§ 26. Способи добування оксидів

Опанувавши матеріал параграфа, ви зможете:

знати способи добування оксидів з простих і складних речовин;
складати рівняння реакцій добування оксидів;
оцінювати значення оксидів у природі й промисловості;
обґрунтовувати залежність між складом, властивостями й застосуванням оксидів.

Вам відомо, що оксиди — досить поширені в природі речовини, які мають широке практичне застосування. Тому важливо знати способи їх добування.

Пригадайте, які речовини називають оксидами, як їх класифікують.

Розглянемо більш докладно способи добування оксидів.

Взаємодія простих речовин з киснем. У 7 класі ви ознайомилися з оксидами на прикладі взаємодії кисню з простими речовинами: металами й неметалами.

Пригадайте хімічні властивості кисню. З якими речовинами він вступає в хімічну взаємодію?

Хімічно активні метали мають здатність вступати в реакції навіть із киснем, що входить до складу повітря за звичайних умов. Наприклад, лужні метали зберігають під шаром мастила, щоб ізолювати їх поверхню від дії атмосферного повітря, потрапляючи в яке, вони окислюються:

4Li + О₂ = 2Li₂O; 2Са + О₂ = 2СаО.

На повітрі за звичайних умов окислюється алюміній, через це поверхня всіх виробів з нього вкрита міцною оксидною плівкою:

4Аl + 3О₂ = 2Аl₂О₃

Магній, згоряючи, теж утворює магній оксид (рис. 60).

Напишіть самостійно рівняння реакції утворення магній оксиду.

Оксиди утворюються й під час взаємодії неметалів із киснем.

Напишіть самостійно рівняння реакції горіння вуглецю й фосфору.

Якщо в полум’ї пальника нагріти кристали сірки, то вона спочатку плавиться, а потім загоряється. А коли розплавлену сірку опустити в банку з киснем, то вона згоряє яскравим полум’ям (рис. 61).

Пам’ятайте! Ця реакція проводиться у витяжній шафі!

Рис. 60. Горіння магнію з утворенням магній оксиду

Рис. 61. Горіння сірки в кисні

Утворюється сульфур(ІV) оксид (сірчистий газ), що має здатність вражати дихальні шляхи.

Напишіть самостійно рівняння реакції горіння сірки.

Рис. 62. Горіння метану

Взаємодія складних речовин з киснем. Складні речовини також взаємодіють із киснем, утворюючи оксиди. Наприклад, реакція, яку ви спостерігаєте на рисунку 62, добре вам відома з побутових умов. Під час горіння природного газу, у складі якого переважає газ метан СН₄, утворюються два оксиди: карбон(ІV) оксид і вода.

Напишіть самостійно рівняння реакції горіння метану.

Оксиди добувають також під час горіння гідроген сульфіду H₂S, ацетилену С₂Н₂, який використовують для різання й зварювання металів, фосфіну РН₃, випалювання цинк сульфіду ZnS та піриту FeS₂:

2С₂Н₂ +5O₂ = 4СО₂ + 2Н₂О;

2ZnS+ 3O₂ = 2ZnO + 2SO₂;

4FeS₂ + 11O₂ = 2Fe₂O₃ + 8SO₂.

Добування оксидів розкладом нерозчинних основ, деяких кислот і солей за нагрівання.

1. Добування оксидів розкладом нерозчинних основ.

Нерозчинні у воді основи розкладаються за нагрівання з утворенням оксидів і води, наприклад:

Реакцію розкладу купрум(ІІ) гідроксиду легко спостерігати за зміною забарвлення реагента й утвореного купрум(ІІ) оксиду.

У пробірку наллємо розчин купрум(ІІ) хлориду й обережно доллємо розчин натрій гідроксиду. Спостерігається випадання синього осаду купрум(ІІ) гідроксиду. Закріпимо пробірку зі свіжоосадженим купрум(ІІ) гідроксидом у лапці штатива чи в тримачі. Спочатку прогріємо всю пробірку по довжині, а потім у місці, де знаходиться купрум(ІІ) гідроксид. За нагрівання відбувається знебарвлення синього осаду й утворення чорного порошку. Чорне забарвлення має купрум(ІІ) оксид. Отже, нерозчинна у воді основа розкладається на оксид і воду.

2. Розклад деяких кислот.

Ураховуючи те, що кислоти є також гідратами оксидів, вони розкладаються з утворенням оксидів і води за нормальних умов або нагрівання. Наприклад, карбонатна, сульфітна кислоти розкладаються за нормальних умов. Силікатна кислота за цих умов розкладається дуже повільно, тому, як правило, реакцію проводять за нагрівання:

3. Розклад солей за нагрівання.

Солі нестійких кислот розкладаються за нагрівання з утворенням оксидів, наприклад:

Напишіть самостійно рівняння реакції розкладу магній карбонату та назвіть продукти реакції.

Отже, існує багато способів добування оксидів. У їх основі лежать хімічні реакції, що полягають у перетвореннях одних речовин на інші.

ПІДСУМОВУЄМО ВИВЧЕНЕ

Підсумки цього уроку подамо у формі схеми (рис. 63).

Рис. 63. Способи добування оксидів

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

1. Назвіть відомі вам перетворення речовин, унаслідок чого утворюються оксиди.
2. Допишіть праві частини рівнянь реакцій і поставте коефіцієнти, де це потрібно: a) Mg + О₂ = ... ; б) Р + О₂= ... ; в) Н₂ + О₂ = ... ; г) Fe + О₂ = ... . Назвіть утворені речовини.
3. Поставте коефіцієнти, де це потрібно, і вкажіть, яким способом добувають оксиди за участю цих реакцій: a) ZnS + О₂ = ZnO + SO₂; б) РН₃ + О₂ = Р₂О₃ + Н₂О; в) FeS₂ + О₂ = Fe₂O₃ + SO₂; г) C₆H₁₂O₆ + O₂ = CO₂ + H₂O.
4. Напишіть рівняння реакцій, що лежать в основі схем: а) Н₂О₂ → О₂ → SO₂ → SO₃ → H₂SO₄ → CuSO₄; б) HgO → О₂ → СаО → Са(ОН)₂ → Ca(NO₃)₂.
5. Обчисліть масу кальцій оксиду й об’єм карбон(ІV) оксиду, що утворяться внаслідок термічного розкладу кальцій карбонату масою 50 кг.
6. Розв’яжіть кросворд. Заповніть горизонтальні рядки. У вертикальному стовпці отримаєте загальну назву одного з класів неорганічних сполук.