blank

Получение и свойства оксидов. Часть 2

Мы с вами продолжаем рассматривать нетипичные получение и свойства оксидов в рамках подготовки к ЕГЭ по химии. Не факт, что такие реакции вам попадутся в 6 вопросе ЕГЭ  по химии, но весьма вероятно вы с ними встретитесь в 32 задании.

В предыдущей статье нами были рассмотрены способы получения оксидов углерода и азота. А сегодня приступим к оксиду серы и еще парочке интересных соединений.

Мы уже говорили, что очень часто один оксид получают из другого оксида одного и того же элемента. Например вариант окисления диоксида серы  SO2 до SO3 –высшего оксида серы, ангидрида серной кислоты. Высший оксид серы в основном получают обжигом пирита:

FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2

SO2+O2=2SO3

Последняя реакция – экзотермическая, а значит для смещения равновесия в стороны максимального выхода серного ангидрида необходима как можно более низкая температура. Это и поясняет факт, что в момент сжигания пирита образуется крайне малое количество примеси серного ангидрида при образовании диоксида серы. То есть равновесие смещается влево. ( для справки: 400 градусов – процент превращения диоксида серы в серный ангидрид 99%, а при температуре 1000 градусов – 5%).

Из вышесказанного следует, что для максимального выхода серного ангидрида требуется проводить процесс при наиболее низких температурах. Однако при низких температурах процесс заморожен. Для разморозки процесса используем катализаторы различного вида. Для разморозки процесса в определенном диапазоне температуры нужен свой катализатор.  К примеру, железо запускает процесс при температуре 500 градусов, а платина при 350 градусов.

Преобразование  диоксида серы в серный ангидрид протекает полностью при соблюдении некоторых условий: запуск каталитической реакции запускается  при температуре 600 градусов, а завершается при температуре 400 градусов. Не прошедший превращение диоксид серы отделяют от конечного продукта и возвращают в производство.

Реакция взаимодействия серного ангидрида с водой с образованием серной кислоты обладает высокой экзотермичностью. Отсюда понятно, почему газ с содержанием серного ангидрида пропускают не через воду, а через концентрированный раствор серной кислоты. В результате образуются соединения в виде H2O*xSO3 в том числе идет образование пиросерной кислоты, форма очень неустойчивая и практически сразу распадается.

Серная кислота с избытком серного ангидрида называется «олеум». Данное вещество возможно разбавлять до серной кислоты любой концентрации.

blank

Другие способы получения оксидов

Еще одним способом получения оксидов можно назвать термическое разложение солей (карбонаты, сульфаты, нитраты).

Есть универсальный способ прогнозирования термической устойчивости реакции. Мы уже говорили с вами что чем у нас более прочная решетка оксида, тем менее экзотермичный процесс встраивания в решетку диоксида углерода или серного ангидрида либо иного оксида, который образует с кислородом оксида сложный анион соли. Если у нас одновалентный металл, то заряд катиона наименьший, и решетка разрыхляется быстро, идет образование сложного аниона. Отсюда вывод: при переходе от солей одновалентных металлов к солям многовалентных металлов происходит уменьшение термической устойчивости.

Обезвоживанием гидратов получаем некоторые окссиды: оксид бора, оксид кремния (оксид бора получают обезвоживанием ортоборной кислоты, процесс включает несколько стадий: ортоборная переходит в метаборную, после в тетраборную кислоту, а после в оксид бора. Гидрат кремния преобразуется в оксид кремния с некоторой примесью воды. Вещество именуется силикагелем.

Получение оксида алюминия из гидроксида алюминия также проходит несколько стадий. При повышении температуры до 180 градусов происходит отщепление воды в малом количестве с образованием боксита алюминия. Боксит полностью отдает сохраненное количество воды при температуре в 500 градусов и образуется гамма- форма оксида алюминия, а дальнейшее нагревания до температуры в 1200 градусов получаем уже альфа-форму оксида алюминия.

Еще приведем несколько нетипичных форм получения оксидов.

Термическое разложение нитрата аммония дает нам оксид азота N2O.

Окисление раствора ацетата свинца хлором или белильной известью дает диоксид свинца.

Нитрование олова дает нам оксид олова.

Мы с вами рассмотрели несколько нетиповых форм получения оксидов. Надеемся это поможет вам в успешной сдаче ЕГЭ по химии на 90 баллов и выше.

blank

Оставить Комментарий