Як написати формули оксидів, відповідних гідроксиду

Гідроксиди – це складні речовини, до яких відносяться кислоти і підстави. Назва складається з двох частин – «гідро» (вода) і оксид. Якщо оксид кислотний, в результаті його взаємодії з водою вийде гідроксид – кислота. Якщо ж оксид основний (не основний, як іноді помилково називають), то і гідроксид буде являти собою підставу.

Для того щоб правильно писати формули, які відповідають гідроксид – кислот і основ, необхідно мати уявлення про оксиди. Оксиди – це складні речовини, що складаються з двох елементів, одним з яких є кисень. Гідроксиди в своєму складі мають ще й атоми водню. Формули оксидів дуже легко написати, використовуючи спрощену схему. Для цього достатньо від відповідного гідроксиду «відняти» всі молекули води, які входять до складу гідроксиду. Якщо складовою частиною кислоти або основи є одна молекула води, то потрібно зменшити кількість атомів водню на 2, а атомів кисню на 1. Якщо ж до складу гідроксиду входять дві молекули води, то і кількість атомів водню і кисню потрібно буде зменшити на 4 і 2 відповідно.

H2SO4, сірчана кислота. Відніміть 2 атома водню і 1 атом кисню – отримаєте SO3 або оксид сірки (VI).
H2SO3, сірчиста кислота. За аналогією з попереднім прикладом виходить SO2 або оксид сірки (IV).
H2CO3, вугільна кислота. Утворюється CO2 або оксид вуглецю (IV).
H2SiO3, кремнієва кислота. Отже, вийде SiO2 або оксид кремнію.

Ca (OH) 2, гідроксид кальцію. Відніміть молекулу води і залишиться CaO або оксид кальцію.

У деяких формулах гідроксидів є непарна кількість атомів водню, а тому потрібно подвоєння. Крім цього, подвоєння піддаються і інші елементи, що входять до складу гідроксиду, після чого, за аналогією, віднімаються всі утворилися молекули води.
NaOH, гідроксид натрію. Подвійте кількість атомів кожного елемента і отримаєте Na2O2H2. Відніміть молекулу води і залишиться Na2O або оксид натрію.
Al (OH) 3, гідроксид алюмінію. Подвійте кількість атомів – Al2O6H6. Відніміть три утворилися молекули води і вийде Al2O3, оксид алюмінію.

HNO3, азотна кислота. Подвійте кількість кожного елемента – отримаєте H2N2O6. Відніміть з неї одну молекулу води і вийде N2O5 – оксид азоту (V).
HNO2, азотистая кислота. Проведіть подвоєння числа кожного елемента – отримаєте H2N2O4. Відніміть з неї одну молекулу води і вийде N2O3 – оксид азоту (III).
H3PO4, ортофосфорна кислота. Подвійте кількість кожного елемента – отримаєте H6P2O8. Відніміть з неї три молекули води і вийде P2O5 – оксид фосфору (V).
HMnO4, марганцовая кислота. Виконайте подвоєння кількості атомів і отримаєте H2Mn2O8. Відніміть молекулу води (2 атома водню і 1 атом кисню), в результаті буде Mn2O7 – оксид марганцю (VII).

Структура, властивості та використання оксиду кальцію (CaO)

The оксид кальцію (CaO) – неорганічна сполука, яка містить кальцій і кисень в іонних формах (не слід плутати з пероксидом кальцію, CaO)₂). Він відомий у всьому світі як вапно, слово, яке позначає будь-яку неорганічну сполуку, що містить карбонати, оксиди кальцію і гідроксиди, а також інші метали, такі як кремній, алюміній і залізо..

Цей оксид (або вапно) також розмовно називають негашеним вапном або гашеною вапном, залежно від того, чи він є гідратованим. Вапном є оксид кальцію, а гашене вапно – його гідроксид. У свою чергу, вапняк (вапняний камінь або загартований вапно) фактично є осадовою породою, що складається в основному з карбонату кальцію (CaCO).₃).

Це один з найбільших природних джерел кальцію і є сировиною для виробництва оксиду кальцію. Як виробляється цей оксид? Карбонати чутливі до термічного розкладання; нагрівання карбонатів кальцію при температурі вище 825 ° С, що призводить до утворення вапна і діоксиду вуглецю.

Вищенаведене твердження можна описати наступним чином: CaCO₃(s) → CaO (s) + CO₂(g) Оскільки земна кора багата вапняком і кальцитом, а в океанах і пляжах є багато морських раковин (сировина для виробництва оксиду кальцію), оксид кальцію відносно дешевий реагент.

• 1 Формула
• 2 Структура
• 3 Властивості
  • 3.1 Розчинність
  • 4.1 Як розчин
  • 4.2 У виробництві склянок
  • 4.3
  • 4.4 В якості силікатного засобу для видалення

  Формула

  Хімічною формулою оксиду кальцію є CaO, в якій кальцій нагадує іон кислоти (акцептор електронів) Ca 2+ , і кисню в якості основного іона (донора електронів) OR 2– .

  Чому кальцій має +2 заряд? Оскільки кальцій належить до групи 2 періодичної таблиці (р-н Бекамбара), і є тільки два валентних електрона, доступні для утворення зв’язків, які дають атом кисню..

  Структура

  На верхньому зображенні представлена ​​кристалічна структура (тип гем-солі) для оксиду кальцію. Об’ємні червоні сфери відповідають іонам Са 2+ і білі сфери до іонів O 2- .

  У цьому кубічному розташуванні кристалів кожен іон Ca 2+ оточений шістьма іонами O 2- , закупорювалися в октаедричні отвори, що залишаються великими іонами між ними.

  Ця структура максимально виражає іонний характер цього оксиду, хоча помітна різниця радіусів (червона сфера більше, ніж біла) надає більш слабку кристалічну ретикулярну енергію в порівнянні з MgO.

  Властивості

  Фізично це кристалічна біла тверда речовина, без запаху і з сильними електростатичними взаємодіями, які відповідають за високі точки плавлення (2572 ° C) і кипіння (2850 ° C). Крім того, вона має молекулярну масу 55,958 г / моль і цікаву властивість бути термолюмінесцентними.

  Це означає, що шматочок оксиду кальцію, який піддається полум’я, може світитися інтенсивним білим світлом, відомий англійською мовою з назвою в центрі уваги, або іспанською, світло кальцію. Іони Са 2+ , при контакті з вогнем вони викликають червоне полум’я, як показано на наступному зображенні.

  Розчинність

  CaO являє собою основний оксид, який має сильну спорідненість до води, в тій мірі, в якій він поглинає вологу (він є гігроскопічним твердим речовиною), реагуючи негайно для отримання гашеного вапна або гідроксиду кальцію:

  Ця реакція є екзотермічною (виділяє тепло) за рахунок утворення твердої речовини з більш сильними взаємодіями і більш стабільною кристалічної решіткою. Однак реакція оборотна, якщо нагріти Ca (OH)₂, зневоднення і освітлення гашеної вапна; тоді, вапно “перероджується”.

  Отриманий розчин дуже основний, і якщо він насичений оксидом кальцію, він досягає рН 12,8.

  Крім того, він розчинний у гліцерині, а також у кислотних і цукрових розчинах. Оскільки вона є основним оксидом, вона, природно, має ефективні взаємодії з оксидами кислот (SiO₂, Al₂O₃ і Віра₂O₃, наприклад, розчинний у рідких фазах. З іншого боку, він нерозчинний у спиртах і органічних розчинниках.

  Використання

  CaO має величезну кількість промислових застосувань, а також у синтезі ацетилену (CH ,CH), в екстракції фосфатів з стічних вод і в реакції з діоксидом сірки з газоподібних відходів..

  Інші способи використання оксиду кальцію описані нижче:

  Як розчин

  Якщо оксид кальцію змішується з піском (SiO₂) і воду, пиріжки з піском і повільно реагує з водою з утворенням гашеного вапна. У свою чергу СО₂ повітря розчиняється у воді і вступає в реакцію з сіллю, утворюючи карбонат кальцію:

  CaCO₃ Це більш стійка і твердіша сполука, ніж CaO, що призводить до того, що розчин (попередня суміш) затвердіє і закріплює цеглини, блоки або кераміку між ними або на бажану поверхню.

  У виробництві стекол

  Істотною сировиною для виробництва склянок є оксиди кремнію, які змішуються з вапном, карбонатом натрію (Na₂CO₃) та інших добавок, які потім піддають нагріванню, в результаті чого утворюється склоподібне тверда речовина. Дане тверда речовина згодом нагрівається і продувається будь-якими фігурами.

  У гірничій справі

  Гашене вапно займає більший об’єм, ніж негашене вапно внаслідок взаємодії водневих зв’язків (O-H-O). Ця властивість використовується для розриву порід зсередини.

  Це досягається шляхом заповнення їх компактною сумішшю вапна і води, яка запечатана, щоб зосередити свою теплоту і експансивну потужність в скелі..

  Як силікатне видалення

  CaO зливається з силікатами з утворенням коалесцентної рідини, яка потім витягується з сировини певного продукту.

  Наприклад, залізні руди є сировиною для виробництва металевого чавуну і сталі. Ці мінерали містять силікати, які є небажаними домішками для процесу і усуваються тільки описаним способом.

  Наночастинки оксиду кальцію

  Оксид кальцію може бути синтезований у вигляді наночастинок, що змінюють концентрації нітрату кальцію (Ca (NO)₃)₂) і гідроксид натрію (NaOH) в розчині.

  Ці частинки сферичні, основні (як і макромасштабні тверді) і мають велику площу поверхні. Отже, ці властивості сприяють каталітичним процесам. Які? В даний час розслідування відповідають на це питання.

  Ці наночастинки використовувалися для синтезу заміщених органічних сполук, отриманих з піридинів, у формулюванні нових препаратів для проведення хімічних перетворень, таких як штучний фотосинтез, для очищення води від важких і шкідливих металів, а також фотокаталітичні агенти.

