Cdtrjyty

Запрос «Окись» перенаправляется сюда; об одноимённом фильме см. Окись (фильм).

Окси́д (синонимы: о́кисел, о́кись) — бинарное соединение химического элемента с кислородом в степени окисления −2, в котором сам кислород связан только с менее электроотрицательным элементом. Химический элемент кислород по электроотрицательности второй после фтора, поэтому к оксидам относятся почти все соединения химических элементов с кислородом. К исключениям относятся, например, дифторид кислорода OF₂.

Оксиды — весьма распространённый тип соединений, содержащихся в земной коре и во Вселенной вообще. Примерами таких соединений являются ржавчина, вода, песок, углекислый газ, ряд красителей. Оксидами также является класс минералов, представляющих собой соединения металла с кислородом (см. Окислы).

Соединения, которые содержат атомы кислорода, соединённые между собой, называют пероксидами или перекисями (содержат цепочку −O−O−), супероксидами (содержат группу О−
2) и озонидами (содержат группу О−
3). Они, строго говоря, не относятся к категории оксидов.

Оксид хрома(III)

Свинцовый сурик (оксид свинца Pb₃O₄)

Классификация |

В зависимости от химических свойств различают:

• 
  Солеобразующие оксиды:
  
  
  
  • 
    основные оксиды (например, оксид натрия Na₂O, оксид меди(II) CuO): оксиды металлов, степень окисления которых I—II;
  
  
  • 
    кислотные оксиды (например, оксид серы(VI) SO₃, оксид азота(IV) NO₂): оксиды металлов со степенью окисления IV—VII и оксиды неметаллов;
  
  
  • 
    амфотерные оксиды (например, оксид цинка ZnO, оксид алюминия Al₂О₃): оксиды металлов со степенью окисления III—IV и исключения (ZnO, BeO, SnO, PbO);
  
  
  
  


• 
  Несолеобразующие оксиды: оксид углерода(II) СО, оксид азота(I) N₂O, оксид азота(II) NO, оксид кремния(II) SiO.

Существуют сложные оксиды, включающие в молекулу атомы двух и более элементов, кроме кислорода (например, оксид лития-кобальта(III) Li₂O·Co₂O₃), и двойные оксиды, в которые атомы одного и того же элемента входят в двух или более степенях окисления (например, оксид марганца(II,IV) Mn₅O₈). Во многих случаях такие оксиды могут рассматриваться как соли кислородсодержащих кислот (так, оксид лития-кобальта(III) можно рассматривать как кобальтит лития Li₂Co₂O₄, а оксид марганца(II,IV) — как ортоманганит марганца Mn₃(MnO₄)₂).

Номенклатура |

В соответствии с номенклатурой ИЮПАК, оксиды называют словом «оксид», после которого следует наименование химического элемента в родительном падеже, например: Na₂O — оксид натрия, Al₂O₃ — оксид алюминия. Если элемент имеет переменную степень окисления, то в названии оксида указывается его степень окисления римской цифрой в скобках сразу после названия (без пробела). Например, Cu₂О — оксид меди(I), CuO — оксид меди(II), FeO — оксид железа(II), Fe₂О₃ — оксид железа(III), Cl₂O₇ — оксид хлора(VII).

Часто используют и другие наименования оксидов по числу атомов кислорода: если оксид содержит только один атом кислорода, то его называют монооксидом или одноокисью, если два — диоксидом или двуокисью, если три — то триоксидом или триокисью и т. д. Например: монооксид углерода CO, диоксид углерода СО₂, триоксид серы SO₃.

Также распространены исторически сложившиеся (тривиальные) названия оксидов, например угарный газ CO, серный ангидрид SO₃ и т. д.

В начале XIX века и ранее тугоплавкие, практически не растворимые в воде оксиды химики называли «землями».

Традиционная номенклатура |

Оксиды с низшими степенями окисления (субоксиды) иногда называют закись и недокись (например, оксид углерода(II), CO — закись углерода; диоксид триуглерода, C₃O₂ — недокись углерода^[1]; оксид азота(I), N₂O — закись азота; оксид меди(I), Cu₂O — закись меди).

Оксиды с высшими степенями окисления (например, оксид железа(III), Fe₂O₃) называют в соответствии с этой номенклатурой окись, а двойные (то есть с разными степенями окисления) оксиды — закись-окись (Fe₃O₄ = FeO·Fe₂O₃ — закись-окись железа, оксид урана(VI)-диурана(V), U₃O₈ — закись-окись урана).

.mw-parser-output .ts-Начало_цитаты-quote{float:none;padding:0.25em 1em;border:thin solid #eaecf0}.mw-parser-output .ts-Начало_цитаты-source{margin:1em 0 0 5%;font-size:105%}.mw-parser-output .ts-Начало_цитаты-quote .ts-oq{margin:0 -1em -0.25em}.mw-parser-output .ts-Начало_цитаты-quote .ts-oq .NavFrame{padding:0}.mw-parser-output .ts-Начало_цитаты-quote .ts-oq .NavHead,.mw-parser-output .ts-Начало_цитаты-quote .ts-oq .NavContent{padding-left:1.052632em;padding-right:1.052632em}

Если какой-нибудь металл дает один основной окисел, то последний называют окисью, например окись кальция, окись магния и пр.; если их существует два, то окисел с меньшим содержанием кислорода называется закисью, например закись железа FeO и окись Fe₂O₃. Окись с меньшим содержанием кислорода, чем в закиси, называется недокисью.mw-parser-output .ts-Конец_цитаты-source{margin:0.357143em 2em 0 0;text-align:right}

— Вуколов С. П., Менделеев Д. И. Окислы // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.

Эта номенклатура, однако, не отличается последовательностью, поэтому такие названия следует рассматривать скорее как традиционные.

Свойства |

• При взаимодействии кислотного оксида с основным образуется соль.


• Оксиды взаимодействуют с водой, если образуется растворимая кислота или растворимое основание.


• Основные оксиды взаимодействуют с кислотами, а кислотные с основаниями.

Основные оксиды |

1. Основный оксид + сильная кислота → соль + вода

CuO+H2SO4→CuSO4+H2O{displaystyle {mathsf {CuO+H_{2}SO_{4}rightarrow CuSO_{4}+H_{2}O}}}

2. Сильноосновный оксид + вода → гидроксид

CaO+H2O→Ca(OH)2{displaystyle {mathsf {CaO+H_{2}Orightarrow Ca(OH)_{2}}}}

3. Сильноосновный оксид + кислотный оксид → соль

CaO+Mn2O7→Ca(MnO4)2{displaystyle {mathsf {CaO+Mn_{2}O_{7}rightarrow Ca(MnO_{4})_{2}}}}

4. Основный оксид + водород → металл + вода

CuO+H2→Cu+H2O{displaystyle {mathsf {CuO+H_{2}rightarrow Cu+H_{2}O}}}

Примечание: металл менее активный, чем алюминий.

Кислотные оксиды |

1. Кислотный оксид + вода → кислота

SO3+H2O→H2SO4{displaystyle {mathsf {SO_{3}+H_{2}Orightarrow H_{2}SO_{4}}}}

Некоторые оксиды, например SiO₂, с водой не вступают в реакцию, поэтому их кислоты получают косвенным путём.

2. Кислотный оксид + основный оксид → соль

CO2+CaO→CaCO3{displaystyle {mathsf {CO_{2}+CaOrightarrow CaCO_{3}}}}

3. Кислотный оксид + основание → соль + вода

SO2+2NaOH→Na2SO3+H2O{displaystyle {mathsf {SO_{2}+2NaOHrightarrow Na_{2}SO_{3}+H_{2}O}}}

Если кислотный оксид является ангидридом многоосновной кислоты, возможно образование кислых или средних солей:

Ca(OH)2+CO2→CaCO3↓+H2O{displaystyle {mathsf {Ca(OH)_{2}+CO_{2}rightarrow CaCO_{3}downarrow +H_{2}O}}}

CaCO3+H2O+CO2→Ca(HCO3)2{displaystyle {mathsf {CaCO_{3}+H_{2}O+CO_{2}rightarrow Ca(HCO_{3})_{2}}}}

4. Нелетучий оксид + соль1 → соль2 + летучий оксид

SiO2+Na2CO3→Na2SiO3+CO2{displaystyle {mathsf {SiO_{2}+Na_{2}CO_{3}rightarrow Na_{2}SiO_{3}+CO_{2}}}}

5. Ангидрид кислоты 1 + безводная кислородосодержащая кислота 2 → Ангидрид кислоты 2 + безводная кислородосодержащая кислота 1

2P2O5+4HClO4→4HPO3+2Cl2O7{displaystyle {mathsf {2P_{2}O_{5}+4HClO_{4}rightarrow 4HPO_{3}+2Cl_{2}O_{7}}}}

Амфотерные оксиды |

При взаимодействии с сильной кислотой или кислотным оксидом проявляют основные свойства:

ZnO+2HCl→ZnCl2+H2O{displaystyle {mathsf {ZnO+2HClrightarrow ZnCl_{2}+H_{2}O}}}

При взаимодействии с сильным основанием или основным оксидом проявляют кислотные свойства:

ZnO+2KOH+H2O→K2[Zn(OH)4]{displaystyle {mathsf {ZnO+2KOH+H_{2}Orightarrow K_{2}[Zn(OH)_{4}]}}} (в водном растворе)

ZnO+2KOH→K2ZnO2+H2O↑{displaystyle {mathsf {ZnO+2KOHrightarrow K_{2}ZnO_{2}+H_{2}Ouparrow }}} (при сплавлении)

Получение |

1. Взаимодействие простых веществ (за исключением инертных газов, золота и платины) с кислородом:

2H2+O2→2H2O{textstyle {mathsf {2H_{2}+O_{2}rightarrow 2H_{2}O}}}

2Cu+O2→2CuO{displaystyle {mathsf {2Cu+O_{2}rightarrow 2CuO}}}

При горении в кислороде щелочных металлов (кроме лития), а также стронция и бария образуются пероксиды и надпероксиды:

2Na+O2→Na2O2{displaystyle {mathsf {2Na+O_{2}rightarrow Na_{2}O_{2}}}}

K+O2→KO2{displaystyle {mathsf {K+O_{2}rightarrow KO_{2}}}}

2. Обжиг или горение бинарных соединений в кислороде:

4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2{displaystyle {mathsf {4FeS_{2}+11O_{2}rightarrow 2Fe_{2}O_{3}+8SO_{2}}}}

CS2+3O2→CO2+2SO2{displaystyle {mathsf {CS_{2}+3O_{2}rightarrow CO_{2}+2SO_{2}}}}

2PH3+4O2→P2O5+3H2O{displaystyle {mathsf {2PH_{3}+4O_{2}rightarrow P_{2}O_{5}+3H_{2}O}}}

3. Термическое разложение солей:

CaCO3→CaO+CO2{displaystyle {mathsf {CaCO_{3}rightarrow CaO+CO_{2}}}}

2FeSO4→Fe2O3+SO2+SO3{displaystyle {mathsf {2FeSO_{4}rightarrow Fe_{2}O_{3}+SO_{2}+SO_{3}}}}

4. Термическое разложение оснований или кислот:

2Al(OH)3→Al2O3+3H2O{displaystyle {mathsf {2Al(OH)_{3}rightarrow Al_{2}O_{3}+3H_{2}O}}}

4HNO3→4NO2+O2+2H2O{displaystyle {mathsf {4HNO_{3}rightarrow 4NO_{2}+O_{2}+2H_{2}O}}}

5. Окисление низших оксидов в высшие и восстановление высших в низшие:

4FeO+O2→2Fe2O3{displaystyle {mathsf {4FeO+O_{2}rightarrow 2Fe_{2}O_{3}}}}

6. Взаимодействие некоторых металлов с водой при высокой температуре:

Zn+H2O→ZnO+H2{displaystyle {mathsf {Zn+H_{2}Orightarrow ZnO+H_{2}}}}

7. Взаимодействие солей с кислотными оксидами при сжигании кокса с выделением летучего оксида:

Ca3(PO4)2+3SiO2+5C→3CaSiO3+2P+5CO{displaystyle {mathsf {Ca_{3}(PO_{4})_{2}+3SiO_{2}+5Crightarrow 3CaSiO_{3}+2P+5CO}}}

8. Взаимодействие металлов с кислотами-окислителями:

Zn+4HNO3→Zn(NO3)2+2NO2↑+2H2O{displaystyle {mathsf {Zn+4HNO_{3}rightarrow Zn(NO_{3})_{2}+2NO_{2}uparrow +2H_{2}O}}}

9. При действии водоотнимающих веществ на кислоты и соли:

2KClO4+H2SO4→K2SO4+Cl2O7+H2O{displaystyle {mathsf {2KClO_{4}+H_{2}SO_{4}rightarrow K_{2}SO_{4}+Cl_{2}O_{7}+H_{2}O}}}

10. Взаимодействие солей слабых неустойчивых кислот с более сильными кислотами:

NaHCO3+HCl→NaCl+H2O+CO2↑{displaystyle {mathsf {NaHCO_{3}+HClrightarrow NaCl+H_{2}O+CO_{2}uparrow }}}

Примечания |

Ссылки |

• Таблица классификации оксидов


• Видеоурок про оксиды