Oksidlar haqida malumot

  Kimyo, Nazariy

Elementlarning kislorodli birikmalari oksidlardir. Ularning umumiy formulasi ExOy (E—kisloroddan boshqa kimyoviy element). Oksidlami nomlashda avval kimyoviy element nomi, keyin shu elementning ayni oksid tarkibidagi valentligi qavsichida beriladi va chiziqcha qo’yilib, oksid so’zi qo’shiladi. Masalan, FeO—temir(II)-oksid, Fe2O3— temir (III)-oksidi va hokazo.

Davriy jadvaldagi He, Ne, Ar — oksidlarining mavjudligi aniqlanmagan. Boshqa elementlarning oksidlari suv bilan ta’sirlashib tegishli birikmalar hosil qilish xossalariga ko’ra befarq (CO, N2O, NO) va tuz hosil qiluvchi oksidlarga bo’linadi. Tuz hosil qiluvchi oksidlar suv bilan ta’sirlashib hosil qilgan birikmalarining xossalariga ko’ra yana uchga; asosli, kislotali, amfoter oksidlarga bo’linadi.

Asosli oksidlar

Asosli oksidlar deb, suv bilan birikib tegishli asoslarni hosil qiluvchi oksidlarga aytiladi. Masalan: Na2O, K2O, MgO, FeO, CuO, BaO. Asosli oksidlar, asosan metallarning oksidlari bo’lib, metall atomlari musbat(+1, +2,+3…) oksidlanish darajasiga ega bo’lib, kislorod atomlari (-2) oksidlanish darajasiga ega bo’ladi. Kislorod atomi II valentli, metall atomlari I, II, ba’zan III valentli bo’ladi.

Olinishi

  • 1. Oksidlar metallarning bevosita kislorod bilan ta’sirlashuvi natijasida olinadi:

2Mg+O2 → 2MgO;

4K+O2→ 2K2O

  • Gidroksidlarini parchalash yo’li bilan olinadi;

Ca(OH)2 → CaO+H2
Fe(OH)2 → FeO+H2O;
Cu(OH)2 → CuO+H2O;

  • Tuzlarni parchalash usuli bilan olinadi:

Mg(HCO3)2 → MgO+H2O+2CO2
CaCO3 → CaO+CO2;
Cu(NO3)2 → CuO+NO+O2
Na2CO3 → Na2O+CO2;
Ca3(PO4)2 → 3CaO+P2O5
(CuOH)2CO3 → 2CuO+H2O+CO2

  • Metall sulfidlarini kuydirish usuli bilan olinadi:

2CuS+3O2→ 2CuO+2SO2;
2MnS+3O2→ 2MnO+2SO2

Kimyoviy xossalari

Asosli oksidlar suv ta’sirida tegishli asos (ishqor)larni hosil qiladilar:

Na2O+H2O → 2NaOH
MgO+H2O → Mg(OH)2
CaO+H2O → Ca(OH)2
CaO+SiO2 → CaSiO3
CaO+P2O5→ Ca3(PO4)2
FeO+SiO2→ FeSiO3
Na2O+CO2 → Na2CO3
K2O+SO2 → K2SO3

kislotalar bilan ta’sirlashib tuz va suv hosil qiladilar:

FeO+2HCl → FeCl2+H2O
MgO+H2SO4 → MgSO4+H2O
CaO+2CH3COOH → Ca(CH3COO)2+H2O
CuO+2HNO3 → Cu(NO3)2+H2O

Fizikaviy xossalari

Asosli oksidlarning barchasi qattiq moddalar bo’lib, kristall va amorftuzilishga, o’ziga xos rangga ega: FeO (qoramtir) Ag2O, CuO — qora, CaO, Na2O, K2O, MgO, MnO — oq rangli, CoO — ko’kimtir yashil, NiO —yashil. Ishqoriy metallamirig oksidlari suvda yaxshi eriydi, ishqoriy-yer metallari oksidlari qisman, boshqa asosli oksidlarsuvda yomon eriydigan moddalar. Yuqori temperaturalarda suyuqlanuvchan, elektr tokini o’tkazmaydigan birikmalardir.

Kislotali oksidlar

Suv bilan ta’sirlashib kislotalami hosil qiluvchi oksidlarga kislotali oksidlar deyiladi. Ular qatoriga: CO2, SO2, N2O5, P2O5, SO3, C12O7 oksidlari va Mn2О7, MnO3, CrO3, V2O5, MoO3, WO3 kabi metallarning yuqori oksidlanish (+5, +6 va +7) darajalaridagi oksidlari kiradi. Ularni “angidrid”lar (suv sizlantirilgan kislotalar) nomi bilan yuritiladi.

Olinishi

  • 1. Metallmaslarning havo kislorodida yonishi natijasida:

C + O2 → CO2

S + O2 → SO2

4P+5O2 → 2P2O5

  • Kuchsiz (beqaror) kislotalar tuzlariga kuchli kislotalar ta’sir ettirib, ba’zi hollarda qizdirish natijasida:

Na2CO3+2HCl → 2NaCl+H2O+CO2
K2SO3+2HCl → 2KCl+H2O+SO2
Na2SiO3+H2SO4 → Na2SO4+H2O+SiO2

  • Birikmalarni oksidlash (yondirish) usuli bilan:

4NH3+5O2 → 4NO+6H2O, 2CO+O2 →CO2
2NO+O2 → 2NO2, 2SO2+O2 → 2SO3
CuS+O2 → CuO+SO2

  • Kislotalar tarkibidan suvni ajratish (degidratlash) usuli bilan:

H2SiO3 → H2O +SiO2,
H2C2O4 → H2O+CO+CO2

  • Metall oksidiga metallmaslarning ta’siri natijasida:

HgO+2Cl2→ HgCI2+Cl2O (gipoxlorit angidridi)

  • Metallar vametallmaslargakislota eritmalarini ta’sir ettirish bilan hosil qilinadi:

Cu+4HNO3(kons) → Cu(NO3)2+2NO2+2H2O
Cu+2H2SO4(kons) →CuSO4+SO2+2H2O
2H2SO4+C→ 2H2O+2SO2+CO2

Fizikaviy xossalari

Kislotali oksidlar gazsimon (CO2, SO2) suyuq (SO3, C12O5), qattiq (P2O5, CrO3, Mn2O7, N2O5) holatlarda bo’ladi. Ayrimlari suvda kam eriydi (SiO2), gazsimon oksidlaming bosimi ortishi bilan suvda eruvchanligi ortadi. Suvli eritmalari nordon ta’mli bo’ladi. Ular CrO3 — qizg’ish-sariq, P2O5, N2O5, SiO2 oq rangli, V2O5 — sariq, Mn2O7 — qoramtir-binafsha ranglardabo’ladi.

Kimyoviy xossalari

  • Suv ta’sirida tegishli kislotalami hosil qiladi:

2NO2+H2O → HNO2+HNO3, P2O5+3H2O → 2H3PO4
CrO3+H2O → H2CrO4, Mn2O7+H2O → 2HMnO4
Cl2O7+H2O → 2HClO4

  • Asos (ishqor)lar bilan reaksiyaga kirishib tuz va suv hosil qiladi:

CO2+2NaOH → Na2CO3+H2O yoki CO2+NaOH → NaHCO3
SO3+2KOH → K2SO4+H2O yoki SO3+KOH →KHSO4
N2O5+Ca(OH)2 → Ca(NO3)2+H2O
2Cu(OH)2+CO2 →(CuOH)2CO3+H2O

  • Asosli oksidlar bilan birikib tuzlami hosil qiladi:

Na2O+CO2 → Na2CO3, K2O+SiO2 → K2SiO3
CaO+CO2 → CaCO3, MnO+SO3 → MnSO4

Amfoter oksidlar

Ham kislota, ham asos xossasiga ega bo‘lgan oksidlar amfoter oksidlar deyiladi. Amfoter (“ikki yuzlamachi”) oksidlar qatoriga BeO, ZnO, SnO, PbO, Al2O3, Cr2O3, Fe2O3, MnO2, SnO2, PbO2 larni kiritish mumkin.

Olinish

Ko‘pchilik boshqa oksidlar qatori bu oksidlar ham kislorod bilan ayni elementlarning o‘zaro bevosita ta’sirlashuvi natijasida hosil bo’ladi.

4Al+3O2 → 2Al2O3, 2Zn+O2 →2ZnO

Gidroksidlarni termik parchalab olinadi:

2Аl(ОН)3 → Аl2О3+ЗН2О, Ве(ОН)2 → ВеО+H2O

Ayrim tuzlarni termik parchalab olinadi:

(NH4)2Cr2O7 → N2+Cr2O3+4H2O
BeCO3 → BeO+CO2

Fizikaviy xossalari

Amfoter oksidlar qattiq, amorf, ba’zan kristall tuzilishli, o‘ziga xos rangli, yuqori temperaturaga chidamli moddalar bo‘lib, suvda erimaydi.

Kimyoviy xossalari

Amfoter oksidlaming asosiy xossalaridan biri ularning asosli oksidlar bilan qizdirilganda birikib tuzlar hosil qilishidir:

BeO+Na2O → Na2BeO2

Amfoter oksidlar (kislotali xossasi kuchliroq bo‘lganlari) ishqorlar bilan qizdirilganda reaksiyaga kirishadi:

ZnO+2NaOH → Na2ZnO2+H2O

Cr2O3+6KOH → 2K3CrO3+3H2

Amfoter oksidlar Na2SO3, K2CO3 tuzlari bilan qo‘shib qizdirilganda tuz va kislotali oksid hosil qiladilar.

Сr2О3+ЗК2СО3 → 2К3СrО3+ЗСО2

 BeO+Na2CO3 → Na2BeO2+CO2

Kislotalar ta’sirida ayrim amfoter oksidlar Al2O3, SnO2, Cr2O3 (kislotali xossalari kuchliroq) erimaydilar. Ayrimlari ZnO, Fe2O3,. PbO, SnO lar kislotalarda yaxshi eriydi, tuz va suv hosil bo‘ladi:

ZnO+2HCl → ZnCl2+H2O
Fe2O3+3H2SO4 → Fe2(SO4)+3H2O
SnO+2HCl → SnCl2+H2O

Bulardan tashqari oksidlaming boshqa turlari ham mavjud. Ular peroksidlar va aralash oksidlardir.
Peroksidlar deb, tarkibida -O-O- gruppalari va boshqa kimyoviy elementlami tutgan oksidlarga aytiladi.
Masalan: Na2O2, H2O2, K2O2, BaO2 shular qatoriga kiradilar. Peroksidlar quyidagi reaksiyalar bo‘yicha olinadi:

Metallarning havoda yonishi:

2Na+O2 → Na2O2, 2K+O2 → K2O2

Metallaming peroksidlariga kislotalar ta’sir ettirilsa, vodorod peroksidi hosil bo’ladi:

Na2O2+H2SO4 → Na2SO4+H2O2
BaO2+H2SO4 → BaSO4+H2O2

Aralash oksidlar qatoriga Fe3O4 (FeOFe2O3), Pb2O3 (PbOPbO 2), Co304 (CoO Co 2O3) larni kiritish mumkin. Bu birikmalarni bir elementlarning turli oksidlanish darajalaridagi oksidlari Fe3O4= FeO • Fe2O3 yoki tegishli kislotalarning ayni metall bilan hosil qngan tuzi Fe(FeO2)2 sifatida qarash mumkin.

Ba’zan M2OM2O3 — tarkibli ikki xil metallning II va III valentli aralash oksidlari—shpinellar ham uchraydi. Ularga FeO Al2O3; ZnO AI2O3; MgO Al2O3 kabilar tegishli bo’lib, juda qattiq, kristall moddalardir. Ular paramagnit va rangli kristallar bo’lgani uchun radioelektronikada va qimmatbaho toshlar sifatida ishlatiladi