרות מצב החמצון +2 של המתכות 3) מצב חמצון מתכת +5, +6, +7 מסקנה: תחמוצת חומצה

בנוסף לסוגי התחמוצות שצוינו לעיל, נציג גם שני תת-סוגים נוספים של תחמוצות בסיסיות, על סמך פעילותם הכימית, כלומר תחמוצות בסיסיות פעילותו תחמוצות בסיסיות נמוכות פעילות.

• ל תחמוצות בסיסיות פעילותאנו כוללים תחמוצות של מתכות אלקליות ואדמה אלקליין (כל היסודות מקבוצות IA ו-IIA, למעט מימן H, בריליום Be ומגנזיום Mg). לדוגמה, Na 2 O, CaO, Rb 2 O, SrO וכו'.
• ל תחמוצות בסיסיות נמוכות פעילותנכלול את כל התחמוצות העיקריות שאינן נכללות ברשימה תחמוצות בסיסיות פעילות. לדוגמה, FeO, CuO, CrO וכו'.

הגיוני להניח שתחמוצות בסיסיות פעילות נכנסות לרוב לתגובות שפחות פעילות לא.
יש לציין שלמרות העובדה שהמים הם למעשה תחמוצת של לא מתכת (H 2 O), תכונותיהם נחשבות בדרך כלל במנותק מתכונות תחמוצות אחרות. הדבר נובע מהתפוצה העצומה הספציפית שלהם בעולם שסביבנו, ולכן ברוב המקרים מים אינם מגיב, אלא מדיום בו יכולות להתקיים אינספור פעילויות. תגובה כימית. עם זאת, לעתים קרובות הוא לוקח חלק ישיר בטרנספורמציות שונות, בפרט, כמה קבוצות של תחמוצות מגיבות עם זה.

אילו תחמוצות מגיבות עם מים?

מכל התחמוצות עם מים לְהָגִיב רק:
1) כל התחמוצות הבסיסיות הפעילות (תחמוצות של מתכת אלקלית ומתכת אלקלית);
2) כל תחמוצות החומצה, למעט דו תחמוצת הסיליקון (SiO 2);

הָהֵן. מהאמור לעיל עולה שעם מים בדיוק לא להגיב:
1) כל התחמוצות הבסיסיות הפעילות הנמוכות;
2) כל התחמוצות האמפוטריות;
3) תחמוצות שאינן יוצרות מלח (NO, N 2 O, CO, SiO).

היכולת לקבוע אילו תחמוצות יכולות להגיב עם מים גם ללא היכולת לכתוב את משוואות התגובה המתאימות כבר מאפשרת לך לקבל נקודות עבור כמה שאלות בחלק המבחן של הבחינה המאוחדת.

עכשיו בואו נבין איך תחמוצות מסוימות מגיבות עם מים, כלומר. בואו נלמד לכתוב את משוואות התגובה המתאימות.

תחמוצות בסיסיות פעילות, מגיבים עם מים, יוצרים הידרוקסידים המתאימים להם. נזכיר שתחמוצת המתכת המקבילה היא הידרוקסיד המכיל את המתכת באותו מצב חמצון כמו התחמוצת. כך, למשל, כאשר התחמוצות הבסיסיות הפעילות K +1 2 O ו-Ba +2 O מגיבות עם מים, נוצרים ההידרוקסידים המקבילים להן K +1 OH ו-Ba +2 (OH) 2:

K2O + H2O = 2KOH- אשלגן הידרוקסיד

BaO + H 2 O = Ba(OH) 2- בריום הידרוקסיד

כל ההידרוקסידים התואמים לתחמוצות בסיסיות פעילות (תחמוצות מתכת אלקליות ותחמוצות מתכת אלקליות) שייכים לאקליות. אלקליים הם כולם הידרוקסידי מתכת המסיסים מאוד במים, כמו גם סידן הידרוקסיד Ca(OH) 2 המסיס בצורה גרועה (כחריג).

האינטראקציה של תחמוצות חומציות עם מים, כמו גם התגובה של תחמוצות בסיסיות פעילות עם מים, מובילה להיווצרות הידרוקסידים המתאימים. רק במקרה של תחמוצות חומציות הן תואמות לא לתחמוצות בסיסיות, אלא להידרוקסידים חומציים, הנקראים לעתים קרובות יותר. חומצות המכילות חמצן. נזכיר שהתחמוצת החומצית המקבילה היא חומצה המכילה חמצן המכילה יסוד יוצר חומצה באותו מצב חמצון כמו בתחמוצת.

לפיכך, אם אנו, למשל, רוצים לרשום את המשוואה לאינטראקציה של תחמוצת חומצי SO 3 עם מים, קודם כל עלינו לזכור את הבסיסיות שנלמדו בתוך מערכת של ביהס, חומצות המכילות גופרית. אלו הן מימן גופרתי H 2 S, H 2 SO 3 גופרתי וחומצות H 2 SO 4 גופריתיות. חומצת מימן גופרתי H 2 S, כפי שקל לראות, אינה מכילה חמצן, ולכן ניתן לשלול מיד את היווצרותה במהלך האינטראקציה של SO 3 עם מים. מבין החומצות H 2 SO 3 ו- H 2 SO 4, רק חומצה גופרתית H 2 SO 4 מכילה גופרית במצב חמצון +6, כמו בתחמוצת SO 3. לכן, בדיוק זה יווצר בתגובה של SO 3 עם מים:

H 2 O + SO 3 = H 2 SO 4

באופן דומה, התחמוצת N 2 O 5, המכילה חנקן במצב חמצון +5, המגיבה עם מים, יוצרת חומצה חנקתית HNO 3, אך בשום מקרה לא חנקתי HNO 2, שכן בחומצה חנקתית מצב החמצון של חנקן זהה לזה של N 2 O 5, שווה ל-+5, ובחנקן - +3:

N +5 2 O 5 + H 2 O = 2HN +5 O 3

אינטראקציה של תחמוצות זו עם זו

קודם כל, אתה צריך להבין בבירור את העובדה שבין תחמוצות יוצרות מלח (חומציות, בסיסיות, אמפוטריות), תגובות כמעט אף פעם לא מתרחשות בין תחמוצות מאותה מעמד, כלומר. ברוב המוחלט של המקרים, אינטראקציה בלתי אפשרית:

1) תחמוצת בסיסית + תחמוצת בסיסית ≠

2) תחמוצת חומצה + תחמוצת חומצה ≠

3) תחמוצת אמפוטרית + תחמוצת אמפוטרית ≠

בעוד אינטראקציה בין תחמוצות השייכות ל סוגים שונים, כלומר כמעט תמיד דולפיםתגובות בין:

1) תחמוצת בסיסית ותחמוצת חומצית;

2) תחמוצת אמפוטרית ותחמוצת חומצה;

3) תחמוצת אמפוטרית ותחמוצת בסיסית.

כתוצאה מכל האינטראקציות הללו, המוצר הוא תמיד מלח ממוצע (רגיל).

הבה נבחן את כל זוגות האינטראקציות הללו ביתר פירוט.

כתוצאה מהאינטראקציה:

Me x O y + תחמוצת חומצה,כאשר Me x O y - תחמוצת מתכת (בסיסית או אמפוטרית)

נוצר מלח המורכב מקטיון המתכת Me (מהמקורי Me x O y) ו שאריות חומצהחומצה המקבילה לתחמוצת חומצה.

כדוגמה, בואו ננסה לרשום את משוואות האינטראקציה עבור זוגות הריאגנטים הבאים:

Na 2 O + P 2 O 5ו Al 2 O 3 + SO 3

בזוג הריאגנטים הראשון אנו רואים תחמוצת בסיסית (Na 2 O) ותחמוצת חומצית (P 2 O 5). בשני - תחמוצת אמפוטרית (Al 2 O 3) ותחמוצת חומצית (SO 3).

כפי שכבר הוזכר, כתוצאה מאינטראקציה של תחמוצת בסיסית/אמפוטרית עם חומצית, נוצר מלח המורכב מקטיון מתכת (מהתחמוצת הבסיסית/אמפוטרית המקורית) ושארית חומצית של החומצה המקבילה ל- תחמוצת חומצית מקורית.

