Окисление кислородом неметаллов с получением кислотных и несолеобразующих оксидов.
При взаимодействии неметалла с избытком кислорода образуется оксид в высшей степени окисления неметалла, а в случае недостатка кислорода степень окисления будет промежуточной. Например:
2 C + O2(нед) → 2 CO
C + O2(изб) → CO2
Однако сера всегда окисляется до промежуточной степени окисления (+4).
S + O2 → SO2
Для дальнейшего окисления требуется катализатор (V2O5) и нагревание:
2SO2 + O2 ⇄t,k 2 SO3
В случае азота протекает обратимый процесс образования оксида азота (II) при нагревании до 3000 °C.
N2 + O2 ⇄t 2 NO
Но помните, что таким способом нельзя получить оксиды галогенов.
Окисление кислородом металлов с получением основных и амфотерных оксидов.
С кислородом не образуют оксид: натрий (образует пероксид) и калий, рубидий, цезий, франций (образуют надпероксид). Никогда не реагируют с кислородом золото, платина и палладий.
2 Cu + O2 –t→ 2 CuO
2 Al + 3 O2 → 2 Al2O3
3 Fe + 2 O2 → Fe3O4
Окисление кислородом сложных веществ.
Летучие водородные соединения неметаллов сгорают в кислороде с образованием оксида и воды:
2 H2S + 3 O2(изб) → 2 SO2 + 2 H2O
2 PH3 + 4 O2 → P2O5 + 3 H2O
4 NH3 + 3 O2 → 2 N2 + 6 H2O, однако в присутствии катализатора реакция протекает с образованием других продуктов: 4 NH3 + 5O2 ⇄Pt 4 NO + 6 H2O
Большинство сульфидов окисляются кислородом с образованием двух оксидов:
2 ZnS + 2 O2 –t→ 2 ZnO + SO2
4FeS2 + 11O2 –t→ 2Fe2O3 + 8SO2
Сильные кислоты-оксилители в реакциях с металлами и неметаллами образуют оксиды:
S + 6 HNO3(конц) → 6 NO2 + H2SO4 + 2 H2O
Cu + 4 HNO3(конц) → Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O
Cu + 2 H2SO4(конц) → CuSO4 + SO2 + 2 H2O
Реакции образования малодиссоциирующих веществ также приводят к получению газообразного оксида.
Na2CO3 + 2 HCl → 2 NaCl + CO2 + H2O
K2SO3 + 2 HCl → 2 KCl + SO2 + H2O
Окисление озоном простых и сложных веществ.
Озон является более сильным окислителем, чем кислород. В связи с этим он способен окислять многие вещества и без нагревания.
4 Cu + 2 O3 → 4 CuO + O2
4P + 4 O3 → 2 P2O5 + O2
N2 + O3 → N2O + O2
H2S + O3 → SO2 + H2O