Что такое высший оксид в химии: Высший оксид и гидроксид элемента главной подгруппы 6 группы Периодической системы соответствует общим формулам: А)…

классификация, формулы и их свойства

Каждый школьник встречался с понятием «оксид» на уроках химии. От одного этого слова предмет начинал казаться чем-то неописуемо страшным. Но ничего страшного здесь нет. Высшие оксиды – это вещества, в которых содержатся соединения простых веществ с кислородом (в степени окисления -2). Стоит отметить, что они реагируют с:

  • O2 (кислородом), в том случае, если элемент стоит не в высшей СО. К примеру, SO2 реагирует с кислородом (т. к. СО равна +4), а SO3 — нет (т. к. стоит в наивысшей степени окисления +6).
  • H2 (водород) и C (углерод). Вступают в реакцию только некоторые оксиды.
  • Водой в том случае, если получается растворимая щелочь или кислота.

Все оксиды вступают в реакцию с солями и неметаллами (за исключением вышеперечисленных веществ).

Стоит отметить, что некоторые вещества (например, оксид азота, оксид железа и оксид хлора) имеют свои особенности, т. е. их химические особенности могут отличаться от других субстанций.

Классификация оксидов

Они делятся на две ветки: те, кто могут образовывать соль, и те, кто образовывать ее не могут.

Примеры формул высших оксидов, которые не образуют солей: NO (окись азота двух валентная; газ без цвета, образующийся во время гроз), CO (угарный газ), N2O (оксид азота одновалентный), SiO (оксид кремния), S2O (оксид серы), вода.

Эти соединения могут реагировать с основаниями, кислотами и солеобразующими оксидами. Но при реагировании этих веществ никогда не образуется солей. Например:

CO (угарный газ) + NaOH (гидроксид натрия) = HCOONa (формиат натрия)

Солеобразующие оксиды делятся на три вида: кислотные, основания и амфотерные окислы.

Кислотные окиси

Кислотный высший оксид – это солеобразующий оксид, который соответствует кислоте. Например, у оксида серы шестивалентного (SO3) есть соответствующее ему химическое соединения – H2SO4. Эти элементы вступают в реакцию с оксидами основных и амфотерных свойств, основаниями и водой. Образуется соль или кислота.

  1. Со щелочными оксидами: CO2 (углекислый газ) + MgO (окись магния) = MgCO3 (горькая соль).
  2. С амфотерными окисями: P2О5 (окисел фосфора)+ Al2О3 (окисел алюминия) = 2AlPO4 (фосфат или ортофосфат алюминия).
  3. С основаниями (щелочами): CO2 (углекислый газ) + 2NaOH (едкий натр) = Na2CO3 (карбонат натрия или кальцинированная сода) + H2O (вода).
  4. С водой: CO2 (углекислый газ) + H2O = H2CO3 (угольная кислота, после реакции мгновенно распадается на углекислый газ и воду).

Оксиды кислот не вступают в реакцию друг с другом.

Основные оксиды

Основный высший оксид – это солеобразующий окисел металла, которому соответствует основание. Окислу кальция (CaO) соответствует гидроксид кальция (Ca(OH)2). Эти вещества взаимодействуют с окислами кислотного и амфотерного характера, кислотами (за исключением H2SiO3, так как кремниевая кислота нерастворимая) и водой.

  1. С кислотными оксидами: CaO (оксид кальция) + CO2 (углекислый газ) = CaCO3 (карбонат кальция или обычный мел).
  2. С амфотерной окисью: CaO (оксид кальция) + Al2O3 (окись алюминия) = Ca(AlO2)2 (алюминат кальция).
  3. С кислотами: CaO (окисел кальция) + H2SO4 (серная кислота) = CaSO4 (сульфат кальция или гипс) + H2O .
  4. С водой: CaO (оксид кальция) + H2O = Ca(OH)2 (гидроксид кальция или реакция гашения извести).

Не взаимодействуют между собой.

Амфотерные окиси

Амфотерный высший оксид – это окисел амфотерного металла. В зависимости от условий, он может проявить основные или кислотные свойства. Например, формулы высших оксидов, которые проявляют амфотерные свойства: ZnO (окисел цинка), Al2O3 (глинозем). Реагируют амфотерные окиси со щелочами, кислотами (так же за исключением кремниевой кислоты), основными и кислотными оксидами.

  1. С основаниями: ZnO (окисел цинка) + 2NaOH (основание натрия) = Na2ZnO2 (двойная соль цинка и натрия)+ H2O.
  2. С кислотами: Al2O3 (алюминия оксид) + 6HCl (соляная кислота) = 2AlCl3 (хлорид алюминия или хлористый алюминий) + 3H2O.
  3. С кислотными оксидами: Al2O3 (окисел алюминия) + 3SO3 (окисел серы шестивалентный) = Al2(SO4)3 (алюминиевые квасцы).
  4. С окислами основного характера: Al2O3 (окисел алюминия) + Na2O (окись натрия) = 2NaAlO2 (алюминат натрия).

Элементы высших оксидов амфотерного характера не взаимодействуют между собой и с водой.

«Высший оксид какого металла не реагирует с кислотой 1)железа;2)марганца;3)ртути;4)меди;5)хрома?» — Яндекс Кью

Популярное

Сообщества

Домашние задания

Dark Lord

ОтветитьУточнить

Первый

Бегойим Абдуразакова

1

Я ученица 10 кл. спец. школы-интернат юных биологов и химиков имени Абу Али ибн Сино. Я…  · 26 февр 2021

1)Высший оксид хрома — CrO3. У оксида хрома 6 преобладают кислотные свойства, но можно говорить и об амфотерности (существуют полихромовые кислоты h3Cr2O7) Соответствующий ему гидроксид — хромовая кислота h3CrO4. Можно выделить этот оксид как не реагирующий с кислотами, с одной стороны. Но с другой стороны он может реагировать с кислотами-восстановителями как окислитель. Также при взаимодействии хлороводорода с оксидом хрома 6 в присутствии серной кислоты образуется хлористый хромил — CrO2Cl2, что также говорит об его амфотерности
2) Высший оксид марганца — Mn2O7. Марганцевый ангидрид. Оксид имеет ярко выраженные кислотные свойства. Соответствующий гидроксид — марганцевая кислота HMnO4. Может также как и оксид хрома 6 реагировать с кислотами- восстановителями в качестве окислителя. Не рассматривая ОВР-реакции, можно сказать, что оксид не реагирует с кислотами.
3)В случае железа, можно предположить, что имеется ввиду Fe2O3. Оксид железа 3 является амфотерным, может реагировать с кислотами.
4) Высший оксид ртути — HgO. Основный оксид, взаимодействует с кислотами
5)В случае меди, можно предположить, что подразумевается CuO. У оксида меди 2 преобладают основные свойства, он может взаимодействовать с кислотами.

Комментировать ответ…Комментировать…

Dmitry

Образование есть  · 22 янв 2020

Что понимается под
способностью реагировать с кислотой?

Если окисляться — то не будет, потому как высший.
Это касается любого металла.

Если растворяться — то зависит от того, в каких условиях, в каком растворителе (веществе или их смеси).

Комментировать ответ…Комментировать…

Первый

Dmitry

Образование есть  · 22 янв 2020

Что понимается под
способностью реагировать с кислотой?

Если окисляться — то не будет, потому как высший.
Это касается любого металла.

Если растворяться — то зависит от того, в каких условиях, в каком растворителе (веществе или их смеси).

Комментировать ответ…Комментировать…

123

575

24 авг 2019

С кислотами не будет реагировать оксид хрома. Хром устойчив на воздухе за счёт пассивирования. По этой причине не реагирует с концентрированными азотной и серной кислотами, а также с фосфорной кислотой.

Комментировать ответ…Комментировать…

Вы знаете ответ на этот вопрос?

Поделитесь своим опытом и знаниями

Войти и ответить на вопрос

1 ответ скрыто(Почему?)

редкоземельных элементов | Использование, свойства и факты

электронные вероятности для гадолиния

Просмотреть все СМИ

Ключевые люди:
Фрэнк Гарольд Спеддинг
Карл Густав Мосандер
Похожие темы:
переходный металл
гадолиний
церий
лантан
самарий

Просмотреть весь связанный контент →

Сводка

Прочтите краткий обзор этой темы

редкоземельный элемент , любой член группы химических элементов, состоящей из трех элементов группы 3 (скандий [Sc], иттрий [Y] и лантан [La]) и первого расширенного ряда элементов ниже основная часть периодической таблицы (от церия [Ce] до лютеция [Lu]). Элементы от церия до лютеция называются лантаноидами, но многие ученые также, хотя и неправильно, называют эти элементы редкоземельными элементами.