לפיכך, האינטראקציה של Na 2 O ו- P 2 O 5 צריכה ליצור מלח המורכב מקטיונים Na + (מ Na 2 O) והשארית החומצית PO 4 3-, שכן התחמוצת P +5 2 O 5 מתאים לחומצה H 3 P +5 O4. הָהֵן. כתוצאה מאינטראקציה זו נוצר נתרן פוספט:

3Na 2 O + P 2 O 5 = 2Na 3 PO 4- נתרן פוספט

בתורו, האינטראקציה של Al 2 O 3 ו-SO 3 אמורה ליצור מלח המורכב מקטיונים Al 3+ (מ Al 2 O 3) והשייר החומצי SO 4 2-, שכן תחמוצת S +6 O 3 מתאים לחומצה H 2 S +6 O4. לפיכך, כתוצאה מתגובה זו, מתקבל אלומיניום גופרתי:

Al 2 O 3 + 3SO 3 = Al 2 (SO 4) 3- אלומיניום גופרתי

ספציפית יותר היא האינטראקציה בין תחמוצות אמפוטריות ותחמוצות בסיסיות. תגובות אלו מתבצעות ב טמפרטורה גבוהה, והתרחשותם אפשרית בשל העובדה שהתחמוצת האמפוטרית מקבלת למעשה את התפקיד של חומצית. כתוצאה מאינטראקציה זו, נוצר מלח בהרכב מסוים, המורכב מקטיון מתכת היוצר את התחמוצת הבסיסית המקורית ו"שייר חומצה"/אניון, הכולל את המתכת מהתחמוצת האמפוטרית. הנוסחה של "שארית חומצה"/אניון כזו היא השקפה כלליתניתן לכתוב כמו MeO 2 x - , כאשר Me היא מתכת מתחמוצת אמפוטרית, ו-x = 2 במקרה של תחמוצות אמפוטריות עם הנוסחה הכללית של הצורה Me +2 O (ZnO, BeO, PbO) ו-x = 1 - עבור תחמוצות אמפוטריות עם הנוסחה הכללית סוג Me +3 2 O 3 (לדוגמה, Al 2 O 3, Cr 2 O 3 ו Fe 2 O 3).

בואו ננסה לרשום את משוואות האינטראקציה כדוגמה

ZnO + Na 2 Oו Al 2 O 3 + BaO

במקרה הראשון, ZnO הוא תחמוצת אמפוטרית עם הנוסחה הכללית Me +2 O, ו- Na 2 O היא תחמוצת בסיסית טיפוסית. על פי האמור לעיל, כתוצאה מהאינטראקציה ביניהם, צריך להיווצר מלח המורכב מקטיון מתכת היוצר תחמוצת בסיסית, כלומר. במקרה שלנו, Na + (מ- Na 2 O) ו"שארית החומצה"/אניון עם הנוסחה ZnO 2 2-, שכן לתחמוצת האמפוטרית יש נוסחה כללית בצורה Me + 2 O. לפיכך, הנוסחה של ה- המלח שנוצר, בכפוף לתנאי הנייטרליות החשמלית של אחת מהיחידות המבניות שלו ("מולקולות") ייראה כמו Na 2 ZnO 2:

ZnO + Na 2 O = ל=> Na 2 ZnO 2

במקרה של זוג ריאגנטים Al 2 O 3 ו- BaO, החומר הראשון הוא תחמוצת אמפוטרית עם הנוסחה הכללית Me + 3 2 O 3, והשני הוא תחמוצת בסיסית טיפוסית. במקרה זה, נוצר מלח המכיל קטיון מתכת מהתחמוצת הראשית, כלומר. Ba 2+ (מ-BaO) ו"שארית החומצה"/אניון AlO 2 - . הָהֵן. הנוסחה של המלח שנוצר, בכפוף לתנאי הנייטרליות החשמלית של אחת מהיחידות המבניות שלו ("מולקולות"), תהיה בצורת Ba(AlO 2) 2, ומשוואת האינטראקציה עצמה תיכתב כך:

Al 2 O 3 + BaO = ל=> Ba(AlO 2) 2

כפי שכתבנו למעלה, התגובה מתרחשת כמעט תמיד:

Me x O y + תחמוצת חומצה,

כאשר Me x O y היא תחמוצת מתכת בסיסית או אמפוטרית.

עם זאת, יש לזכור שתי תחמוצות חומצה "דקיקות": פחמן דו חמצני(CO 2) וגופרית דו חמצנית (SO 2). "הקפדנות" שלהם טמונה בעובדה שלמרות ברור תכונות חומצה, הפעילות של CO 2 ו- SO 2 אינה מספיקה לאינטראקציה שלהם עם תחמוצות בסיסיות ואמפוטריות נמוכות פעילות. מבין תחמוצות המתכת, הם מגיבים רק עם תחמוצות בסיסיות פעילות(תחמוצות של מתכת אלקלית ומתכת אלקלית). לדוגמה, Na 2 O ו- BaO, בהיותם תחמוצות בסיסיות פעילות, יכולים להגיב איתם:

CO 2 + Na 2 O = Na 2 CO 3

SO 2 + BaO = BaSO 3

בעוד שהתחמוצות CuO ו-Al 2 O 3, שאינן קשורות לתחמוצות בסיסיות פעילות, אינן מגיבות עם CO 2 ו-SO 2:

CO 2 + CuO ≠

CO 2 + Al 2 O 3 ≠

SO 2 + CuO ≠

SO 2 + Al 2 O 3 ≠

אינטראקציה של תחמוצות עם חומצות

תחמוצות בסיסיות ואמפוטריות מגיבות עם חומצות. במקרה זה נוצרים מלחים ומים:

FeO + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2 O

תחמוצות שאינן יוצרות מלח אינן מגיבות עם חומצות כלל, ותחמוצות חומציות אינן מגיבות עם חומצות ברוב המקרים.

מתי תחמוצת חומצית מגיבה עם חומצה?

כאשר פותרים את החלק הרב-ברירותי של בחינת המדינה המאוחדת, עליך להניח בתנאי שתחמוצות חומצה אינן מגיבות עם כל תחמוצות חומצה, ולא עם חומצות, למעט במקרים הבאים:

1) דו תחמוצת הסיליקון, בהיותה תחמוצת חומצית, מגיבה עם חומצה הידרופלואורית, מתמוססת בה. בפרט, הודות לתגובה זו, ניתן להמיס זכוכית בחומצה הידרופלואורית. במקרה של עודף HF, למשוואת התגובה יש את הצורה:

SiO 2 + 6HF = H 2 + 2H 2 O,

ובמקרה של מחסור ב-HF:

SiO 2 + 4HF = SiF 4 + 2H 2 O

2) SO 2, בהיותה תחמוצת חומצית, מגיבה בקלות עם חומצה הידרוסולפידית H 2 S כמו פרופורציה משותפת:

S +4 O 2 + 2H 2 S -2 = 3S 0 + 2H 2 O

3) תחמוצת זרחן (III) P 2 O 3 יכולה להגיב עם חומצות מחמצנות, הכוללות חומצה גופרתית מרוכזת ו חומצה חנקתיתכל ריכוז. במקרה זה, מצב החמצון של זרחן עולה מ-+3 ל-+5:

P2O3	+	2H2SO4	+	H2O	=ל=>	2SO 2	+	2H3PO4
		(קונצרן)

3 P2O3	+	4HNO3	+	7 H2O	=ל=>	4לא	+	6 H3PO4
		(מְפוֹרָט)

2HNO3	+	3SO 2	+	2H2O	=ל=>	3H2SO4	+	2NO
(מְפוֹרָט)

אינטראקציה של תחמוצות עם הידרוקסידי מתכת

תחמוצות חומציות מגיבות עם הידרוקסיד מתכת, הן בסיסיות והן אמפוטריות. זה מייצר מלח המורכב מקטיון מתכת (מהמתכת הידרוקסיד המקורית) ושארית חומצה המתאימה לתחמוצת החומצה.

