Добування оксидів

Із простих речовин

Найбільш простий спосіб добування оксидів — це взаємодія простих речовин з киснем:

Майже всі прості речовини взаємодіють із киснем. Багато з них взаємодіють досить бурхливо, з виділенням великої кількості теплоти й світла, тобто горять.

Більшість металів взаємодіють із киснем досить повільно. Наприклад, мідь, залізо або ртуть необхідно прожарювати тривалий час, щоб вони повністю прореагували. З такими речовинами реакція проходить значно краще, якщо для неї брати чистий кисень:

Деякі прості речовини взагалі не реагують із киснем. Серед металів — це платина й золото, а серед неметалів — інертні гази (неон, аргон тощо) і галогени (хлор, бром, йод).

Добування зі складних речовин

Велика кількість складних речовин також здатні горіти в кисні. Під час горіння складної речовини утворюються оксиди всіх елементів, з яких складається ця речовина. Наприклад, унаслідок горіння метану СН₄ утворюються два оксиди: карбон(ІV) оксид та гідроген оксид:

СН₄ + 2O₂ → СO₂ + 2Н₂O.

Сірководень H₂S — газ із запахом гнилих яєць — згорає в кисні також з утворенням двох оксидів: сульфур(ІV) оксиду та гідроген оксиду:

Для промисловості велике значення мають реакції згорання сульфідів металів, тому що під час цих реакцій утворюються два цінних оксиди — сульфур(ІV) оксид та оксиди металічних елементів. Останні використовують для добування чистих металів:

З киснем також можуть взаємодіяти деякі оксиди. Елементи зі змінною валентністю здатні утворювати кілька оксидів. У цьому разі оксид з нижчою валентністю елемента може взаємодіяти з киснем з утворенням оксиду з вищою валентністю. Наприклад, Фосфор здатний утворювати фосфор(ІII) оксид (нижчий оксид) та фосфор(V) оксид (вищий оксид). У цьому разі нижчий оксид Р₂0₃ здатний взаємодіяти з киснем з утворенням вищого оксиду Р₂O₅:

Аналогічно ферум(ІІ) оксид може взаємодіяти з киснем з утворенням ферум(ІІІ) оксиду:

Дегідратація гідратів оксидів

Оксиди можна добувати також розкладанням (дегідратацією) гідратів оксидів: гідратів кислотних оксидів (кислот) та гідратів основних оксидів (гідроксидів):

Такі реакції відбуваються при прожарюванні майже всіх гідроксидів, за винятком гідроксидів лужних елементів (Натрію та Калію). У такий спосіб можна добути оксиди навіть тих елементів, які у вигляді простих речовин не реагують із киснем, наприклад Ауруму:

Дегідратацію оксигеновмісних кислот (гідратів кислотних оксидів) проводять нагріванням у присутності фосфор(V) оксиду (речовини, що «жадібно» поглинає воду):

Такі кислоти, як карбонатна Н₂СO₃, сульфітна H₂SO₃ та силікатна H₂SiO₃, легко перетворюються в оксиди навіть при незначному нагріванні:

Термічний розклад солей

Оксиди також утворюються при розкладанні деяких солей оксигеновмісних кислот. При прожарюванні багатьох таких солей утворюються два оксиди: основний і кислотний (ангідрид кислоти, залишок якої утворює сіль).

Такі реакції протікають у тому випадку, якщо один із продуктів реакції (оксидів) є летким, наприклад SO₂, СO₂,SO₃. А солі, утворені нелеткими оксидами, при прожарюванні не розкладаються, а лише плавляться. Якщо оксид, що утворюється при розкладанні, сам є термічно нестійкий, то утворюються ще й продукти його розпаду, наприклад:

Розкладанню при прожарюванні не піддаються солі Натрію та Калію. При нагріванні вони починають плавитися, а якщо й розкладаються, то за іншим принципом. Деякі із цих реакцій використовують у лабораторії для добування кисню: