Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

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-.

Ba+O2→ BaO2 (пероксид бария).  
BaO2+H2SO4→ BaSO4+H2O2 (пероксид водорода) Н‑ О–О–Н

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.

2 → 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.


Поделиться с друзьями:

mylektsii.su - Мои Лекции - 2015-2024 год. (0.007 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал