Содержание

Химические свойства оксидов для ЕГЭ 2021 / Блог / Справочник :: Бингоскул

Классификация оксидов:

1 группа - несолеобразующие N2O, NO, CO, SiO.

2 группа - солеобразующие:

  1. Основные — это такие оксиды, которым соответствуют основания. Оксиды металлов, степень окисления которых +1, +2 : Na2O, CaO, CuO, FeO, CrO. Реагируют с избытком кислоты с образованием соли и воды. Основным оксидам соответствуют основания: 1) щелочные металлы; 2) щелочноземельные металлы; 3) некоторые — CrO, MnO, FeO. Типичные реакции основных оксидов:
    • Основный оксид + кислота → соль + вода (реакция обмена).
    • Основный оксид + кислотный оксид → соль (реакция соединения)
    • Основный оксид + вода → щелочь (реакция соединения).

  2. Кислотные— это такие оксиды, которым соответствуют кислоты. Оксиды неметаллов. Оксиды металлов, степень окисления которых > +5: SO2, SO3, P2O5, CrO3
    , Mn2O7.
    Реагируют с избытком щелочи с образованием соли и воды. Типичные реакции кислотных оксидов:
    • Кислотный оксид + основание → соль + вода (реакция обмена).
    • Кислотный оксид + основный оксид → соль (реакция соединения).
    • Кислотный оксид + вода → кислота (реакция соединения)

  3. Амфотерные — это оксиды, которые в зависимости от условий проявляют основные или кислотные свойства. Оксиды металлов, степень окисления которых +2, +3, +4: BeO, ZnO, Al2O3, Cr2O3, MnO2. Взаимодействуют как с кислотами так и с основаниями. Реагируют с основными и кислотными оксидами. Амфотерные оксиды с водой непосредственно не соединяются. Типичные реакции амфотерных оксидов:
    • Амфотерный оксид + кислота → соль + вода (реакция обмена).
    • Амфотерный оксид + основание → соль + вода или комплексное соединение.

Оксид углерода 2 и 4

Оксид углерода(II) в химическом отношении – инертное вещество. Не реагирует с водой, однако при нагревании с расплавленными щелочами образует соли муравьиной кислоты: CO + NaOH = HCOONa.

 

Взаимодействие с кислородом

При нагревании в кислороде сгорает красивым синим пламенем: 2СО + О2 = 2СО2.

 

Взаимодействие с водородом: СО + Н2 = С + Н2О.

 

Взаимодействие с другими неметаллами. При облучении и в присутствии катализатора взаимодействует с галогенами: СО + Cl2 = COCl2 (фосген). и серой СО + S = COS (карбонилсульфид).

 

Восстановительные свойства

СО – энергичный восстановитель. Восстанавливает многие металлы из их оксидов:

C+2O + CuO = Сu + C+4O2.

 

Взаимодействие с переходными металлами

С переходными металлами образует карбонилы:

  • Ni + 4CO = Ni(CO)4;
  • Fe + 5CO = Fe(CO)5.

 

Оксид углерода (IV) (углекислый газ, диоксид углерода, двуокись углерода,угольный ангидрид) — CO2, бесцветный газ (в нормальных условиях), без запаха, со слегка кисловатым вкусом. Химически оксид углерода (IV) инертен.

 

Окислительные свойства

С сильными восстановителями при высоких температурах проявляет окислительные свойства. Углем восстанавливается до угарного газа: С + СО2 = 2СО.

Магний, зажженный на воздухе, продолжает гореть и в атмосфере углекислого газа: 2Mg + CO2 = 2MgO + C.

 

Свойства кислотного оксида

Типичный кислотный оксид. Реагирует с основными оксидами и основаниями, образуя соли угольной кислоты:

  • Na2O + CO2 = Na2CO3,
  • 2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O,
  • NaOH + CO2 = NaHCO3.

 

Качественна реакция — для обнаружения углекислого газа является помутнение известковой воды:

Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O.

 

В начале реакции образуется белый осадок, который исчезает при длительном пропускании CO2 через известковую воду, т.к. нерастворимый карбонат кальция переходит в растворимый гидрокарбонат: CaCO3 + H2O + CO2 = Сa(HCO3)2.


Изучай химические свойства

Решай с ответами:

Химические свойства оксидов

Конспект к уроку "Химические свойства оксидов"

Оксиды - неорганические соединения, состоящие из двух химических элементов, одним из которых является кислород в степени окисления -2. Единственным элементом, не образующим оксид, является фтор, который в соединении с кислородом образует фторид кислорода.

Бывают: 

солеобразующие (способны образовывать соли) 

несолеобразующие (не могут образовывать соли, например, NO, N2O, SiO, CO).

Солеобразующие оксиды делятся на:

  • кислотные (образованы неметаллами или металлами со степенью окисления +5, +6,+7) СО2, Mn2O7, CrO3.
  • основные (образованы металлами 1 и 2 группы) CuO, Na2O.
  • амфотерные (образованы металлами со степенью окисления +3, но не всегда) Al2O3, ZnO, PbO, SnO, Fe2O3, BeO.

Химические свойства основных оксидов

1. Взаимодействие с водой (только основные оксиды, которым соответствуют растворимые гидроксиды )

CaO + h3O → Ca(OH)2

2. Взаимодействие с кислотными оксидами и кислотами

основный оксид + кислота = соль + вода

основный оксид + кислотный оксид = соль

Хотя бы одному из оксидов должен соответствовать сильный гидроксид или сильная кислота.

3. Взаимодействие с амфотерными оксидами и гидроксидами.

При взаимодействии основных оксидов с амфотерными образуются соли:

основный оксид + амфотерный оксид = соль

С амфотерными оксидами при сплавлении взаимодействуют только основные оксиды, которым соответствуют щелочи.

K2O + Al2O3 → 2KAlO2

Амфотерные гидроксиды при нагревании разлагаются, поэтому реагировать с основными оксидами фактически не могут.

4. Взаимодействие оксидов металлов с восстановителями

FeO + C = Fe + CO

CuO + CO = Cu + CO2

CuO + h3 = Cu + h3O

3FeO + 2Al = Al2O3 + 3Fe

CuO + Mg = Cu + MgO

3CuO + 2Nh4 = 3Cu + 3h3O + N2

5. Взаимодействие оксидов металлов с окислителями

4FeO + O2 = 2Fe2O3


Химические свойства кислотных оксидов

1. Взаимодействие с основными оксидами и основаниями

При этом хотя бы одному из оксидов должен соответствовать сильный гидроксид или кислота.

SO3 + CuO = CuSO4

SO3 + Cu(OH)2 = CuSO4 + h3O

SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + h3O

SO2 + Na2O = Na2SO3

2. Взаимодействие с водой (оксиды, которым соответствуют неустойчивые кислоты, реагируют с водой обратимо)

Исключение— оксид кремния.

SO3 + h3O = h3SO4

3. Взаимодействие с амфотерными оксидами и гидроксидами (только оксиды сильных или средних кислот).

3SO3 + Al2O3 = Al2(SO4)3

3SO3 + 2Al(OH)3 = Al2(SO4)3 + 3h3O

4. Взаимодействие с солями летучих кислот (менее летучие вытесняют более летучие)

CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2

5. Оксиды элементов в высшей степени окисления — типичные окислители (SO3, N2O5, CrO3). Также оксиды могут выступать в роли восстановителей.

2SO2 + O2 = 2SO3


Химические свойства амфотерных оксидов

1. Взаимодействие с кислотами и кислотными оксидами

При этом амфотерные оксиды взаимодействуют с сильными и средними кислотами и их оксидами.

амфотерный оксид + кислота = соль + вода

Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3h3O

амфотерный оксид + кислотный оксид = соль

Al2O3 + 3SO3 = Al2(SO4)3

2. Амфотерные оксиды не взаимодействуют с водой

3. Взаимодействие со щелочами

амфотерный оксид + щелочь = соль + вода (расплав)

Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + h3O

амфотерный оксид + щелочь = комплексная соль(раствор)

ZnO + 2NaOH + h3O = Na2[Zn(OH)4]

4. Взаимодействие с основными оксидами

При этом взаимодействие возможно только с основными оксидами, которым соответствуют щелочи и только в расплаве.

амфотерный оксид + основный оксид = соль + вода

Al2O3 + Na2O = 2NaAlO2

5. Окислительные и восстановительные свойства.

6. Амфотерные оксиды взаимодействуют с солями летучих кислот.

(в расплаве менее летучие кислоты и их оксиды вытесняют более летучие кислоты и их оксиды из их солей).

Na2CO3 + Al2O3 = 2NaAlO2 + CO2


Химические свойства несолеобразующих оксидов

Несолеобразующие оксиды могут реагировать с водородом

N2O + h3 = N2 + Н2O 2NO + 2 Н2 = N2 + 2 Н2OРеагируют с кислородом

2CO + О2 = 2CО22NO + О2 = 2NО2

При взаимодействии угарного газа с хлором при нагревании над активированным углем образуется фосген

2CO + Cl2 = 2COCl2

Оксид азота (I) — при нагревании разлагается 2N2O = 2N2 + О2

Шпаргалка к ЕГЭ по химии

“Что нужно знать для ЕГЭ по химии?” — вопрос, который мучает всех выпускников в начале подготовки. На самом деле, для набора средних баллов нужно не так уж и много. В рамках неорганической химии школьник обязан разбираться во всех основных классах соединений: оксидах, кислотах, основаниях, солях. Чтобы быстро выучить их классификацию, получение и свойства, изучите нашу шпаргалку по химии для ЕГЭ. Конечно, если вы хотите получить высокие баллы, базовых знаний может быть недостаточно. В таком случае, стоит подумать о занятиях с репетитором или курсах, на которых разбираются более редкие реакции и особенности тех или иных веществ.

Оксиды

Оксиды — бинарные соединения, в состав которых входит кислород в степени окисления +2. В образовании этих веществ участвуют практически все химические элементы, даже некоторые благородные газы, которые считаются инертными в школьной химии. Свойства оксидов зависят от того, к какому типу они относятся. Несолеобразующие (NO, N2O, CO) вступают в небольшое количество реакций, не реагируют с кислотами и щелочами. В заданиях базового уровня они встречаются редко, поэтому при подготовке к ЕГЭ их часто упускают. Солеобразующие оксиды могут быть кислотными (образованы неметаллами и металлами в высших степенях окисления), основными (образованы металлами со степенями окисления +1 и +2) и амфотерными (образованы металлами в промежуточных степенях окисления). 

Способы получения оксидов: 

  • горение металлов (кроме калия, натрия, цезия, рубидия): 4Al + 3O2 → 2Al2O3

  • горение неметаллов: S + O2 → SO2

  • окисление других бинарных соединений (например, сульфидов, фосфидов): 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2

  • разложение неустойчивых и нерастворимых (при температуре) гидроксидов: H2SiO3 → H2O + SiO2

  • разложение солей (соли, образованные кислотами-окислителями разлагаются с увеличением степени окисления): Li2CO3 → CO

    2 + Li2O

Свойства оксидов в химии: 

  • с водой (в случае получения растворимых гидроксидов): CaO + H2O → Ca(OH)2

  • основные оксиды с кислотами: CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2

  • основные оксиды с кислотными оксидами: MgO + CO2 → MgCO3 

  • кислотные оксиды с основаниями: SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2

  • амфотерные оксиды с кислотами: ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2

  • амфотерные оксиды с щелочами: Al2O3 + 2KOH → 2KAlO2 + H2O

Соли

Соли в химии — вещества, состоящие из катиона металла (или катиона аммония NH4+) и аниона кислотного остатка. Вы наверняка знакомы со средними солями (NaCl, CuSO4), которым при подготовке к ЕГЭ уделяется больше всего внимания. Однако в заданиях встречаются и другие типы. Кислые соли представляют собой результат неполного замещения атомов водорода в кислоте на металл (NaHCO

3), а основные — результат неполного замещения OH-группы в щелочах (FeOHCl2). Существуют также комплексные (K[Al(OH)4]), смешанные (CaClBr) и двойные соли (K2NaPO4). 

Способы получения солей в химии: 

  • кислота + металл (металл должен стоять до водорода в ряду активности): 2HCl + Zn → ZnCl2 + H2

  • кислота + основный оксид: 2HCl + CaO → CaCl2 + H2O

  • кислота + щелочь: HCl + NaOH → NaCl + H2O

  • кислота + соль: 3CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2

  • основание + неметалл: 6KOH + 3S → K2SO3 + 2K2S + 3H2O

  • основание + кислотный оксид: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O

  • основание + соль (если выпадает осадок или выделяется газ): 2KOH + FeCl2 → Fe(OH)2 + 2KCl

  • соль + соль (если выпадает осадок): CuCl2 + Na2S → 2NaCl + CuS↓

  • металл + неметалл: Fe + S → FeS

  • кислотный оксид + основный оксид: SO3 + Na2O → Na2SO4

  • соль + металл (свободный металл должен быть активнее металла в соли, то есть стоять правее в ряду напряжения): Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

Свойства солей в химии: 

  • диссоциация на ионы: CaCl2  →  Ca2+  +  2Cl–

  • с кислотными оксидами: K2CO3 + SiO2 → CuSiO3 + CO2

  • с амфотерными оксидами: K2CO3 + Al2O3 → 2KAlO2 + CO2

  • с кислотами: Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O

  • с щелочами: (NH4)2SO4 + 2KOH → 2NH3↑ + 2H2O + K2SO4

  • кислые соли реагируют с щелочами с образованием средних солей: KHCO3 + KOH → K3CO3 + H2O

  • с солями: CuSO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + CuCl2

  • с металлами, более активными чем металл самой соли: CuSO4 + Fe → FeSO4 + Cu

  • разложение: (NH4)2Cr2O7 → N2 + 4H2O + Cr2O3

Кислоты

Кислоты в химии — вещества, образованные одним или несколькими атомами водорода и кислотным остатком. Некоторые кислотные остатки имеют в своем составе кислород, они называются кислородсодержащими (H2SO4). Кислоты, не содержащие кислород, называются бескислородными (HCl). Количество атомов водорода указывает на основность. В соответствии с этой классификацией кислоты могут быть одно-, двух- и трехосновными. Кроме того, эти вещества различаются по силе. Сильные кислоты диссоциируют на ионы полностью, в водных растворах очень активны, их реакции протекают быстро. Это серная, азотная, марганцовая, все галогеноводороды кроме HF. Слабые кислоты плохо диссоциируют на ионы, реагируют медленнее. Пример — азотистая, сернистая, плавиковая. Кремниевая кислота относится к нерастворимым, а сероводородная — к летучим. 

Кислоты в химии можно получить следующим образом: 

  • кислотный оксид + вода (только в случае с растворимыми кислотами): SO3 +  H2O → H2SO4

  • неметалл + водород: H2 + Cl2⟶ 2HCl

  • электролиз растворов солей: 2CuSO4 + 2H2O  →  2Cu + 2H2SO4  +  O2

  • кислота + соль: CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + 2H2O + CO2 (в данном случае нестабильная угольная кислота распадается на оксид и воду)

  •  окисление неметаллов и их оксидов: P + 5HNO3 → H3PO4  + 5NO2 + H2O

Свойства кислот в химии: 

  •  диссоциация в растворе: HCl  →  H+ +  Cl

  • с основными оксидами: 2HCl + Li2O → 2LiCl + H2O

  • с основаниями: Cu(OH)2 + 2HBr  →  CuBr2 + 2H2O

  • с солями: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O  + CO2

  • с металлами: Fe + 2HCl  →  FeCl2 + H2

  • разложение при нагревании: H2CO3  →   H2O + CO2

Основания

Основания в химии — вещества, состоящие из катиона металла (или катиона аммония) и гидроксильной группы -OH. Как и кислоты, основания могут быть растворимыми и нерастворимыми, сильными и слабыми. Сильными основаниями являются щелочи (гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов), а слабыми — все нерастворимые и гидроксид аммония. Количество гидроксильных групп определяет кислотность. Основание может быть однокислотным и многокислотным. 

Способы получения оснований в химии: 

  • основный оксид + вода (только для получения щелочей): Na2O + H2O → 2NaOH

  • металл + вода: 2K + 2H2O →  2KOH + H2

  • электролиз растворов солей: 2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2↑ + Cl2

  • щелочь + соль: K2CO3 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + 2KOH

Свойства оснований в химии: 

  • с кислотами:  Cu(OH)2 + 2HCl → CuCl2 + 2H2O

  • разложение (для нерастворимых): Cu(OH)2 + 2HCl → CuCl2 + 2H2O

  • с амфотерными оксидами и гидроксидами (только щелочи): NaOH + Al(OH)3 → Na[Al(OH)4]

  • с кислотными оксидами (для щелочей): 2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O

  • с солями: ZnSO4 + 2KOH → Zn(OH)2↓ + K2SO4

  • с кислыми солями (только щелочи): KHSO3 + KOH → K2SO3 + H2O

  • с неметаллами (только щелочи): 2NaOH + Cl2 → NaCl + NaClO + H2O

Электролитическая диссоциация

Все вещества можно разделить на электролиты и неэлектролиты. Электролиты — соединения, расплавы и растворы которых способны проводить электрический ток. К ним относятся кислоты, основания, соли. При плавлении или растворении в воде электролиты распадаются на ионы. Этот процесс и называется электролитической диссоциацией веществ. В процессе диссоциации ионы реагируют с молекулами воды. Они буквально окружают ион, создавая гидратную оболочку. Какие-то электролиты реагируют более активно, какие-то — менее активно. Это определяется степенью диссоциации: отношением количества продиссоциировавших молекул к общему числу частиц. У сильных электролитов степень диссоциации близка к 100%. Они распадаются полностью, необратимо и в одну ступень: Na3PO4 → 3Na+ +PO43—. Слабые электролиты, а также кислые и основные соли диссоциируют по ступеням. Электролитическая диссоциация кислоты (слабой):

  1. H2CO3 ↔ H+ + HCO3

  2. HCO3– ↔ H+ + CO32–

Еще одна важная характеристика электролита — константа диссоциации, которая вычисляется по формуле Kд = [A]x [K]y / [AxKy]. Константа диссоциации воды равна 10-14. Обратный десятичный логарифм от концентрации ионов водорода в растворе называют водородным показателем (pH), он отражает среду: 

Теперь вы знаете основы такого процесса, как электролитическая диссоциация, а еще классы веществ в неорганической химии. Шпаргалка, составленная нами, должна помочь вам в подготовке к ЕГЭ, однако не забывайте, что в ней отражены лишь базовые моменты. Исключения из правил и особенности некоторых веществ можно выучить только в учебниках профильного уровня или на специальных курсах. А мы желаем вам удачи в сдаче такого увлекательного предмета, как химия. 

Оксиды.

Изучение нового материала 1.Изучите текст Оксиды – это сложные вещества, которые состоят из двух элементов, одним, из которых является кислород. Почти все химические элементы образуют оксиды, исключением являются лишь некоторые инертные элементы. Известны химические элементы, которые непосредственно с кислородом не соединяются. К ним относится золото Аu и некоторые другие. Оксиды этих элементов получают косвенным путём. Химическая природа оксидов проявляется в их отношении к кислотам и щелочам. В связи с этим оксиды можно разделить на следующие группы - солеобразующие, которые реагируют с образованием солей с кислотами или щелочами; - несолеобразующие, которые не образуют солей с кислотами или щелочами. В свою очередь, солеобразующие оксиды подразделяются на кислотные (реагируют со щелочами), основные (реагируют с кислотами) и амфотерные (реагируют как с кислотами, так и с щелочами). Кислотные оксиды - это оксиды, которые реагируют со щелочами с образованием соли и воды, но они не реагируют с кислотами. Например, при взаимодействии кислотного оксида – оксида углерода (IV) с гидроксидом натрия образуются карбонат натрия и вода: CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + h3O К кислотным оксидам относятся, как правило, оксиды неметаллов (например, SO2, CO2, P2O5), и те оксиды металлов, в которых металл находится в валентности более III (например, Mn2O7, CrO3). Кислотным оксидам соответствуют кислоты. Оксиду серы (IV) соответствуют сернистая кислота, оксиду углерода(IV) - угольная, оксиду фосфора(V) – ортофосфорная, оксиду марганца(VII) – марганцовая, оксиду хрома(VI) – хромовая. Основные оксиды - это оксиды, которые реагируют с кислотами с образованием соли и воды, но не реагируют со щелочами. Например, при взаимодействии оксида магния с соляной кислотой образуются хлорид магния и вода: MgO + 2HCl = MgCl2 + h3O Основные оксиды образуют, как правило, металлы с валентностью – I, II или III. Основным оксидам соответствуют основания. Например, оксиду натрия соответствует гидроксид натрия NaOH, оксиду бария – гидроксид бария, оксиду меди(II) – гидроксид меди(II). Третья группа солеобразующих оксидов – амфотерные оксиды. Эти оксиды проявляют двойные свойства, т.е свойства и кислотных, и основных оксидов. Значит, они способны реагировать как со щелочами, так и с кислотами.К амфотерным оксидам относятся, например, оксид алюминия, оксид цинка, оксид бериллия, оксид хрома(III):Al2O3, ZnO, BeO, Cr2O3 Несолеобразующие, или безразличные оксиды не реагируют с образованием солей ни с кислотами, ни со щелочами. К такому виду оксидов относятся, например, оксиды азота N2O и NO, оксид углерода(II) – СО. л 2.просмотрите видео урок

Химические свойства кислотных оксидов

SO2 + H2O = H2SO3 ; Mn2O7 + H2O = 2HMnO4

сернистая кислота; марганцовая кислота

Формулу кислоты, соответствующей кислотному оксиду, можно найти, записав реакцию взаимодействия оксида с водой. Если индексы у атомов элементов, входящих в состав молекулы кислоты оказываются кратными какому - либо числу, то при записи простейшей формулы индексы сокращают на это число, а его записывают перед формулой кислоты:

N2O5 + H2O = H2N2O6 = 2HNO3 ; Br2O5 + H2O = H2Br2O6 =HBrO3

азотная кислота ; бромноватая кислота

CO2 + Na2O = 2 Na2CO3 ; CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O

Na2CO3 - соль карбонат натрия;

P2O5 + 6KOH = 2K3PO4 + H2O

соль – ортофосфат калия

SO3 + ZnO = ZnSO4 ; SO3 + Zn(OH)2 = ZnSO4 + H2O

ZnSO4 - соль – сульфат цинка

Химические свойства амфотерных оксидов

Cr2O3 + 3SO3 = Cr2(SO4)2; ZnO + 2HCl = ZnCl2 + H2O

BeO + K2O = K2BeO2; BeO + 2KOH = K2BeO2 + H2O

Гидроксиды

Гидроксиды обычно рассматривают как продукты взаимодействия оксидов с водой независимо от того, наблюдается это взаимодействие в действительности или гидроксид может быть получен только косвенным путем (например, реакцией обмена соли со щелочью). Основным оксидам соответствуют основания, кислотным кислоты, амфотерным оксидам амфотерные гидроксиды.

Химические свойства оснований

Основаниями называют вещества, которые состоят из катиона металла и гидроксогрупп (ОН), которые могут замещаться на кислотные остатки. Общая формула оснований Ме(ОН)n ,где n = 1,2. Например: NaOH, Ca(OH)2, Cu(OH)2. Растворимые в воде основания называют щелочами.

NaOH + HCl = NaCl + H2O ; Ca(OH)2 + CO2= CaCO3

2NaOH + Al2O3 = 2NaAlO2 + H2O; NaOH + Al(OH)3 = NaAlO2 + 2H2O

NiCl2 + 2NaOH = Ni(OH)2↓ + 2NaCl

Ni(OH)2 = NiO + H2O

Химические свойства кислот

Кислотами называют соединения, в состав которых входят ионы водорода, способные замещаться на катионы металла, и анионы кислот (SO42–, CO32–, Cl, PO43–, NO3 и т.д.).

Различают бескислородные и кислородсодержащие кислоты. Бескислородными кислотами являются водные растворы некоторых водородных соединений элементов (неметаллов VI, VII групп периодической системы элементов: HCl, HBr, HI, H2S, H2Se, H2Te), а также HSCN, HCN.

Кислородсодержащие кислоты получают растворением кислотных оксидов в воде, поэтому их относят классу гидроксидов:

SO2 + H2O = H2SO3; N2O3 + H2O = 2HNO2; P2O5 + 3 H2O = 2H3PO4. Кислородсодержащие кислоты имеют общую формулу HхЭОу.

H2SO4 + СuO = CuSO4 + H2O; H2SO4 + Сu(OH)2 = CuSO4 + 2H2O;

2HNO3 + ZnO = Zn(NO3)2 + H2O; 2HNO3 + Zn(OH)2 = Zn(NO3)2 + 2H2O

BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓ + H2O

H2SiO3 = SiO2 + H2O

Разница между кислотными и основными оксидами - Разница Между

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

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, примеры
2. 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.,

6.1 Важнейшие классы неорганических веществ

Раздел 6. Важнейшие классы неорганических веществ, их свойства и способы получения  6.1.  Оксиды и основания, их свойства и способы Оксидами называют сложные вещества, состоящие из двух элементов, одним из которых является кислород, находящийся в степени окисления -2. Примерами оксидов являются Al2O3 - оксид алюминия, SiO2 - оксид кремния, NO - оксид азота(II). Согласно международной номенклатуре рассматриваемые соединения называют оксидами с указанием степени окисления элемента, если этот элемент образует несколько оксидов. При написании названия степень окисления обозначается римскими цифрами в скобках, например, FeO – оксид железа (II), Fe2O3 – оксид железа (III), SO2 – оксид серы (IV), SO3 – оксид серы (VI). Очень часто в литературе встречаются и тривиальные названия оксидов – сурик (Pb3O4), веселящий газ (N2O), железная окалина (Fe3O4) и многие др. Оксиды подразделяются на солеобразующие и несолеобразующие. Солеобразующие оксиды принято делить на основные, амфотерные и кислотные. От оксидов следует отличать пероксиды, например H2O2, Na2O2 и надперокиды КО2, СsО2. В этих соединениях степень окисления кислорода по абсолютной величине меньше двух и может быть дробной. Основные оксиды Основные оксиды образуются только металлами, им в качестве гидратов соответствуют основания. Например, CaO, FeO, CuO являются основными оксидами, поскольку им соответствуют основания Ca(OH)2, Fe(OH)2, Cu(OH)2. Получение основных оксидов Основные оксиды получаются: ·                    окислением металлов кислородом: при окислении щелочных металлов кислородом только литий образует Li2O. Натрий дает пероксид (Na2O2), остальные - надпероксиды (КО2 , RbO2 , CsO2). ·                    разложением при нагревании кислородных соединений: гидроксидов, нитратов, карбонатов: 2 Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3 H2O, 2 Cu(NO3)2 → 2 CuO + 4 NO2 + O2, CaCO3 → CaO + CO2 (кроме карбонатов щелочных металлов). ·                    обжигом сульфидов: 2 ZnS + 3 O2 → 2 ZnO + 2 SO2. Химические свойства основных оксидов Оксиды щелочных и щелочноземельных металлов непосредственно реагируют с водой: Na2 O + H2 O → 2 NaOH, Основные оксиды взаимодействуют с кислотами, образуя соль и воду, например: FeO + 2 HCl → FeCl2 + H2O; Основные оксиды реагируют также с кислотными оксидами: Основные оксиды могут также вступать в окислительно–восстановительные реакции: Fe2O3 + 3 C → 2 Fe + 3 CO, Кислотные оксиды Кислотные оксиды образуются неметаллами (SO2, SO3, CO2, P4O10 и т.д.) или переходными металлами, находящимися в высоких степенях окисления (например, CrO3, Mn2O7). Кислотные оксиды получают теми же способами, что и основные оксиды. Например: 4 FeS2 + 11O2 → 2 Fe2O3 + 8 SO2, Zn2(OH)2CO3 → 2 ZnO + CO2 + H2O, а также разложением кислот: H2SiO3 → SiO2 + H2O. Химические свойства кислотных оксидов 1. Некоторые кислотные оксиды образуют кислоты при взаимодействии с водой: N2O5 + H2O → 2 HNO3. Некоторые кислотные оксиды являются ангидридами кислот. Например, SO3 – ангидрид серной кислоты, SO2 – ангидрид сернистой кислоты, CO2 – ангидрид угольной кислоты, P4O10 является ангидридом трех кислот (метафосфорной НРО3, ортофосфорной Н3РО4, пирофосфорной Н4Р2О7). 2. Кислотные оксиды взаимодействуют с основными, образуя соли: SO3 + СаO → CaSO4. 3. Кислотные оксиды взаимодействуют с основаниями, образуя соль и воду: CO2 + 2 NaOH → Na2CO3 + H2O. 4. Как и другие типы оксидов, кислотные оксиды могут вступать в окислительно–восстановительные реакции: CO2 + 2 Mg → C + 2 MgO, SO2 + 2 H2S → 3 S + 2H2O. Амфотерные оксиды Амфотерные оксиды обладают двойственными свойствами, т.е. в зависимости от условий проявляют основные или кислотные свойства. К ним относятся: ZnO, Al2O3, BeO, Cr2O3 и т. д. Амфотерные оксиды с водой не взаимодействуют, но реагируют и с кислотами, и с основаниями. Например: ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2, ZnO+ 2 NaOH + H2O → Na2[Zn(OH)4]. Амфотерные оксиды могут взаимодействовать как с основными, так и с кислотными оксидами: Амфотерные оксиды при сплавлении со щелочами или карбонатами щелочных металлов образуют соли: ZnO + 2 NaOH → Na2ZnO2 + H2O, Al2O3 + 2 NaOH → 2 NaAlO2 + H2O. Al2O3 + Na2CO3 → 2 NaAlO2 + CO2 Физические свойства оксидов очень разнообразны. Все основные и амфотерные оксиды, а также некоторые кислотные оксиды (SiO2, Р4О10 и др.) являются твердыми веществами. Многие кислотные оксиды при обычной температуре являются газами (SO2, CO2) или жидкостями (Cl2O7, Mn2O7). Свойства несолеобразующих оксидов (СO, NO, N2O и др.) будут описаны в следующих разделах, которые посвящены химии соответствующих элементов. Следует упомянуть о смешанных оксидах (Pb2O3, Pb3O4 и др.), в которых один и тот же элемент (Pb) находится в различных степенях окисления. Эти соединения можно также отнести к солям: Pb+2Pb+4O3, Pb2+2Pb+4O2. Основаниями с точки зрения теории электролитической диссоциации являются соединения, при диссоциации которых в качестве анионов образуются гидроксо-группы ОН. Свойствами оснований могут обладать не только гидроксиды металлов, но и некоторые другие вещества, например, NH3, молекула которого может присоединить протон: Номенклатура оснований По международной номенклатуре основания принято называть гидроксидами элементов: NaOH – гидроксид натрия, CsOH – гидроксид цезия. Если элемент может образовывать несколько оснований, то в названиях в скобках римской цифрой указывается его степень окисления. Например, Fe(OH)2 – гидроксид железа (II), Fe(OH)3 – гидроксид железа (III). Большинство оснований мало растворимы в воде. Растворимые в воде основания называются щелочами . Щелочами являются, например, NaOH, KOH, Ba(OH)2. Получение оснований Общим способом получения оснований является реакция обмена между солью и щелочью: Cu(NO3)2 + 2 KOH → Cu(OH)2 ↓ + 2KNO3 , Na2CO3 + Ba(OH)2 → BaCO3 ↓ + 2 NaOH. Щелочи образуются при взаимодействии щелочных и щелочноземельных металлов, а также их оксидов с водой: 2 Na + 2 H2O → 2 NaOH + H2 ↓, В промышленности щелочи обычно получают электролизом водных растворов хлоридов: 2 KCl + 2 H2O → 2 KOH + H2↓ + Cl2↓. Свойства оснований Растворы щелочей изменяют окраску индикаторов: бесцветный фенолфталеин переходит в малиновый цвет, метилоранж – в желтый, лакмус – в синий. Большинство малорастворимых в воде оснований при нагревании легко разлагаются: Щелочи термически устойчивы и плавятся без разложения. Исключение составляет гидроксид лития, который также разлагается при нагревании: Как щелочи, так и нерастворимые основания могут реагировать с кислотами (реакция нейтрализации): NaOH + 2 HCl → NaCl + H2O, 2 Fe(OH)3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 6H2O. Взаимодействие оснований с кислотными и амфотерными оксидами рассмотрено в разделе 8.1. Амфотерные гидроксиды взаимодействуют как с кислотами, так и с основаниями. Например: Al(OH)3 + 3 HCl → AlCl3 + H2O Al(OH)3 + 3 NaOH → Na3[Al(OH)6] В водных растворах, содержащих щелочь, наряду с [Al(OH)6]3–, существуют и другие ионы, в частности, [Al(OH)5]2–, [Al(OH)4], [Al О(OH)4]3– и др. В гидрооксокомплексах алюминия содержатся также молекулы Н2О, которые в формулах обычно не указывают. К амфотерным гидроксидам относятся Zn(OH)2, Al(OH)3, Cr(OH)3, Be(OH)2, Pb(OH)2 и др. В заключение следует отметить способность щелочей взаимодействовать с некоторыми неметаллами и оксидами: 6 KOH + 3 S → K2SO3 + 2 K2S + 3 H2O, 6 NaOH + 3 Cl2 → 5 NaCl + NaClO3 + 3 H2O, 2 KOH + NO2 → KNO2 + KNO3 + H2O. 1.     Из приведённого перечня выберите оксиды, назовите их, определите тип.
1)
Na2O2 2) Li2O 3) Al 2O3 4) FeO 5) P2O5 6) CO2  7) OF2 8) MgO 2)Оксид лития (основный)
3)Оксид алюминия (амфотерный)
4)Оксид железа (II) (основный)
5)Оксид фосфора (V) (кислотный)
6)Оксид углерода (IV) (кислотный)
8) Оксид магния (основный) __________________________________________________________________ 2.     С какими из перечисленных веществ может реагировать а) Li2O б)CO2 в)Al2O3
1)Na2O 2)SO3  3)H2 4)NaOH 5)H2SO4  6)Na2SO4  7)O2  8) AlCl3 Li2O реагирует с веществами 2,3,5
COреагирует с веществами 1,3,4
Al2Oреагирует с веществами 4,5 __________________________________________________________________ 3.      Из приведённого перечня выберите основания, назовите их, определите тип.
1)
 NaOH 2) Li2O 3) Ba(OH)2 4) CuSO4 5) P2O5 6) Al(OH)3  7) HCl 8) C2H5OH 1) Гидроксид натрия – однокислотное растворимое основание
3) Гидроксид бария – двухкислотное растворимое основание
6) Гидроксид алюминия – трёхкислотное нерастворимое основание __________________________________________________________________ 4.     С какими из перечисленных веществ может реагировать а) NaOH б) Cu(OH)2  
1)
Na2O 2)SO3  3)H2 4)NaOH 5)H2SO4  6)Na2SO4  7) HCl  8) AlCl3 NaOH реагирует с веществами 2,5,7,8
Cu(OH)2  реагирует с веществами 5,7 __________________________________________________________________ 5.     На 47 г оксида калия подействовали раствором, содержащим 40 г азотной кислоты. Найдите массу образовавшегося нитрата калия. Рассчитаем относительные молекулярные массы интересующих нас веществ: Mr(K2O) = 2Ar(K) + 1Ar(O) = 2•39 + 1•16 = 94, Mr(HNO3) = 1Ar(H) + 1Ar(N) + 3Ar(O) = 1•1 + 1•14 + 3•16 = 63, Mr(KNO3) = 1Ar(K) + 1Ar(N) + 3Ar(O) = 1•39 + 1•14 + 3•16 = 101. Для удобства расчета за х1 примем массу НNО3 и найдем, какое из веществ, вступивших в реакцию, дано в избытке, какое – в недостатке. 47/94 = х1/126, х1 = 63 г. Следовательно, азотная кислота дана в недостатке, т. к. по условию ее 40 г, а по расчету необходимо 63 г, поэтому расчет ведем по HNO3: 40/126 = х/202, х = 64 г. Ответm(КNO3) = 64 г.

____________________________________________________________ ЗАДАНИЯ  ДЛЯ  САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ

1.     Закончите уравнения реакций в молекулярном и ионном виде:


2.     Напишите уравнения двух реакций получения: а) гидроксида цезия,   б) гидроксида железа (III). 3.     С помощью каких реакций можно получить оксид никеля (II) NiO из сульфата никеля (II)  NiSO4 ? 4.     Напишите уравнения реакций всех способов получения оксида хрома (III), оксида углерода (IV), оксида кальция.

5.     С какими из следующих веществ будет реагировать оксид углерода (IV):

 Напишите уравнения соответствующих реакций.

6.     С какими из следующих веществ будет реагировать гидроксид калия:

 Напишите уравнения соответствующих реакций в молекулярном и ионном виде.

7.     С какими из следующих веществ будет реагировать оксид цинка:

  Напишите уравнения соответствующих реакций в  молекулярном и ионном виде.

8.     Можно ли приготовить раствор, содержащий одновременно следующие вещества:


9.     Оксид натрия массой 12,4 г растворили в воде.  Какой объем оксида углерода (IV), измеренный при нормальных условиях, потребуется для нейтрализации полученного гидроксида натрия, если при этом образуется кислая соль? 10.                        Сколько граммов гидроксида железа (III) надо разложить, чтобы получить 0,95 г оксида железа (III)?
1.     В каком ряду указаны формулы только кислотных оксидов:
б) P2O5,  Mn2O7,   SiO2
2.     Отметьте символ элемента, образующего как кислотный, так и основной оксиды:
3.     В каком ряду указаны формулы оксидов, все из которых реагируют с разбавленным раствором  NaOH с образованием солей:
4.     Все оксиды какого ряда реагируют с серной кислотой:
а) оксид алюминия, оксид железа (II), оксид углерода (IV) б) оксид бария, оксид азота (V),  оксид кремния (IV)
в) оксид алюминия, оксид железа(III),  оксид меди (II) г) оксид цинка, оксид калия, оксид хлора (VII)
5.     В каком ряду указаны формулы основного, амфотерного и кислотного оксидов:
6.     Оксиды фосфора (V) и алюминия являются соответственно:
а) кислотным и основным б) основным и кислотным
в) кислотным и амфотерным г) основным и амфотерным
7.     Оксид фосфора (V) не реагирует с:
в) основными оксидами
8.     В какой группе указаны формулы только щелочей:
а)NaOH,  Ca(OH)2,  Mg(OH)2 б) KOH, NH4OH,   Cu(OH)2
в) NaOH,  KOH,  Ba(OH)2
9.     С какими веществами из перечисленных не реагируют щелочи:
а) растворимыми солями меди б) слабыми кислотами
в) основными оксидами г) амфотерными гидроксидами
10.                        Щелочь  не может образоваться при взаимодействии:
а) калия и воды б) карбоната натрия и гидроксида бария (водные растворы)
в) хлорида алюминия и гидроксида аммония (водные растворы) г) оксида натрия и воды

Кислотно-основное поведение оксидов

На этой странице обсуждаются реакции оксидов элементов периода 3 (натрия в хлор) с водой, а также с кислотами или основаниями, где это необходимо (как и раньше, аргон опускается, потому что он не образует окись).

Краткое описание тенденции

Оксиды: Представляющие интерес оксиды приведены ниже:

Na 2 O MgO Al 2 O 3 SiO 2 П 4 О 10 СО 3 Класс 2 O 7
П 4 О 6 СО 2 класс 2 O

Тенденцию кислотно-щелочного поведения можно резюмировать следующим образом:

Кислотность увеличивается слева направо, от сильно основных оксидов слева до сильнокислых справа, с амфотерным оксидом (оксидом алюминия) в середине.Амфотерный оксид - это оксид, который проявляет как кислотные, так и основные свойства.

Эта тенденция применима только к самым высоким оксидам отдельных элементов (см. Верхнюю строку таблицы) с наивысшими степенями окисления для этих элементов. Для других оксидов картина менее ясна. Кислотность неметаллических оксидов определяется в терминах кислотных растворов, образующихся в реакциях с водой - например, триоксид серы реагирует с водой с образованием серной кислоты. Однако все они будут реагировать с основаниями, такими как гидроксид натрия, с образованием солей, таких как сульфат натрия, как подробно описано ниже.

Оксид натрия

Оксид натрия - простой сильноосновной оксид. Он является основным, поскольку содержит ион оксида, O 2-, который является очень сильным основанием с высокой тенденцией к соединению с ионами водорода.

Реакция с водой : Оксид натрия экзотермически реагирует с холодной водой с образованием раствора гидроксида натрия. Концентрированный раствор оксида натрия в воде будет иметь pH 14.

\ [Na_2O + H_2O \ стрелка вправо 2NaOH \]

Реакция с кислотами: Оксид натрия, как сильное основание, также реагирует с кислотами.Например, он реагирует с разбавленной соляной кислотой с образованием раствора хлорида натрия.

\ [Na_2O + 2HCl \ стрелка вправо 2NaCl + H_2O \]

Оксид магния

Оксид магния - еще один простой основной оксид, который также содержит ионы оксида. Однако он не такой сильно основной, как оксид натрия, потому что ионы оксида не так слабо связаны. В оксиде натрия твердое вещество удерживается вместе за счет притяжения между ионами 1+ и 2-. В оксиде магния притяжение составляет от 2+ до 2- ионов.Из-за более высокого заряда металла требуется больше энергии, чтобы разорвать эту ассоциацию. Даже с учетом других факторов (таких как энергия, выделяемая при ионно-дипольном взаимодействии между катионами и водой), общий эффект заключается в том, что реакции с участием оксида магния всегда будут менее экзотермическими, чем реакции оксида натрия.

Реакция с водой: На первый взгляд кажется, что порошок оксида магния не реагирует с водой. Однако pH полученного раствора составляет около 9, что указывает на образование гидроксид-ионов.Фактически, в реакции образуется некоторое количество гидроксида магния, но, поскольку этот компонент практически нерастворим, фактически растворяется небольшое количество гидроксид-ионов. Реакция показана ниже:

\ [MgO + H_2O \ стрелка вправо Mg (OH) _2 \]

Реакция с кислотами: Оксид магния реагирует с кислотами, как и предполагалось для простого оксида металла. Например, он реагирует с теплой разбавленной соляной кислотой с образованием раствора хлорида магния.

\ [MgO + 2HCl \ стрелка вправо MgCl_2 + H_2O \]

Оксид алюминия

Описание свойств оксида алюминия может сбивать с толку, поскольку он существует в нескольких различных формах.Одна из этих форм очень инертна (химически известна как альфа-Al 2 O 3 ) и производится при высоких температурах. Следующие ниже реакции касаются более реакционноспособных форм молекулы. Оксид алюминия амфотерный. Он вступает в реакцию как с основанием, так и с кислотой.

Реакция с водой: Оксид алюминия не растворяется в воде и не реагирует подобно оксиду натрия и оксиду магния. Ионы оксида слишком прочно удерживаются в твердой решетке, чтобы реагировать с водой.

Реакция с кислотами: Оксид алюминия содержит ионы оксида и поэтому реагирует с кислотами так же, как оксиды натрия или магния. Оксид алюминия реагирует с горячей разбавленной соляной кислотой с образованием раствора хлорида алюминия.

\ [Al_2O_3 + 6HCl \ стрелка вправо 2AlCl_3 + 3H_2O \]

Эта и другие реакции демонстрируют амфотерную природу оксида алюминия.

Реакция с основаниями: Оксид алюминия также проявляет кислотные свойства, как показано в его реакциях с основаниями, такими как гидроксид натрия.Существуют различные алюминаты (соединения, в которых алюминий является компонентом отрицательного иона), что возможно, потому что алюминий может образовывать ковалентные связи с кислородом. Это возможно, потому что разница электроотрицательностей между алюминием и кислородом мала, в отличие от разницы между натрием и кислородом, например (электроотрицательность увеличивается за период)

Оксид алюминия реагирует с горячим концентрированным раствором гидроксида натрия с образованием бесцветного раствора тетрагидроксоалюмината натрия:

\ [Al_2O_3 + 2NaOH + 3H_2O \ стрелка вправо 2NaAl (OH) _4 \]

Диоксид кремния (оксид кремния (IV))

Кремний слишком похож по электроотрицательности на кислород, чтобы образовывать ионные связи.Следовательно, поскольку диоксид кремния не содержит оксидных ионов, он не имеет основных свойств. На самом деле он очень слабокислый, реагирует с сильными основаниями.

Реакция с водой: Диоксид кремния не реагирует с водой из-за термодинамических трудностей разрушения его ковалентной сетевой структуры.

Реакция с основаниями : Диоксид кремния реагирует с горячим концентрированным раствором гидроксида натрия, образуя бесцветный раствор силиката натрия:

\ [SiO_2 + 2NaOH \ стрелка вправо Na_2SiO_3 + h3O \]

В другом примере реакции кислого диоксида кремния с основанием, извлечения железа в доменной печи, оксид кальция из известняка реагирует с диоксидом кремния с образованием жидкого шлака, силиката кальция:

\ [SiO_2 + CaO \ стрелка вправо CaSiO_3 \]

Оксиды фосфора

Здесь рассматриваются два оксида фосфора: оксид фосфора (III) P 4 O 6 и оксид фосфора (V) P 4 O 10 .

Оксид фосфора (III): Оксид фосфора (III) реагирует с холодной водой с образованием раствора слабой кислоты, H 3 PO 3 - известной как фосфористая кислота, ортофосфорная кислота или фосфоновая кислота:

\ [P_4O_6 + 6H_2O \ rightarrow 4H_3PO_3 \]

Структура полностью протонированной кислоты показана ниже:

Протоны остаются связанными до тех пор, пока не будет добавлена ​​вода; даже в этом случае, поскольку фосфорная кислота является слабой кислотой, некоторые молекулы кислоты депротонируются.Фосфорная кислота имеет pK a , равное 2,00, что является более кислым, чем обычные органические кислоты, такие как этановая кислота (pK a = 4,76).

Маловероятно, что оксид фосфора (III) непосредственно взаимодействует с основанием. В фосфористой кислоте два атома водорода в группах -ОН являются кислотными, а третий атом водорода - нет. Следовательно, есть две возможные реакции с основанием, таким как гидроксид натрия, в зависимости от количества добавленного основания:

\ [NaOH + H_3PO_3 \ rightarrow NaH_2PO_3 + H_2O \]

\ [2NaOH + H_3PO_3 \ rightarrow Na_2HPO_3 + 2H_2O \]

В первой реакции только один из протонов реагирует с гидроксид-ионами основания.Во втором случае (используя вдвое больше гидроксида натрия) реагируют оба протона.

Если вместо этого оксид фосфора (III) взаимодействует непосредственно с раствором гидроксида натрия, возможны те же соли:

\ [4NaOH + P_4O_6 + 2H_2O \ стрелка вправо 4NaH_2PO_3 \]

\ [9NaOH + P_4O_6 \ стрелка вправо 4Na_2HPO_3 + 2H_2O \]

Оксид фосфора (V): Оксид фосфора (V) бурно реагирует с водой с образованием раствора, содержащего смесь кислот, природа которой зависит от условий реакции.Обычно рассматривается только одна кислота, фосфорная (V) кислота, H 3 PO 4 (также известная как фосфорная кислота или ортофосфорная кислота).

\ [P_4O_ {10} + 6H_2O \ rightarrow 4H_3PO_4 \]

На этот раз полностью протонированная кислота имеет следующую структуру:

Фосфорная (V) кислота - еще одна слабая кислота с pK a , равным 2,15, что незначительно слабее, чем фосфористая кислота. Растворы каждой из этих кислот с концентрацией около 1 моль дм -3 имеют pH около 1.

Оксид фосфорной кислоты (V) также вряд ли будет напрямую реагировать с основанием, но гипотетические реакции рассматриваются. В кислотной форме молекула имеет три кислотные -ОН группы, которые могут вызывать трехстадийную реакцию с гидроксидом натрия:

\ [NaOH + H_3PO_4 \ rightarrow NaH_2PO_4 + H_2O \]

\ [2NaOH + H_3PO_4 \ rightarrow Na_2HPO_4 + 2H_2O \]

\ [3NaOH + H_3PO_4 \ rightarrow Na_3PO_4 + 3H_2O \]

Подобно оксиду фосфора (III), если оксид фосфора (V) взаимодействует непосредственно с раствором гидроксида натрия, образуется такая же возможная соль, как на третьей стадии (и только эта соль):

\ [12NaOH + P_4O_ {10} \ rightarrow 4Na_3PO_4 + 6H_2O \]

Оксиды серы

Рассматриваются два оксида: диоксид серы SO 2 и триоксид серы SO 3 .

Диоксид серы: Диоксид серы хорошо растворяется в воде, реагируя с образованием раствора сернистой кислоты (также известной как серная (IV) кислота), H 2 SO 3 , как показано в реакции ниже. Этот вид существует только в растворе, и при любой попытке его изолировать выделяется диоксид серы.

\ [SO_2 + H_2O \ стрелка вправо H_2SO_3 \]

Протонированная кислота имеет следующую структуру:

Сернистая кислота также является относительно слабой кислотой с pK и около 1.8, но немного сильнее, чем две указанные выше фосфорсодержащие кислоты. Достаточно концентрированный раствор сернистой кислоты имеет pH около 1.

.

Диоксид серы также напрямую реагирует с основаниями, такими как раствор гидроксида натрия. Барботирование диоксида серы через раствор гидроксида натрия сначала образует раствор сульфита натрия, а затем раствор гидросульфита натрия, если диоксид серы находится в избытке.

\ [SO_2 + 2NaOH \ стрелка вправо Na_2SO_3 + H_2O \]

\ [Na_2SO_3 + H_2O \ rightarrow 2NaHSO_3 \]

Другая важная реакция диоксида серы - с основным оксидом кальция с образованием сульфита кальция (также известного как сульфат кальция (IV)).Это один из важных методов удаления диоксида серы из дымовых газов на электростанциях.

\ [CaO + SO_2 \ стрелка вправо CaSO_3 \]

Триоксид серы: Триоксид серы бурно реагирует с водой с образованием тумана из капель концентрированной серной кислоты.

\ [SO_3 + H_2O \ rightarrow H_2SO_4 \]

Чистая, полностью протонированная серная кислота имеет структуру:

Серная кислота - сильная кислота, и растворы обычно имеют pH около 0.{2-} (водн.) \]

Это полезно, если вы понимаете причину, по которой серная кислота является более сильной кислотой, чем серная кислота. Вы можете применить те же рассуждения к другим кислотам, которые вы найдете на этой странице.

Серная кислота сильнее серной кислоты, потому что, когда ион водорода теряется из одной из групп -ОН серной кислоты, отрицательный заряд, оставшийся на кислороде, распространяется (делокализуется) по иону за счет взаимодействия с кислородом с двойной связью. атомы. Отсюда следует, что большее количество атомов кислорода с двойной связью в ионе делает возможной большую делокализацию; большая делокализация приводит к большей стабильности, что снижает вероятность рекомбинации иона с ионом водорода и его превращения в неионизированную кислоту.

Серная кислота имеет только один кислород с двойной связью, тогда как серная кислота имеет два; дополнительная двойная связь обеспечивает гораздо более эффективную делокализацию, гораздо более стабильный ион и более сильную кислоту. Серная кислота проявляет все реакции, характерные для сильной кислоты. Например, при реакции с гидроксидом натрия образуется сульфат натрия; в этой реакции оба кислых протона реагируют с гидроксид-ионами, как показано:

\ [2NaOH + H_2SO_4 \ стрелка вправо Na_2SO_4 + 2H_2O \]

В принципе, гидросульфат натрия можно получить, используя вдвое меньше гидроксида натрия; в этом случае удаляется только один из кислых атомов водорода.

Сам по себе триоксид серы также напрямую реагирует с основаниями, такими как оксид кальция, с образованием сульфата кальция:

\ [CaO + SO_3 \ стрелка вправо CaSO_4 \]

Эта реакция аналогична описанной выше реакции с диоксидом серы.

Оксиды хлора

Хлор образует несколько оксидов, но здесь рассматриваются только два (оксид хлора (VII), Cl 2 O 7 и оксид хлора (I), Cl 2 O). Оксид хлора (VII) также известен как гептоксид дихлора, а оксид хлора (I) - как монооксид дихлора.

Оксид хлора (VII): Оксид хлора (VII) является высшим оксидом хлора - атом хлора находится в максимальной степени окисления +7. Он продолжает тенденцию высших оксидов элементов периода 3 к тому, чтобы быть более сильными кислотами. Оксид хлора (VII) реагирует с водой, давая очень сильную кислоту, хлорную (VII) кислоту, также известную как хлорная кислота.

\ [Cl_2O_7 + H_2O \ стрелка вправо 2HClO_4 \]

Как и в серной кислоте, pH типичных растворов хлорной кислоты составляет около 0.Нейтральная хлорная (VII) кислота имеет следующую структуру:

Когда ион хлората (VII) (перхлорат-ион) образуется в результате потери протона (например, в реакции с водой), заряд делокализован по каждому атому кислорода в ионе. Это делает ион очень стабильным, а хлорную (VII) кислоту очень сильной.

Хлорная (VII) кислота реагирует с раствором гидроксида натрия с образованием раствора хлората натрия (VII):

\ [NaOH + HClO_4 \ стрелка вправо NaClO_4 + h3O \]

Сам оксид хлора (VII) также непосредственно реагирует с раствором гидроксида натрия с образованием того же продукта:

\ [2NaOH + Cl_2O_7 \ стрелка вправо 2NaClO_4 + H_2O \]

Оксид хлора (I): Оксид хлора (I) намного менее кислый, чем оксид хлора (VII).- \) также известна как хлорноватистая кислота.

\ [Cl_2O + H_2O \ rightleftharpoons 2HOCl \]

Структура хлорноватой (I) кислоты в точности такая, как показано ее формулой HOCl. У него нет атомов кислорода с двойными связями и нет способа делокализации заряда по отрицательному иону, образовавшемуся в результате потери водорода. Следовательно, образовавшийся отрицательный ион не очень стабилен и легко восстанавливает свой протон, чтобы превратиться в кислоту. Хлорная (I) кислота очень слабая (pK a = 7,43) и реагирует с раствором гидроксида натрия с образованием раствора хлората натрия (I) (гипохлорита натрия):

\ [NaOH + HOCl \ rightarrow NaOCl + H_2O \]

Оксид хлора (I) также напрямую реагирует с гидроксидом натрия с образованием того же продукта:

\ [2NaOH + Cl_2O \ стрелка вправо 2NaOCl + H_2O \]

Видеоурок: Реакции оксидов

Стенограмма видеозаписи

В этом видео мы узнаем, что оксид является кислотным, основным, амфотерным и нейтральным.Посмотрим на какое-нибудь химическое уравнения того, как некоторые оксиды реагируют с кислотами. Во-первых, давайте спросим себя, что такое оксид? Оксид - это соединение, которое содержит кислород элемента, связанный с другим элементом. Например, в углекислом газе кислород связан с углеродом. Некоторые часто встречающиеся оксиды о которых вы, возможно, слышали, оксид железа (III), который является основным компонентом ржавчина, диоксид серы, который иногда используется в качестве консерванта, диазот монооксид, который является названием ИЮПАК, а общее название - закись азота, это веселящий газ, вода, диоксид кремния или кремнезем, который является основным компонентом песка, оксид алюминия и оксид магния.

Возможно, вы добыли магний оксид в лаборатории. Щипцы содержат магний лента в пламени горелки Бунзена. Происходит сильно экзотермическая реакция при этом выделяется много тепла и света, поскольку магний реагирует с кислородом в воздух для производства оксида магния. Все оксиды можно разделить на одна из четырех групп: кислотные, основные, амфотерные или нейтральные оксиды. Давайте рассмотрим это и начнем с кислыми оксидами.Кислотные оксиды - это те, которые при они реагируют с водой с образованием кислот. Эти оксиды содержат неметаллы из группы с 14 по 17 периодической таблицы. Общее уравнение неметалла оксид плюс вода реагируют с образованием кислоты. Давайте посмотрим на несколько примеров.

Когда диоксид серы вступает в реакцию с вода, образуется сернистая кислота, h3SO3. Когда оксид неметалла, углерод диоксид, реагирует с водой, образуется углекислота или h3CO3.Эти две реакции могут происходить в окружающая среда, когда в атмосфере много SO2 и CO2. Жидкая вода и капли дождя могут взаимодействуют с диоксидом углерода и диоксидом серы в атмосфере и производят две кислоты угольная и сернистая. Эти две кислоты являются компонентами кислотный дождь. Последний пример того, когда неметалл оксид взаимодействует с водой с образованием кислоты - это реакция диоксида азота газ с водой для получения азотной кислоты.Если несколько капель универсального индикатор добавлялся в растворы этих кислот, он становился красно-оранжевым, показывая, что что оксиды неметаллов SO2, CO2 и NO2, когда они реагируют с водой, действительно производят кислоты.

Теперь давайте посмотрим на основные оксиды. Основной оксид - это оксид, который при взаимодействии с водой образует основание или щелочь. Обычно основные оксиды содержат металлы из первой или второй группы периодической таблицы.Общее уравнение - оксид металла плюс вода реагирует с образованием основания или щелочи. Щелочь - это вещество, содержащее гидроксид-ион ОН-. Вот два примера уравнений где оксиды металлов производят гидроксиды или щелочные растворы. В первом случае оксид натрия реагирует с водой с образованием гидроксида натрия, а во втором оксид кальция реагирует с вода для производства гидроксида кальция. Гидроксид натрия хорошо растворим в воде, в то время как гидроксид кальция мало растворим.Тем не менее, если несколько капель к этим растворам добавлялся универсальный индикатор, он становился сине-фиолетовым, подтверждение того, что растворы являются щелочными или щелочными, и доказательство того, что эти оксиды действительно реагирует с водой с образованием оснований или щелочей.

До сих пор мы видели, что неметаллические оксиды или кислотные оксиды реагируют с водой с образованием кислот и оксидов металлов или основные оксиды реагируют с водой с образованием основания.Кислые оксиды также могут действовать как кислоты и реагируют с основанием с образованием соли и воды. И основные оксиды могут действовать как основания в результате реакции с кислотой с образованием соли и воды. Применяется общее правило: кислота реагирует с основанием с образованием соли и воды. Чуть позже в этом видео мы будем конкретно посмотрите, как основные оксиды реагируют с кислотами с образованием соли и вода. А пока перейдем к третьему тип оксида, амфотерные оксиды.

Амфотерные оксиды, в отличие от кислых и основные оксиды, как правило, не растворяются в воде и не реагируют с ней. Тем не менее, они показывают как кислотные и основные свойства. Они ведут себя как кислота, когда реагируют с основанием, и они ведут себя как основание, когда реагируют с кислотой. Эти оксиды содержат такие металлы, как медь, цинк, свинец, бериллий, алюминий и олово. Мы видели минуту назад, что когда Реакция взаимодействия кислоты и основания с образованием соли и воды.Так как амфотерные оксиды могут ведут себя как кислоты или основания, есть два общих уравнения, на которые следует обратить внимание. Когда эти оксиды ведут себя как кислота, уравнение представляет собой амфотерный оксид плюс основание, что дает соль и воду. И когда они реагируют как база, уравнение - амфотерный оксид плюс кислота, дающие соль и воду.

Рассмотрим пример для каждый. Оксид алюминия амфотерный. Не растворяется и не реагирует с водой и может действовать как кислота или щелочь.Когда он реагирует с основанием, таким как производятся гидроксид натрия, алюминат натрия, соль и вода. Обратите внимание, что эта формула упрощение. Алюминий может образовывать довольно сложные ионы в растворе. Формула натрия здесь алюминат на самом деле является формулой твердого безводного продукта. Но алюминат натрия в присутствие воды хорошо растворимо и поэтому будет реагировать с водой с образованием гидратированного соединение со сложной формулой, на которое мы здесь не будем смотреть.Когда этот амфотерный оксид реагирует с кислотой образуется соль хлорида алюминия. Эта двойственная природа амфотерного оксиды указаны по их названию. Слово амфотерный происходит от Греческое слово amphoteroi, означающее и то, и другое.

Перейдем к последнему типу оксид, нейтральные оксиды. Нейтральные оксиды не показывают кислых или основные свойства и не вступают в реакцию с кислотами или основаниями. Есть только несколько известных нейтральных оксиды, в том числе оксид углерода, оксид азота и оксид азота.Опять же, нейтральные оксиды не вступают в реакцию с кислотами или основаниями. А теперь давайте посмотрим конкретно о том, как основные оксиды реагируют с кислотами с образованием соли и воды, а также еще кое-что. примеры того, как амфотерные оксиды могут действовать как основания, реагировать с кислотами и производить соль и вода. Когда оксид натрия реагирует с соляная кислота, хлорид натрия и вода являются продуктами. Обратите внимание, что анион в кислоте и катион в основном оксиде определяет, какая соль образуется.

Вы можете угадать, в чем состоит кислота? это следующее уравнение? Оксид магния в значительной степени не растворим в воде. Однако в разбавленном, подогретом кислотном раствора, он может реагировать с образованием соли и воды, в данном случае нитрата магния. и вода. Катион магния в соли продукт поступает из оксида, а NO3 или нитрат-ион должен происходить из кислота. Есть два нитрат-иона, которые означает, что в кислоте должно быть два положительных заряда или два иона H +.Объединяя эти ионы вместе, мы получаем, получаем две HNO3, которые представляют собой азотную кислоту. Ранее мы видели пример того, как амфотерный оксид может действовать как основание и реагировать с кислотой. Рассмотрим еще один пример.

Реакция оксида цинка (II) с серная кислота производит соль сульфата цинка и воду. Опять же, катион в соли приходит из оксида, а анион в соли происходит из кислоты. До сих пор мы рассматривали типы оксидов, как они реагируют, и мы рассмотрели множество уравнений.Прежде чем приступить к практическому примеру, давай сделаем что-нибудь немного другое. Давайте посмотрим, насколько разные элементы реагируют с кислородом с образованием оксидов, и как это дает нам общее представление о ряды реактивности для элементов.

Некоторые элементы реагируют с кислородом более энергично, чем другие. У золота низкая реактивность с кислород. Мы говорим, что это инертно и не реагировать. Серебро и ртуть очень медленные и устойчивы к реакции с кислородом.К этому добавлено больше металлов. список в определенном порядке, и это основано на увеличении реакционной способности с кислородом, в другими словами, увеличение легкости, с которой эти элементы реагируют при увеличении энергия. Элементы в крайнем правом углу серия легко и энергично реагирует с кислородом, требуя мало энергии для подвергаются этой реакции, причем металлический калий является наиболее активным, или мы говорим наиболее реактивный.

Важно знать, что все эти металлы можно заставить реагировать с кислородом при правильных условиях, даже золото. Но здесь мы говорим об их естественная реактивность. Чем более реактивен элемент, тем более вероятно, что он будет обнаружен в природе связанным с кислородом или другими элементами. Этот список здесь называется ряд реактивности. Он показывает общую тенденцию или порядок с которой элементы реагируют с кислородом.Вы заметите, что написаны только металлы на этом ряду реактивности. Но неметаллы также могут реагировать с кислород. С силой, с которой водород реагирует между железом и цинком. Давайте подробнее рассмотрим удельная реакционная способность четырех неметаллов. Однако имейте в виду, что эти неметаллы могут быть помещены в верхний ряд реактивности среди металлов, согласно их относительной реакционной способности с кислородом.

Известно много оксидов хлор. Однако хлор не реагирует. с кислородом в воздухе и в нормальных условиях. Энергия необходима, чтобы вызвать реакция. Из этих четырех неметаллов хлор наименее реактивный. Углерод также обычно не самопроизвольно реагируют с кислородом. Подумайте об угле на барбекю. Сначала его нужно нагреть до красного горячий.Тогда он среагирует и загорится кислород в воздухе. Сера немного больше реагирует энергично. Он загорится при перегреве горелка Бунзена. Фосфор, однако, довольно сильно реагирует. энергично и самовоспламеняется в кислороде воздуха. Фосфор самый реактивный к кислороду от элементов этой серии. Итак, из их реакции с кислородом, мы можем сделать вывод об увеличении реакционной способности хлора и углерода, серы и фосфор.Пришло время взглянуть на пример, прежде чем мы суммируем все, что мы узнали.

Для определения pH различных оксидов, был поставлен эксперимент. Три мензурки были заполнены 0,5 литров деионизированной воды и несколько капель универсального индикатора. Шпатель следующего оксида затем добавляли в каждый стакан. Какого цвета будет каждое решение перейти на следующее добавление оксида? (A) A: синий, B: зеленый и C: красный.(B) A: зеленый, B: красный и C: синий. (C) A: синий, B: красный и C: зеленый. (D) A: красный, B: зеленый и C: синий. Или (E) A: красный, B: синий и C: зеленый.

Оксид - это соединение, состоящее кислорода, связанного с другим элементом. P2O10, который был добавлен в первую стакан, представляет собой оксид неметалла, потому что он состоит из неметаллического фосфорного связующего к кислороду. MgO и Al2O3 являются примерами оксидов металлов, потому что Mg, магний, является металлом, а Al, алюминий, также металл.И эти металлы связаны с кислород. В общем, когда оксид неметалла реагирует с водой, образуется кислота. Обычно это происходит, когда неметаллический входит в группы с 14 по 17 периодической таблицы. Когда металл в оксиде металла из первой или второй групп периодической таблицы, например, магний и оксид реагирует с водой, обычно образуется щелочь или раствор щелочи.

Обратите внимание, однако, что есть всегда исключения из правил.Например, оксид бериллия не растворим в воде и не реагирует с водой при нормальных условиях. Другие оксиды металлов, содержащие металлы, не входящие в первую или вторую группу периодической таблицы, например, медь, цинк, свинец, алюминий и олово, когда они помещены в воду, они не обычно реагируют и обычно нерастворимы. Теперь оксид магния тоже не очень растворим в воде, но крошечные его количества растворяются и вступают в реакцию с водой с образованием производят щелочной или щелочной раствор.

Нам сказали, что универсальный индикатор был добавлен в каждый стакан для определения pH. Универсальный индикатор красный в очень кислая область шкалы pH, затем оранжево-желтая, затем зеленая около нейтральной точка, затем синяя, и на дальнем конце спектра в очень основной области она фиолетовый. Мы видели, что когда неметалл оксид вступает в реакцию с водой, в стакане А образуется кислота. Таким образом, индикатор станет красным в стакане A.В химическом стакане B в виде металла образуется щелочь или основание. оксид вступает в реакцию с водой, поэтому индикатор приобретает пурпурно-синий цвет. И в стакане C, когда металл оксид добавляется, реакции не происходит.

Оксид алюминия является примером амфотерный оксид. И опять же, обычно это не так. растворимы, и они обычно не реагируют с водой, хотя могут реагировать с кислотами и базы. Потому что нет реакции с воды, pH воды в этом стакане останется нейтральным, а индикатор станет зеленым.Итак, изменение цвета в каждом стакане из-за добавления оксида будет A: красный, B: синий и C: зеленый.

