Тема №10 «Характерные химические свойства основных, амфотерных и кислотных оксидов»

Чтобы поделиться, нажимайте

  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Классификация и свойства оксидов

image

Как вы уже знаете, все вещества делятся на простые и сложные. В свою очередь сложные вещества делятся на четыре класса: оксиды, основания, кислоты и соли. Каждое из неорганических соединений так или иначе является представителем какого-либо одного класса веществ, хотя есть и исключения. Так, например, пероксид бария BaO2 хотя и относится к классу оксидов, проявляет свойства солей.

Оксидами же называются сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых кислород, т.е. оксид – это соединение элемента с кислородом.

Название оксидов образуется от названия элемента, входящего в состав оксида. Например, BaO – оксид бария. Если образующий оксид элемент имеет переменную валентность, то после названия элемента в скобках указывается его валентность римской цифрой. Например, FeO – оксид железа (I), Fe2О3 – оксид железа (III).

Элементы, обладающие постоянной валентностью, образуют только основные, кислотные или амфотерные оксиды. Элементы с переменной валентностью могут образовывать различные оксиды.

Все оксиды делятся на солеобразующие и несолеобразующие. Немногочисленные несолеобразующие оксиды не взаимодействуют ни с кислотами, ни с основаниями. К ним относятся оксид азота N2O (I), оксид азота NO (II), оксид кремния (II) и оксид углерода (II).

image

По своим химическим свойствам оксиды делятся на основные, кислотные и амфотерные.

Основными называются оксиды, которые образуют соли при взаимодействии с кислотами или кислотными оксидами:

CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O

Растворимые в воде основные оксиды (оксиды металлов I и IIA группы из периодической системы) вступают в реакцию с водой, образуя основания:

CaO + H2O = Ca(OH) 2

Большинство основных оксидов с водой не взаимодействуют, но им также соответствуют основания, которые можно получить косвенным путем.

Основные оксиды реагируют с кислотными оксидами, образуя соли:

Na2O + SO3 = Na2SO4

Кислотными называются оксиды, которые образуют соли при взаимодействии с основаниями или основными оксидами. Кислотные оксиды также называются ангидридами кислот. Кислотными являются оксиды типичных неметаллов, а также оксиды ряда металлов в высших степенях окисления (B2O3; Mn2O7).

Многие кислотные оксиды соединяются с водой, образуя кислоты:

N2O3 + H2O = 2HNO2

SO3 + H2O = H2SO4

Не все ангидриды реагируют с водой, в этом случае соответствующие им кислоты добываются косвенным путем.

Кислотные оксиды реагируют с основными оксидами с образованием соли:

CO2 + CaO = CaCO3

Кислотные оксиды взаимодействуют с основаниями, образуя соль и воду:

CO2 + Ba(ОН)2= BaCO3 + H2O

Амфотерными называются оксиды, которые образуют соли при взаимодействии как с кислотами, так и с основаниями. Соединения этих оксидов с водой могут иметь кислотные и основные свойства одновременно, например – Al2O3, Cr2O3, MnO2; Fe2O3  ZnO. К примеру, амфотерный характер оксида цинка проявляется при взаимодействии его как с соляной кислотой, так и с гидроксидом натрия:

ZnO + 2HCl = ZnCl2 + H2O

ZnO + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2O (при нагревании)

ZnO + 2NaOH + H2O= Na2[Zn(OH)4] (в растворе)

Так как далеко не все амфотерные оксиды растворимы в воде, то доказать амфотерность таких оксидов заметно сложнее. Например, оксид алюминия (III) в реакции сплавления его с дисульфатом калия проявляет основные свойства, а при сплавлении с гидроксидами – кислотные:

Al2O3 + 3K2S2O7 = 3K2SO4 + A12(SO4)3

Al2O3 + 2KOH = 2KAlO2 + H2O

У различных амфотерных оксидов двойственность свойств может быть выражена в различной степени. Например, оксид цинка одинаково легко растворяется и в кислотах, и в щелочах, а оксид железа (III) – Fe2O3 – обладает преимущественно основными свойствами.

Способы получения оксидов из простых веществ – это либо прямая реакция элемента с кислородом:

2Ca + O2 = 2CaO

либо разложение сложных веществ:

а) оксидов

4CrO3 = 2Cr2O3 + 3O2­

б) гидроксидов

Ca(OH)2 = CaO + H2O

в) кислот

H2CO3 = H2O + CO2­

г) солей

CaCO3 = CaO +CO2

А также взаимодействие кислот – окислителей с металлами и неметаллами:

Cu + 4HNO3(конц) = Cu(NO3) 2 + 2NO2­ + 2H2O

Также вы можете посмотреть ВИДЕО-уроки на эту тему:

И выполнить задания из ЦТ и ЕГЭ на эту тему вы можете здесь

А также вы можете получить доступ ко всем видео-урокам, заданиям реального ЕГЭ, ЦТ и РТ с подробными видео-объяснениями, задачам и всем материалам сайта кликнув здесь «Получить все материалы сайта»

  •  
  •  

Основные, амфотерные, кислотные оксиды. Способы получения оксидов. Часть 1

Мы продолжаем с вами рассматривать оксиды. Давайте вспомним характерные свойства амфотерных, кислотных, основных оксидов и еще рассмотрим частные случаи (вы с ними можете столкнуться при решении второй части заданий ЕГЭ по химии.

Итак, оксиды – это бинарные соединения (состоящие из двух элементов), содержащих атомы кислорода в степени окисления  -2. Мы не рассматриваем сейчас понятие сложных оксидов. С ними познакомимся чуть позже в отдельных статьях для тех, кто хочет знать немного больше, чем на сто баллов ЕГЭ по химии.

Классификация оксидов.

Оксиды делятся на солеобразующие и несолеобразующие. Солеобразующие оксиды – оксиды которые в реакциях с кислотами и щелочами образуют соли. Несолеобразующие оксиды – неиндифферентные оксиды. Таким оксидам соли не соответствуют (примеры несолеобразующих оксидов- монооксид азота, монооксид кремния, угарный газ.

Основные оксиды – оксиды, которые вступают в реакцию с кислотами с образованием солей. Основным оксидам соответствуют гидроксиды. Нетрудно догадаться, что к ним относятся оксиды щелочных и щелочноземельных элементов.

Кислотные оксиды – оксиды, при реакции с щелочами образующие соли. К ним относятся диоксид углерода, оксид фосфора. Вообще этим оксидам соответствуют кислоты. К примеру диоксиду углерода соответствует угольная кислота.

Кислотными оксидами являются все солеобразующие оксиды неметаллов и оксиды металлов в высоких степенях окисления. Кстати, кислотные оксиды имеют еще название ангидридов кислот.

Амфотерные оксиды – оксиды проявляющие свойства и кислотных и основных оксидов. Они вступают в реакции с кислотами и с основаниями с образованием солей. Амфотерным оксидам отвечают амфотерные основания. Амфотерными оксидами являются оксиды металлов в средних степенях окисления (в основном +3, +4).

В случае если металл проявляет разные степени окисления и образует несколько оксидов, то чем выше степень окисления металла, тем более кислотный характер имеет этот оксид.

Химические свойства оксидов

Основные оксиды вступаю в реакцию с водой с образованием оснований, при условии, что последние растворимы. Оксиды, которым соответствуют нерастворимые основания с водой не реагируют. Все основные оксиды вступают в реакцию с кислотами с образованием соли и воды.

Ангидриды в реакции с водой образуют кислоты. Большинство кислотных оксидов реагирует с водой. Но если у нас в наличии оксид нерастворимой кислоты, то такой оксид с водой не реагирует. Со щелочами кислотные оксиды реагируют с образованием соли и воды.

Основные оксиды с кислотными оксидами взаимодействуют между собой образуя соли (к примеру оксид магния в реакции с диоксидом углерода дает карбонат магния).

Получение оксидов

Оксиды в основном можно получить реакцией соединения простого вещества с кислородом при высокой температуре.

Еще один способ получения оксидов – разложение соответствующих кислот и оснований, солей (например, гидроксид меди при нагревании разлагается на оксид меди и воду, а нитрат свинца дает оксид свинца, диоксид азота и кислород.)

Еще один способ получения отдельно взятых оксидов – окисление сложных веществ кислородом.

Частные способы получения оксидов

Как уже было указано выше, оксиды, образующиеся сильно эндотермически, можно получить синтезом из простых веществ. Имеет место для элементов первой-четвертой группы.

