... > Общая и неорганическая химия > Кислород. Методы получения,...

Кислород. Методы получения, физические свойства. Химические свойства. Соединения (оксиды, пероксиды, надпероксиды). Получения, свойства

НАВИГАЦИЯ ПО СТРАНИЦЕ

Физические свойства Получение Оксиды Основные оксиды Кислотные оксиды Амфотерные оксиды Надпероксиды (супероксиды) Пероксиды
ПОЛНЫЙ ОТВЕТ
БЕЗ ВОДЫ
Без воды — краткий вариант ответа,
легко понять и запомнить

Электронная формула – 1s2 2s2 2p4.

Изотопы: 16O (99,76%), 17O (0,04%),18O (0,2%). Аллотропные модификации: O – атомарный кислород; O2 – дикислород; O3 – озон (трикислород).

Физические свойства

Магнитные свойства O2 – парамагнитен. E(O=O) 494 кДж/моль, т.е. n ≈ 2. Т. пл. -218,8 °С, т. кип. -183,0 °С. Eи(O) 1314 кДж/моль. r(O) 0,066 нм. r(O 2- ) 0,136 нм.

Получение

Промышленная: фракционная перегонка жидкого воздуха. В воздухе φ(O2) 21%. В лаборатории: Термическое разложение оксидов, для которых ΔfH° > 0 и ΔfS° > 0

2Ag2O = 4Ag + O2,

3PbO2 = Pb3O4 + O2,

2HgO = 2Hg + O2,

2BaO2 = 2BaO + O2.

Термическое разложение солей (внутримолекулярные окислительно-восстановительные реакции): 2NaNO3 = 2NaNO2 + O2.

Оксиды

Щелочные металлы, щелочноземельные металлы, другие металлы, неметаллы. (ОЭО увеличивается; ковалетность связи с О в оксидах увеличивается; ионность связи с О увеличивается).

Основные оксиды

Ионные оксиды (основные оксиды) легко реагируют с водой и кислотами.

Na2O + H2O = 2NaOH,

CaO + H2O = Ca(OH)2.

С понижением степени ионности оксидов они перестают реагировать с водой, но реагируют с кислотами (остаются основными).

MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O,

Fe2O3 + 6HNO3 = 2Fe(NO3)3 + 3H2O,

CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O.

Кислотные оксиды

Ковалентные оксиды — газы или твёрдые вещества с молекулярной кристаллической решёткой. Реагируют с водой и щелочами: SO3 + H2O = H2SO4.

Ковалентные оксиды с атомной кристаллической решёткой. Не реагируют с водой, но реагируют со щелочами: SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O.

Амфотерные оксиды

Степень ионности связи Э-O занимает промежуточное положение между ионными и ковалентными оксидами. Степени окисления элементов III, IV. Не реагируют с водой, но реагируют с кислотами и щелочами:

Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O,

Al2O3 + 6NaOH + 3H2O = 2Na3[Al(OH)6],

As2O3 + 6HCl = 2AsCl3 + 3H2O,

As2O3 + 2NaOH = 2NaAsO2 + H2O.

Надпероксиды (супероксиды)

MO2 – NaO2, KO2, RbO2, CsO2. Содержат анион-радикал O2. Устойчивы с большими катионами с малым зарядом. Маленькие катионы сильно поляризуют надпероксид-ион и вызывают его диспропорционирование: .

Получение: M + O2 = MO2; M = K, Rb, Cs

При 500 °C и 300 ат: Na2O2 + O2 = 2NaO2

Свойства. Реакции с водой и кислотами:

  • 2O2 - + H2O = HO2 - + OH- + O2,

  • 2HO2 - = 2OH- + O2 — медленно,

  • 4KO2 + 2H2O = 4KOH + 3O2,

  • 4KO2 + 2H2SO4 = 2K2SO4 + 3O2 + 2H2O,

  • 4KO2 + 2CO2 = 2K2CO3 + 3O2,

  • Сильные окислители: KO2 + CrCl3 + 4KOH = K2CrO4 + 3KCl + 2H2O.

Пероксиды

Известны: Na2O2, K2O2, MgO2, CaO2, SrO2, BaO2, ZnO2. Степень окисления кислорода –I. Устойчивее надпероксидов, так как пероксид-ион поляризуется хуже надпероксид-иона

Получение:

  • 2Na + O2 = Na2O2,

  • При 500 °C: 2BaO + O2 = 2BaO2,

  • При 600 °C: 2BaO2 = 2BaO + O2.

Свойства.

С водой и кислотами: Na2O2 + 2H2O = 2NaOH + H2O2.

С восстановителями: Fe + Na2O2 + O2 = Na2FeO4,

4Na2O2 + CH3COOH = 2Na2CO3 + 4NaOH – со вспышкой,

Na2O2 + SO2 = Na2SO4.

Диспропорционирование: 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 (используется в дыхательных аппаратах).

С окислителями: K2O2 + KMnO4 + H2O = O2 + MnO2 + 2KOH.

Skyeng

Полезные ссылки:

zaka-zaka

Покупай игры выгодно

РЕКЛАМА, ООО «ГЕЙБСТОР» ИНН: 7842136365

zaochnik

Срочная помощь в написании всех видов работ

РЕКЛАМА, ООО «ЗАОЧНИК.КОМ.» ИНН: 7710949967

skyeng

Лучшие из курсов английского в Skyeng

РЕКЛАМА, ОАНО ДПО «СКАЕНГ» ИНН: 9709022748