MnO2 какой это оксид

К настоящему времени известно не менее 14 соединений состава , представляющих собой порошки черно-коричневого цвета. Формально они считаются полиморфными модификациями диоксида, хотя их состав часто существенно отличается.
Среди многочисленных реакций образования только некоторые предпочтительны благодаря легкости проведения и воспроизводимости. К ним относятся окисление соединений марганца (II) растворами хлоратов, перманганатов, персульфатов, хлором и озоном:

   

   

восстановление перманганатов действием пероксида водорода, соляной кислоты, сернистого газа, сульфитов, спиртов, солями марганца (II):

   

   

Оксид марганца (IV) проявляет кислотные свойства (MnO2 какой это оксид?), реагирует с водой и щелочами. Сильный окислитель. Прри нагревании происходит внутримолекулярная ОВР, сопровождающаяся выделением кислорода и постепенным понижением степени окисления марганца с последовательным образованием разных оксидов:

   

Оксиды марганца — это… Что такое Оксиды марганца?

  • Марганца оксиды — Существуют следующие оксиды марганца: Название Формула Температура плавления Температура кипения Цвет Оксид марганца(II) MnO 1780 °C зеленый Оксид марганца(II,III) Mn3O4 1590 °C коричневый Оксид марганца(II,IV) Mn5O8 …   Википедия

  • МАРГАНЦА ОКСИДЫ — МАРГАНЦА ОКСИДЫ: MnO Mn2O3, Mn3O4, MnO2, Mn2O7 (т. н. марганцевый ангидрид), Mn5O8. Встречаются в природе, напр. MnO2 пиролюзит исходный продукт для получения марганца и его соединений. MnO2 применяется в производстве элементов Лекланше,… …   Большой Энциклопедический словарь

  • МАРГАНЦА ОКСИДЫ: — МАРГАНЦА ОКСИДЫ: МАРГАНЦА ОКСИДЫ: MnO, Mn2O3, Mn3O4, MnO2, Mn2O7 (т. н. марганцевый ангидрид), Mn5O8. Встречаются в природе, напр. MnO2 пиролюзит исходный продукт для получения марганца и его соединений. MnO2 применяется в производстве элементов… …   Энциклопедический словарь

  • оксиды — Соединение химического элемента с кислородом. По химическим свойствам все оксиды делятся на солеобразующие (наприме, Na2О, MgO, Al2O3, SiO2, P2O5, SO3, Cl2O7) и несолеобразующие (например, СО, N2O, NO, h3O). Солеобразующие оксиды подразделяют на… …   Справочник технического переводчика

  • МАРГАНЦА СЕМЕЙСТВО — ПОДГРУППА VIIB. СЕМЕЙСТВО МАРГАНЦА МАРГАНЕЦ, ТЕХНЕЦИЙ, РЕНИЙ Электронная конфигурация этих элементов марганца Mn, технеция Tc, рения Re характерна для переходных металлов. Каждый элемент имеет наполовину заполненную внутреннюю d оболочку, т.е.… …   Энциклопедия Кольера

  • МАРГАНЦА ОКСИДЫ — MnО, Mn2 О 3, MnО 2, Mn3 О 4, Mn2 О 7, Mn5 О 8. Кроме Mn2 О 7, все оксиды кристаллы, не раств. в воде. При нагр. высших оксидов отщепляется О 2 и образуются низшие оксиды: При выдерживании на воздухе или в атмосфере О 2 выше 300 °С MnО и Mn2… …   Химическая энциклопедия

  • Оксиды — [oxides] соединение химического элемента с кислородом. По химическим свойствам все оксиды делятся на солеобразующие (например, Na2O, MgO, Al2O3, SiO2, P2O5, SO3, Cl2O7) и несолеобразующие (например, СО, N2O, NO, h3O). Солеобразующие оксиды… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • марганца оксиды{:} — MnO, Mn3О4, Mn2О3, Mn5O8, MnO2, Mn2O7 (так называемый марганцевый ангидрид). Встречаются в природе, например. MnO2  пиролюзит  исходный продукт для получения марганца и его соединений. MnO2 применяется в производстве элементов Лекланше,… …   Энциклопедический словарь

  • МАРГАНЦА ОКСИДЫ — МnО, Мn3О4, Мn2О3, Mn5Og, MnO2, Мn2О7 (т. н. марганцевый ангидрид). Встречаются в природе, напр. МnО3 пиролюзит исходный продукт для получения марганца и его соединений. МnО2 применяется в произ ве элементов Лекланше, катализаторов, как… …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • Оксид марганца(II) — Общие …   Википедия

    • Диоксид марганца — это… Что такое Диоксид марганца?

    
    Диоксид марганца


    Диоксид марганца (MnO2, оксид марганца(IV), «двуокись марганца» (устар.)) — порошок тёмно-коричневого цвета, нерастворимый в воде. Наиболее устойчивое соединение марганца, широко распространённое в земной коре.

    Химические свойства

    При обычных условиях ведет себя довольно инертно. При нагревании с кислотами проявляет окислительные свойства, например, окисляет концентрированную соляную кислоту до хлора:

    4HCl + MnO2 →(t) MnCl2 + 2H2O + Cl2↑.

    С серной и азотной кислотами MnO2 разлагается с выделением кислорода:

    2MnO2 + 2H2SO4 → 2MnSO4 + O2 + 2H2O.

    При взаимодействии с сильными оксилителями диоксид марганца окисляется до соединений Mn7+ и Mn6+:

    3MnO2 + KClO3 + 6KOH → 3K2MnO4 + KCl + 3H2O.

    Диоксид марганца проявляет амфотерные свойства. Так, при окислении сернокислого раствора соли MnSO4 перманганатом калия образуется черный осадок соли Mn(SO4)

    2. При сплавлении с щелочами и основными оксидами MnO2 выступает в роли основного оксида, образуя соли манганиты:

    MnO2 + CaO → CaMnO3.


    Является катализатором разложения пероксида (перекиси) водорода:

    2H2O2 →(катализатор) 2H2O + O2↑.

    Получение

    В лабораторных условиях получают термическим разложением перманганата калия.

    4KMnO4→(t)4MnO2+2K2O+3O2↑

    Также можно получить реакцией перманганата калия с пероксидом водорода.

    2KMnO4+H2O2→2KOH+2MnO2+O
    2

    Литература

    • Ахметов Н. С. «Общая и неорганическая химия» М.:Высшая школа, 2001

    См. также

    Wikimedia Foundation. 2010.

    • Диокл
    • Диоксин

    Смотреть что такое «Диоксид марганца» в других словарях:

    • марганца диоксид — mangano(IV) oksidas statusas T sritis chemija formulė MnO₂ atitikmenys: angl. manganese black; manganese dioxide; manganese(IV) oxide rus. марганца диоксид; марганца(IV) оксид; марганцевая черная ryšiai: sinonimas – mangano dioksidas sinonimas –… …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

    • марганца(IV) оксид — mangano(IV) oksidas statusas T sritis chemija formulė MnO₂ atitikmenys: angl. manganese black; manganese dioxide; manganese(IV) oxide rus. марганца диоксид; марганца(IV) оксид; марганцевая черная ryšiai: sinonimas – mangano dioksidas sinonimas –… …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

    • МАРГАНЦА ОКСИДЫ — MnО, Mn2 О 3, MnО 2, Mn3 О 4, Mn2 О 7, Mn5 О 8. Кроме Mn2 О 7, все оксиды кристаллы, не раств. в воде. При нагр. высших оксидов отщепляется О 2 и образуются низшие оксиды: При выдерживании на воздухе или в атмосфере О 2 выше 300 °С MnО и Mn2… …   Химическая энциклопедия

    • Оксид марганца(IV)

      — Общие …   Википедия

    • МАРГАНЕЦ (химический элемент) — МАРГАНЕЦ (лат. Manganum), Mn, химический элемент с атомным номером 25, атомная масса 54,9380. Химический символ элемента Mn произносится так же, как и название самого элемента. Природный марганец состоит только из нуклида (см. НУКЛИД) 55Mn.… …   Энциклопедический словарь

    • Пиролюзит — Формула MnO2 Цвет Стальной серый, голубовато серый Цвет черты Чёрная Блеск Полуметаллический …   Википедия

    • ЭЛЕКТРОСИНТЕЗ — (электрохимический синтез), способ получения хим. соед. в процессе электролиза. В качестве анодов обычно используют оксиды Pb(IV), Ni, Mn(IV) и др. металлов, благородные металлы (Pt, Ir, Ru), графит и его модификации (стеклоуглерод, пирографит).… …   Химическая энциклопедия

    • Соляная кислота — Модель молекулы хлороводорода Соляная кислота (хлороводородная, хлористоводородная, хлористый водород) …   Википедия

    • Е507 — Модель молекулы соляной кислоты Соляная (или соляная) кислота (хлористоводородная кислота) (Hydrochloric acid) HCl, раствор хлористого водорода в воде; сильная одноосновная кислота. Бесцветная, «дымящая» на воздухе, сильно едкая жидкость… …   Википедия

    • Хлоридная кислота — Модель молекулы соляной кислоты Соляная (или соляная) кислота (хлористоводородная кислота) (Hydrochloric acid) HCl, раствор хлористого водорода в воде; сильная одноосновная кислота. Бесцветная, «дымящая» на воздухе, сильно едкая жидкость… …   Википедия

    Оксид марганца(IV) — это… Что такое Оксид марганца(IV)?

    Оксид марганца(IV) (диоксид марганца) MnO2 — порошок тёмно-коричневого цвета, нерастворимый в воде. Наиболее устойчивое соединение марганца, широко распространённое в земной коре (минерал пиролюзит).

    Химические свойства

    При обычных условиях ведет себя довольно инертно. При нагревании с кислотами проявляет окислительные свойства, например, окисляет концентрированную соляную кислоту до хлора:

    С серной и азотной кислотами MnO2 разлагается с выделением кислорода:

    При взаимодействии с сильными окислителями диоксид марганца окисляется до соединений Mn7+ и Mn6+:

    Диоксид марганца проявляет амфотерные свойства. Так, при окислении сернокислого раствора соли MnSO4 перманганатом калия в присутствии серной кислоты образуется чёрный осадок соли Mn(SO4)2.

    При сплавлении с щелочами и основными оксидами MnO2 выступает в роли кислотного оксида, образуя соли манганиты:

    Является катализатором разложения пероксида водорода:

    Получение

    В лабораторных условиях получают термическим разложением перманганата калия:

    Также можно получить реакцией перманганата калия с пероксидом водорода. На практике эта реакция не представляет особого интереса т.к. образовавшийся MnO2 каталитически разлагает пероксид водорода, не оставляя возможности провести реакцию до конца.

    При температуре выше 100 °C восстановлением перманганата калия водородом:

    Литература

    • Ахметов Н. С. «Общая и неорганическая химия» М.:Высшая школа, 2001
    • Неорганическая химия под редакцией Ю. Д. Третьякова; Химия переходных элементов Кн.1

    См. также

    Оксид марганца(VI) — это… Что такое Оксид марганца(VI)?

    
    Оксид марганца(VI)

    Оксид марганца(VI) — неорганическое соединение, окисел металла марганца с формулой MnO3, тёмно-красное аморфное вещество, реагирует с водой.

    Получение

    Физические свойства

    Оксид марганца(VI) образует тёмно-красное аморфное вещество.

    Химические свойства

    • Разлагается при нагревании:
    • Реагирует с водой:

    Литература

    • Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — 871 с.
    Категории:
    • Соединения марганца
    • Оксиды

    Wikimedia Foundation. 2010.

