ОКСИДЫ
Оксидами называются сложные вещества, в состав которых входят атомы кислорода и какого-нибудь другого элемента. Иначе говоря, оксид – это соединение элемента с кислородом.
Оксиды можно получить как при непосредственном взаимо-действии кислорода с другим элементом, так и косвенным путем (например, при разложении солей, оснований, кислот). В обычных условиях оксиды бывают в твердом (кремний-оксид(II), халцедон, аметист, горный хрусталь), жидком (вода), газообразном (угарный газ, углекислый газ) состояниях.
По химическим свойствам все оксиды подразделяют на солеобразующие и несолеобразующие или безразличные.
Несолеобразующими оксидами называют такие оксиды, которые не взаимодействуют ни с кислотами, ни со щелочами и не образуют солей. Несолеобразующих оксидов немного. К ним относятся: СО, NO, N2О,SiО.
Солеобразующими называются такие оксиды, которые взаимодействуют с кислотами, основаниями и образуют при этом соль и воду, например: оксид калия – K2O, оксид натрия – Na2O.
Среди солеобразующих оксидов различают оксиды основные, кислотные и амфотерные.
А) Основные оксиды
Основными оксидами называются такие, которые при взаимодействии с кислотами образуют соль и воду. Соединения этих оксидов с водой относятся к классу оснований (гидроксидов).
Примерами основных оксидов могут служить Na2O, CaO, BaO, FeO, CuO, которым соответствуют основания (гидроксиды) NaOH, Ca(OH)2 , Ba(OH)2 и т. д. К основным оксидам относятся оксиды металлов с небольшими степенями окисления(+1 и +2),то есть оксиды металлов I и II группы периодической системы. Все основные оксиды представляют собой твердые вещества.
2
Химические свойства основных оксидов.
1. Основный оксид + кислота → соль + вода (реакция обмена).
CuO + 2HNO3 = Cu (NO3)2 + H2O
Основный оксид + кислотный оксид → соль (реакция соединения).
CaO + N2O5 = Ca (NO3)2
Основный оксид + вода → щелочь (реакция соединения).
K2O + H2O = 2KOH
Эта реакция протекает только в том случае, если образуется растворимое основание, поэтому
CuO + H2O ≠ т.к. Cu(OH)2 – нерастворимое основание.
Основной оксид + амфотерный оксид = соль (реакция соединения).
Оксиды ртути, серебра и благородных металлов распадаются при нагревании.
2HgO = 2Hg + O2
Основные оксиды могут вступать в окислительно- восстановительные реакции.
Fe2O3 + 2Al = 2Fe + Al2O3
2PbO + C = 2Pb + CO2
MnO + CO = Mn + CO2
CuO + H2 = Cu + H2O
Б) Кислотные оксиды.
Кислотными оксидами называются такие, которые при взаимодействии с основаниями образуют соль и воду. Соединения этих оксидов с водой относятся к классу кислот. Например, SO3, P2O5, CrO3 являются кислотными оксидами, которым соответ-ствуют кислоты H2SO4, H3PO4 и H2CrO4. Кислотные оксиды иначе называют ангидридами кислот.
К кислотным оксидам относятся оксиды неметаллов, а также оксиды металлов с большим значением степеней окисления, например:
CrO3 – H2CrO4
Mn2O7 – HMnO4
Химические свойства кислотных оксидов.
1. Кислотный оксид + щелочь → соль + вода (реакция обмена).
SO2 + 2NaOH = Na2SO4 + H2O
Кислотный оксид + основный оксид → соль (реакция соединения).
FeO + SO2 = FeSO3
3. Кислотный оксид + вода → кислота (реакция соединения).
SO3 + H2O = H2SO4
Эта реакция возможна только в том случае, если кислотный оксид растворим в воде, поэтому
SiO2 + H2O ≠ т.к. SiO2 – нерастворимый оксид.
4. Вступают в окислительно – восстановительные реакции
CO2 + C = 2CO2
CO2 + 2Mg = C + 2MgO
SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O
5. Вступают в реакцию замещения с солями, если менее летучий оксид вытесняет более летучий.
CaCO3 + SiO2 = CaSiO2 + CO2 (при нагревании).
6. Несолеобразующий оксид СО кислотно-основных свойств не проявляет, однако взаимодействует с расплавом щёлочи при нагревании и давлении, образуя формиаты. При этом СО проявляет псевдокислотные свойства CO + NaOH = HCOONa.
В) Амфотерные оксиды
К амфотерным оксидам относятся такие, которые взаимодействуют с кислотами и основаниями с образованием соли и воды. Соединения этих оксидов с водой могут иметь как кислотные, так и основные свойства. Примеры указанных оксидов - Al2O3, Cr2O3, ZnO, (Fe2O3 – амфотерный, но слабо выражены кислотные свойства).
Химические свойства амфотерных оксидов.
1. Амфотерный оксид + кислота → соль + вода
4
Al2O3 + 6HBr = 2AlBr3 + 3H2O
2. Амфотерный оксид + кислотный оксид → соль
ZnO + SO3 = ZnSO4
3. Амфотерный оксид + щелочь → соль + вода
Al2O3 + 2NaOH( твёрдый ) =t 2NaAlO2 + H2O и
Al2O3 + 2NaOH( раствор ) + 3H2O = 2Na[Al(OH)4]
4.Амфотерный оксид + основный оксид → соль
ZnO + K2O = 2K2ZnO2
5. Амфотерные оксиды не реагируют с водой.
Получение оксидов.
Простое вещество + кислород
2C + O2 = 2CO
Разложение некоторых кислот (устойчивы к нагреванию сероводородная и фосфорная кислоты)
H2SiO3 → H2O + SiO2
Разложение при нагревании нерастворимых оснований
Cu(OH)2 → CuO + H2O
Разложение при нагревании некоторых солей
CaCO3 → CaO + CO2
Окисление (горение) сложных веществ
C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + H2O
Окисление сложных веществ
2NO + O2 = 2NO2
7. Реакция замещения, в ходе которых химически более активный металл вытесняет менее активный из его оксида.
Al + Fe2O3 = Al2O3 + Fe,
8. Обработка металлической стружки сильной кислотой
Cu + 4HNO3 (конц.) = Cu (NO3)2 + 2NO2+ 2H2O,
