हमारी भौतिक दुनिया का आधार बनाने वाले पदार्थ विभिन्न प्रकार के रासायनिक तत्वों से बने होते हैं। उनमें से चार सबसे आम हैं। ये हाइड्रोजन, कार्बन, नाइट्रोजन और ऑक्सीजन हैं। अंतिम तत्व धातुओं या अधातुओं के कणों से बंध सकता है और द्विआधारी यौगिक - ऑक्साइड बना सकता है। हमारे लेख में, हम प्रयोगशाला और उद्योग में ऑक्साइड प्राप्त करने के लिए सबसे महत्वपूर्ण तरीकों का अध्ययन करेंगे। उनके बुनियादी भौतिक और रासायनिक गुणों पर भी विचार करें।
कुल राज्य
ऑक्साइड, या ऑक्साइड, तीन अवस्थाओं में मौजूद होते हैं: गैसीय, तरल और ठोस। उदाहरण के लिए, पहले समूह में प्रकृति में कार्बन डाइऑक्साइड जैसे प्रसिद्ध और व्यापक यौगिक शामिल हैं - CO2, कार्बन मोनोऑक्साइड - CO, सल्फर डाइऑक्साइड - SO2और अन्य। द्रव अवस्था में जल जैसे ऑक्साइड होते हैं - H2O, सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड - SO3, नाइट्रिक ऑक्साइड - N 2 ओ3। रसीदहमारे द्वारा नामित ऑक्साइड प्रयोगशाला में बनाए जा सकते हैं, लेकिन कार्बन मोनोऑक्साइड और सल्फर ट्राइऑक्साइड भी व्यावसायिक रूप से उत्पादित होते हैं। यह लोहे के गलाने और सल्फेट एसिड उत्पादन के तकनीकी चक्रों में इन यौगिकों के उपयोग के कारण है। अयस्क से लोहे को कम करने के लिए कार्बन मोनोऑक्साइड का उपयोग किया जाता है, और सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड को सल्फेट एसिड में घोलकर ओलियम का खनन किया जाता है।
आक्साइडों का वर्गीकरण
दो तत्वों से मिलकर कई प्रकार के ऑक्सीजन युक्त पदार्थ होते हैं। ऑक्साइड प्राप्त करने के रासायनिक गुण और तरीके इस बात पर निर्भर करेंगे कि पदार्थ किस सूचीबद्ध समूह से संबंधित है। उदाहरण के लिए, कार्बन डाइऑक्साइड, जो एक अम्लीय ऑक्साइड है, कार्बन के ऑक्सीजन के साथ सीधे संयोजन द्वारा प्राप्त किया जाता है, एक कठोर ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया करता है। कार्बोनिक एसिड और मजबूत अकार्बनिक एसिड के लवणों के आदान-प्रदान के दौरान कार्बन डाइऑक्साइड भी छोड़ा जा सकता है:
HCl + Na2CO3=2NaCl + H2O + CO 2
एसिड ऑक्साइड की पहचान किस प्रकार की प्रतिक्रिया है? यह क्षार के साथ उनकी बातचीत है:
SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H 2ओ
उभयचर और गैर-नमक बनाने वाले ऑक्साइड
उदासीन ऑक्साइड, जैसे CO या N2O, ऐसी प्रतिक्रिया करने में सक्षम नहीं हैं जिससे लवण बनते हैं। दूसरी ओर, अधिकांश अम्लीय ऑक्साइड अम्ल बनाने के लिए पानी के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं। हालांकि, सिलिकॉन ऑक्साइड के लिए यह संभव नहीं है। अप्रत्यक्ष रूप से सिलिकेट एसिड प्राप्त करना समीचीन है।रास्ता: मजबूत एसिड के साथ प्रतिक्रिया करने वाले सिलिकेट्स से। एम्फोटेरिक ऑक्सीजन के साथ ऐसे बाइनरी यौगिक होंगे जो क्षार और एसिड दोनों के साथ प्रतिक्रिया करने में सक्षम हैं। हम इस समूह में निम्नलिखित यौगिकों को शामिल करेंगे - ये एल्यूमीनियम और जस्ता के ज्ञात ऑक्साइड हैं।
सल्फर ऑक्साइड प्राप्त करना
ऑक्सीजन के साथ इसके यौगिकों में सल्फर विभिन्न संयोजकता प्रदर्शित करता है। तो, सल्फर डाइऑक्साइड में, जिसका सूत्र SO2 है, यह टेट्रावैलेंट है। प्रयोगशाला में, सल्फेट एसिड और सोडियम हाइड्रोसल्फाइट के बीच प्रतिक्रिया में सल्फर डाइऑक्साइड का उत्पादन होता है, जिसका समीकरणहै
NaHSO3 + H2SO4 → NaHSO4 + SO2 + एच2ओ
SO निकालने का दूसरा तरीका2 कॉपर और उच्च सांद्रता वाले सल्फेट एसिड के बीच एक रेडॉक्स प्रक्रिया है। सल्फर ऑक्साइड के उत्पादन के लिए तीसरी प्रयोगशाला विधि एक साधारण सल्फर पदार्थ के नमूने का निकास दहन है:
Cu + 2H2SO4=CuSO4 + SO 2 + 2एच2ओ
उद्योग में, सल्फर युक्त खनिज जस्ता या सीसा को जलाने के साथ-साथ पाइराइट FeS2 को जलाने से सल्फर डाइऑक्साइड प्राप्त किया जा सकता है। इस विधि से प्राप्त सल्फर डाइऑक्साइड का उपयोग सल्फर ट्राइऑक्साइड SO3 और आगे - सल्फेट एसिड के निष्कर्षण के लिए किया जाता है। अन्य पदार्थों के साथ सल्फर डाइऑक्साइड अम्लीय विशेषताओं वाले ऑक्साइड की तरह व्यवहार करता है। उदाहरण के लिए, पानी के साथ इसकी बातचीत से सल्फाइट एसिड H2SO3: बनता है।
एसओ2 + एच2ओ=एच2एसओ 3
यह प्रतिक्रिया उत्क्रमणीय है। एसिड के पृथक्करण की डिग्री कम है, इसलिए यौगिक को एक कमजोर इलेक्ट्रोलाइट के रूप में वर्गीकृत किया जाता है, और सल्फ्यूरस एसिड केवल एक जलीय घोल में ही मौजूद हो सकता है। इसमें सल्फर डाइऑक्साइड के अणु हमेशा मौजूद रहते हैं, जो पदार्थ को तीखी गंध देते हैं। अभिकारक मिश्रण अभिकारकों और उत्पादों की समान सांद्रता की स्थिति में होता है, जिसे स्थितियों को बदलकर स्थानांतरित किया जा सकता है। अतः जब किसी विलयन में क्षार मिलाया जाता है तो अभिक्रिया बायें से दायें चलती है। यदि सल्फर डाइऑक्साइड को गैसीय नाइट्रोजन के मिश्रण के माध्यम से गर्म करके या प्रवाहित करके प्रतिक्रिया क्षेत्र से हटा दिया जाता है, तो गतिशील संतुलन बाईं ओर स्थानांतरित हो जाएगा।
सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड
आइए सल्फर ऑक्साइड प्राप्त करने के गुणों और विधियों पर विचार करना जारी रखें। यदि सल्फर डाइऑक्साइड को जलाया जाता है, तो परिणाम एक ऑक्साइड होता है जिसमें सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था +6 होती है। यह सल्फर ट्राइऑक्साइड है। यौगिक तरल चरण में है, जल्दी से 16 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान पर क्रिस्टल के रूप में कठोर हो जाता है। एक क्रिस्टलीय पदार्थ को कई एलोट्रोपिक संशोधनों द्वारा दर्शाया जा सकता है जो क्रिस्टल जाली और गलनांक की संरचना में भिन्न होते हैं। सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड एक कम करने वाले एजेंट के गुणों को प्रदर्शित करता है। पानी के साथ बातचीत करके, यह सल्फेट एसिड का एक एरोसोल बनाता है, इसलिए, उद्योग में, H2SO4 सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड को केंद्रित सल्फेट में घोलकर उत्पादित किया जाता है। अम्ल. नतीजतन, ओलियम बनता है। इसमें पानी मिलाकर सल्फ्यूरिक एसिड का घोल लें।
बेसिक ऑक्साइड
आक्साइड के गुणों और उत्पादन का अध्ययन करने के बादसल्फर, ऑक्सीजन के साथ अम्लीय द्विआधारी यौगिकों के समूह से संबंधित है, धातु तत्वों के ऑक्सीजन यौगिकों पर विचार करें।
आवर्त प्रणाली के पहले या दूसरे समूहों के मुख्य उपसमूहों के धातु कणों के अणुओं में उपस्थिति के रूप में इस तरह के एक संकेत द्वारा मूल आक्साइड निर्धारित किया जा सकता है। उन्हें क्षारीय या क्षारीय पृथ्वी के रूप में वर्गीकृत किया गया है। उदाहरण के लिए, सोडियम ऑक्साइड - Na2O पानी के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है, जिसके परिणामस्वरूप रासायनिक रूप से आक्रामक हाइड्रॉक्साइड - क्षार बनते हैं। हालांकि, मूल ऑक्साइड की मुख्य रासायनिक संपत्ति कार्बनिक या अकार्बनिक एसिड के साथ बातचीत है। यह नमक और पानी के निर्माण के साथ जाता है। यदि सफेद पाउडर कॉपर ऑक्साइड में हाइड्रोक्लोरिक एसिड मिलाया जाता है, तो हमें कॉपर क्लोराइड का नीला-हरा घोल मिलेगा:
CuO + 2HCl=CuCl2 + H2O
ठोस अघुलनशील हाइड्रॉक्साइड को गर्म करना मूल ऑक्साइड प्राप्त करने का एक और महत्वपूर्ण तरीका है:
Ca(OH)2 → CaO + H2O
शर्तें: 520-580°C.
हमारे लेख में, हमने ऑक्सीजन के साथ द्विआधारी यौगिकों के सबसे महत्वपूर्ण गुणों के साथ-साथ प्रयोगशाला और उद्योग में ऑक्साइड प्राप्त करने के तरीकों की जांच की।