К примеру, оксид алюминия мы можем получить синтезом из простых веществ. Если этот процесс заморозить – то он протекает экзотермически (вы, конечно же, помните, что такое экзотермическая реакция). Помним, что у алюминия есть один неспаренный электрон в основном состоянии, а возбуждение атома алюминия с переходом одного электрона на свободные орбитали 3р-подуровня трех неспаренных электронов происходит легко. Это и поясняет. Кстати, почему алюминий трехвалентный.

А теперь давайте посмотрим на классическую реакцию, которая имеет важное значение в топливной промышленности – получение оксида углерода

С(т)+СО2(г)=2СО(г) –энтальпия = 173 кДж

Реакция эндотермическая, значит необходимо повышение температуры для ее успешного протекания. При низких температурных режимах равновесие у нас смещается в сторону разложения монооксида углерода на углерод и углекислый газ. Налицо реакция диспропорционирования. Если мы заглянем в справочные таблицы, то увидим, что температуре порядка 400 градусов и давлении равном атмосферному, равновесие смещено в сторону разложения монооксида углерода практически полностью.  А вот если температура у нас порядка 1000 градусов по шкале, то равновесие сдвинуто в сторону образования монооксида. А вот в температурном интервале 400-1000 градусов у нас налицо конкуренция прямой и обратной реакций. Что это значит? А то что если мы возьмем смесь чистого монооксида углерода или смесь диоксида углерода с углем в равных молярных долях и выдержать их при заданной температуре в этом интервале, то и в первом и во втором случае мы получим равновесную смесь угля, диоксида и монооксида углерода. При температуре около 700 градусов – соотношение моноокида углерода и диоксида углерода будут идентичными, но если начать медленно охлаждать СО, который получили при нагревании до 1000 градусов, то равновесие у нас сместится в нужном направлении, концентрация СО постепенно снижается и при достижении 400 градусов в системе уже СО не будет. Но! При температуре ниже 300 градусов, то реакция разложения СО протекает крайне медленно, а при комнатной температуре скорость ее почти равна нулю. Отсюда следует верный вывод: если монооксид углерода, полученный при высокой температуре, резко охладить, то удастся его сохранить при комнатной температуре в метастабильном состоянии. На этом и основан промышленный метод получения СО.

Понятное дело, что намного тяжелее получать те кислородные соединения, которые при обычных условиях существуют только за счет замороженности процесса распада. Классика жанра – оксиды азота.

Как вы думаете почему оксиды азота имеют очень низкую стабильность? Это результат исключительной прочности молекулы азота. Только представьте: образование одного моля молекулы азота из свободных атомов азота сопровождается выделением 945 кДж.  Именно поэтому смесь 1 моля азота с 1 и моль кислорода энергетически более выгодное состояние, нежели 2 моль оксида азота. Поэтому, ввиду эндотермичности процесса получения двухвалентного оксида азота, последний может быть получен только при очень высокой температуре. Как вариант – в электрической дуге.

На практике это выглядит так: через трубку с электрической дугой, растянутую магнитным полем в виде диска диаметром в несколько метров, продувают воздух. Скорость продувания воздуха должна быть настолько большой, чтобы результирующая газовая смесь быстро проскакивала зону промежуточных температур, где может пройти обратный процесс – превращение монооксида азота в азот и кислород. Ниже восьмиста градусов процесс распада монооксида азота уже практически заморожен и его в принципе можно сохранить. При температуре 3200 градусов доля выхода NO составляет порядка 4%.

Как видите описанный процесс требует огромных затрат энергии, поэтому, большая часть оксидов азота, требуемых для производства азотной кислоты получают в основном другим способом –каталитическим окислением аммиака. В отсутствие катализатора аммиак горит в кислороде с образованием азота и воды.

На поверхности катализатора из платины или ее сплава с палладием идет иной процесс – образование двухвалентного оксида азота и воды. Соединение NO эндотермичное, а вода – экзотермичное. Сам процесс экзотермичный.

NО  легко присоединяет кислород с образованием четырехвалентного оксида азота. Последний в свою очередь растворяется в воде и дает смесь азотной и азотистой кислоты. Азотистая кислота крайне неустойчивая и разлагается по уравнению:

2HNO2=NO+NO2+H2O

Полученный NO2 вновь может реагировать с водой. Если растворение NO2 в воде происходит в присутствии воздуха, то NO окисляется до NO2, который опять вступает в реакцию с водой. В итоге весь четырехвалентный оксид азота превращается в азотную кислоту.