SO 3 + 2NaOH = Na 2 SO 4 + H 2 O

תחמוצות חומציות, המתאימות לחומצות רב-בסיסיות, יכולות ליצור מלחים נורמליים וחומציים עם אלקליות:

CO 2 + 2NaOH = Na 2 CO 3 + H 2 O

CO 2 + NaOH = NaHCO 3

P 2 O 5 + 6KOH = 2K 3 PO 4 + 3H 2 O

P 2 O 5 + 4KOH = 2K 2 HPO 4 + H 2 O

P 2 O 5 + 2KOH + H 2 O = 2KH 2 PO 4

תחמוצות "דקיקות" CO 2 ו- SO 2, שפעילותן, כאמור, אינה מספיקה לתגובתן עם תחמוצות בסיסיות ואמפוטריות נמוכות פעילות, בכל זאת מגיבות עם רוב הידרוקסיד המתכת המקביל. ליתר דיוק, פחמן דו חמצני וגופרית דו חמצני מגיבים עם הידרוקסידים בלתי מסיסים בצורה של השעיה שלהם במים. במקרה זה, רק הבסיס Oמלחים טבעיים הנקראים הידרוקסיקרבונטים והידרוקסוסולפיטים, ויצירת מלחים ביניים (רגילים) בלתי אפשרית:

2Zn(OH) 2 + CO 2 = (ZnOH) 2 CO 3 + H 2 O(בפתרון)

2Cu(OH) 2 + CO 2 = (CuOH) 2 CO 3 + H 2 O(בפתרון)

עם זאת, פחמן דו חמצני וגופרית דו חמצני אינם מגיבים כלל עם הידרוקסידי מתכת במצב חמצון +3, למשל, כגון Al(OH) 3, Cr(OH) 3 וכו'.

כמו כן, יש לציין כי דו תחמוצת הסיליקון (SiO 2) אינרטי במיוחד, נמצא לרוב בטבע בצורה של חול רגיל. תחמוצת זו היא חומצית, אך בין הידרוקסידי מתכת היא מסוגלת להגיב רק עם תמיסות מרוכזות (50-60%) של אלקליות, כמו גם עם אלקליות טהורות (מוצקות) במהלך היתוך. במקרה זה נוצרים סיליקטים:

2NaOH + SiO 2 = ל=> Na 2 SiO 3 + H 2 O

תחמוצות אמפוטריות מהידרוקסידי מתכות מגיבות רק עם אלקליות (הידרוקסידים של מתכות אלקליות ואדמה אלקליות). במקרה זה, כאשר התגובה מתבצעת בתמיסות מימיות, נוצרים מלחים מורכבים מסיסים:

ZnO + 2NaOH + H 2 O = Na 2- נתרן טטרהידרוקסוזין

BeO + 2NaOH + H 2 O = Na 2- נתרן טטרהידרוקסובריללט

Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O = 2Na- נתרן טטרה-הידרוקסיאלומינאט

Cr 2 O 3 + 6NaOH + 3H 2 O = 2Na 3- נתרן hexahydroxochromate (III)

וכאשר אותן תחמוצות אמפוטריות מתמזגות עם אלקליות, מתקבלים מלחים המורכבים מקטיון מתכת אלקלי או אדמה אלקליין ואניון מסוג MeO 2 x -, כאשר איקס= 2 במקרה של תחמוצת אמפוטרית מסוג Me +2 O and איקס= 1 לתחמוצת אמפוטרית בצורה Me 2 +2 O 3:

ZnO + 2NaOH = ל=> Na 2 ZnO 2 + H 2 O

BeO + 2NaOH = ל=> Na 2 BeO 2 + H 2 O

Al 2 O 3 + 2NaOH = ל=> 2NaAlO 2 + H 2 O

Cr 2 O 3 + 2NaOH = ל=> 2NaCrO 2 + H 2 O

Fe 2 O 3 + 2NaOH = ל=> 2NaFeO 2 + H 2 O

יש לציין כי ניתן להשיג בקלות מלחים המתקבלים על ידי מיזוג תחמוצות אמפוטריות עם אלקליות מוצקות מתמיסות של המלחים המורכבים המתאימים על ידי אידוי והסתייד לאחר מכן:

Na 2 = ל=> Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O

Na = ל=> NaAlO 2 + 2H 2 O

אינטראקציה של תחמוצות עם מלחים בינוניים

לרוב, מלחים בינוניים אינם מגיבים עם תחמוצות.

עם זאת, עליך ללמוד את החריגים הבאים לכלל זה, אשר נתקלים בהם לעתים קרובות בבחינה.

אחד מהיוצאים מן הכלל הללו הוא שתחמוצות אמפוטריות, כמו גם דו תחמוצת הסיליקון (SiO 2), כשהן מתמזגות עם סולפיטים וקרבונטים, מחליפים גזי גופרית דו חמצני (SO 2) ופחמן דו חמצני (CO 2) מהאחרונים, בהתאמה. לדוגמה:

Al 2 O 3 + Na 2 CO 3 = ל=> 2NaAlO 2 + CO 2

SiO 2 + K 2 SO 3 = ל=> K 2 SiO 3 + SO 2

כמו כן, תגובות של תחמוצות עם מלחים יכולות לכלול באופן מותנה את האינטראקציה של דו תחמוצת גופרית ופחמן דו חמצני עם תמיסות מימיות או השעיות של המלחים המתאימים - סולפיטים וקרבונטים, מה שמוביל להיווצרות מלחי חומצה:

Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O = 2NaHCO 3

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2

גם דו תחמוצת הגופרית כאשר עוברים דרכו תמיסות מימיותאו השעיה של קרבונטים מחליפה מהם פחמן דו חמצני בשל העובדה שחומצה גופרתית היא חומצה חזקה ויציבה יותר מחומצה פחמנית:

K 2 CO 3 + SO 2 = K 2 SO 3 + CO 2

ORR הכולל תחמוצות

הפחתת תחמוצות מתכת ולא מתכת

בדיוק כפי שמתכות יכולות להגיב עם תמיסות של מלחים של מתכות פחות פעילות, ולעקור את האחרונות בצורה חופשית, תחמוצות מתכות כאשר הן מחוממות מסוגלות להגיב עם מתכות פעילות יותר.

נזכיר שניתן להשוות את הפעילות של מתכות או באמצעות סדרת הפעילות של מתכות, או, אם מתכת אחת או שתיים אינן בסדרת הפעילות, לפי מיקומן זו ביחס לזו בטבלה המחזורית: התחתונה ול- עזב את המתכת, כך היא פעילה יותר. כדאי גם לזכור שכל מתכת ממשפחת AHM ו-ALP תהיה תמיד פעילה יותר ממתכת שאינה נציגה של ALM או ALP.

בפרט, שיטת האלומינותרמיה, המשמשת בתעשייה להשגת מתכות קשות להפחתה כמו כרום ונדיום, מבוססת על אינטראקציה של מתכת עם תחמוצת של מתכת פחות פעילה:

Cr 2 O 3 + 2Al = ל=> Al 2 O 3 + 2Cr

במהלך התהליך האלונוטרמי נוצרת כמות עצומה של חום, והטמפרטורה של תערובת התגובה יכולה להגיע ליותר מ-2000 מעלות צלזיוס.

כמו כן, ניתן לצמצם את התחמוצות של כמעט כל המתכות הממוקמות בסדרת הפעילות מימין לאלומיניום למתכות חופשיות על ידי מימן (H 2), פחמן (C) ופחמן חד חמצני (CO) בחימום. לדוגמה:

Fe 2 O 3 + 3CO = ל=> 2Fe + 3CO 2

CuO+C= ל=> Cu + CO

FeO + H2 = ל=> Fe + H 2 O

יש לציין שאם למתכת יכולים להיות מספר מצבי חמצון, אם יש חוסר בחומר המצמצם בו משתמשים, אפשר גם התאוששות לא מלאהתחמוצות לדוגמה:

Fe 2 O 3 + CO =t o=> 2FeO + CO 2

4CuO + C = ל=> 2Cu 2 O + CO 2

תחמוצות של מתכות פעילות (אלקלי, אדמה אלקליין, מגנזיום ואלומיניום) עם מימן ופחמן חד חמצני לא להגיב.

עם זאת, תחמוצות של מתכות פעילות מגיבות עם פחמן, אך באופן שונה מתחמוצות של מתכות פחות פעילות.

במסגרת תוכנית בחינת המדינה המאוחדת, על מנת לא להתבלבל, יש להניח שכתוצאה מתגובת תחמוצות של מתכות פעילות (עד Al כולל) עם פחמן, היווצרות מתכת אלקלית חופשית, אלקלי. מתכת, Mg ו-Al בלתי אפשרי. במקרים כאלה, מתכת קרביד נוצר ו פחמן חד חמצני. לדוגמה:

2Al 2 O 3 + 9C = ל=> Al 4 C 3 + 6CO

CaO + 3C = ל=> CaC 2 + CO

לעתים קרובות ניתן להפחית תחמוצות של לא-מתכות על ידי מתכות לא-מתכות חופשיות. לדוגמה, בחימום, תחמוצות של פחמן וסיליקון מגיבות עם אלקלי, מתכות אדמה אלקליות ומגנזיום:

CO2 + 2Mg = ל=> 2MgO + C

SiO2 + 2Mg = ל=> Si + 2MgO

עם עודף של מגנזיום, האינטראקציה האחרונה יכולה גם להוביל להיווצרות סיליקיד מגנזיום Mg 2 Si:

SiO2 + 4Mg = ל=> Mg 2 Si + 2 MgO

ניתן להפחית בקלות יחסית תחמוצות חנקן אפילו עם מתכות פחות פעילות, כגון אבץ או נחושת:

Zn + 2NO = ל=> ZnO + N 2

NO 2 + 2Cu = ל=> 2CuO + N 2

אינטראקציה של תחמוצות עם חמצן

כדי שתוכל לענות על השאלה האם תחמוצת כלשהי מגיבה עם חמצן (O 2) במשימות של בחינת המדינה המאוחדת האמיתית, תחילה עליך לזכור כי תחמוצות שיכולות להגיב עם חמצן (מכאלו שאתה עשוי להיתקל בהם בבחינה עצמה) יכולים ליצור רק יסודות כימיים מהרשימה:

תחמוצות של כל יסודות כימיים אחרים שנמצאו בבחינת המדינה המאוחדת האמיתית מגיבות עם חמצן לא יהיה (!).

לשינון ויזואלי ונוח יותר של רשימת האלמנטים המפורטים לעיל, לדעתי, האיור הבא נוח:

כל היסודות הכימיים המסוגלים ליצור תחמוצות המגיבות עם חמצן (מאלה שנתקלו בבחינה)

קודם כל, בין האלמנטים המפורטים, יש לקחת בחשבון חנקן N, כי היחס בין התחמוצות שלו לחמצן שונה במידה ניכרת מהתחמוצות של יסודות אחרים ברשימה לעיל.

יש לזכור בבירור שחנקן יכול ליצור חמש תחמוצות בסך הכל, כלומר:

מכל תחמוצות החנקן שיכולות להגיב עם חמצן רקלא. תגובה זו מתרחשת בקלות רבה כאשר NO מעורבב עם שניהם חמצן טהור, ועם אוויר. במקרה זה, נצפה שינוי מהיר בצבע הגז מחסר צבע (NO) לחום (NO 2):

2NO	+	O2	=	2NO 2
חֲסַר צֶבַע				חום

על מנת לענות על השאלה - האם תחמוצת כלשהי של כל אחד מהיסודות הכימיים המפורטים לעיל מגיבה עם חמצן (כלומר. עם,סִי, פ, ס, Cu, Mn, Fe, Cr) — קודם כל, אתה צריך לזכור אותם בסיסימצב חמצון (CO). הנה הם :

לאחר מכן, עליך לזכור את העובדה שמבין התחמוצות האפשריות של היסודות הכימיים לעיל, רק אלה המכילים את היסוד במצב חמצון מינימלי מבין אלה שצוינו לעיל יגיבו עם חמצן. במקרה זה, מצב החמצון של היסוד עולה לקרוב ערך חיובימהאפשרי:

אֵלֵמֶנט	היחס בין התחמוצות שלולחמצן
עם	המינימום בין מצבי החמצון החיוביים העיקריים של פחמן שווה ל +2 , והחיובי הקרוב ביותר הוא +4 . לפיכך, רק CO מגיב עם חמצן מהתחמוצות C +2 O ו-C +4 O 2. במקרה זה התגובה מתרחשת: 2C +2 O + O 2 = ל=> 2C +4 O 2 CO 2 + O 2 ≠- התגובה בלתי אפשרית באופן עקרוני, כי +4 – הדרגה הגבוהה ביותרחמצון פחמן.
סִי	המינימום בין מצבי החמצון החיוביים העיקריים של סיליקון הוא +2, והחיובי הקרוב ביותר אליו הוא +4. לפיכך, רק SiO מגיב עם חמצן מהתחמוצות Si +2 O ו-Si +4 O 2. בשל תכונות מסוימות של התחמוצות SiO ו- SiO 2, אפשרי חמצון של רק חלק מאטומי הסיליקון בתחמוצת Si + 2 O. כתוצאה מהאינטראקציה שלו עם חמצן, נוצרת תחמוצת מעורבת המכילה גם סיליקון במצב חמצון +2 וגם סיליקון במצב חמצון +4, כלומר Si 2 O 3 (Si +2 O·Si +4 O 2): 4Si +2 O + O 2 = ל=> 2Si +2 ,+4 2 O 3 (Si +2 O·Si +4 O 2) SiO 2 + O 2 ≠- התגובה בלתי אפשרית באופן עקרוני, כי +4 - מצב החמצון הגבוה ביותר של סיליקון.
פ	המינימום מבין מצבי החמצון החיוביים העיקריים של זרחן הוא +3, והחיובי הקרוב ביותר אליו הוא +5. לפיכך, רק P 2 O 3 מגיב עם חמצן מהתחמוצות P +3 2 O 3 ו- P +5 2 O 5. במקרה זה, התגובה של חמצון נוסף של זרחן עם חמצן מתרחשת ממצב החמצון +3 למצב החמצון +5: P +3 2 O 3 + O 2 = ל=> P +5 2 O 5 P +5 2 O 5 + O 2 ≠- התגובה בלתי אפשרית באופן עקרוני, כי +5 - מצב החמצון הגבוה ביותר של זרחן.
ס	המינימום בין מצבי החמצון החיוביים העיקריים של גופרית הוא +4, ומצב החמצון החיובי הקרוב ביותר אליו הוא +6. לפיכך, רק SO 2 מגיב עם חמצן מהתחמוצות S +4 O 2 ו-S +6 O 3. במקרה זה התגובה מתרחשת: 2S +4 O 2 + O 2 = ל=> 2S +6 O 3 2S +6 O 3 + O 2 ≠- התגובה בלתי אפשרית באופן עקרוני, כי +6 - הדרגה הגבוהה ביותר של חמצון גופרית.
Cu	המינימום בין מצבי החמצון החיוביים של נחושת הוא +1, והערך הקרוב ביותר אליו הוא חיובי (והיחיד) +2. לפיכך, רק Cu 2 O מגיב עם חמצן מהתחמוצות Cu +1 2 O, Cu +2 O. במקרה זה, התגובה מתרחשת: 2Cu +1 2 O + O 2 = ל=> 4Cu +2 O CuO + O 2 ≠- התגובה בלתי אפשרית באופן עקרוני, כי +2 - מצב החמצון הגבוה ביותר של נחושת.
Cr	המינימום בין מצבי החמצון החיוביים העיקריים של כרום הוא +2, והחיובי הקרוב ביותר אליו הוא +3. לפיכך, רק CrO מגיב עם חמצן מהתחמוצות Cr +2 O, Cr +3 2 O 3 ו-Cr +6 O 3, תוך שהוא מחומצן על ידי חמצן למצב החמצון החיובי הבא (האפשרי), כלומר. +3: 4Cr +2 O + O 2 = ל=> 2Cr +3 2 O 3 Cr +3 2 O 3 + O 2 ≠- התגובה אינה ממשיכה, למרות העובדה שתחמוצת כרום קיימת ובמצב חמצון גדול מ-+3 (Cr +6 O 3). חוסר האפשרות להתרחש תגובה זו נובעת מהעובדה שהחימום הנדרש ליישום ההיפותטי שלה עולה בהרבה על טמפרטורת הפירוק של תחמוצת CrO 3. Cr +6 O 3 + O 2 ≠ —תגובה זו לא יכולה להתקדם באופן עקרוני, כי +6 הוא מצב החמצון הגבוה ביותר של כרום.
Mn	המינימום מבין מצבי החמצון החיוביים העיקריים של מנגן הוא +2, והחיובי הקרוב ביותר הוא +4. לפיכך, מהתחמוצות האפשריות Mn +2 O, Mn +4 O 2, Mn +6 O 3 ו-Mn +7 2 O 7, רק MnO מגיב עם חמצן, תוך שהוא מתחמצן על ידי חמצן למצב החמצון החיובי הבא (האפשרי) , t.e. +4: 2Mn +2 O + O 2 = ל=> 2Mn +4 O 2 בזמן: Mn +4 O 2 + O 2 ≠ו Mn +6 O 3 + O 2 ≠- תגובות אינן מתרחשות, למרות העובדה שיש תחמוצת מנגן Mn 2 O 7 המכילה Mn במצב חמצון גדול מ-+4 ו-+6. זאת בשל העובדה שנדרש לחמצון היפותטי נוסף של תחמוצות Mn +4 O2 ו-Mn +6 חימום O 3 חורג באופן משמעותי מטמפרטורת הפירוק של התחמוצות המתקבלות MnO 3 ו-Mn 2 O 7. Mn +7 2 O 7 + O 2 ≠- תגובה זו בלתי אפשרית באופן עקרוני, כי +7 - מצב החמצון הגבוה ביותר של מנגן.
Fe	המינימום בין מצבי החמצון החיוביים העיקריים של ברזל שווה ל +2 , והקרוב ביותר מבין האפשריים הוא +3 . למרות העובדה שלברזל יש מצב חמצון של +6, התחמוצת החומצית FeO 3, כמו גם חומצת "ברזל" המתאימה אינה קיימת. לפיכך, מבין תחמוצות הברזל, רק אותן תחמוצות המכילות Fe במצב חמצון +2 יכולות להגיב עם חמצן. זה או תחמוצת Fe +2 O, או תחמוצת ברזל מעורבת Fe +2 ,+3 3 O 4 (אבנית ברזל): 4Fe +2 O + O 2 = ל=> 2Fe +3 2 O 3אוֹ 6Fe +2 O + O 2 = ל=> 2Fe +2,+3 3 O 4 תחמוצת מעורבת Fe +2,+3 3 O 4 ניתן לחמצן ל- Fe +3 2 O 3: 4Fe +2,+3 3 O 4 + O 2 = ל=> 6Fe +3 2 O 3 Fe +3 2 O 3 + O 2 ≠ - תגובה זו בלתי אפשרית באופן עקרוני, כי אין תחמוצות המכילות ברזל במצב חמצון גבוה מ-+3.

תחמוצות חומציות

תחמוצות חומציות (אנהידרידים)- תחמוצות המציגות תכונות חומציות ויוצרות חומצות מתאימות המכילות חמצן. נוצר על ידי לא מתכות טיפוסיות וכמה אלמנטים מעבר. יסודות בתחמוצות חומציות מציגים בדרך כלל מצבי חמצון הנעים בין IV ל-VII. הם יכולים לקיים אינטראקציה עם כמה תחמוצות בסיסיות ואמפוטריות, למשל: תחמוצת סידן CaO, תחמוצת נתרן Na 2 O, תחמוצת אבץ ZnO, או תחמוצת אלומיניום Al 2 O 3 (תחמוצת אמפוטרית).

תגובות אופייניות

תחמוצות חומציות יכול להגיבעם:

SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4

2NaOH + CO 2 => Na 2 CO 3 + H 2 O

Fe 2 O 3 + 3CO 2 => Fe 2 (CO 3) 3

תחמוצות חומציות ניתן לרוכשומהחומצה המתאימה:

H 2 SiO 3 → SiO 2 + H 2 O

דוגמאות

• תחמוצת מנגן(VII) Mn 2 O 7;
• תחמוצת חנקן NO 2;
• תחמוצת כלור Cl 2 O 5, Cl 2 O 3

ראה גם

קרן ויקימדיה. 2010.

ראה מה זה "תחמוצות חומצה" במילונים אחרים:

תחמוצות מתכת- אלו תרכובות של מתכות עם חמצן. רבים מהם יכולים לשלב עם מולקולת מים אחת או יותר ליצירת הידרוקסידים. רוב התחמוצות הן בסיסיות מכיוון שההידרוקסידים שלהן מתנהגים כמו בסיסים. עם זאת, חלק... ... טרמינולוגיה רשמית

תחמוצת (אוקסיד, תחמוצת) תרכובת בינארית יסוד כימיעם חמצן במצב חמצון −2, שבו החמצן עצמו נקשר רק ליסוד הפחות אלקטרושלילי. היסוד הכימי חמצן הוא שני באלקטרושליליות... ... ויקיפדיה

פסל שנפגע מגשם חומצי גשם חומצי כל סוגי המשקעים המטאורולוגיים גשם, שלג, ברד, ערפל, גשם שוטף, בהם יש ירידה ב-pH של גשם עקב זיהום אוויר עם תחמוצות חומצה (בדרך כלל ... ויקיפדיה

אנציקלופדיה גיאוגרפית

תחמוצות- השילוב של יסוד כימי עם חמצן. על ידי תכונות כימיותכל התחמוצות מחולקות ליצירת מלח (לדוגמה, Na2O, MgO, Al2O3, SiO2, P2O5, SO3, Cl2O7) ולא יוצרות מלח (לדוגמה, CO, N2O, NO, H2O). תחמוצות יוצרות מלח מחולקות ל... ... מדריך למתרגם טכני

תחמוצות- כימיה תרכובות של יסודות עם חמצן (תחמוצות שם מיושן); אחד משיעורי הכימיה החשובים ביותר. חומרים. חמצן נוצר לרוב על ידי חמצון ישיר של חומרים פשוטים ומורכבים. לְמָשָׁל. חמצון נוצר במהלך חמצון של פחמימנים... ... אנציקלופדיה פוליטכנית גדולה

- (גשם חומצי), מאופיין ב תוכן מוגברחומצות (בעיקר גופרתיות); ערך חומציות<4,5. Образуются при взаимодействии атмосферной влаги с транспортно промышленными выбросами (главным образом серы диоксид, а также азота … אנציקלופדיה מודרנית

תרכובות של יסודות עם חמצן. בחמצן, מצב החמצון של אטום החמצן הוא Ch2. O. כולל את כל החיבורים. יסודות עם חמצן, למעט אלה המכילים אטומי O המחוברים זה לזה (פרוקסידים, סופראוקסידים, אוזונידים), וקומפ. פלואור עם חמצן... ... אנציקלופדיה כימית

גשם, שלג או גשם עם חומציות גבוהה. משקעים חומציים מתרחשים בעיקר משחרור תחמוצות גופרית וחנקן לאטמוספירה משריפת דלקים מאובנים (פחם, נפט וגז טבעי). מתמוסס לתוך ... ... האנציקלופדיה של קולייר

תחמוצות- שילוב של יסוד כימי עם חמצן. על פי המאפיינים הכימיים שלהם, כל התחמוצות מחולקות ליצירת מלח (לדוגמה, Na2O, MgO, Al2O3, SiO2, P2O5, SO3, Cl2O7) ולא-יוצרות מלח (לדוגמה, CO, N2O, NO, H2O) . תחמוצות יוצרות מלח... מילון אנציקלופדיות למטלורגיה

תכונות של תחמוצות

תחמוצות- אלו חומרים כימיים מורכבים, שהם תרכובות כימיות של יסודות פשוטים עם חמצן. הם יצירת מלחו ללא יצירת מלח. במקרה זה, ישנם 3 סוגים של חומרים יוצרי מלח: רָאשִׁי(מהמילה "קרן"), חומציו אמפוטרי.
דוגמה לתחמוצות שאינן יוצרות מלחים הן: NO (תחמוצת חנקן) - הוא גז חסר צבע וריח. הוא נוצר במהלך סופת רעמים באטמוספירה. CO (חד תחמוצת הפחמן) הוא גז חסר ריח המיוצר משריפת פחם. זה נקרא בדרך כלל פחמן חד חמצני. יש תחמוצות אחרות שאינן יוצרות מלחים. עכשיו בואו נסתכל מקרוב על כל סוג של תחמוצות יוצרות מלח.

תחמוצות בסיסיות

תחמוצות בסיסיות- אלו חומרים כימיים מורכבים הקשורים לתחמוצות היוצרים מלחים בתגובה כימית עם חומצות או תחמוצות חומציות ואינם מגיבים עם בסיסים או תחמוצות בסיסיות. לדוגמה, העיקריים שבהם כוללים את הדברים הבאים:
K 2 O (תחמוצת אשלגן), CaO (תחמוצת סידן), FeO (תחמוצת ברזל).

בואו נשקול תכונות כימיות של תחמוצותעם דוגמאות

1. אינטראקציה עם מים:
- אינטראקציה עם מים ליצירת בסיס (או אלקלי)

CaO+H 2 O → Ca(OH) 2 (תגובה ידועה לשפיכת סיד, המשחררת כמות גדולה של חום!)

2. אינטראקציה עם חומצות:
- אינטראקציה עם חומצה ליצירת מלח ומים (תמיסת מלח במים)

CaO+H 2 SO 4 → CaSO 4 + H 2 O (גבישים של החומר הזה CaSO 4 ידועים לכולם תחת השם "גבס").

3. אינטראקציה עם תחמוצות חומצה: היווצרות מלח

CaO+CO 2 → CaCO 3 (כולם מכירים את החומר הזה - גיר רגיל!)

תחמוצות חומציות

תחמוצות חומציות- אלו חומרים כימיים מורכבים הקשורים לתחמוצות היוצרים מלחים באינטראקציה כימית עם בסיסים או תחמוצות בסיסיות ואינם מקיימים אינטראקציה עם תחמוצות חומציות.

דוגמאות לתחמוצות חומציות יכולות להיות:

CO 2 (פחמן דו חמצני ידוע), P 2 O 5 - תחמוצת זרחן (הנוצר מבעירה של זרחן לבן באוויר), SO 3 - גופרית טריאוקסיד - חומר זה משמש לייצור חומצה גופרתית.

תגובה כימית עם מים

CO 2 +H 2 O → H 2 CO 3 - חומר זה הוא חומצה פחמנית - אחת החומצות החלשות, היא מוסיפה למים מוגזים כדי ליצור "בועות" גז. עם עליית הטמפרטורה, מסיסות הגז במים פוחתת, והעודף שלו יוצא בצורת בועות.

תגובה עם אלקליות (בסיסים):

CO 2 +2NaOH→ Na 2 CO 3 +H 2 O- החומר המתקבל (מלח) נמצא בשימוש נרחב במשק הבית. שמו - סודה או סודה לכביסה - הוא חומר ניקוי מצוין לסירים שרופים, שומן וסימני צריבה. אני לא ממליץ לעבוד בידיים חשופות!

תגובה עם תחמוצות בסיסיות:

CO 2 +MgO→ MgCO 3 - המלח שנוצר הוא מגנזיום פחמתי - הנקרא גם "מלח מר".

תחמוצות אמפוטריות

תחמוצות אמפוטריות- אלו חומרים כימיים מורכבים, הקשורים גם לתחמוצות, היוצרים מלחים במהלך אינטראקציה כימית עם חומצות (או תחמוצות חומצה) ושטחים (או תחמוצות בסיסיות). השימוש הנפוץ ביותר במילה "אמפוטרי" במקרה שלנו מתייחס אליו תחמוצות מתכת.

דוגמא תחמוצות אמפוטריותיכול להיות:

ZnO - תחמוצת אבץ (אבקה לבנה, משמשת לעתים קרובות ברפואה להכנת מסכות וקרמים), Al 2 O 3 - תחמוצת אלומיניום (נקראת גם "אלומינה").

התכונות הכימיות של תחמוצות אמפוטריות ייחודיות בכך שהן יכולות להיכנס לתגובות כימיות עם בסיסים וחומצות כאחד. לדוגמה:

תגובה עם תחמוצת חומצה:

ZnO+H 2 CO 3 → ZnCO 3 + H 2 O - החומר המתקבל הוא תמיסה של המלח "אבץ פחמתי" במים.

תגובה עם בסיסים:

ZnO+2NaOH→ Na 2 ZnO 2 +H 2 O - החומר המתקבל הוא מלח כפול של נתרן ואבץ.

השגת תחמוצות

השגת תחמוצותמיוצר בדרכים שונות. זה יכול לקרות באמצעים פיזיים וכימיים. הדרך הפשוטה ביותר היא האינטראקציה הכימית של יסודות פשוטים עם חמצן. לדוגמה, התוצאה של תהליך הבעירה או אחד התוצרים של תגובה כימית זו הם תחמוצות. לדוגמה, אם מוט ברזל חם, ולא רק ברזל (אפשר לקחת אבץ Zn, פח Sn, עופרת Pb, נחושת Cu - בעצם כל מה שיש בהישג יד) מונח בבקבוק עם חמצן, אז תגובה כימית של חמצון ברזל יתרחש, אשר מלווה בהבזק בהיר וניצוצות. תוצר התגובה יהיה אבקת תחמוצת ברזל שחורה FeO:

2Fe+O 2 → 2FeO

תגובות כימיות עם מתכות אחרות ולא-מתכות דומות לחלוטין. אבץ נשרף בחמצן ליצירת תחמוצת אבץ

2Zn+O 2 → 2ZnO

שריפת פחם מלווה ביצירת שתי תחמוצות בו זמנית: פחמן חד חמצני ופחמן דו חמצני.

2C+O 2 → 2CO - יצירת פחמן חד חמצני.

C+O 2 → CO 2 - יצירת פחמן דו חמצני. גז זה נוצר אם יש יותר ממספיק חמצן, כלומר, בכל מקרה, התגובה מתרחשת תחילה עם היווצרות של פחמן חד חמצני, ואז הפחמן חד חמצני מתחמצן והופך לפחמן דו חמצני.

השגת תחמוצותיכול להיעשות בדרך אחרת - באמצעות תגובת פירוק כימית. לדוגמה, כדי להשיג תחמוצת ברזל או תחמוצת אלומיניום, יש צורך לסייד את הבסיסים המתאימים של מתכות אלה על אש:

Fe(OH) 2 → FeO+H 2 O

תחמוצת אלומיניום מוצק - קורונדום מינרלי תחמוצת ברזל(III). פני השטח של כוכב הלכת מאדים הם בצבע אדום-כתום בשל נוכחות תחמוצת ברזל (III) באדמה. תחמוצת אלומיניום מוצק - קורונדום

2Al(OH) 3 → Al 2 O 3 +3H 2 O,
כמו גם במהלך פירוק של חומצות בודדות:

H 2 CO 3 → H 2 O+CO 2 - פירוק חומצה פחמנית

H 2 SO 3 → H 2 O+SO 2 - פירוק חומצה גופרתית

השגת תחמוצותניתן להכין ממלחי מתכת עם חימום חזק:

CaCO 3 → CaO+CO 2 - סידוד של גיר מייצר תחמוצת סידן (או סיד חצוי) ופחמן דו חמצני.

2Cu(NO 3) 2 → 2CuO + 4NO 2 + O 2 - בתגובת הפירוק הזו מתקבלות שתי תחמוצות בבת אחת: CuO נחושת (שחור) וחנקן NO 2 (הוא נקרא גם גז חום בגלל צבעו החום באמת).

דרך נוספת שבה ניתן לייצר תחמוצות היא באמצעות תגובות חיזור.

Cu + 4HNO 3 (ריכוז) ← Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

S + 2H 2 SO 4 (ריכוז) → 3SO 2 + 2H 2 O

תחמוצות כלור

מולקולת ClO2 מולקולת Cl 2 O 7 תחמוצת החנקן N2O אנהידריד חנקני N 2 O 3 חנקן אנהידריד N 2 O 5 גז חום מס' 2

ידועים הבאים תחמוצות כלור: Cl 2 O, ClO 2, Cl 2 O 6, Cl 2 O 7. כולם, למעט Cl 2 O 7, בצבע צהוב או כתום ואינם יציבים, במיוחד ClO 2, Cl 2 O 6. את כל תחמוצות כלורהם נפיצים והם חומרי חמצון חזקים מאוד.

בתגובה עם מים, הם יוצרים את החומצות המכילות חמצן וכלור המקבילות:

אז, Cl 2 O - חומצה תחמוצת כלורחומצה היפוכלורית.

Cl 2 O + H 2 O → 2HClO - חומצה היפוכלורית

ClO2 - חומצה תחמוצת כלורחומצה תת-כלורית והיפו-כלורית, שכן במהלך תגובה כימית עם מים היא יוצרת שתיים מחומצות אלה בבת אחת:

ClO 2 + H 2 O → HClO 2 + HClO 3

Cl 2 O 6 - מדי חומצה תחמוצת כלורחומצות פרכלוריות ופרכלוריות:

Cl 2 O 6 + H 2 O → HClO 3 + HClO 4

ולבסוף, Cl 2 O 7 - נוזל חסר צבע - חומצה תחמוצת כלורחומצה פרכלורית:

Cl 2 O 7 + H 2 O → 2HClO 4

תחמוצות חנקן

חנקן הוא גז היוצר 5 תרכובות שונות עם חמצן - 5 תחמוצות חנקן. כלומר:

N2O- תחמוצת חנקן. שמו השני ידוע ברפואה בשם גז צחוקאוֹ חמצן דו חנקני- הוא חסר צבע, מתקתק ונעים לטעם הגז.
- לא - חנקן חד חמצני- גז חסר צבע, חסר ריח, חסר טעם.
- N 2 O 3 - אנהידריד חנקני- חומר גבישי חסר צבע
- לא 2 - חנקן דו חמצני. השם השני שלו הוא גז חום- לגז באמת יש צבע חום-חום
- N 2 O 5 - אנהידריד חנקן- נוזל כחול, רותח בטמפרטורה של 3.5 0 C

מבין כל תרכובות החנקן המפורטות, NO - חנקן חד חמצני ו-NO 2 - דו תחמוצת החנקן הם בעלי העניין הגדול ביותר בתעשייה. חנקן חד חמצני(לא) ו חמצן דו חנקני N 2 O אינו מגיב עם מים או אלקליות. (N 2 O 3) כאשר הוא מגיב עם מים, יוצר חומצה חנקתית חלשה ולא יציבה HNO 2, אשר באוויר הופכת בהדרגה לחומר כימי יציב יותר, חומצה חנקתית. בואו נסתכל על כמה תכונות כימיות של תחמוצות חנקן:

תגובה עם מים:

2NO 2 + H 2 O → HNO 3 + HNO 2 - 2 חומצות נוצרות בבת אחת: חומצה חנקתית HNO 3 וחומצה חנקתית.

תגובה עם אלקלי:

2NO 2 + 2NaOH → NaNO 3 + NaNO 2 + H 2 O - נוצרים שני מלחים: נתרן חנקתי NaNO 3 (או נתרן חנקתי) ונתרן ניטריט (מלח של חומצה חנקתית).

תגובה עם מלחים:

2NO 2 + Na 2 CO 3 → NaNO 3 + NaNO 2 + CO 2 - נוצרים שני מלחים: נתרן חנקתי ונתרן ניטריט, ומשתחרר פחמן דו חמצני.

חנקן דו חמצני (NO 2) מתקבל מחנקן חד חמצני (NO) באמצעות תגובה כימית של שילוב עם חמצן:

2NO + O 2 → 2NO 2

תחמוצות ברזל

בַּרזֶלצורות שתיים תַחמוֹצֶת:FeO- תחמוצת ברזל(2-valent) - אבקה שחורה, המתקבלת על ידי הפחתה תחמוצת ברזלחד תחמוצת הפחמן (3 ערכי) על ידי התגובה הכימית הבאה:

Fe 2 O 3 +CO→ 2FeO+CO 2

זוהי תחמוצת בסיסית המגיבה בקלות עם חומצות. יש לו תכונות מפחיתות ומתחמצן במהירות לתוך תחמוצת ברזל(3-valent).

4FeO +O 2 → 2Fe 2 O 3

תחמוצת ברזל(3-valent) - אבקה חומה אדומה (המטיט), בעלת תכונות אמפוטריות (יכולה לקיים אינטראקציה עם חומצות ובסיסים כאחד). אבל התכונות החומציות של תחמוצת זה באות לידי ביטוי כה חלש עד כי הוא משמש לרוב כ תחמוצת בסיסית.

יש גם מה שנקרא תחמוצת ברזל מעורבת Fe 3 O 4 . הוא נוצר כאשר ברזל נשרף, מוליך חשמל היטב ובעל תכונות מגנטיות (זה נקרא עפרת ברזל מגנטית או מגנטיט). אם ברזל נשרף, כתוצאה מתגובת הבעירה נוצר אבנית המורכבת משתי תחמוצות: תחמוצת ברזלערכיות (III) ו-(II).

תחמוצת גופרית

דו תחמוצת הגופרית SO 2

תחמוצת גופרית SO 2 - או דו תחמוצת הגופריתמתייחס ל תחמוצות חומצה, אך אינו יוצר חומצה, למרות שהיא מסיסה לחלוטין במים - 40 ליטר תחמוצת גופרית ב-1 ליטר מים (לנוחות יצירת משוואות כימיות, פתרון כזה נקרא חומצה גופרתית).

בנסיבות רגילות, מדובר בגז חסר צבע בעל ריח חריף ומחניק של גופרית שרופה. בטמפרטורה של -10 0 C בלבד ניתן להמיר אותו למצב נוזלי.

בנוכחות זרז - תחמוצת ונדיום (V 2 O 5) תחמוצת גופריתמצמיד חמצן והופך ל טריאוקסיד גופרית

2SO 2 +O 2 → 2SO 3

מומס במים דו תחמוצת הגופרית- תחמוצת גופרית SO2 - מתחמצן לאט מאוד, וכתוצאה מכך התמיסה עצמה הופכת לחומצה גופרתית

אם דו תחמוצת הגופריתלהעביר אלקלי, למשל, נתרן הידרוקסיד, דרך תמיסה, ואז נוצר נתרן סולפיט (או הידרוסולפיט - תלוי כמה אלקלי וגופרית דו חמצני אתה לוקח)

NaOH + SO 2 → NaHSO 3 - דו תחמוצת הגופריתנלקח בעודף

2NaOH + SO 2 → Na 2 SO 3 + H 2 O

אם דו תחמוצת הגופרית לא מגיבה עם מים, אז למה התמיסה המימית שלו נותנת תגובה חומצית?! כן, הוא לא מגיב, אבל הוא עצמו מתחמצן במים, ומוסיף לעצמו חמצן. ומסתבר שבמים מצטברים אטומי מימן חופשי, שנותנים תגובה חומצית (אפשר לבדוק עם איזה אינדיקטור!)

תחמוצות חומציות הן קבוצה גדולה למדי של חומרים מורכבים המגיבים עם אלקליות. במקרה זה נוצרים מלחים. אבל הם לא מקיימים אינטראקציה עם חומצות.

תחמוצות חומציות נוצרות בעיקר על ידי לא מתכות. לדוגמה, קבוצה זו כוללת גופרית, זרחן וכלור. בנוסף, חומרים בעלי אותן תכונות יכולים להיווצר ממה שנקרא אלמנטים מעבר בעלי ערכיות של חמש עד שבע.

תחמוצות חומציות יכולות ליצור חומצות בעת אינטראקציה עם מים. לכל אחד יש תחמוצת מתאימה. לדוגמה, תחמוצות גופרית יוצרות חומצות סולפט וחומצות סולפיט, ותחמוצות זרחן יוצרות חומצות אורתו ומטאפוספט.

תחמוצות חומציות ושיטות להכנתן

ישנן מספר שיטות בסיסיות עם

השיטה הנפוצה ביותר היא חמצון של אטומים שאינם מתכת עם חמצן. לדוגמה, כאשר זרחן מגיב עם חמצן, מתקבלת תחמוצת זרחן. כמובן, שיטה זו לא תמיד אפשרית.

תגובה נפוצה נוספת למדי היא מה שנקרא קלייה של חמצן גופרתי. בנוסף, תחמוצות מתקבלות גם על ידי תגובה של מלחים מסוימים עם חומצות.

לפעמים מעבדות משתמשות בטכניקה קצת שונה. במהלך התגובה מוציאים מים מהחומצה המתאימה - מתרחש תהליך ההתייבשות. אגב, זו הסיבה שגם תחמוצות חומצה מוכרות בשם אחר - אנהידריד חומצה.

תכונות כימיות של תחמוצות חומצה

כפי שכבר הוזכר, אנהידרידים יכולים להגיב עם תחמוצות בסיסיות או אלקליות. כתוצאה מתגובה זו נוצר מלח של החומצה המתאימה, וכאשר מגיבים עם בסיס נוצרים גם מים. תהליך זה הוא המאפיין את התכונות החומציות הבסיסיות של תחמוצות. בנוסף, אנהידרידים אינם מגיבים עם חומצות.

תכונה נוספת של חומרים אלו היא היכולת להגיב עם בסיסים אמפוטריים ותחמוצות. כתוצאה מתהליך זה נוצרים גם מלחים.

בנוסף, חלק מהאנהידרידים מגיבים עם מים. כתוצאה מתהליך זה, נצפית היווצרות החומצה המתאימה. כך, למשל, מייצרים חומצה גופרתית במעבדה.

האנהידרידים הנפוצים ביותר: תיאור קצר

תחמוצת החומצה הנפוצה והידועה ביותר היא פחמן דו חמצני. חומר זה בתנאים רגילים הוא גז חסר צבע וריח, אך בעל טעם חמצמץ קלוש.

אגב, בלחץ אטמוספרי פחמן דו חמצני יכול להתקיים גם בגז וגם במצב מוצק, כדי להפוך פחמן אנהידריד לנוזל יש צורך להגביר את הלחץ. תכונה זו היא המשמשת לאחסון החומר.

פחמן דו חמצני שייך לקבוצת גזי החממה, מכיוון שהוא סופג באופן פעיל פליטות הנפלטות על ידי כדור הארץ, ושומר על חום באטמוספרה. עם זאת, חומר זה חשוב מאוד לחיים של אורגניזמים. פחמן דו חמצני נמצא באטמוספירה של הפלנטה שלנו. בנוסף, הוא משמש את הצמחים בתהליכי פוטוסינתזה.

אנהידריד גופרית, או גופרית טריאוקסיד, הוא נציג נוסף של קבוצת חומרים זו. בתנאים רגילים, מדובר בנוזל חסר צבע, נדיף מאוד עם ריח לא נעים ומחניק. תחמוצת זו חשובה מאוד בתעשייה הכימית, שכן עיקר החומצה הגופרתית מופקת ממנה.

תחמוצת סיליקון היא עוד חומר ידוע למדי, שבמצבו הרגיל הוא גבישי. אגב, חול מורכב בדיוק מהתרכובת הזו. כאשר הוא מחומם, הוא יכול להמיס ולהתקשות. נכס זה משמש בייצור זכוכית. בנוסף, החומר כמעט אינו מוליך זרם חשמלי, אז אני משתמש בו כדיאלקטרי.

תחמוצות לא יוצרות מלח (אדיש, ​​אדיש) CO, SiO, N 2 0, NO.

תחמוצות יוצרות מלח:

בסיסי. תחמוצות שההידרטים שלהן הם בסיסים. תחמוצות מתכת עם מצבי חמצון +1 ו-+2 (פחות תכופות +3). דוגמאות: Na 2 O - תחמוצת נתרן, CaO - תחמוצת סידן, CuO - תחמוצת נחושת (II), CoO - תחמוצת קובלט (II), Bi 2 O 3 - תחמוצת ביסמוט (III), Mn 2 O 3 - מנגן (III) תחמוצת).

אמפוטרי. תחמוצות שההידרטים שלהן הם הידרוקסידים אמפוטריים. תחמוצות מתכת עם מצבי חמצון +3 ו-+4 (לעתים קרובות יותר +2). דוגמאות: Al 2 O 3 - תחמוצת אלומיניום, Cr 2 O 3 - תחמוצת כרום (III), תחמוצת SnO 2 - בדיל (IV), תחמוצת MnO 2 - תחמוצת מנגן (IV), ZnO - תחמוצת אבץ, BeO - תחמוצת בריליום.

חומצי. תחמוצות שההידרטים שלהן הם חומצות המכילות חמצן. תחמוצות לא מתכתיות. דוגמאות: P 2 O 3 - תחמוצת זרחן (III), CO 2 - תחמוצת פחמן (IV), N 2 O 5 - תחמוצת חנקן (V), SO 3 - תחמוצת גופרית (VI), Cl 2 O 7 - תחמוצת כלור ( VII). תחמוצות מתכת עם מצבי חמצון +5, +6 ו +7. דוגמאות: Sb 2 O 5 - תחמוצת אנטימון (V). CrOz - תחמוצת כרום (VI), תחמוצת MnOz - תחמוצת מנגן (VI), Mn 2 O 7 - תחמוצת מנגן (VII).

שינוי באופי של תחמוצות עם עלייה במצב החמצון של המתכת

תכונות גשמיות

תחמוצות הן מוצקות, נוזליות וגזיות, בצבעים שונים. לדוגמה: תחמוצת נחושת (II) CuO היא שחורה, תחמוצת סידן CaO היא לבנה - מוצקים. תחמוצת גופרית (VI) SO 3 היא נוזל נדיף חסר צבע, ופחמן חד חמצני (IV) CO 2 הוא גז חסר צבע בתנאים רגילים.

מצב צבירה

CaO, CuO, Li 2 O ותחמוצות בסיסיות אחרות; ZnO, Al 2 O 3, Cr 2 O 3 ותחמוצות אמפוטריות אחרות; SiO 2, P 2 O 5, CrO 3 ותחמוצות חומצה אחרות.

SO 3, Cl 2 O 7, Mn 2 O 7 וכו'.

גזי:

CO 2, SO 2, N 2 O, NO, NO 2 וכו'.

מסיסות במים

מָסִיס:

א) תחמוצות בסיסיות של מתכות אלקליות ואדמה אלקליות;

ב) כמעט כל תחמוצות החומצה (חריג: SiO 2).

לֹא מָסִיס:

א) כל שאר התחמוצות הבסיסיות;

ב) כל התחמוצות האמפוטריות

תכונות כימיות

1. תכונות חומצה-בסיס

תכונות נפוצות של תחמוצות בסיסיות, חומציות ואמפוטריות הן אינטראקציות חומצה-בסיס, המומחשות על ידי התרשים הבא:

(רק לתחמוצות של מתכות אלקליות ואדמה אלקליות) (למעט SiO 2).

תחמוצות אמפוטריות, בעלות תכונות של תחמוצות בסיסיות וחומציות, מקיימות אינטראקציה עם חומצות ואלקליות חזקות:

2. מאפייני חיזור

אם ליסוד יש מצב חמצון משתנה (s.o.), אז התחמוצות שלו עם s נמוך. O. יכול להפגין תכונות מפחיתות, ותחמוצות עם c גבוה. O. - חמצוני.

דוגמאות לתגובות שבהן תחמוצות פועלות כחומרים מפחיתים:

חמצון של תחמוצות עם c נמוך. O. לתחמוצות עם c גבוה. O. אלמנטים.

2C +2 O + O 2 = 2C +4 O 2

2S +4 O 2 + O 2 = 2S +6 O 3

2N +2 O + O 2 = 2N +4 O 2

חד תחמוצת הפחמן (II) מפחית מתכות מהתחמוצות שלהן ומימן מהמים.

C +2 O + FeO = Fe + 2C +4 O 2

C +2 O + H 2 O = H 2 + 2C +4 O 2

דוגמאות לתגובות שבהן תחמוצות פועלות כחומרי חמצון:

הפחתת תחמוצות עם o גבוה. יסודות לתחמוצות עם c נמוך. O. או לחומרים פשוטים.

C +4 O 2 + C = 2C +2 O

2S +6 O 3 + H 2 S = 4S +4 O 2 + H 2 O

C +4 O 2 + Mg = C 0 + 2MgO

Cr +3 2 O 3 + 2Al = 2Cr 0 + 2Al 2 O 3

Cu +2 O + H 2 = Cu 0 + H 2 O

שימוש בתחמוצות של מתכות נמוכות פעילות לחמצון של חומרים אורגניים.

כמה תחמוצות שבהן ליסוד יש ג ביניים. o., בעל יכולת חוסר פרופורציה;

לדוגמה:

2NO 2 + 2NaOH = NaNO 2 + NaNO 3 + H 2 O

שיטות להשגה

1. אינטראקציה של חומרים פשוטים - מתכות ולא מתכות - עם חמצן:

4Li + O 2 = 2Li 2 O;

2Cu + O 2 = 2CuO;

4P + 5O 2 = 2P 2 O 5

2. התייבשות של בסיסים בלתי מסיסים, הידרוקסידים אמפוטריים וכמה חומצות:

Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O

2Al(OH) 3 = Al 2 O 3 + 3H 2 O

H 2 SO 3 = SO 2 + H 2 O

H 2 SiO 3 = SiO 2 + H 2 O

3. פירוק של כמה מלחים:

2Cu(NO 3) 2 = 2CuO + 4NO 2 + O 2

CaCO 3 = CaO + CO 2

(CuOH) 2 CO 3 = 2CuO + CO 2 + H 2 O

4. חמצון של חומרים מורכבים עם חמצן:

CH 4 + 2O 2 = CO 2 + H 2 O

4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2

4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O

5. הפחתת חומצות מחמצנות עם מתכות ולא מתכות:

Cu + H 2 SO 4 (קונצרן) = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

10HNO 3 (קונצרן) + 4Ca = 4Ca(NO 3) 2 + N 2 O + 5H 2 O

2HNO 3 (מדולל) + S = H 2 SO 4 + 2NO

6. המרות גומלין של תחמוצות במהלך תגובות חיזור (ראה תכונות חיזור של תחמוצות).