  Наночастинки можуть бути синтезовані на біологічній основі, такі як листя папайї і зеленого чаю, які використовуються як антибактеріальний засіб.

  Список літератури

  1. scifun.org (2018). Вапно: оксид кальцію. Отримано 30 березня 2018 р. З: scifun.org.
  2. Вікіпедія. (2018). Оксид кальцію. Отримано 30 березня 2018 року з: en.wikipedia.org
  3. Ashwini Anantharaman et al. (2016). Зелений синтез наночастинок оксиду кальцію та його застосування. Міжнародний журнал інженерних досліджень та застосування. ISSN: 2248-9622, т. 6, випуск 10, (Частина -1), с.27-31.
  4. J. Safaei-Ghomi et al. (2013). Наночастинки оксиду кальцію каталізуються одностадійним багатокомпонентним синтезом високозаміщених піридинів у водному середовищі етанолу Scientia Iranica, Transactions C: Хімія та хімічна промисловість 20 549-554.
  5. PubChem. (2018). Оксид кальцію. Отримано 30 березня 2018 року з: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  6. Shiver & Atkins. (2008). Неорганічна хімія В Елементи групи 2. (четверте видання, стор. 280). Mc Graw Hill.

  Оксид кальцію

  Негашене вапно – це оксид кальцію. Його отримують в лабораторіях і промисловим шляхом з природних матеріалів. Речовина активно використовується в будівництві і промисловості.

  Фізичні властивості

  Оксид кальцію – неорганічне кристалічна речовина у вигляді білого або сіро-білого порошку без запаху і смаку. Тверда речовина кристалізується в кубічні гранецентрированную кристалічні решітки по типу хлориду натрію (NaCl).

  Загальний опис речовини представлено в таблиці.

  Оксид кальцію – їдка речовина, що відноситься до другого класу небезпеки. Агресивні властивості проявляє при взаємодії з водою, утворюючи гашене вапно.

  Отримання

  Оксид кальцію також називають паленою вапном через спосіб отримання. Отримують негашене вапно шляхом нагрівання і розкладання вапняку – карбонату кальцію (CaCO3).

  Це природна речовина, що зустрічається в формі мінералів – арагонита, ватеріта, кальциту. Входить до складу мармуру, крейди, вапняку.
  Реакція отримання оксиду кальцію з вапняку виглядає наступним чином:

  CaCO3 → CaO + CO2.

  Крім того, негашене вапно можна отримати двома способами:

  з простих речовин, нарощуючи оксидний шар на металі –
  2Ca + O2 → 2CaO;

  при термічній обробці гідроксиду або солей кальцію –
  Ca (OH) 2 → CaO + H2O; 2Ca (NO3) 2 → 2CaO + 4NO2 + O2.

  Реакції протікають при високих температурах. Температура спалення вапняку – 900-1200 ° C. При 200-300 ° C на поверхні металу починає утворюватися оксид. Для розкладання солей і гідроксиду необхідна температура в 500-600 ° C.

  Хімічні властивості

  Оксид кальцію є вищим оксидом і максимально проявляє окислювальні властивості. З’єднання взаємодіє з неорганічними речовинами і вільними галогенами. Основні хімічні властивості оксиду наведені в таблиці.

  Реакції	Що утворюється	Молярне рівніння
  З водою	Утворюється гідроксид (гашене вапно). Реакція протікає бурхливо з виділенням тепла	CaO + H2O → Ca(OH)2
  З Кислотами	Розчиняється, утворюючи солі	CaO + 2HCl → CaCl2 +H2O
  З оксидами неметалів (кислотними залишками)	Утворюються солі	CaO + SO2 → CaSO3
  З вуглецем при нагріванні	Утворюється карбід кальцію	CaO + 3С → СаС2 + CO
  З алюмінієм	Відновлює кальцій. Утворюється оксид алюмінію	3CaO + 2Al → Са + Al2O3

  застосування
  Оксид використовується в харчовій промисловості як:

  покращувача борошна і хліба;
  харчової добавки Е529;
  регулятора кислотності;
  живильного середовища для дріжджів;
  каталізатора гідрогенізації (приєднання водню) жирів.
  Крім того, негашене вапно застосовується в хімічній і будівельній промисловості для виробництва різних речовин:

  • масел;
  • стеарата кальцію;
  • солідолу;
  • вогнетривких матеріалів;
  • гіпсу;
  • високоглиноземисті цементу;
  • силікатної цегли.

  Що ми дізналися?

  Оксид кальцію або негашене вапно – кристалічна речовина, бурхливо реагує з водою і утворює гашене вапно. Широко використовується в промисловості, зокрема харчової та будівельної. З нами як харчова добавка Е529. Має високі температури плавлення і кипіння, розчиняється тільки в гліцерині. Утворюється при спалюванні карбонату кальцію. Виявляє окисні властивості, утворює солі з оксидами і кислотами, взаємодіє з вуглецем і алюмінієм.