План лекции: Международная система единиц Атомно-молекулярное учение Стехиометрия химических реакций

Соединения со степенью окисления кислорода -2. Образование двух- и многозарядных одноатомных анионов Э^n- энергетически невыгодно. Поэтому не существует соеди­нений, содержащих ион О^2-. Даже в кристаллических оксидах наибо­лее активных металлических элементов типа Na₂O и СаО эффектив­ный заряд атома кислорода составляет всего около 1-.
Важнейшим из оксидов является оксид водорода — вода.
В соответствии с природой элемента в положительной степени окис­ления характер оксидов в периодах и группах периодической системы закономерно изменяется. В периодах уменьшается отрицательный эффективный заряд на атомах кислорода и осуществляется постепенный переход от основных через амфотерные оксиды к кислотным, например:

Различие в свойствах оксидов разного типа проявляется при их взаимодействии с водой:
Na₂0 + Н₂О = 2NaOH; 3H₂O + Р₂О₅ = 2Н₃РО_4,
основный кислотный
а также при взаимодействии оксидов разного типа друг с другом:
3СаО + P₂O₅ = Ca₃(PO₄)₂
основный кислотный
Амфотерные оксиды с водой не взаимодействуют, но могут реаги­ровать и с кислотами, и с щелочами:
А1₂О₃ (к) + 6НС1 (р) + 9Н₂О (ж) = 2 [А1(ОН₂)₆] Cl₃ (р),
основный
6NаОН (p) + А1₂О₃ (т)+3Н₂О (ж) = 2Na₃[Al(OH)₆] (p),
кислотный
а при сплавлении — с основными и кислотными оксидами.
Соединения перекисного типа. Сродство к электрону молекулы О₂ составляет 0,8 эВ, а ее энергия ионизации 12,08 эВ. При химических превращениях молекула О₂ может присоединять или терять электро­ны с образованием молекулярных ионов типа О₂^2-, О₂^- и О₂⁺.
Присоединение одного электрона к молекуле О₂ вызывает образование надпероксид- иона О₂^-:

Производные радикала О₂^- называют надпероксидами; они известны для наиболее активных щелочных металлов (K, Rb, Cs). Надпероксиды образуются при прямом взаимодействии простых веществ: К + О₂ = КО₂.
Непарный электрон иона О₂^- обусловливает парамагнетизм надпероксидов и наличие у них окраски. Надпероксиды – очень сильные окислители. Они бурно реагируют с водой с выделением кислорода.
Присоединяя два электрона, молекула О₂ превращается в пероксид-ион О₂^2-, в котором атомы связаны одной двухэлектронной связью, и поэтому он диамагнитен:
.
Это также согласуется с отсутствием окраски у пероксидов.
Пероксиды обдуются при окислении ряда металлов, например:
Ва + О₂ = ВаО₂.
Наибольшее практическое значение имеет пероксид (перекись) водорода^.
Пероксид водорода — хороший ионизирующий растворитель. С водой смешивается в любых отношениях благодаря возникновению новых водородных связей.
В химических реакциях пероксид-радикал может, не изменяясь, переходить в другие соединения, например:
Н₂О₂ + 2NaOH = Na₂O₂ + 2Н₂О,
ВаО₂ + H₂SO₄ = BаSO₄ + Н₂О₂.
Последняя реакция используется для получения перекиси во­дорода.
Окислительные свойства пероксидов выражены сильнее, чем вос­становительные:
Н₂О₂ + 2Н⁺ + 2е =2Н₂О,
О₂ + 2Н⁺ + 2е- = Н₂О₂.
Так, при действии концентрированных растворов Н₂О₂ на бумагу, опилки или другие горючие вещества происходит их самовоспламене­ние. Восстановительные свойства перекись водорода проявляет толь­ко по отношению к таким сильным окислителям, как ионы МnО₄^-. Для пероксида водорода характерен также распад по типу диспропорционирования:
Н₂О₂ + Н₂О₂ = 2H₂O + O₂.
Водные растворы пероксида водорода широко используются для различных материалов, для обеззараживания сточных вод. Пероксид водорода применяют как окислитель ракетного топлива.