Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Свойства кислорода и его соединений
Кислородявляется одним из самых активных химических элементов, по активности уступает только фтору. С большинством простых веществ взаимодействует непосредственно (кроме галогенов, инертных газов, платины и золота). Восстановитель только со фтором, образует фторид кислорода OF2, где степень окисления его +2. Во всех остальных соединениях атом кислорода имеет отрицательную степень окисления. При обычных условиях кислород взаимодействует с белым фосфором, барием, рубидием и цезием, воспламеняясь. 4P + 5O2→ 2P2O5 (оксид фосфора V) Cs+ O2→ Cs2O2 (пероксид цезия) К, Na и Li реагируют с кислорода медленнее, реакция ускоряется в присутствии паров воды. При сжигании щелочных металлов в атмосфере кислорода образуются пероксиды М2О2 и супероксиды МО2, только Li образует оксид Li2O. При нагревании идет окисление серы, селена, теллура, металлов. S + O2 SO2 (оксид серы IV) Окисление Zn, Cd и Hg и элементов III группы происходит только при более высоких температурах. На поверхностях Zn и Cd образуются прочные пленки их оксидов, предохраняющие металлы от дальнейшего окисления. Компактные металлы Ti, Zr, Hf устойчивы к действию кислорода. Заметное окисление W и Мо наблюдается выше 400 °С, Cr - при значительно более высокой температуре. С углеродом кислород реагирует с образованием СО2 и выделением тепла. C азотом кислород реагирует только при температуре более 3000 0С (молния) с образованием оксида азота (II): N2 + O2 → 2NO Оксиды. Оксиды могут быть характеристическими, катионизбыточными или анионизбыточными. Характеристические оксиды – это соединения элементов с кислородом, подчиняющиеся правилу формальной валентности, т.е. степень окисления кислорода в них -2. 1. Характеристические оксиды делят на солеобразующие и несолеобразующие (СO, NO, N2O). Солеобразующие оксиды могут быть основными, кислотными и амфотерными. 2. Катионизбыточными называют оксиды d-элементов, не имеющие постоянного состава. 3. Анионизбыточными являются соединения, в которых осуществляется связь О-О, к ним относят пероксиды, супероксиды, озониды. Пероксиды имеют в своем составе группировку О-О или О22-.
Пероксиды металлов в водных растворах гидролизуются 2K2O2 + 2H2O→ 4KOH + O2 Пероксид водорода разлагается (диспропорционирует) на свету, при нагревании или в присутствии катализатора (MnO2): 2H2O2 → 2H2O + O2 Пероксиды проявляют как окислительные свойства: KI +3 H2O2 → KIO3 +3H2O, так и восстановительные (с сильными окислителями): 2KMnO4 +5H2O2 +6 HCl → 2MnCl2 +8H2O+ 5O2 + 2 KCl. Надпероксиды (супероксиды) содержат ион О , получаются при окислении щелочных металлов: K + O2→ KO2 (супероксид калия). Надпероксиды неустойчивы, очень сильные окислители, в воде диспропорционируют: 4 KO2 + 2H2O → 4KOH + O2 Действием тихого разряда на газообразный кислород можно получить озон. 3О2 → 2О3 В природе озон образуется в верхних слоях атмосферы под действием ультрафиолетовых лучей. Молекула О3 легко отдаёт один атом кислорода. Поэтому озон является сильным окислителем. Под его действием почти все металлы (кроме Аи, Рt и Ir) превращаются в оксиды, сернистые соединения окисляются в сернокислые, аммиак — в азотистую и азотную кислоты и т.д. Резина очень быстро разрушается озоном, а многие другие органические вещества (например, спирт) при соприкосновении с ним воспламеняются. Эта исключительно высокая окислительная активность озона и является его наиболее характерным химическим свойством. С щелочными металлами озон образует озониды: K+ O3 → KO3 (озонид калия) Озониды, как и озон сильнейшие окислители. Определить озон можно по реакции: 2KI + O3 + H2О → I2 + O2 + 2KOH I2 + крахмал → синее окрашивание.
|