Подведем итоги того, что у нас есть научился. Оксид - это соединение, содержащее кислород связан с другим элементом. Когда оксид неметалла реагирует с вода, образуется кислота. Когда оксид металла реагирует с вода, производится база. Когда помещается амфотерный оксид в воде он не растворяется и не вступает в реакцию.И когда помещается нейтральный оксид в воде тоже нет реакции. Это общие тенденции. Когда оксид неметалла реагирует с основание, соль и вода производятся. Также производится соль и вода. когда оксид металла реагирует с кислотой. И для амфотерных оксидов, которые могут реагируют с кислотой или основанием, потому что они действуют как кислоты или основания, опять же соль и вода продукты.

Реакции кислот - Кислоты и основания - Eduqas - GCSE Chemistry (Single Science) Revision - Eduqas

Кислоты принимают участие в реакциях, в которых образуются соли.В этих реакциях ионы водорода в кислотах заменяются ионами металлов или ионами аммония.

Реакции с металлами

Соль и водород образуются при реакции кислоты с металлами. В общем:

кислота + металл → соль + водород

Металл должен быть более активным, чем водород, в ряду реакционной способности, чтобы он мог реагировать с кислотой.

Например:

соляная кислота + магний → хлорид магния + водород

2HCl (водный) + Mg (s) → MgCl 2 (водный) + H 2 (г)

Вопрос

Водород собирается в пробирке во время реакции между магнием и соляной кислотой.Опишите лабораторный тест на водород.

Показать ответ

Поместите освещенную шину возле устья пробирки. Водород воспламеняется с треском.

Реакции с оксидами металлов

Соль и вода образуются, когда кислоты реагируют с оксидами металлов. Оксиды металлов являются основаниями, потому что они нейтрализуют кислоты.

В целом:

кислота + оксид металла → соль + вода

Например:

серная кислота + оксид меди (II) → сульфат меди (II) + вода

H 2 SO 4 (водн. ) + CuO (s) → CuSO 4 (водн.) + H 2 O (l)

Реакции с гидроксидами металлов

При взаимодействии кислот с гидроксидами металлов образуются соль и вода.Гидроксиды металлов являются основаниями, потому что они нейтрализуют кислоты.

В целом:

кислота + гидроксид металла → соль + вода

Например:

соляная кислота + гидроксид магния → хлорид магния + вода

2HCl (водный) + Mg (OH) 2 (s) → MgCl 2 (водн.) + 2H 2 O (l)

Реакции с карбонатами

При взаимодействии кислот с карбонатами образуются соль, вода и диоксид углерода. Обычно:

кислота + карбонат → соль + вода + диоксид углерода

Например:

азотная кислота + карбонат меди (II) → нитрат меди (II) + вода + диоксид углерода

2HNO 3 (водн.) + CuCO 3 (т. выключается во время реакции между карбонатом меди (II) и соляной кислотой.Опишите лабораторный тест на углекислый газ.

Показать ответ

Продуть газ через известковую воду. Двуокись углерода делает известковую воду молочно-белой или мутно-белой.

Оксиды металлов и гидроксиды металлов реагируют с кислотами с образованием солей и воды.

Оксид | химическое соединение | Британника

Оксид , любой из большого и важного класса химических соединений, в котором кислород сочетается с другим элементом.За исключением более легких инертных газов (гелий [He], неон [Ne], аргон [Ar] и криптон [Kr]), кислород (O) образует по крайней мере один бинарный оксид с каждым из элементов.

Как металлы, так и неметаллы могут достигать своих высших степеней окисления (т. Е. Отдавать максимальное количество доступных валентных электронов) в соединениях с кислородом. Щелочные металлы и щелочноземельные металлы, а также переходные металлы и постпереходные металлы (в их более низких степенях окисления) образуют ионные оксиды - т.е.е., соединения, содержащие анион O 2-. Металлы с высокой степенью окисления образуют оксиды, связи которых имеют более ковалентную природу. Неметаллы также образуют ковалентные оксиды, которые обычно имеют молекулярный характер. Плавное изменение типа связи в оксидах от ионного к ковалентному наблюдается по мере перехода таблицы Менделеева от металлов слева к неметаллам справа. Такое же изменение наблюдается в реакции оксидов с водой и, как следствие, кислотно-щелочном характере продуктов.Ионные оксиды металлов реагируют с водой с образованием гидроксидов (соединений, содержащих ион OH - ) и образующихся основных растворов, тогда как большинство оксидов неметаллов реагируют с водой с образованием кислот и образующихся кислотных растворов ( см. таблицу).

Периодическое изменение свойств оксидов элементов третьего периода
группа 1 группа 2 группа 13 группа 14 группа 15 группа 16 группа 17
Источник: Источник: W.Робинсон, Дж. Одом и Х. Хольцкло-младший, Химия: концепции и модели, D.C. Heath and Co., 1992.
реакция оксидов с водой и кислотно-основной характер гидроксидов Na 2 O дает NaOH (сильное основание) MgO дает
Mg (OH) 2 (слабое основание)
Al 2 O 3 не реагирует SiO 2 не реагирует P 4 O 10 дает H 3 PO 4 (слабая кислота) SO 3 дает H 2 SO 4 (сильная кислота) Cl 2 O 7 дает HClO 4 (сильная кислота)
связь в оксидах Na 2 O ионный MgO ионный Al 2 O 3
ионный
SiO 2 ковалентный P 4 O 10 ковалентный SO 3 ковалентный Cl 2 O 7 ковалентный

Некоторые органические соединения реагируют с кислородом или другими окислителями с образованием веществ, называемых оксидами.Таким образом, амины, фосфины и сульфиды образуют аминооксиды, фосфиноксиды и сульфоксиды соответственно, в которых атом кислорода ковалентно связан с атомом азота, фосфора или серы. Так называемые оксиды олефинов представляют собой циклические простые эфиры.

Оксиды металлов

Оксиды металлов - это твердые кристаллические вещества, содержащие катион металла и анион оксида. Обычно они реагируют с водой с образованием оснований или с кислотами с образованием солей.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.Подпишитесь сейчас

Щелочные металлы и щелочноземельные металлы образуют три различных типа бинарных кислородных соединений: (1) оксиды, содержащие ионы оксидов, O 2-, (2) пероксиды, содержащие ионы пероксидов, O 2 2-, которые содержат ковалентные одинарные связи кислород-кислород, и (3) супероксиды, содержащие ионы супероксида, O 2 - , которые также имеют ковалентные связи кислород-кислород, но с одним отрицательным зарядом меньше, чем ионы пероксида. Щелочные металлы (которые имеют степень окисления +1) образуют оксиды M 2 O, пероксиды M 2 O 2 и супероксиды MO 2 .(M представляет собой атом металла.) Щелочноземельные металлы (со степенью окисления +2) образуют только оксиды, MO и пероксиды, MO 2 . Все оксиды щелочных металлов могут быть получены нагреванием соответствующего нитрата металла с элементарным металлом. 2MNO 3 + 10M + тепло → 6M 2 O + N 2 Обычное получение оксидов щелочноземельных металлов включает нагревание карбонатов металлов. MCO 3 + тепло → MO + CO 2 И оксиды щелочных металлов, и оксиды щелочноземельных металлов являются ионными и реагируют с водой с образованием основных растворов гидроксида металла.M 2 O + H 2 O → 2MOH (где M = металл группы 1)
MO + H 2 O → M (OH) 2 (где M = металл группы 2) Таким образом, эти соединения часто называют основными оксидами. В соответствии со своим основным поведением они реагируют с кислотами в типичных кислотно-основных реакциях с образованием солей и воды; Например, M 2 O + 2HCl → 2MCl + H 2 O (где M = металл группы 1). Эти реакции также часто называют реакциями нейтрализации. Наиболее важными основными оксидами являются оксид магния (MgO), хороший проводник тепла и электрический изолятор, который используется в огнеупорном кирпиче и теплоизоляции, и оксид кальция (CaO), также называемый негашеной известью или известью, широко используемый в сталелитейной промышленности и в воде. очищение.

Периодические тренды оксидов тщательно изучены. В любой данный период связывание в оксидах прогрессирует от ионного к ковалентному, и их кислотно-основной характер изменяется от сильно основного до слабоосновного, амфотерного, слабокислого и, наконец, сильнокислого. В общем, основность увеличивается вниз по группе (например, в оксидах щелочноземельных металлов BeO 2 O 7 (который содержит Mn 7+ ) наиболее кислотным.Оксиды переходных металлов со степенью окисления +1, +2 и +3 представляют собой ионные соединения, состоящие из ионов металлов и оксидных ионов. Оксиды переходных металлов с степенями окисления +4, +5, +6 и +7 ведут себя как ковалентные соединения, содержащие ковалентные связи металл-кислород. Как правило, ионные оксиды переходных металлов являются основными. То есть они будут реагировать с водными кислотами с образованием растворов солей и воды; Например, CoO + 2H 3 O + → Co 2+ + 3H 2 O.Оксиды со степенью окисления +5, +6 и +7 являются кислыми и реагируют с растворами гидроксида с образованием солей и воды; Например, CrO 3 + 2OH - → CrO 4 2- + H 2 O. Эти оксиды с степенью окисления +4 обычно являются амфотерными (от греческого amphoteros, «в обоих направлениях»), что означает, что эти соединения могут вести себя либо как кислоты, либо как основания. Амфотерные оксиды растворяются не только в кислых, но и в основных растворах.Например, оксид ванадия (VO 2 ) представляет собой амфотерный оксид, растворяющийся в кислоте с образованием синего иона ванадила, [VO] 2+ , и в основании с образованием желто-коричневого гипованадат-иона, [V 4 O 9 ] 2-. Амфотеризм среди оксидов основной группы в первую очередь обнаруживается с металлоидными элементами или их ближайшими соседями.

Кислый оксид - точка задания

Оксид - это бинарное соединение, которое мы получаем при реакции кислорода с другими элементами. Кислый оксид - это оксид, который реагирует с водой с образованием кислоты или с основанием с образованием соли. Он реагирует с водой и производит кислоту. Это оксиды либо неметаллов, либо металлов в высоких степенях окисления. Обычно это оксид неметаллов. Их химию можно систематически понять, взяв оксокислоту и удалив из нее воду до тех пор, пока не останется только оксид. Неметаллы реагируют с кислородом с образованием кислотных соединений оксидов, которые удерживаются вместе ковалентными связями. Образующийся оксид относится к этой группе веществ.Эти соединения также можно назвать ангидридами кислот. Например, сернистая кислота (SO 2 ), серная кислота (SO 3 ) и угольная кислота (CO 2 ) являются кислыми оксидами. Ангидриды кислот обычно имеют низкие температуры плавления и кипения, за исключением таких соединений, как B 2 O 3 и SiO 2 , которые имеют высокие температуры плавления и образуют гигантские молекулы. Неорганический ангидрид (несколько архаичный термин) представляет собой ангидрид кислоты без органической части.

Диоксид серы реагирует с водой с образованием серной кислоты.

Кислотные оксиды не относятся к кислотам Бренстеда – Лоури, потому что они не отдают протоны; однако они являются кислотами Аррениуса, поскольку они увеличивают концентрацию водородных ионов в воде. Например, двуокись углерода увеличивает концентрацию ионов водорода в дождевой воде (pH = 5,6) в 25 раз по сравнению с чистой водой (pH = 7). Они также являются кислотами Льюиса, потому что они принимают электронные пары от некоторых оснований Льюиса, в первую очередь ангидридов оснований.

Оксиды элементов третьего периода демонстрируют периодичность по кислотности.По мере прохождения периода оксиды становятся более кислыми. Борная кислота и угольная кислота являются слабыми, в то время как оксиды азота, серы и галогениды образуют очень сильные азотную, серную и хлорную кислоты. Оксиды натрия и магния щелочные. Оксиды алюминия являются амфотерными (реагируют как основание, так и кислота). Если реакция с водой дает умеренно кислую оксикислоту, оксид может быть или не быть растворимым. Оксиды кремния, фосфора, серы и хлора являются кислыми. Некоторые оксиды неметаллов, такие как закись азота (N 2 O) и окись углерода (CO), не обладают какими-либо кислотно-щелочными характеристиками.Если образующаяся оксокислота является слабокислой, оксид обычно, но не всегда, нерастворим в воде.

Кислые оксиды могут также реагировать с основными оксидами с образованием солей оксоанионов:

2 MgO + SiO 2 → Mg 2 SiO 4

Кислотные оксиды экологически значимы. Оксиды серы и азота считаются загрязнителями воздуха, поскольку они реагируют с водяным паром из атмосферы с образованием кислотных дождей. Нерастворимые в воде оксиды классифицируются как кислые, если они реагируют с основаниями с образованием солей.

Разница между кислотными и основными оксидами

Автор: Мадху

Ключевое различие - кислотные и основные оксиды

Оксиды - это соединения, в которых по крайней мере один атом кислорода присоединен к другому элементу. Оксиды образуются, когда определенный элемент реагирует с кислородом. Поскольку кислород обладает высокой реакционной способностью по своей природе, он реагирует с металлическими и неметаллическими элементами и образует оксиды этих элементов. Этот кислород поступает из воздуха или воды.Из-за высокой электроотрицательности кислород может реагировать практически со всеми элементами, кроме благородных газов. Основные типы оксидов включают кислотные оксиды, основные оксиды, амфотерные оксиды и нейтральные оксиды. Эта классификация проводится в соответствии с природой и свойствами этих оксидов. Ключевое различие между кислотными и основными оксидами состоит в том, что кислотных оксидов образуют кислоты при растворении в воде , тогда как основных оксидов образуют основания при растворении в воде.

СОДЕРЖАНИЕ
1.Обзор и основные различия
2. Что такое кислотные оксиды
3. Что такое основные оксиды
4. Сравнение бок о бок - кислотные и основные оксиды
5. Резюме

Что такое кислотные оксиды?

Кислые оксиды образуются при реакции неметалла с кислородом. Кислые оксиды реагируют с водой с образованием водных кислот. Эти кислотные соединения состоят из атомов кислорода, водорода и атомов этого конкретного неметалла, связанных ковалентными связями. Эти кислотные соединения называются ангидридами кислот, поскольку они производят кислотное соединение этого оксида при растворении в воде.Например, диоксид серы называется сернистым ангидридом, а триоксид серы - серным ангидридом. Кислые оксиды могут реагировать с основанием с образованием его соли. Обычно кислотные 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, это снижает pH пробы воды из-за образования ионов H + .Некоторые общие примеры кислотных оксидов: CO 2 , P 2 O 5 , NO 2 , SO 3 и т. Д. Следующая реакция представляет собой пример растворения кислотного оксида в воде.

SO 3 (с) + H 2 O (л) → H 2 SO 4 (водн.)

Рисунок 01: Диоксид азота при разных температурах

Что такое основные оксиды?

Основные оксиды образуются в результате реакции кислорода с металлами.Из-за разницы в электроотрицательности кислорода и металлов большинство основных оксидов имеют ионную природу. Таким образом, они имеют ионные связи между атомами. Эти оксиды активно реагируют с водой с образованием основных соединений. Эти оксиды также реагируют с кислотами и образуют соль и воду. Когда в воду добавляют основной оксид, pH воды увеличивается из-за образования гидроксильных ионов (OH - ). Некоторые примеры обычных основных оксидов: Na 2 O, CaO, MgO и т. Д. Следующий пример показывает растворение основного оксида в воде.

Na 2 O (с) + H 2 O (л) → NaOH (водн.)

Рисунок 02: Оксид магния (пример основного оксида)

В чем разница между кислотными и основными оксидами?

Кислотные и основные оксиды

Кислые оксиды образуются при взаимодействии кислорода с неметаллами. Основные оксиды образуются при взаимодействии кислорода с металлами.
Реакция с водой
Кислые оксиды реагируют с водой с образованием кислотных соединений. Основные оксиды реагируют с водой с образованием основных соединений.
Реакция с кислотой
Кислые оксиды не реагируют с кислотами. Основные оксиды реагируют с кислотами с образованием соли.
Реакция с основанием
Кислые оксиды реагируют с основаниями с образованием соли. Основные оксиды не реагируют с основаниями.
Облигации
Кислые оксиды имеют ковалентные связи. Основные оксиды имеют ионные связи.
Влияние на pH
Растворение кислых оксидов в воде снижает pH. Растворение основных оксидов вызывает повышение pH.
Прочие наименования
Кислотные оксиды также известны как ангидриды кислот. Основные оксиды также называются основными ангидридами.

Заключение - Кислые и основные оксиды

Оксиды - это соединения, в которых по крайней мере один атом кислорода связан с другим элементом. Этот элемент может быть металлическим или неметаллическим. В зависимости от свойств оксиды могут быть кислотными или основными. Если конкретный оксид может реагировать с кислотой, но не с основанием, он называется основным оксидом. Если оксид реагирует с основанием, но не с кислотами, это кислотный оксид. Ключевое различие между кислотными оксидами и основными оксидами заключается в том, что кислотные оксиды образуют кислоты при растворении в воде, тогда как основные оксиды образуют основания при растворении в воде.

Литература:
1. Дунк В., 2013. Показ слайдов. [Онлайн]
Доступно по адресу: https://www.slideshare.net/bsvab/acidic-and-basic-oxides-16541388 [дата обращения: 26 мая 2017 г.].
2. Чанг Р., 2010. Химия. 10-е изд. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.
3. Хестра, Б., 2016. libretexts. [Онлайн] Доступно по адресу: https://chem.libretexts.org/Core/Inorganic_Chemistry/Descriptive_Chemistry/Main_Group_Reactions/Compounds/Oxides [доступ 26 мая 2017 г.].

Изображение предоставлено:
1. «Двуокись азота при разных температурах» Эфрамгольдберг - собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia
2. «Оксид магния» Валкерма. Собственная работа (на основании заявлений об авторском праве) (общественное достояние) через Commons Wikimedia

Проверка pH оксидов | Эксперимент

В этом эксперименте ученики тестируют образцы различных оксидов в воде с универсальным индикаторным раствором, наблюдая, что их pH меняется. Они основывают идею о том, что растворимые оксиды металлов являются щелочными, а оксиды неметаллов - кислотными.

Сам эксперимент довольно короткий, но до и после практической работы должно быть достаточно времени для обсуждения.

Оборудование

Аппарат

  • Защита глаз
  • Пробирки, 6 шт.
  • Штатив для пробирок
  • Цветовая диаграмма pH

Химия

  • Доступ к следующим решениям (см. Примечания 10 и 11 ниже):
    • Азотная (V) кислота (обозначенная «Оксид азота и вода»), 0,2 М (РАЗДРАЖАЮЩИЙ)
    • Фосфорная (V) кислота (обозначенная как «оксид фосфора (V) и вода»), 0,2 M
    • Серная (VI) кислота (обозначенная как «Двуокись серы и вода»), 0.2 м
    • Гидроксид калия (с пометкой «Оксид калия и вода»), 0,2 М (РАЗДРАЖАЮЩИЙ)
    • Гидроксид натрия (обозначенный как «Оксид натрия и вода»), 0,2 М (РАЗДРАЖАЮЩИЙ)
    • Известковая вода (с маркировкой «Оксид кальция и вода»)
    • Универсальный индикаторный раствор (ВОСПЛАМЕНЯЮЩИЙСЯ), полный диапазон, во флаконе-капельнице (или флакон с пипеткой-капельницей)

Примечания по технике безопасности, охране труда и технике

  1. Прочтите наше стандартное руководство по охране труда и технике безопасности.
  2. Всегда пользуйтесь защитными очками.
  3. Азотная (V) кислота, HNO 3 (водный), (РАЗДРАЖАЮЩИЙ) - см. CLEAPSS Hazcard HC067 и книгу рецептов CLEAPSS RB061.
  4. Фосфорная (V) кислота, H 3 PO 4 (водн.) - см. CLEAPSS Hazcard HC072 и книгу рецептов CLEAPSS RB065.
  5. Серная (VI) кислота, H 2 SO 4 (водн.) - см. CLEAPSS Hazcard HC098a и книгу рецептов CLEAPSS RB098.
  6. Раствор гидроксида калия, КОН (водный), (РАЗДРАЖАЮЩИЙ) - см. CLEAPSS Hazcard HC091b и книгу рецептов CLEAPSS RB071.
  7. Раствор гидроксида натрия, NaOH (водн.), (РАЗДРАЖАЮЩИЙ) - см. CLEAPSS Hazcard HC091a и книгу рецептов CLEAPSS RB085.
  8. Известковая вода, Ca (OH) 2 (водный), (рассматривается как РАЗДРАЖЕНИЕ) - см. CLEAPSS Hazcard HC018 и книгу рецептов CLEAPSS RB020.
  9. Универсальный индикаторный раствор (ЛЕГКО ВОСПЛАМЕНЯЮЩИЙСЯ) - см. CLEAPSS Hazcard HC032 и CLEAPSS Recipe Book RB000.
  10. Растворы могут быть предоставлены в небольших этикетированных капельницах или в небольших конических колбах с капельной пипеткой.Если времени мало, растворы могут быть предоставлены в промаркированных пробирках.
  11. Концентрация растворов не является критической (подходит 0,1 или 0,2 М). Однако они должны быть менее 0,5 М. При предлагаемых концентрациях растворы фосфорной и серной кислот представляют минимальную опасность. Однако может быть целесообразно обозначить растворы как РАЗДРАЖАЮЩИЕ.

Процедура

  1. Поместите 2 см 3 образца каждого раствора «оксида и воды» в отдельные пробирки.
  2. К каждому образцу добавить 3 капли раствора универсального индикатора. Обратите внимание на цвет индикатора в каждом образце.
  3. Запишите результаты в подходящую таблицу, указав название оксида, цвет универсального индикатора, pH и то, является ли оксид кислотным, щелочным или нейтральным в воде.

Учебные заметки

Растворы не упоминаются и не обозначаются как «раствор оксидов», поскольку оксиды не растворяются - они реагируют с водой.Подход «оксид и вода» позволяет сосредоточить внимание на основной теме обучения без необходимости охватывать другой набор реакций (хотя они могут быть охвачены соответствующей группой студентов).

Обычно оксиды металлов являются основными, а оксиды неметаллов - кислотными. Некоторые оксиды металлов реагируют с водой с образованием щелочных растворов. Важно отметить, что некоторые оксиды металлов не вступают в реакцию с водой. Они тестируют нейтральные в воде, потому что они нерастворимы, но они все еще являются основаниями, потому что они реагируют с кислотами.Оксиды неметаллов реагируют с водой с образованием кислот.

Дополнительная информация

Это ресурс из проекта «Практическая химия», разработанного Фондом Наффилда и Королевским химическим обществом. Этот сборник из более чем 200 практических занятий демонстрирует широкий спектр химических концепций и процессов. Каждое упражнение содержит исчерпывающую информацию для учителей и технических специалистов, включая полные технические примечания и пошаговые инструкции.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *