Основные Амфотерные Кислотные

Несолеобразующие оксиды – это оксиды, которые не взаимодействуют ни с основаниями, ни с кислотами и поэтому не образуют солей. К ним относятся: N 2 O, NO, SiO, CO (CO с расплавами щелочей образует соли муравьиной кислоты – формиаты). Такие оксиды не имеют гидратов (водных соединений).

Солеобразующие оксиды – это оксиды, которые при взаимодействии с кислотами или основаниями (или с теми и другими) образуют соли. Таким оксидам в качестве гидратов соответствуют основания, кислоты или амфотерные гидроксиды.

ОСНОВНЫЕ ОКСИДЫ

Основные оксиды – это оксиды, которым в качестве гидратов (водных соединений) соответствуют основания, а при взаимодействии с кислотами они образуют соли. К ним относятся только оксиды металлов: Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, Rb 2 O, Cs 2 O, Fr 2 O, MgO, CaO, SrO, BaO, RaO, Cu 2 O, Ag 2 O, In 2 O, PoO, Sc 2 O 3 , La 2 O 3 , TiO, HfO, CrO, MnO, FeO, CoO, NiO и др.

Физические свойства. Основные оксиды при обычных условияхтвердые кристаллические вещества преимущественно с ионной кристаллической решеткой. Имеют разную окраску. Оксиды щелочных и щелочноземельных металлов растворимы в воде.

Химические свойства.

1. Оксиды щелочных и щелочноземельных металлов взаимодействуют с водой с образованием щелочей:

Na 2 O + H 2 O = 2NaOH;

CaO + H 2 O = Ca(OH) 2 .

2. Взаимодействуют с кислотами с образованием соли и воды:

FeO + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2 O;

3K 2 O + 2H 3 PO 4 = 2K 3 PO 4 + 3H 2 O.

3. Взаимодействуют с кислотными оксидами, образуя соль:

MgO + SO 2 = MgSO 3 ;

Sc 2 O 3 + 3CO 2 = Sc 2 (CO 3) 3 .

4. Взаимодейстуют с амфотерными оксидами, образуя соль:

ZnO + Na 2 O = Na 2 ZnO 2 (в расплаве);

ZnO + CaO = CaZnO 2 (в расплаве).

КИСЛОТНЫЕ ОКСИДЫ

Кислотные оксиды – это оксиды, которым в качестве гидратов соответствуют кислоты, а при взаимодействии с основаниями они образуют соли. Кислотные оксиды делят на оксиды неметаллов и оксиды металлов.

Кислотные оксиды неметаллов и соответствующие им кислоты:

B 2 O 3 → H 3 BO 3 → НВО 3

ортоборная метаборная

SiO 2 → H 4 SiO 4 → H 2 SiO 3

ортокремниевая метакремниевая

CO 2 → H 2 CO 3

угольная

As 2 О 5 → H 3 AsO 4 → HAsO 3

ортомышьяковая метамышьяковая

P 2 O 3 → H 3 PO 3 → НPO 2

ортофосфористая метафосфористая

P 2 O 5 → H 3 PO 4 → HPO 3

ортофосфорная метафосфорная

2H 3 PO 4 → H 4 P 2 О 7

дифосфорная (двуфосфорная, пирофосфорная)

N 2 O 3 → HNO 2

азотистая

N 2 O 5 → HNO 3

NO 2 азотная (NO 2 – смешанный оксид, ангидрид двух кислот)

азотистая

TeО 2 → H 2 TeO 3

теллуристая

TeO 3 → H 6 TeO 6 → H 2 TeO 4

ортотеллуровая метателлуровая

SeO 2 → H 2 SeO 3

селенистая

SeO 3 → H 2 SеО 4

селеновая

SO 2 → H 2 SO 3

сернистая

SO 3 → H 2 SO 4

Cl 2 O → HСlO

хлорноватистая

Cl 2 O 3 → HClO 2

хлористая

Cl 2 O 5 → HClO 3

хлорноватая

Cl 2 O 7 → HClO 4

Для всех галогенов (кроме фтора) формы оксидов и кислот аналогичны таковым хлора. Фтор более электроотрицателен, чем кислород, поэтому образует с кислородом фториды O 2 F 2 , OF 2 , в которых атомы кислорода поляризуются положительно.

Кислотные оксиды металлов и соответствующие им кислоты :

Au 2 O 3 → H 3 AuO 3 → HAuO 2

ортозолотая метазолотая

V 2 O 5 → H 3 VO 4 → HVO 3

ортованадиевая метаванадиевая

CrO 3 → H 2 CrO 4

хромовая

2H 2 CrO 4 → H 2 Cr 2 O 7

дихромовая

MnO 3 → H 2 MnO 4

марганцевая

Mn 2 O 7 → НMnO 4

марганцовая

Физические свойства. При обычных условиях кислотные оксиды обладают разнообразными свойствами: они могут быть газами (CO 2 , SO 2 , Cl 2 O), кристаллическими веществами с атомной кристаллической решеткой (SiO 2, CrO 3) или с молекулярной кристаллической решеткой
(P 2 O 3 , P 2 O 5). Имеют разную окраску, температуры плавления и кипения изменяются в широком диапазоне. Большинство кислотных оксидов хорошо растворимы в воде. Труднорастворимым является оксид кремния (IV) SiO 2 , который является составной частью кварцевого песка.

Химические свойства.

1. Взаимодействуют с водой образуя соответствующие кислоты:

SO 2 + H 2 O = H 2 SO 3 ;

P 2 O 5 + H 2 O = 2HPO 3 ;

P 2 O 5 + 3H 2 O = 2H 3 PO 4 ;

2H 3 PO 4 = H 4 P 2 О 7 + H 2 O.

2. Взаимодействуют со щелочами, образуя соль и воду:

SiO 2 + 2NaOH = Na 2 SiO 3 + H 2 O;

P 2 O 5 + 3Ca(OH) 2 = Ca 3 (PO 4) 2 + 3H 2 O.

3. Взаимодействуют с основными оксидами, образуя соль:

CrO 3 + CaO = CaCrO 4 ;

CO 2 + Na 2 O = Na 2 CO 3 .

4. Взаимодействуют с амфотерными оксидами, образуя соль:

CO 2 + ZnO = ZnCO 3 ;

3SO 3 + Al 2 O 3 = Al 2 (SO 4) 3 .

5. Взаимодействуют с солями, если в результате реакции выделяется газообразный оксид:

SiO 2 + Na 2 CO 3 = Na 2 SiO 3 + CO 2 ;

SO 3 + Na 2 SO 3 = Na 2 SO 4 + SO 2 .

АМФОТЕРНЫЕ ОКСИДЫ

Амфотерные оксиды – это оксиды, которым в качестве гидратов соответствуют амфотерные гидроксиды. Они образуют соли при взаимодействии и с кислотами, и с основаниями. К ним относятся:

ВеО, Аl 2 O 3 , GeO, GeO 2 , SnO, SnO 2 , PbO, PbO 2 , Sb 2 O 3 , Sb 2 O 5 , Bi 2 O 3 , Bi 2 O 5 , ZnO, V 2 O 3 , Cr 2 O 3 , MnO 2 , Fe 2 O 3 и др.

Физические свойства . Все амфотерные оксиды при обычных условиях твердые вещества, имеют разную окраску, нерастворимы в воде.

Химические свойства. Амфотерность доказывается взаимодействием с кислотами и кислотными оксидами (основные свойства), с основаниями и основными оксидами (кислотные свойства).

1. Взаимодействуют с кислотами, проявляя основные свойства:

Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

сульфат алюминия или

тетраоксосульфат (VI) алюминия.

2. Взаимодействуют с кислотными оксидами, проявляя основные свойства:

Al 2 O 3 + 3CO 2 = Al 2 (CO 3) 3

карбонат алюминия или

триоксокарбонат (IV) алюминия.

3. Взаимодействуют с расплавами и растворами щелочей, проявляя кислотные свойства:

Al 2 O 3 + 6NaOH = 2Na 3 AlO 3 + 3H 2 O (в расплаве)

ортоалюминат натрия или

триоксоалюминат натрия;

Al 2 O 3 + 2NaOH = 2NaAlO 2 + H 2 O (в расплаве)

метаалюминат натрия или

диоксоалюминат натрия;

Al 2 O 3 + 6NaOH + 3H 2 O = 2Na 3 (в растворе)

гексагидроксоалюминат натрия;

Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O = 2Na (в растворе)

тетрагидроксоалюминат натрия.

4. Взаимодействуют с основными оксидами, проявляя кислотные свойства:

Al 2 O 3 + 3СаO = Са 3 (AlO 3) 2

ортоалюминат кальция или триоксоалюминат кальция;

Al 2 O 3 + СаО =Са(AlO 2) 2

метаалюминат кальция или

диоксоалюминат кальция.

ПОЛУЧЕНИЕ ОКСИДОВ

1. Взаимодействие простых веществ металлов и неметаллов с кислородом:

2Mg + O 2 = 2MgO;

S + O 2 = SO 2 .

2. Разложение некоторых кислородсодержащих кислот (оксикислот):

2H 3 BO 3 = B 2 O 3 + 3H 2 O;

H 2 SO 3 = SO 2 + H 2 O.

3. Разложение нерастворимых оснований.

Если вы в школе не увлекались химией, вы вряд ли с ходу вспомните, что такое оксиды и какова их роль в окружающей среде. На самом деле это довольно распространенный тип соединения, который наиболее часто в окружающей среде встречается в форме воды, ржавчины, углекислого газа и песка. Также к оксидам относятся минералы - вид горных пород, имеющий кристаллическое строение.

Определение

Оксиды - это химические соединения, в формуле которых содержится как минимум один атом кислорода и атомы других химических элементов. Оксиды металлов, как правило, содержат анионы кислорода в степени окисления -2. Значительная часть Земной коры состоит из твердых оксидов, которые возникли в процессе окисления элементов кислородом из воздуха или воды. В процессе сожжения углеводорода образуется два основных оксида углерода: монооксид углерода (угарный газ, СО) и диоксид углерода (углекислый газ, CO 2).

Классификация оксидов

Все оксиды принято делить на две большие группы:

• солеобразующие оксиды;
• несолеобразующие оксиды.

Солеобразующие оксиды - химические вещества, в которых помимо кислорода содержатся элементы металлов и неметаллов, которые образуют кислоты при контакте с водой, а соединяясь с основаниями - соли.

Солеобразующие оксиды в свою очередь подразделяются на:

• основные оксиды, в которых при окислении второй элемент (1, 2 и иногда 3-валентный металл) становится катионом (Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, CuO, Ag 2 O, MgO, CaО, SrO, BaO, HgO, MnО, CrO, NiО, Fr 2 O, Cs 2 O, Rb 2 O, FeO);
• кислотные оксиды, в которых при образовании соли второй элемент присоединяется к отрицательно заряженному атому кислорода (CO 2 , SO 2 , SO 3 , SiO 2 , P 2 O 5 , CrO 3 , Mn 2 O 7 , NO 2 , Cl 2 O 5 , Cl 2 O 3);
• амфотерные оксиды, в которых второй элемент (3 и 4-валентные металлы или такие исключения, как оксид цинка, оксид бериллия, оксид олова и оксид свинца) может стать как катионом, так и присоединиться к аниону (ZnO, Cr 2 O 3 , Al 2 O 3 , SnO, SnO 2 , PbO, PbO 2 , TiO 2 , MnO 2 , Fe 2 O 3 , BeO).

Несолеобразующие оксиды не проявляют ни кислотных, ни основных, ни амфотерных свойств и, как следует из названия, не образуют солей (CO, NO, NO 2 , (FeFe 2)O 4).

Свойства оксидов

1. Атомы кислорода в оксидах обладают высокой химической активностью. Благодаря тому, что атом кислорода всегда заряжен отрицательно, он образует устойчивые химические связи практически со всеми элементами, что обуславливает широкое многообразие оксидов.
2. Благородные металлы, такие как золото и платина, ценятся из-за того, что они не окисляются естественным путем. Коррозия металлов образуется в результате гидролиза или окисления кислородом. Сочетание воды и кислорода лишь ускоряет скорость реакции.
3. В присутствии воды и кислорода (или просто воздуха) реакция окисления некоторых элементов, к примеру, натрия, происходит стремительно и может быть опасна для человека.
4. Оксиды создают защитную оксидную пленку на поверхности. В качестве примера можно привести алюминиевую фольгу, которая благодаря покрытию из тонкой пленки оксида алюминия, подвергается коррозии значительно медленнее.
5. Оксиды большинства металлов имеют полимерную структуру, благодаря чему не разрушаются под действием растворителей.
6. Оксиды растворяются под действием кислот и оснований. Оксиды, которые могут реагировать как с кислотами, так и с основаниями, называются амфотерными. Металлы, как правило, образуют основные оксиды, неметаллы - кислотные оксиды, а амфотерные оксиды получаются из щелочных металлов (металлоиды).
7. Количество оксида металла может сократиться под действием некоторых органических соединений. Такие окислительно-восстановительные реакции лежат в основе многих важных химических трансформаций, таких как детоксикация препаратов под воздействием P450 энзимов и производство этиленоксида, из которого потом производят антифриз.

Тем, кто увлекается химией, будут интересны также следующие статьи.

Оксидами называются сложные вещества, в состав молекул которых входят атомы кислорода в степни окисления – 2 и какого-нибудь другого элемента.

могут быть получены при непосредственном взаимодействии кислорода с другим элементом, так и косвенным путём (например, при разложении солей, оснований, кислот). В обычных условиях оксиды бывают в твёрдом, жидком и газообразном состоянии, этот тип соединений весьма распространён в природе. Оксиды содержатся в Земной коре. Ржавчина, песок, вода, углекислый газ – это оксиды.

Они бывают солеобразующими и несолеобразующие.

Солеобразующие оксиды – это такие оксиды, которые в результате химических реакций образуют соли. Это оксиды металлов и неметаллов, которые при взаимодействии с водой образуют соответствующие кислоты, а при взаимодействии с основаниями – соответствующие кислые и нормальные соли. Например, оксид меди (CuO) является оксидом солеобразующим, потому что, например, при взаимодействии её с соляной кислотой (HCl) образуется соль:

CuO + 2HCl → CuCl 2 + H 2 O.

В результате химических реакций можно получать и другие соли:

CuO + SO 3 → CuSO 4 .

Несолеобразующими оксидами называются такие оксиды, которые не образуют солей. Примером могут служить СО, N 2 O, NO.

Солеобразующие оксиды в свою очередь бывают 3-х типов: основными (от слова « основание» ), кислотными и амфотерными.

Основными оксидами называются такие оксиды металлов, которым соответствуют гидроксиды, относящиеся к классу оснований. К основным оксидам относятся, например, Na 2 O, K 2 O, MgO, CaO и т.д.

Химические свойства основных оксидов

1. Растворимые в воде основные оксиды вступают в реакцию с водой, образуя основания:

Na 2 O + H 2 O → 2NaOH.

2. Взаимодействуют с кислотными оксидами, образуя соответствующие соли

Na 2 O + SO 3 → Na 2 SO 4 .

3. Реагируют с кислотами, образуя соль и воду:

CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O.

4. Реагируют с амфотерными оксидами:

Li 2 O + Al 2 O 3 → 2LiAlO 2 .

Если в составе оксидов в качестве второго элемента будет неметалл или металл, проявляющий высшую валентность (обычно проявляют от IV до VII), то такие оксиды будут кислотными. Кислотными оксидами (ангидридами кислот) называются такие оксиды, которым соответствуют гидроксиды, относящие к классу кислот. Это, например, CO 2 , SO 3 , P 2 O 5 , N 2 O 3 , Cl 2 O 5 , Mn 2 O 7 и т.д. Кислотные оксиды растворяются в воде и щелочах, образуя при этом соль и воду.

Химические свойства кислотных оксидов

1. Взаимодействуют с водой, образуя кислоту:

SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4 .

Но не все кислотные оксиды непосредственно реагируют с водой (SiO 2 и др.).

2. Реагируют с основанными оксидами с образованием соли:

CO 2 + CaO → CaCO 3

3. Взаимодействуют со щелочами, образуя соль и воду:

CO 2 + Ba(OH) 2 → BaCO 3 + H 2 O.

В состав амфотерного оксида входит элемент, который обладает амфотерными свойствами. Под амфотерностью понимают способность соединений проявлять в зависимости от условий кислотные и основные свойства. Например, оксид цинка ZnO может быть как основанием, так и кислотой (Zn(OH) 2 и H 2 ZnO 2). Амфотерность выражается в том, что в зависимости от условий амфотерные оксиды проявляют либо осно́вные, либо кислотные свойства.

Химические свойства амфотерных оксидов

1. Взаимодействуют с кислотами, образуя соль и воду:

ZnO + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 O.

2. Реагируют с твёрдыми щелочами (при сплавлении), образуя в результате реакции соль – цинкат натрия и воду:

ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O.

При взаимодействии оксида цинка с раствором щелочи (того же NaOH) протекает другая реакция:

ZnO + 2 NaOH + H 2 O => Na 2 .

Координационное число – характеристика, которая определяет число ближайших частиц: атомов или инов в молекуле или кристалле . Для каждого амфотерного металла характерно свое координационное число. Для Be и Zn – это 4; Для и Al – это 4 или 6; Для и Cr – это 6 или (очень редко) 4;

Амфотерные оксиды обычно не растворяются в воде и не реагируют с ней.

Остались вопросы? Хотите знать больше об оксидах?
Чтобы получить помощь репетитора – зарегистрируйтесь .
Первый урок – бесплатно!

сайт, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

Несолеобразующие (безразличные, индифферентные) оксиды СО, SiO, N 2 0, NO.

Солеобразующие оксиды:

Основные. Оксиды, гидраты которых являются основания ми. Оксиды металлов со степенями окисления +1 и +2 (реже +3). Примеры: Na 2 O - оксид натрия, СаО - оксид кальция, CuO - оксид меди (II), СоО - оксид кобальта (II), Bi 2 O 3 - оксид висмута (III), Mn 2 O 3 - оксид марганца (III).

Амфотерные. Оксиды, гидраты которых являются амфотерными гидроксидами. Оксиды металлов со степенями окисления +3 и +4 (реже +2). Примеры: Аl 2 O 3 - оксид алюминия, Cr 2 O 3 - оксид хрома (III), SnO 2 - оксид олова (IV), МnO 2 - оксид марганца (IV), ZnO - оксид цинка, ВеО - оксид бериллия.

Кислотные. Оксиды, гидраты которых являются кислородсодержащими кислотами. Оксиды неметаллов. Примеры: Р 2 О 3 - оксид фосфора (III), СO 2 - оксид углерода (IV), N 2 O 5 - оксид азота (V), SO 3 - оксид серы (VI), Cl 2 O 7 - оксид хлора (VII). Оксиды металлов со степенями окисления +5, +6 и +7. Примеры: Sb 2 O 5 - оксид сурьмы (V). СrОз - оксид хрома (VI), МnОз - оксид марганца (VI), Мn 2 O 7 - оксид марганца (VII).

Изменение характера оксидов при увеличении степени окисления металла

Физические свойства

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) SO 3 - бесцветная летучая жидкость, а оксид углерода (IV) СО 2 - бесцветный газ при обычных условиях.

Агрегатное состояние

CaO, СuО, Li 2 O и др. основные оксиды; ZnO, Аl 2 O 3 , Сr 2 O 3 и др. амфотерные оксиды; SiO 2 , Р 2 O 5 , СrO 3 и др. кислотные оксиды.

SO 3 , Cl 2 O 7 , Мn 2 O 7 и др..

Газообразные:

CO 2 , SO 2 , N 2 O, NO, NO 2 и др..

Растворимость в воде

Растворимые:

а) основные оксиды щелочных и щелочноземельных металлов;

б) практически все кислотные оксиды (исключение: SiO 2).

Нерастворимые:

а) все остальные основные оксиды;

б) все амфотерные оксиды

Химические свойства

1. Кислотно-основные свойства

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

(только для оксидов щелочных и щелочно-земельных металлов) (кроме SiO 2).

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

2S +4 O 2 + O 2 = 2S +6 O 3

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

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

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

C +2 O + H 2 O = H 2 + 2C +4 O 2

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

2S +6 O 3 + H 2 S = 4S +4 O 2 + H 2 O

C +4 O 2 + Mg = C 0 + 2MgO

Cr +3 2 O 3 + 2Al = 2Cr 0 + 2Al 2 O 3

Cu +2 O + H 2 = Cu 0 + H 2 O

Использование оксидов малоактивных металлов дпя окисления органических веществ.

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

например:

2NO 2 + 2NaOH = NaNO 2 + NaNO 3 + H 2 O

Способы получения

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

4Li + O 2 = 2Li 2 O;

2Cu + O 2 = 2CuO;

4P + 5O 2 = 2P 2 O 5

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

Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O

2Al(OH) 3 = Al 2 O 3 + 3H 2 O

H 2 SO 3 = SO 2 + H 2 O

H 2 SiO 3 = SiO 2 + H 2 O

3. Разложение некоторых солей:

2Cu(NO 3) 2 = 2CuO + 4NO 2 + O 2

CaCO 3 = CaO + CO 2

(CuOH) 2 CO 3 = 2CuO + CO 2 + H 2 O

4. Окисление сложных веществ кислородом:

CH 4 + 2O 2 = CO 2 + H 2 O

4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2

4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O

5.Восстановление кислот-окислителей металлами и неметаллами:

Cu + H 2 SO 4 (конц) = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

10HNO 3 (конц) + 4Ca = 4Ca(NO 3) 2 + N 2 O + 5H 2 O

2HNO 3 (разб) + S = H 2 SO 4 + 2NO

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