    • Оксид марганца(III)
    • Оксид меди(III)

    Смотреть что такое «Оксид марганца(VI)» в других словарях:

    • Оксид марганца(II) — Общие …   Википедия

    • Оксид марганца(IV) — Общие …   Википедия

    • Оксид марганца(II,IV) — Общие Систематическое наименование Оксид марганца(II,IV) Традиционные названия Окисел марганца Химическая формула Mn5O8 Физические свойства …   Википедия

    • Оксид марганца (II) — Оксид марганца(II) Общие Систематическое наименование Оксид марганца(II) Традиционные названия Манганозит (минерал), окись марганца, монооксид марганца Химическая формула MnO …   Википедия

    • оксид марганца — (MnO) [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN manganese oxide …   Справочник технического переводчика

    • Оксид марганца(VII) — Mn2O7 зеленовато бурая маслянистая жидкость (tпл=5,9 °C), неустойчив при комнатной температуре; сильный окислитель, при соприкосновении с горючими веществами воспламеняет их, возможно со взрывом. Получить оксид марганца(VII) Mn2O7 можно… …   Википедия

    • Оксид марганца(III) — Общие Систематическое наименование Оксид марганца(III) Традиционные названия Окисел марганца Химическая формула Mn2O3 Физические свойства …   Википедия

    • Оксид марганца(II,III) — Общие Систематическое наименование Оксид марганца(II,III) Традиционные названия Окисел марганца Химическая формула Mn3O4 Физические свойства …   Википедия

    • Марганца оксиды — Существуют следующие оксиды марганца: Название Формула Температура плавления Температура кипения Цвет Оксид марганца(II) MnO 1780 °C зеленый Оксид марганца(II,III) Mn3O4 1590 °C коричневый Оксид марганца(II,IV) Mn5O8 …   Википедия

    • МАРГАНЦА ОКСИДЫ — MnО, Mn2 О 3, MnО 2, Mn3 О 4, Mn2 О 7, Mn5 О 8. Кроме Mn2 О 7, все оксиды кристаллы, не раств. в воде. При нагр. высших оксидов отщепляется О 2 и образуются низшие оксиды: При выдерживании на воздухе или в атмосфере О 2 выше 300 °С MnО и Mn2… …   Химическая энциклопедия

    диоксид марганца — Manganese dioxide

    диоксид марганца
    Рутил-блок-клеток-3D-balls.png
    имена
    имена IUPAC

    Оксид марганца
    Марганец (IV) , оксид

    Другие имена Пиролюзит , перекись марганца, черный оксид марганца, оксид марганца
    Идентификаторы
    3D модель ( JSmol )
    ChEBI
    ChemSpider
    ИКГВ InfoCard 100.013.821
    Номер EC215-202-6
    номер RTECSOP0350000
    • InChI = 1S / Mn.2O Y ☑ Ключ: NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N Y ☑
    свойства
    MnO
    2
    Молярная масса86,9368 г / моль
    ВнешностьКоричнево-черная твердое вещество
    плотность5,026 г / см 3
    Температура плавления 535 ° С (995 ° F, 808 К) (разлагается)
    нерастворимый
    + 2280,0 · 10 -6 см 3 / моль
    термохимия
    53 Дж · моль -1 · К -1
    -520 кДж · моль -1
    опасности
    Паспорт безопасности ICSC 0175
    Вредный ( Xn )
    Окислитель ( О )
    R-фразы (устаревшее) R20 / 22
    S-фразы (устаревший) (S2) , S25
    NFPA 704 NFPA 704 четыре цвета алмаза
    точка возгорания 535 ° С (995 ° F, 808 К)
    Родственные соединения
    Марганец дисульфид
    Диоксид технеция
    диоксид рения
    Марганец (II) , оксид
    марганца (II, III) , оксид
    марганца (III) , оксид
    марганца семиокись
    За исключением случаев, когда указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
    ☒N проверить  ( что   ?) ☑Y☒N
    ссылки Infobox

    Оксид марганца (IV) , представляет собой неорганическое соединение с формулой MnO
    2 . Это черновато или коричневое твердое вещество происходит естественнымвиде минералапиролюзита, который является основной рудоймарганцаи компонентамимарганца узелков. Основное использование дляMnO
    2 для сухих клеточныхбатарей, такие какщелочная батареяибатарея цинка-углерод. MnO
    2 также используетсякачествепигментаикачестве предшественника других соединений марганца, таких как KMnO
    4 . Он используетсякачествереагентаворганическом синтезе, например, при окисленииаллиловых спиртов. MnO
    2 в & alphaполиморфной модификации может включатьсебя множество атомов (а также молекулы воды) в «туннелях» или «каналы» между октаэдрами оксида марганца. Существует значительный интерес вальфа-MnO
    2 в качестве возможного катода длялитийионных батарей.

    Состав

    Несколько полиморфных из MnO
    2 востребованы, а также гидратированной форме. Какмногие другие диоксиды,MnO
    2 кристаллизуется врутил кристаллической структуры(эта полиморфная модификация называетсяβ-MnO
    2 ), с тремя-координатой оксида и октаэдрические металлические центрами. MnO
    — Характернонестехиометрическая, будучи дефицитом кислорода. СложнымТвердотельный химическийиз этого материала имеет отношение к знаниям о «свежеприготовленного»MnO
    2 ворганическом синтезе. Α-полиморфMnO
    2 имеет очень открытую структуру с «каналами»которые могут вместить атомы металловтаких как серебро или бария. a-MnO
    2 часто называютголландитом, после близкородственного минерала.

    производство

    Встречающиеся в природе диоксид марганца содержат примеси и значительное количество оксида марганца (III) . Только ограниченное количество месторождений содержит модификацию у в чистоте , достаточную для аккумуляторной промышленности.

    Производство батарей и феррита (два из основных применений диоксида марганца) требует диоксида марганца высокой чистоты. Батареи требуют «электролитического диоксида марганца» в то время как ферриты требуют «химического диоксида марганца».

    Химический диоксид марганца

    Один способ начинается с диоксидом марганца естественно и преобразует его с помощью четырехокись азота и воды до марганца (II) , нитрат раствора. Выпаривание воды, покидает кристаллическую соль нитрата. При температуре 400 ° С, соль разлагается, высвобождая N
    2 O
    4 и оставляя остаток очищенного диоксида марганца. Эти два этапа можно суммировать следующим образом:

    MnO
    2 + Н
    2 O
    4 ⇌ Mn (NO
    3 )
    2

    В другом способе диоксид марганца carbothermically уменьшается до оксида марганца (II) , который растворяют в серной кислоте . Отфильтрованный раствор обрабатывают карбонатом аммония для осаждения МпСО
    3 . Карбонатпрокаливаютна воздухе с получением смеси марганца (II) и марганца (IV) оксидов. Для того, чтобы завершить процесс, суспензию этого материала в серной кислоте, обрабатываютхлорат натрия. Хлорная кислота, который образует на месте, преобразует любой Mn (III) и Mn (II)окислов до диоксида хлора, высвобождаякачестве побочного продукта.

    Третий процесс включает марганец семиокись и окись марганца . Два реагентов в сочетании с соотношением 1: 3 с образованием диоксида марганца:

    Миннесота
    2 O
    7 + 3 MnO → 5MnO
    2

    Наконец действие перманганата калия над сульфатом марганцем кристаллами дает желаемый оксид.

    2 KMnO
    4 + 3MnSO
    4 + 2Н
    2 O→ 5MnO
    2 +К
    2 SO
    4 + 2Н
    2 SO
    4

    Электролитический диоксид марганца

    Электролитический диоксид марганца (EMD) используется в угольно-цинковых батарей вместе с хлоридом цинка и хлорида аммония . EMD , обычно используется в двуокиси марганца , цинка перезаряжаемые щелочные (Zn , RAM) клетки также. Для этих применений чистота чрезвычайно важна. EMD производится таким же образом , как электролитический жесткий шаг (ETP) медь : Двуокись марганца растворяет в серной кислоте (иногда в смеси с сульфатом марганца ) и подвергает тока между двумя электродами. МпО2 растворяется, поступает раствор в виде сульфата, и осаждается на аноде.

    Реакции

    Важные реакции MnO
    2 связаны с его окислительновосстановительным, как окислением и восстановлением.

    снижение

    MnO
    2 является главным предшественникомдляферромарганцаи родственных сплавов, которые широко используются в металлургической промышленности. Преобразования включаютКарботермическое восстановлениеиспользованиемкокса:

    MnO
    2 + 2 C → Mn + 2 СО

    Основные реакции MnO
    2 в батареях является снижение одноэлектронного:

    MnO
    2 + е— + Н +
    → MnO (OH)

    MnO
    2 катализируетнесколько реакцийкоторые образуютO
    2 . В классической лабораторной демонстрации, нагревание смесихлората калияи диоксид марганца производит газообразный кислород. Диоксид марганца также катализирует разложениеперекиси водородадо кислорода иводы:

    2 Н
    2 O
    2 → 2Н
    2 O + O
    2

    Диоксид марганца разлагается при температуре выше примерно 530 ° С до марганца (III) оксид и кислород. При температурах , близких к 1000 ° С, со смешанной валентностью соединения Mn
    3 вывода
    4 формы. Более высокие температуры дают MnO.

    Горячая концентрировали серная кислота снижает MnO
    2 домарганца сульфат (II):

    2 MnO
    2 + 2Н
    2 SO
    4 → 2MnSO
    4 + O
    2 + 2Н
    2 O

    Реакции хлористого водорода с MnO
    2 был использованШеелемв первоначальном выделениихлорагаза в 1774 году:

    MnO
    2 + 4 HCl → MnCl
    2 + Cl
    2 + 2Н
    2 O

    В качестве источника хлористого водорода, Шеель обрабатывает хлорид натрия с концентрированной серной кислотой.

    E о ( MnO
    2 (тв) + 4 Н +
    + 2 е — ⇌ Mn 2+ + 2 Н
    2 O) = 1,23 В
    Е о ( Cl
    2 (г) + 2 е—⇌ 2 Cl—) = 1,36 V

    В стандартных электродных потенциалов для половины реакций показывают , что реакция является эндотермической при рН = 0 (1 М [ Н +
    ]), Но это способствует более низким рН , а также эволюции (и) удаление газообразного хлора.

    Эта реакция является также удобным способом для удаления диоксида марганца осадка из матового стекла суставов после запуска реакции (то есть, окисление с помощью перманганата калия ).

    оксидирование

    Нагревание смеси KOH и MnO
    2 в воздухе дает зеленыйМанганат калия:

    2 MnO
    2 + 4 + КОН вывода
    2 → 2К
    2 MnO
    4 + 2Н
    2 O

    Калий Манганат является предшественником перманганата калия , общий окислитель.

    Приложения

    Преобладающее применение MnO
    2 представляеткачестве компонентаклеточных сухихбатарей, так называемыхLeclanché клетки, илицинк-углеродных батарей. Приблизительно 500 000 тоннпотребляются для этого приложения ежегодно. Другие промышленные применения включают использованиеMnO
    2 в качестве неорганическогопигментавкерамикеи встекловаренных.

    Органический синтез

    Специализированное использование диоксида марганца в качестве окислителя в органическом синтезе . Эффективность реагента зависит от способа получения, проблемы , которая является типичной для других гетерогенных реагентов , где площадь поверхности, в том числе других переменных, является существенным фактором. Минеральной пиролюзит делает плохой реагент. Обычно, однако, реагент генерируется на месте путем обработки водного раствора KMnO
    4 с Mn (II) соли, обычно сульфата. MnO
    2 окисляеталлиловыеспирты в соответствующиеальдегидыиликетоны:

    цис-RCH = СНСН
    2 ОН + MnO
    2 → цис-RCH = CHCHO + MnO + Н
    2 O

    Конфигурация двойной связи сохраняется в реакции. Соответствующие ацетиленовые спирты также являются подходящими субстратами, хотя в результате пропаргиловых альдегиды могут быть весьма реактивными. Бензильное и даже неактивированными спирты также являются хорошими субстратами. 1,2- диолы расщепляются MnO
    2 сдиальдегидамиилидикетонов. В противном случае применениеMnO
    2 многочисленны, применимый ко многим видам реакцийвключаяаминноеокисление, ароматизацию,окислительное сочетание, итиоловоеокисление.

    опасности

    Хроническая подверженность загрязненного воздуха с частицами двуокиси марганца может вызвать отравление марганца . MnO
    2 классифицируются как совокупный нейротоксинсоответствии с MSDS для диоксида марганца.

    Смотрите также

    Рекомендации

    внешняя ссылка

    Какова формула оксида марганца (IV)? + Пример

    Химия
    Наука
    • Анатомия и физиология
    • астрономия
    • астрофизика
    • Биология
    • Химия
    • наука о планете Земля
    • Наука об окружающей среде
    • Органическая химия
    • физика
    математический
    • Алгебра
    • Исчисление
    • Геометрия
    • Prealgebra
    • тригонометрия и алгебра
    .

    Какова степень окисления MnO2?

    Химия
    Наука
    • Анатомия и физиология
    • астрономия
    • астрофизика
    • Биология
    • Химия
    • наука о планете Земля
    • Наука об окружающей среде
    • Органическая химия
    • физика
    математический
    • Алгебра
    • Исчисление
    • Геометрия
    • Prealgebra
    • тригонометрия и алгебра
    • Статистика
    .

    Оксид | химическое соединение | Британника

    Оксид , любой из большого и важного класса химических соединений, в котором кислород сочетается с другим элементом. За исключением более легких инертных газов (гелий [He], неон [Ne], аргон [Ar] и криптон [Kr]), кислород (O) образует по крайней мере один бинарный оксид с каждым из элементов.

    Как металлы, так и неметаллы могут достигать своих высших степеней окисления (т.е. отдавать максимальное количество доступных валентных электронов) в соединениях с кислородом.Щелочные металлы и щелочноземельные металлы, а также переходные металлы и постпереходные металлы (в их более низких степенях окисления) образуют ионные оксиды, то есть соединения, содержащие анион O 2-. Металлы с высокой степенью окисления образуют оксиды, связи которых имеют более ковалентную природу. Неметаллы также образуют ковалентные оксиды, которые обычно имеют молекулярный характер. Плавное изменение типа связи в оксидах от ионного к ковалентному наблюдается по мере того, как периодическая таблица проходит от металлов слева к неметаллам справа.Такое же изменение наблюдается в реакции оксидов с водой и в результате кислотно-основного характера продуктов. Ионные оксиды металлов реагируют с водой с образованием гидроксидов (соединений, содержащих ион OH — ) и образующихся основных растворов, тогда как большинство оксидов неметаллов реагируют с водой с образованием кислот и образующихся кислотных растворов ( см. таблицу).

    Периодическое изменение свойств оксидов элементов третьего периода
    группа 1 группа 2 группа 13 группа 14 группа 15 группа 16 группа 17
    Источник: Источник: W.Робинсон, Дж. Одом и Х. Хольцкло-младший, Химия: концепции и модели, D.C. Heath and Co., 1992.
    Реакция оксидов с водой и кислотно-основной характер гидроксидов Na 2 O дает NaOH (сильное основание) MgO дает
    Mg (OH) 2 (слабое основание)    		 Al 2 O 3 не реагирует SiO 2 не реагирует P 4 O 10 дает H 3 PO 4 (слабая кислота) SO 3 дает H 2 SO 4 (сильная кислота) Cl 2 O 7 дает HClO 4 (сильная кислота)
    соединение в оксидах Na 2 O ионный MgO ионный Al 2 O 3
    ионный    		 SiO 2 ковалентный P 4 O 10 ковалентный SO 3 ковалентный Cl 2 O 7 ковалентный

    Некоторые органические соединения реагируют с кислородом или другими окислителями с образованием веществ, называемых оксидами.Таким образом, амины, фосфины и сульфиды образуют оксиды аминов, оксиды фосфина и сульфоксиды соответственно, в которых атом кислорода ковалентно связан с атомом азота, фосфора или серы. Так называемые оксиды олефинов представляют собой циклические эфиры.

    Оксиды металлов

    Оксиды металлов — это твердые кристаллические вещества, содержащие катион металла и анион оксида. Обычно они реагируют с водой с образованием оснований или с кислотами с образованием солей.

    Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего 1768 First Edition с подпиской.Подпишитесь сегодня

    Щелочные металлы и щелочноземельные металлы образуют три различных типа бинарных кислородных соединений: (1) оксиды, содержащие ионы оксида, O 2-, (2) пероксиды, содержащие ионы пероксидов, O 2 2-, которые содержат ковалентные одинарные связи кислород-кислород, и (3) супероксиды, содержащие ионы супероксида, O 2 — , которые также имеют ковалентные связи кислород-кислород, но с одним отрицательным зарядом меньше, чем ионы пероксида. Щелочные металлы (которые имеют степень окисления +1) образуют оксиды, M 2 O, пероксиды, M 2 O 2 , и супероксиды, MO 2 .(M представляет собой атом металла.) Щелочноземельные металлы (со степенью окисления +2) образуют только оксиды, MO и пероксиды, MO 2 . Все оксиды щелочных металлов могут быть получены путем нагревания нитрата соответствующего металла с элементарным металлом. 2MNO 3 + 10M + тепло → 6M 2 O + N 2 Обычное получение оксидов щелочноземельных металлов включает нагревание карбонатов металлов. MCO 3 + тепло → MO + CO 2 И оксиды щелочных металлов, и оксиды щелочноземельных металлов являются ионными и реагируют с водой с образованием основных растворов гидроксида металла.M 2 O + H 2 O → 2MOH (где M = металл группы 1)
    MO + H 2 O → M (OH) 2 (где M = металл группы 2) Таким образом, эти соединения часто называют основными оксидами. В соответствии со своим основным поведением они реагируют с кислотами в типичных кислотно-основных реакциях с образованием солей и воды; например, M 2 O + 2HCl → 2MCl + H 2 O (где M = металл группы 1). Эти реакции также часто называют реакциями нейтрализации. Наиболее важные основные оксиды являются оксид магния (MgO), хороший проводник тепла и электрический изолятор, который используется в огнеупорного кирпича и теплоизоляции, а также оксид кальция (СаО), также называемый негашеной или известь, широко используется в металлургической промышленности и в воде очистки.

    Периодические тренды оксидов тщательно изучены. В любой данный период связывание в оксидах прогрессирует от ионного к ковалентному, а их кислотно-основной характер меняется от сильно основного до слабоосновного, амфотерного, слабокислого и, наконец, сильно кислого. В общем, основность увеличивается вниз по группе (например, в оксидах щелочноземельных металлов BeO 2 O 7 (который содержит Mn 7+ ) наиболее кислотным.Оксиды переходных металлов со степенью окисления +1, +2 и +3 представляют собой ионные соединения, состоящие из ионов металлов и оксидных ионов. Оксиды переходных металлов с степенями окисления +4, +5, +6 и +7 ведут себя как ковалентные соединения, содержащие ковалентные связи металл-кислород. Как правило, ионные оксиды переходных металлов являются основными. То есть они будут реагировать с водными кислотами с образованием растворов солей и воды; например, CoO + 2H 3 O + → Co 2+ + 3H 2 O.Оксиды со степенью окисления +5, +6 и +7 являются кислыми и реагируют с растворами гидроксида с образованием солей и воды; например, CrO 3 + 2OH — → CrO 4 2− + H 2 О. Эти оксиды со степенью окисления +4 обычно являются амфотерными (от греческого amphoteros, «в обоих направлениях»), что означает, что эти соединения могут вести себя либо как кислоты, либо как основания. Амфотерные оксиды растворяются не только в кислых, но и в основных растворах.Например, оксид ванадия (VO 2 ) представляет собой амфотерный оксид, растворяющийся в кислоте с образованием синего иона ванадила, [VO] 2+ , и в основании с образованием желто-коричневого гипованадат-иона, [V 4 O 9 ] 2-. Амфотеризм среди оксидов основной группы в основном обнаруживается с металлоидными элементами или их ближайшими соседями.

    ,