20. Неорганическая химия Читать 0 мин.
20.285. Химические свойства оксидов
Оксиды — это сложные вещества, состоящие из двух химических элементов, один из которых кислород, со степенью окисления –2. Лишь один химический элемент — фтор, соединяясь с кислородом, образует не оксид, а фторид кислорода OF2.
Классификация оксидов, которую мы ещё раз с вами повторим:
- основные: металл в степени окисления +1 и +2;
- амфотерные: металл в степени окисления +3 и +4. Исключения: ZnO, BeO, SnO, PbO;
- кислотные: все неметаллы и металлы в степенях окисления +5, +6 и +7;
- несолеобразующие: NO, N2O, CO, SiO.
Физические свойства оксидов.
- По агрегатному состоянию оксиды делятся на три группы: твердые (K2O, Al2O3, P2O5), жидкие (SO3, Mn2O7), и газообразные (CO2, NO2, SO2).
- По растворимости в воде оксиды делятся на растворимые (SO2, CO2, K2O) и нерастворимые (CuO, FeO, SiO2, Al2O3). Все кислотные оксиды, кроме SiO2, растворимы в воде. Среди основных оксидов растворимыми являются только оксиды щелочных металлов и щелочноземельных металлов. Амфотерные оксиды не растворяются в воде.
Химические свойства основных оксидов
1. Оксиды щелочных и щелочноземельных металлов взаимодействуют с водой с образованием щелочей:
Оксид + H2O = Щелочь;
K2O + H2O = 2KOH
CaO + H2O = Ca(OH)2
2. Общим свойством всех основных оксидов является их способность взаимодействовать с кислотами с образованием соли и воды:
Оксид + кислота = соль + H2O
CaO + H2SO4 = CaSO4 + H2O
CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O
3. Основные оксиды взаимодействуют с кислотными оксидами с образованием солей:
Основные оксид + кислотный оксид = Соль
3СaO + P2O5 = Ca3(PO4)2
BaO + CO2 = BaCO3
Химические свойства кислотных оксидов
1. Большинство кислотных оксидов взаимодействуют с водой с образованием кислоты:
Кислотный оксид + H2O = кислота
P2O5 + 3H2O = 2H3PO4
N2O5 + H2O = 2HNO3
$$\text{НО}$$ $SiO_2 + H_2O = \text{реакция не идет!} \\ 2NO_2 + H_2O = HNO_2 + HNO_3 \\ 4NO_2 + 2H_2O + O_2 = 4HNO_3$
2. Общим свойством всех кислотных оксидов является их способность взаимодействовать с основаниями с образованием соли и воды:
кислотный оксид + основание = соль + H2O
P2O5 + 6NaOH = 2Na3PO4 + 6H2O
SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3 + H2O
$$\text{НО:}$$ $NO_2 + KOH = KNO_2 + KNO_3 + H_2O \\ NO_2 + KOH + O_2 = KNO_3 + H_2O$
3. Кислотные оксиды взаимодействую с основными оксидами с образованием солей (при нагревании)
Кислотный оксид + основные оксид = соль;
3CaO + P2O5 = Ca3(PO4)2
CrO3 + CaO = CaCrO4
Химические свойства амфотерных оксидов
1. Амфотерные оксиды взаимодействуют с кислотами с образованием солей и воды — проявляют свойства основных оксидов.
Амфотерный оксид + кислота = соль + H2O
ZnO + 2HNO3 = Zn(NO3)2 + H2O
2. Амфотерные оксиды взаимодействуют со щелочами с образованием солей и воды — проявляют свойства кислотных оксидов.
Амфотерный оксид + щелочь = соль + H2O
ZnO + KOH = K2ZnO2 + H2O
3. Амфотерные оксиды при нагревании взаимодействуют с кислотными оксидами с образованием солей.
Амфотерный оксид + кислотный оксид = соль
ZnO + CO2 = ZnCO3
4. Амфотерные оксиды при нагревании взаимодействуют с основными оксидами с образованием солей.
Амфотерный оксид + основный оксид = соль
ZnO + Na2O = Na2ZnO2
Получение оксидов
1. Взаимодействие простых веществ с кислородом:
Металл или неметалл + O2 = Оксид
$2Mg + O_2 \stackrel{t}{=} MgO \\ C + O_2 \stackrel{t}{=} CO_2$
2. Разложение некоторых оксокислот:
Оксокислота = кислотный оксид + H2O
$H_2SO_3 \stackrel{t}{=} SO_2 + H_2O$
3. Разложение нерастворимых оснований:
Нерастворимое основание = основный оксид + H2O;
$Cu(OH)_2 \stackrel{t}{=} CuO + H_2O$
4. Разложение некоторых солей:
Соль = основный оксид + кислотный оксид
$CaCO_3 \stackrel{t}{=} CaO + CO_2$