Редкоземельные элементы обычно являются трехвалентными элементами, но некоторые из них имеют другие валентности. Церий, празеодим и тербий могут быть четырехвалентными; самарий, европий и иттербий, с другой стороны, могут быть двухвалентными. Во многих вводных научных книгах редкоземельные элементы рассматриваются как настолько химически похожие друг на друга, что в совокупности их можно рассматривать как один элемент. В определенной степени это правильно — около 25 процентов их использования основано на этом близком сходстве, — но остальные 75 процентов использования редкоземельных элементов основаны на уникальных свойствах отдельных элементов. Более того, внимательное изучение этих элементов обнаруживает огромные различия в их поведении и свойствах; например, температура плавления лантана, элемента-прототипа ряда лантаноидов (918 ° C, или 1684 ° F), намного ниже температуры плавления лютеция, последнего элемента в ряду (1663 ° C, или 3025 ° F). Эта разница намного больше, чем во многих группах периодической таблицы; например, температуры плавления меди, серебра и золота различаются всего примерно на 100 ° C (180 ° F).

Само название редкоземельных элементов является неправильным. Во время их открытия в 18 веке они оказались компонентом сложных оксидов, которые в то время назывались «землями». Кроме того, этих минералов оказалось мало, и поэтому эти недавно открытые элементы были названы «редкими землями». На самом деле эти элементы довольно распространены и присутствуют во многих пригодных для разработки месторождениях по всему миру. 16 встречающихся в природе редкоземельных элементов попадают в 50-й процентиль содержания элементов. К началу 21 века Китай стал крупнейшим в мире производителем редкоземельных элементов. Австралия, Бразилия, Индия, Казахстан, Малайзия, Россия, Южная Африка и США также добывают и перерабатывают значительные количества этих материалов.

Многие люди не осознают огромного влияния редкоземельных элементов на их повседневную жизнь, но почти невозможно избежать использования современной технологии, которая их не содержит. Даже такой простой продукт, как кремень для зажигалок, содержит редкоземельные элементы. Примером их повсеместного распространения является современный автомобиль, один из крупнейших потребителей редкоземельных продуктов. В десятках электродвигателей типичного автомобиля, а также в динамиках его звуковой системы используются постоянные магниты из неодима, железа и бора. В электрических датчиках используется оксид циркония, стабилизированный оксидом иттрия, для измерения и контроля содержания кислорода в топливе. Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор использует оксиды церия для восстановления оксидов азота до газообразного азота и окисления монооксида углерода до диоксида углерода и несгоревших углеводородов до диоксида углерода и воды в продуктах выхлопа. Люминофоры в оптических дисплеях содержат оксиды иттрия, европия и тербия. Лобовое стекло, зеркала и линзы отполированы с использованием оксидов церия. Даже бензин или дизельное топливо, приводящее в движение автомобиль, очищали с использованием редкоземельных катализаторов крекинга, содержащих оксиды лантана, церия или смеси редкоземельных элементов. Гибридные автомобили питаются от никель-лантан-металлогидридной аккумуляторной батареи и электрического тягового двигателя с постоянными магнитами, содержащими редкоземельные элементы. Кроме того, современные средства массовой информации и коммуникационные устройства — сотовые телефоны, телевизоры и компьютеры — используют редкоземельные элементы в качестве магнитов для динамиков и жестких дисков и люминофоров для оптических дисплеев. Используемые количества редкоземельных элементов довольно малы (0,1–5 процентов по весу, за исключением постоянных магнитов, которые содержат около 25 процентов неодима), но они критически важны, и любое из этих устройств не будет работать так же хорошо или будет значительно тяжелее, если бы не редкие земли.

Викторина «Британника»

Периодическая таблица элементов

Проверьте свою связь с периодической таблицей элементов в этой викторине по всем 118 химическим элементам и их символам. Вы можете быть знакомы с химическими символами водорода и кислорода, но можете ли вы сопоставить такие низкопрофильные элементы, как гадолиний и эрбий, с соответствующими символами?

Хотя редкоземельные элементы существуют с момента образования Земли, об их существовании стало известно только в конце 18 века. В 1787 году лейтенант шведской армии Карл Аксель Аррениус обнаружил в небольшой каменоломне в Иттербю (небольшой городок недалеко от Стокгольма) уникальный черный минерал. Этот минерал представлял собой смесь редкоземельных элементов, а первым отдельным элементом, выделенным в 1803 г., был церий.0003

История отдельных редкоземельных элементов сложна и запутана, в основном из-за их химического сходства. Многие «недавно открытые элементы» были не одним элементом, а смесью целых шести различных редкоземельных элементов. Кроме того, поступали заявления об открытии большого количества других «элементов», которые должны были принадлежать к ряду редкоземельных элементов, но таковыми не являлись.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Последний встречающийся в природе редкоземельный элемент (лютеций) был открыт в 1907 году, но исследование химии этих элементов было затруднено, потому что никто не знал, сколько существует настоящих редкоземельных элементов. К счастью, в 1913–1914 годах исследования датского физика Нильса Бора и английского физика Генри Гвина Джеффриса Мозли разрешили эту ситуацию. Боровская теория атома водорода позволила теоретикам показать, что существует только 14 лантаноидов. Экспериментальные исследования Мозли подтвердили существование 13 из этих элементов и показали, что 14-й лантаноид должен быть элементом 61 и находиться между неодимом и самарием.

В 1920-х годах поиски элемента 61 были интенсивными. В 1926 году группы ученых из Университета Флоренции, Италия, и из Университета Иллинойса заявили, что открыли элемент 61 и назвали его флорентием и иллинием соответственно, но их утверждения не могли быть подтверждены независимо. Шум от этих претензий и встречных претензий в конце концов стих к 1930 году. Только в 1947 году, после деления урана, 61-й элемент определенно был выделен и назван прометием учеными из Национальной лаборатории Ок-Риджа Комиссии США по атомной энергии в Теннесси. (Более подробную информацию об открытии отдельных элементов можно найти в статьях об этих элементах. )

За 160 лет открытий (1787–1947) выделение и очистка редкоземельных элементов было трудным и трудоемким процессом. Многие ученые всю свою жизнь пытались получить 99-процентную чистоту редкоземельных элементов, обычно путем фракционной кристаллизации, которая использует небольшие различия в растворимости соли редкоземельного элемента в водном растворе по сравнению с растворимостью соседнего лантанидного элемента.

Поскольку было обнаружено, что редкоземельные элементы являются продуктами деления при расщеплении атома урана, Комиссия по атомной энергии США приложила огромные усилия для разработки новых методов разделения редкоземельных элементов. Однако в 1947 Джеральд Э. Бойд и его коллеги из Окриджской национальной лаборатории, а также Фрэнк Гарольд Спеддинг и его коллеги из лаборатории Эймса в Айове одновременно опубликовали результаты, показавшие, что ионообменные процессы предлагают гораздо лучший способ разделения редкоземельных элементов.

неорганическая химия.

Почему оксиды с элементом в более высокой степени окисления более кислые

спросил

Изменено
2 года, 8 месяцев назад

Просмотрено
6к раз

$\begingroup$

Мы наблюдаем эту тенденцию кислотно-основного свойства оксидов в большинстве случаев:
$\ce{Mn2O7}$ является кислотным, $\ce{MnO}$ является основным, промежуточные оксиды становятся все менее кислыми и более основными по мере уменьшения степени окисления $\ce{Mn}$.

В чем причина такой общей тенденции почти во всех случаях?

Я видел много объяснений этого, большинство из них связаны со способностью высвобождать протон связи $\ce{E-O-H}$ в гидролизованном оксиде. Но большинство оксидов переходных металлов не гидролизуются в воде. Итак, я ищу альтернативное объяснение, не связанное с гидролизом оксида. Кроме того, в большинстве объяснений в Интернете отсутствует какая-либо ссылка, поэтому я предпочитаю ссылку.

  • неорганическая химия
  • кислотно-основная
  • степень окисления

$\endgroup$

2

$\begingroup$

Похоже, это не всегда так. Согласно Википедии, медь (I) становится кислой, образуя анионный гидроксидный комплекс, примерно на 1,5 единицы pH ниже , чем у меди (II). Более высокая степень окисления меди квалифицируется как менее кислая.

$\endgroup$

$\begingroup$

Простым ответом на это было бы сказать, что $\ce{Mn2O7}$ имеет степень окисления +7. Таким образом, он является электронодефицитным и ведет себя как кислота Льюиса.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *