Способы получения оксидов

Оксиды могут быть получены в результате различных химических реакций.

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

S + O₂ = SO₂,
2 Ca + O₂ = 2 CaO,
4 Li + O₂ = 2 Li₂O.

При горении других щелочных металлов в кислороде образуются пероксиды:

2 Na + O₂ = Na₂O₂

или надпероксиды:

K + O₂ = KO₂.

Оксиды этих металлов могут быть получены при взаимодействии пероксида (или надпероксида) с соответствующим металлом:

Na₂O₂ + 2 Na 2 Na₂O

или при термическом их разложении:

2 BaO₂ 2 BaO + O₂.

2°. В результате горения бинарных соединений в кислороде:

а) обжиг халькогенидов:

4 FeS₂ + 11 O₂ = 2 Fe₂O₃ + 8 SO₂­
2 CuSe + 3 O₂ = 2 CuO + 2 SeO₂
4 CuFeS₂ + 13 O₂ = 4 CuO + 2 Fe₂O₃ + 8 SO₂­

б) горение гидридов и фосфидов.

4 PH₃ + 8 O₂ = P₄O₁₀ + 6 H₂O Þ 4 H₃PO₄
CS₂ + 3 O₂ = CO₂ + 2 SO₂
2 Сa₃P₂ + 8 O₂ = 6 CaO + P₄O₁₀.

3°. При термическом разложении солей:

a) карбонатов:

CaCO₃ CaO + CO₂­.

Карбонаты щелочных металлов (за исключением карбоната лития) плавятся без разложения.

б) нитратов:

2 Cu(NO₃)₂ 2 CuO + 4 NO₂­ + O₂­.

в) Если соль образована катионом металла, проявляющим переменные степени окисления и анионом кислоты, обладающей окислительными свойствами, то могут образоваться оксиды с другими степенями окисления элементов, например,

4 Fe(NO₃)₂ 2 Fe₂O₃ + 8 NO₂­ + O₂­
2 FeSO₄ Fe₂O₃ + SO₂­ + SO₃­
(NH₄)₂Cr₂O₇ N₂­ + 4 H₂O + Cr₂O₃.

4°. Термическое разложение оснований и кислородсодержащих кислот приводит к образованию оксида и воды:

H₂SO₃ SO₂­ + H₂O
SiO₂ × x H₂O SiO₂ + x H₂O
Ca(OH)₂ CaO + H₂O.

Гидроксиды щелочных металлов плавятся без разложения.

5°. Если химический элемент в своих соединениях проявляет различные степени окисления и образует несколько оксидов, то:

а) при окислении низших оксидов можно получить оксиды, в которых соответствующий элемент находится в более высокой степени окисления:

4 FeO + O₂ = 2 Fe₂O₃
2 NO + O₂ = 2 NO₂
2 NO₂ + O₃ = N₂O₅ + O₂
2 SO₂ + O₂ 2 SO₃,

б) и, аналогично, при восстановлении высших оксидов можно получить низшие оксиды:

Fe₂O₃ + CO 2 FeO + CO₂.

6°. Некоторые металлы, стоящие в ряду напряжений до водорода, могут при высокой температуре вытеснять водород из воды. При этом также образуется оксид металла:

Fe + H₂O FeO + H₂ (t > 570°C).

7°. При нагревании солей с кислотными оксидами. Направление реак­ции в этом случае зависит от относительной летучести оксидов — менее летучий оксид вытесняет более летучий оксид из соли:

Na₂CO₃ + SiO₂ Na₂SiO₃ + CO₂­
2 Ca₃(PO₄)₂ + 6 SiO₂ 6 CaSiO₃ + P₄O₁₀
2Na₂SO₄ + 2B₂O₃ 4NaBO₂ + 2SO₂­ + O₂­
4 NaNO₃ + 2 Al₂O₃ 4 NaAlO₂ + 4 NO₂­ + O₂­.

8°. При взаимодействии металлов с кислотами-окислителями происхо­дит частичное восстановление кислотообразующего элемента с образова­нием оксида:

Cu + 2 H₂SO_{4, конц.} = CuSO₄ + SO₂­ + 2 H₂O
Zn + 4 HNO_{3, конц.} = Zn(NO₃)₂ + 2 NO₂­ + 2 H₂O.

9°. При действии водоотнимающих веществ на кислоты или соли:

4 HNO₃ + P₄O₁₀ = (HPO₃)₄ + 2 N₂O₅
2 KMnO₄ + H₂SO_{4, конц.} = K₂SO₄ + Mn₂O₇ + H₂O
2 KClO₄ + H₂SO_{4, конц.} = K₂SO₄ + Cl₂O₇ + H₂O.

10°. При взаимодействии солей слабых неустойчивых кислот с раство­рами сильных кислот:

Na₂CO₃ + 2 HCl = 2 NaCl + CO₂­ + H₂O.