В следующей статье мы с вами рассмотрим еще один пример как один оксид получают из другого оксида того же элемента.

Оксид — это любое химическое соединение, которое содержит один или несколько атомов кислорода. Оксиды могут быть кислотными или основными в зависимости от их химического состава, реакций и рН. Кислот

Содержание:

Основное отличие — кислотные и основные оксиды

Оксид — это любое химическое соединение, которое содержит один или несколько атомов кислорода. Оксиды могут быть кислотными или основными в зависимости от их химического состава, реакций и рН. Кислотные оксиды реагируют с водой, образуя кислый раствор. Они могут реагировать с основанием с образованием соли. Основные оксиды реагируют с водой, образуя основной раствор, и они могут реагировать с кислотой с образованием соли. Кислотные оксиды имеют низкий рН, тогда как основные оксиды имеют высокий рН. Однако основное различие между кислотными оксидами и основными оксидами состоит в том, что кислые оксиды образуют кислоты при растворении в воде, где основные оксиды образуют основания при растворении в воде.

Ключевые области покрыты

1. Что такое кислый оксид     — определение, химические свойства, неметаллические оксиды, примеры2. Что такое основной оксид — определение, химические свойства, оксиды металлов, примеры 3. В чем разница между кислотными и основными оксидами — Сравнение основных различий

Основные термины: кислота, ангидриды кислот, оксид кислоты, основание, основные ангидриды, основной оксид, оксид неметалла, оксид металла, оксид, pH, соль

Что такое кислый оксид

Кислотные оксиды представляют собой соединения, которые могут образовывать кислотный раствор при растворении в воде. Кислотные оксиды образуются, когда неметалл реагирует с кислородом. Иногда кислые оксиды образуются, когда металлы (с более высокими степенями окисления) также реагируют с кислородом. Кислотные оксиды реагируют с водой и образуют водные кислоты.

Кислотные оксиды подразделяются на ангидриды кислот, Это потому, что они производят кислотное соединение этого оксида при растворении в воде. Например, диоксид серы называют сернистым ангидридом, а триоксид серы называют серным ангидридом. Кислотные оксиды могут реагировать с основанием с образованием его соли.

Обычно кислые оксиды имеют низкие температуры плавления и низкие температуры кипения, за исключением оксидов, таких как диоксид кремния, которые имеют тенденцию образовывать гигантские молекулы. Эти оксиды растворяются в основаниях и образуют соль и воду. Когда кислый оксид растворяется в воде, он снижает рН пробы воды из-за образования Н+ ионов. Некоторыми распространенными примерами кислых оксидов являются СО2, П2О5НЕТ2, ТАК3, так далее.

Рисунок 1: SO3 представляет собой неметаллический оксид (кислый оксид)

Неметаллические оксиды

Неметаллические оксиды представляют собой оксидные соединения, образованные неметаллическими элементами. Большинство элементов p-блока являются неметаллами. Они образуют различные оксидные соединения. Неметаллические оксиды являются ковалентными соединениями, поскольку они разделяют электроны с атомами кислорода, образуя молекулы оксида. Большинство неметаллических оксидов дают кислоты после реакции с водой. Следовательно, неметаллические оксиды являются кислотными соединениями. Например, когда ТАК3 растворяется в воде, дает H2ТАК4 раствор, который очень кислый. Неметаллические оксиды реагируют с основаниями с образованием солей.

Что такое основной оксид

Основные оксиды, также называемые основные ангидридыявляются соединениями, которые могут образовывать основной раствор при растворении в воде. Основные оксиды образуются в результате реакции кислорода с металлами. Из-за разницы в электроотрицательности между кислородом и металлами большинство основных оксидов имеют ионную природу. Таким образом, они имеют ионные связи между атомами.

Основные оксиды активно реагируют с водой, образуя основные соединения. Эти оксиды реагируют с кислотами и образуют соль и воду. Когда основной оксид добавляют в воду, pH воды увеличивается из-за образования гидроксильных ионов (OH). Некоторые примеры основных основных оксидов, Na2O, CaO, MgO и т. Д. Поэтому оксиды металлов в основном являются основными оксидами.

Рисунок 2: MgO является основным оксидом. Это оксид металла.

Оксиды металлов

Оксиды металлов представляют собой химические соединения, содержащие металл и один или несколько атомов кислорода. Здесь степень окисления кислорода составляет -2, и это по существу анион, тогда как металл является катионом. Щелочные металлы (элементы группы 1), щелочноземельные металлы (элементы группы 2) и переходные металлы (некоторые элементы d-блока) образуют основные оксиды. Но металлы с высокими степенями окисления могут образовывать оксиды с ковалентной природой. Они более кислые, чем основные.

Количество атомов кислорода, которые связываются с ионом металла, зависит от степени окисления иона металла. Щелочные металлы образуют только одновалентные катионы. Следовательно, они образуют только М2Оксиды типа O (где М — ион металла, а О — анион оксида). Щелочноземельные металлы образуют двухвалентные катионы. Следовательно, они образуют оксиды типа МО. Эти соединения являются основными.

Разница между кислотными и основными оксидами

Определение

Кислотные оксиды: Кислотные оксиды представляют собой соединения, которые могут образовывать кислотный раствор при растворении в воде.

Основные оксиды: Основные оксиды представляют собой соединения, которые могут образовывать основной раствор при растворении в воде.

формирование

Кислотные оксиды: Кислотные оксиды образуются, когда кислород реагирует с неметаллами.

Основные оксиды: Основные оксиды образуются, когда кислород реагирует с металлами.

Реакция с водой

Кислотные оксиды: Кислотные оксиды реагируют с водой, образуя кислотные соединения.

Основные оксиды: Основные оксиды реагируют с водой, образуя основные соединения.

Реакция с кислотами

Кислотные оксиды: Кислотные оксиды не вступают в реакцию с кислотами.

Основные оксиды: Основные оксиды реагируют с кислотами, образуя соль.

Реакция с основами

Кислотные оксиды: Кислотные оксиды реагируют с основаниями, образуя соль.

Основные оксиды: Основные оксиды не вступают в реакцию с основаниями.

облигации

Кислотные оксиды: Кислые оксиды имеют ковалентные связи.

Основные оксиды: Основные оксиды имеют ионные связи.

Влияние на рН

Кислотные оксиды: Когда кислые оксиды растворяются в воде, это снижает рН.

Основные оксиды: Растворение основных оксидов в воде вызывает повышение рН.

Другие имена

Кислотные оксиды: Кислотные оксиды также известны как ангидриды кислот.

Основные оксиды: Основные оксиды также называют основными ангидридами.

Заключение

Оксиды представляют собой соединения, имеющие по меньшей мере один атом кислорода, связанный с другим элементом. Этот элемент может быть металлическим или неметаллическим. Оксиды могут быть кислотными или основными в зависимости от их свойств. Если конкретный оксид может реагировать с кислотой, но не с основанием, его называют основным оксидом. Если оксид реагирует с основанием, но не с кислотами, это кислый оксид. Основное различие между кислотными и основными оксидами состоит в том, что кислые оксиды образуют кислоты при растворении в воде, тогда как основные оксиды образуют основания при растворении в воде.

Ссылка:

1. «Кислотный оксид». Википедия, Фонд Викимедиа, 29 декабря 2017 г.,

Оксиды – сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых кислород. В названиях оксидов сначала указывают слово оксид, затем название второго элемента, которым он образован. Какие особенности имеют кислотные оксиды, и чем они отличаются от других видов оксидов?

Классификация оксидов

Оксиды делятся на солеобразующие и несолеобразующие. Уже по названию ясно, что несолеобразующие не образуют солей. Таких оксидов немного : это вода H2 O, фторид кислорода OF2 (если условно его считать оксидом), угарный газ, или оксид углерода (II), монооксид углерода CO; оксиды азота (I) и (II): N2 O (оксид диазота, веселящий газ) и NO (монооксид азота).

Солеобразующие оксиды образуют соли при взаимодействии с кислотами или щелочами. В качестве гидроксидов им соответствуют основания, амфотерные основания и кислородосодержащие кислоты. Соответственно они называются основными оксидами (например, CaO), амфотерными оксидами (Al2 O3 ) и кислотными оксидами, или ангидридами кислот (CO2).

Рис. 1. Виды оксидов.

Часто перед учащимися встает вопрос, как отличить основной оксид от кислотного. Прежде всего необходимо обратить внимание на второй элемент рядом с кислородом. Кислотные оксиды – содержат неметалл или переходный металл (CO2 , SO3 , P2 O5 ) основные оксиды – содержат металл (Na2 O, FeO, CuO).

Основные свойства кислотных оксидов

Кислотные оксиды (ангидриды) – вещества, которые проявляют кислотные свойства и образуют кислородосодержащие кислоты. Следовательно, кислотным оксидам соответствуют кислоты. Например, кислотным оксидам SO2 ,SO3 соответствуют кислоты H2 SO3 и H2 SO4 .

Рис. 2. Кислотные оксиды с соответствующими кислотами.

Кислотные оксиды, образуемые неметаллами и металлами с переменной валентностью в высшей степени окисления (например, SO3 , Мn2 O7 ), реагируют с основными оксидами и щелочами, образуя соли:

SO3 (кислотный оксид)+CaO (основной оксид)=СaSO4 (соль);

Типичными реакциями являются взаимодействие кислотных оксидов с основаниями в результате чего образуется соль и вода:

Mn2 O7 (кислотный оксид)+2KOH (щелочь)=2KMnO4 (соль)+H2O (вода)

Все кислотные оксиды, кроме диоксида кремния SiO2 (кремниевый ангидрид, кремнезем), реагируют с водой, образуя кислоты:

SO3 (кислотный оксид)+H2O (вода)=H2SO4 (кислота)

Кислотные оксиды образуются при взаимодействии с кислородом простых и сложных веществ (S+O2 =SO2 ), либо при разложении в результате нагревания сложных веществ, содержащих кислород, – кислот, нерастворимых оснований, солей (H2 SiO3 =SiO2 +H2 O).

Список кислотных оксидов:

Название кислотного оксида Формула кислотного оксида Свойства кислотного оксида
Оксид серы (IV) SO2 бесцветный токсичный газ с резким запахом
Оксид серы (VI) SO3 легколетучая безцветная токсичная жидкость
Оксид углерода (IV) CO2 бесцветный газ без запаха
Оксид кремния (IV) SiO2 бесцветные кристаллы, обладающие прочностью
Оксид фосфора (V) P2 O5 белый легковозгораемый порошок с неприятным запахом
Оксид азота (V) N2 O5 вещество, состоящее из бесцветных летучих кристаллов
Оксид хлора (VII) Cl2 O7 бесцветная маслянистая токсичная жидкость
Оксид марганца (VII) Mn2 O7 жидкость с металлическим блеском, являющаяся сильным окислителем.

Рис. 3. Примеры кислотные оксиды.

Что мы узнали?

Кислотные оксиды относятся к солеобразующим оксидам и образуются с помощью кислот. Кислотные оксиды вступают в реакции с основаниями и водой, а их образование происходит при нагревании и разложении сложных веществ.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.5. Всего получено оценок: 891.

Оксиды

Оксиды — соединения двух элементов, один из которых кислород в степени окисления -2.

Несолеобразующие (безразличные, индифферентные) оксиды СО, SiO, N20, NO.

Солеобразующие оксиды:

Основные. Оксиды, гидраты которых являются основаниями. Оксиды металлов со степенями окисления +1 и +2 (реже +3). Примеры: Na2O — оксид натрия, СаО — оксид кальция, CuO — оксид меди (II), СоО — оксид кобальта (II), Bi2O3 — оксид висмута (III), Mn2O3 — оксид марганца (III).

Амфотерные. Оксиды, гидраты которых являются амфотерными гидроксидами. Оксиды металлов со степенями окисления +3 и +4 (реже +2). Примеры: Аl2O3 — оксид алюминия, Cr2O3 — оксид хрома (III), SnO2 — оксид олова (IV), МnO2 — оксид марганца (IV), ZnO — оксид цинка, ВеО — оксид бериллия.

Кислотные. Оксиды, гидраты которых являются кислородсодержащими кислотами. Оксиды неметаллов. Примеры: Р2О3 — оксид фосфора (III), СO2 — оксид углерода (IV), N2O5 — оксид азота (V), SO3 — оксид серы (VI), Cl2O7 — оксид хлора (VII). Оксиды металлов со степенями окисления +5, +6 и +7. Примеры: Sb2O5 — оксид сурьмы (V). СrОз — оксид хрома (VI), МnОз — оксид марганца (VI), Мn2O7 — оксид марганца (VII).

Cr+2O (осн.)

Cr+32O 3(амф.)

Cr+6O 3(кисл.)

Mn+2O (осн.)

Mn+4O2 (амф.)

Mn+6O3 (кисл.)

Mn+32O3 (осн.)

Mn+72O 7 (кисл.)

Оксиды бывают твердые, жидкие и газообразные, различного цвета. Например: оксид меди (II) CuO черного цвета, оксид кальция СаО белого цвета — твердые вещества. Оксид серы (VI) SO3 — бесцветная летучая жидкость, а оксид углерода (IV) СО2 — бесцветный газ при обычных условиях.

Твердые:

CaO, СuО, Li2O и др. основные оксиды; ZnO, Аl2O3, Сr2O3 и др. амфотерные оксиды; SiO2, Р2O5, СrO3 и др. кислотные оксиды.

Жидкие:

SO3, Cl2O7, Мn2O7 и др..

Газообразные:

CO2, SO2, N2O, NO, NO2 и др..

Растворимые:

а) основные оксиды щелочных и щелочноземельных металлов;

б) практически все кислотные оксиды (исключение: SiO2).

Нерастворимые:

а) все остальные основные оксиды;

б) все амфотерные оксиды

в) SiO2

1. Кислотно-основные свойства

Общими свойствами основных, кислотных и амфотерных оксидов являются кислотно-основные взаимодействия, которые иллюстрируются следующей схемой:

Пример:

(только для оксидов щелочных и щелочно-земельных металлов) (кроме SiO2).

Амфотерные оксиды, обладая свойствами и основных и кислотных оксидов, взаимодействуют с сильными кислотами и щелочами:

2. Окислительно — восстановительные свойства

Если элемент имеет переменную степень окисления (с. о.), то его оксиды с низкими с. о. могут проявлять восстановительные свойства, а оксиды с высокими с. о. — окислительные.

Примеры реакций, в которых оксиды выступают в роли восстановителей:

Окисление оксидов с низкими с. о. до оксидов с высокими с. о. элементов.

2C+2O + O2 = 2C+4O2

2S+4O2 + O2 = 2S+6O3

2N+2O + O2 = 2N+4O2

Оксид углерода (II) восстанавливает металлы из их оксидов и водород из воды.

C+2O + FeO = Fe + 2C+4O2

C+2O + H2O = H2 + 2C+4O2

Примеры реакций, в которых оксиды выступают в роли окислителей:

Восстановление оксидов с высокими с о. элементов до оксидов с низкими с. о. или до простых веществ.

C+4O2 + C = 2C+2O

2S+6O3 + H2S = 4S+4O2 + H2O

C+4O2 + Mg = C + 2MgO

Cr+32O3 + 2Al = 2Cr + 2Al2O3

Cu+2O + H2 = Cu + H2O

Использование оксидов малоактивных металлов дпя окисления органических веществ.

Некоторые оксиды, в которых элемент имеет промежуточную с. о., способны к диспропорционированию;

например:

2NO2 + 2NaOH = NaNO2 + NaNO3 + H2O

1. Взаимодействие простых веществ — металлов и неметаллов — с кислородом:

4Li + O2 = 2Li2O;

2Cu + O2 = 2CuO;

S + O2 = SO2

4P + 5O2 = 2P2O5

2. Дегидратация нерастворимых оснований, амфотерных гидроксидов и некоторых кислот:

Cu(OH)2 = CuO + H2O

2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O

H2SO3 = SO2↑ + H2O

H2SiO3 = SiO2 + H2O

3. Разложение некоторых солей:

2Cu(NO3)2 = 2CuO + 4NO2↑ + O2

CaCO3 = CaO + CO2

(CuOH)2CO3 = 2CuO + CO2↑ + H2O

4. Окисление сложных веществ кислородом:

CH4 + 2O2 = CO2 + H2O

4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2

4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O

5.Восстановление кислот-окислителей металлами и неметаллами:

Cu + H2SO4 (конц) = CuSO4 + SO2↑ + 2H2O

10HNO3 (конц) + 4Ca = 4Ca(NO3)2 + N2O↑ + 5H2O

2HNO3 (разб) + S = H2SO4 + 2NO↑

6. Взаимопревращения оксидов в ходе окислительно-восстановительных реакций (см. окислительно-восстановительные свойства оксидов).

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий