Всички оксиди взаимодействат с водата. Киселинни оксиди

Видео урок 2: Химични свойства на основните оксиди

Лекция: Характерни химични свойства на оксидите: основни, амфотерни, киселинни

оксиди- бинарни съединения (сложни вещества), състоящи се от кислород със степен на окисление -2 и друг елемент.

Според химичната си способност да образуват соли всички оксиди се делят на две групи:

• солеобразуващ,
• несолеобразуващи.

Солеобразуващите от своя страна се делят на три групи: основни, киселинни, амфотерни. Несолеобразуващите включват въглероден оксид (II) CO, азотен оксид (I) N2O, азотен оксид (II) NO, силициев оксид (II) SiO.

Основни оксиди- това са оксиди, които проявяват основни свойства, образувани от алкални и алкалоземни метали в степени на окисление +1, +2, както и преходни метали в по-ниски степени на окисление.

Базите съответстват на тази група оксиди: K 2 O - KOH; BaO - Ba (OH) 2; La 2 O 3 - La (OH) 3.

Киселинни оксиди- Това са оксиди, които проявяват киселинни свойства, образувани от типични неметали, както и някои преходни метали в степени на окисление от +4 до +7.

Киселините съответстват на тази група оксиди: SO 3 -H 2 SO 4; CO2 - H2CO3; SO 2 - H 2 SO 3 и др.

Амфотерни оксиди- това са оксиди, които проявяват основни и киселинни свойства, образувани от преходни метали в степени на окисление +3, +4. Изкл.: ZnO, BeO, SnO, PbO.

Тази група оксиди съответства на амфотерни основи: ZnO - Zn(OH) 2; Al 2 O 3 - Al (OH) 3.

Помислете за химичните свойства на оксидите:

реагент	Основни оксиди	Амфотерни оксиди	Киселинни оксиди
вода	Реагирайте. Пример: CaO + H 2 O → Ca (OH) 2	не реагирайте	Реагирайте. Пример: С O 3 + H 2 O → H 2 SO 4
киселина	Реагирайте. Пример: Fe 2 O 3 + 6HCl → 2FeCl 3 + 3H 2 O	Реагирайте. Пример: ZnO + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 O	не реагирайте
База	не реагирайте	Реагирайте. Пример: ZnO + 2NaOH + H 2 O → Na 2	Реагирайте. Пример: 2NaOH + SiO 2 → Na 2 SiO 3 + H 2 O
основен оксид	не реагирайте	Реагирайте. Пример: ZnO + CaO → CaZnO 2	Реагирайте. Пример: SiO 2 + CaO → CaSiO 3
киселинен оксид	Реагирайте. Пример: CaO + CO 2 → CaCO 3	Реагирайте. Пример: ZnO + SiO 2 → ZnSiO 3	не реагирайте
амфотерен оксид	Реагирайте. Пример: Li 2 O + Al 2 O 3 → 2LiAlO	Реагирайте	Реагирайте. Пример: Al 2 O 3 + 3SO 3 → Al 2 (SO 4) 3

От горната таблица може да се обобщи следното:

Основните оксиди на най-активните метали взаимодействат с водата, образувайки силни основи - алкали. Основните оксиди на по-малко активните метали не реагират с вода при нормални условия. Всички оксиди от тази група винаги реагират с киселини, образувайки соли и вода. И не реагират с основи.

Киселинните оксиди реагират предимно с вода. Но не всеки реагира при нормални условия. Всички оксиди от тази група реагират с основи, образувайки соли и вода. Не реагират с киселини.

Основните и киселинните оксиди могат да реагират помежду си с последващо образуване на сол.

Амфотерните оксиди имат основни и киселинни свойства. Следователно те реагират както с киселини, така и с основи, за да образуват соли и вода. Амфотерните оксиди реагират с киселинни и основни оксиди. Те също си взаимодействат помежду си. Най-често тези химични реакции протичат при нагряване до образуване на соли.

Оксидинаричат ​​се сложни вещества, съставът на молекулите на които включва кислородни атоми в степен на окисление - 2 и някой друг елемент.

може да се получи чрез директно взаимодействие на кислород с друг елемент или индиректно (например чрез разлагане на соли, основи, киселини). При нормални условия оксидите са в твърдо, течно и газообразно състояние, този тип съединения са много разпространени в природата. Оксидите се намират в земната кора. Ръждата, пясъкът, водата, въглеродният диоксид са оксиди.

Биват солеобразуващи и несолеобразуващи.

Солеобразуващи оксиди- Това са оксиди, които образуват соли в резултат на химични реакции. Това са оксиди на метали и неметали, които при взаимодействие с вода образуват съответните киселини, а при взаимодействие с основи - съответните киселинни и нормални соли. Например,медният оксид (CuO) е солеобразуващ оксид, тъй като например, когато реагира със солна киселина (HCl), се образува сол:

CuO + 2HCl → CuCl 2 + H 2 O.

В резултат на химични реакции могат да се получат други соли:

CuO + SO 3 → CuSO 4.

Несолеобразуващи оксидинаречени оксиди, които не образуват соли. Пример е CO, N2O, NO.

Солеобразуващите оксиди от своя страна са 3 вида: основни (от думата « база » ), кисели и амфотерни.

Основни оксидинаричат ​​се такива метални оксиди, които съответстват на хидроксиди, принадлежащи към класа на основите. Основните оксиди включват, например, Na 2 O, K 2 O, MgO, CaO и др.

Химични свойства на основните оксиди

1. Водоразтворимите основни оксиди реагират с вода, за да образуват основи:

Na 2 O + H 2 O → 2NaOH.

2. Взаимодействат с киселинни оксиди, образувайки съответните соли

Na 2 O + SO 3 → Na 2 SO 4.

3. Реагирайте с киселини, за да образувате сол и вода:

CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O.

4. Реагирайте с амфотерни оксиди:

Li 2 O + Al 2 O 3 → 2LiAlO 2 .

Ако вторият елемент в състава на оксидите е неметал или метал с по-висока валентност (обикновено проявява от IV до VII), тогава такива оксиди ще бъдат киселинни. Киселинните оксиди (киселинни анхидриди) са оксиди, които съответстват на хидроксиди, принадлежащи към класа на киселините. Това е например CO 2, SO 3, P 2 O 5, N 2 O 3, Cl 2 O 5, Mn 2 O 7 и др. Киселинните оксиди се разтварят във вода и алкали, образувайки сол и вода.

Химични свойства на киселинните оксиди

1. Взаимодействат с вода, образувайки киселина:

SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4.

Но не всички киселинни оксиди реагират директно с вода (SiO 2 и други).

2. Реагирайте с базирани оксиди, за да образувате сол:

CO 2 + CaO → CaCO 3

3. Взаимодействат с алкали, образувайки сол и вода:

CO 2 + Ba (OH) 2 → BaCO 3 + H 2 O.

Част амфотерен оксидвключва елемент, който има амфотерни свойства. Амфотерността се разбира като способността на съединенията да проявяват киселинни и основни свойства в зависимост от условията.Например, цинковият оксид ZnO може да бъде както основа, така и киселина (Zn(OH) 2 и H 2 ZnO 2). Амфотерността се изразява в това, че в зависимост от условията амфотерните оксиди проявяват основни или киселинни свойства.

Химични свойства на амфотерните оксиди

1. Взаимодействат с киселини, за да образуват сол и вода:

ZnO + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 O.

2. Реагирайте с твърди алкали (по време на синтез), образувайки в резултат на реакцията сол - натриев цинкат и вода:

ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O.

Когато цинковият оксид взаимодейства с алкален разтвор (същия NaOH), възниква друга реакция:

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

Координационно число - характеристика, която определя броя на най-близките частици: атоми или йони в молекула или кристал. Всеки амфотерен метал има свое собствено координационно число. За Be и Zn е 4; За и А1 е 4 или 6; За и Cr е 6 или (много рядко) 4;

Амфотерните оксиди обикновено не се разтварят във вода и не реагират с нея.

Имате ли някакви въпроси? Искате ли да знаете повече за оксидите?
За да получите помощ от учител -.
Първият урок е безплатен!

blog.site, при пълно или частично копиране на материала е необходима връзка към източника.

Оксидите, тяхната класификация и свойства са в основата на такава важна наука като химията. Те започват да учат през първата година на обучение по химия. В такива точни науки като математика, физика и химия целият материал е взаимосвързан, поради което неусвояването на материала води до неразбиране на нови теми. Ето защо е много важно да разберете темата за оксидите и да я навигирате напълно. Днес ще се опитаме да поговорим за това по-подробно.

Какво представляват оксидите?

Оксидите, тяхната класификация и свойства - това е, което трябва да се разбере от първостепенно значение. И така, какво представляват оксидите? Помните ли това от училищната програма?

Оксидите (или оксидите) са бинарни съединения, които включват атоми на електроотрицателен елемент (по-малко електроотрицателен от кислорода) и кислород със степен на окисление -2.

Оксидите са невероятно често срещани вещества на нашата планета. Примери за оксидно съединение са вода, ръжда, някои багрила, пясък и дори въглероден диоксид.

Образуване на оксид

Оксидите могат да бъдат получени по различни начини. Образуването на оксиди също се изучава от такава наука като химията. Оксидите, тяхната класификация и свойства - това е, което учените трябва да знаят, за да разберат как се е образувал този или онзи оксид. Например, те могат да бъдат получени чрез директно свързване на кислороден атом (или атоми) с химичен елемент - това е взаимодействието на химичните елементи. Съществува обаче и индиректно образуване на оксиди, това е, когато оксидите се образуват при разлагането на киселини, соли или основи.

Класификация на оксидите

Оксидите и тяхната класификация зависят от това как са се образували. Според класификацията си оксидите се разделят само на две групи, първата от които е солеобразуваща, а втората е несолеобразуваща. Така че, нека разгледаме по-отблизо и двете групи.

Солеобразуващите оксиди са доста голяма група, която се разделя на амфотерни, киселинни и основни оксиди. В резултат на всяка химическа реакция солеобразуващите оксиди образуват соли. По правило съставът на солеобразуващите оксиди включва елементи от метали и неметали, които в резултат на химическа реакция с вода образуват киселини, но при взаимодействие с основи образуват съответните киселини и соли.

Несолеобразуващите оксиди са оксиди, които не образуват соли в резултат на химическа реакция. Примери за такива оксиди са въглеродът.

Амфотерни оксиди

Оксидите, тяхната класификация и свойства са много важни понятия в химията. Солеобразуващите съединения включват амфотерни оксиди.

Амфотерните оксиди са оксиди, които могат да проявяват основни или киселинни свойства в зависимост от условията на химичните реакции (показват амфотерност). Такива оксиди се образуват от преходни метали (мед, сребро, злато, желязо, рутений, волфрам, рутерфордий, титан, итрий и много други). Амфотерните оксиди реагират със силни киселини и в резултат на химическа реакция образуват соли на тези киселини.

Киселинни оксиди

Или анхидридите са такива оксиди, които при химични реакции проявяват и също образуват киселини, съдържащи кислород. Анхидридите винаги се образуват от типични неметали, както и от някои преходни химични елементи.

Оксидите, тяхната класификация и химични свойства са важни понятия. Например, киселинните оксиди имат напълно различни химични свойства от амфотерните. Например, когато анхидрид взаимодейства с вода, се образува съответната киселина (изключение прави SiO2 - анхидридите взаимодействат с алкали и в резултат на такива реакции се отделят вода и сода. При взаимодействие с се образува сол.

Основни оксиди

Основните (от думата "основа") оксиди са оксиди на химичните елементи на металите със степен на окисление +1 или +2. Те включват алкални, алкалоземни метали, както и химическия елемент магнезий. Основните оксиди се различават от другите по това, че могат да реагират с киселини.

Основните оксиди взаимодействат с киселини, за разлика от киселинните оксиди, както и с основи, вода и други оксиди. В резултат на тези реакции по правило се образуват соли.

Свойства на оксидите

Ако внимателно проучите реакциите на различни оксиди, можете независимо да направите изводи за това какви химични свойства са надарени с оксидите. Общото химично свойство на абсолютно всички оксиди е редокс процесът.

Въпреки това, всички оксиди са различни един от друг. Класификацията и свойствата на оксидите са две свързани теми.

Несолеобразуващи оксиди и техните химични свойства

Несолеобразуващите оксиди са група оксиди, които не проявяват нито киселинни, нито основни, нито амфотерни свойства. В резултат на химични реакции с несолеобразуващи оксиди не се образуват соли. Преди това такива оксиди се наричаха не солеобразуващи, а безразлични и безразлични, но такива имена не съответстват на свойствата на несолеобразуващите оксиди. Според свойствата си тези оксиди са доста способни на химични реакции. Но има много малко несолеобразуващи оксиди; те се образуват от едновалентни и двувалентни неметали.

От несолеобразуващите оксиди могат да се получат солеобразуващи оксиди в резултат на химическа реакция.

Номенклатура

Почти всички оксиди обикновено се наричат ​​така: думата "оксид", последвана от името на химичния елемент в родителен падеж. Например, Al2O3 е алуминиев оксид. На химически език този оксид се чете така: алуминий 2 o 3. Някои химически елементи, като медта, могат да имат няколко степени на окисление, съответно оксидите също ще бъдат различни. Тогава CuO оксидът е меден (две) оксид, тоест със степен на окисление 2, а Cu2O оксидът е меден (три) оксид, който има степен на окисление 3.

Но има и други имена на оксиди, които се отличават с броя на кислородните атоми в съединението. Моноксид или монооксид е оксид, който съдържа само един кислороден атом. Диоксидите са онези оксиди, които съдържат два кислородни атома, както е посочено от префикса "ди". Триоксидите са онези оксиди, които вече съдържат три кислородни атома. Имена като монооксид, диоксид и триоксид вече са остарели, но често се срещат в учебници, книги и други ръководства.

Има и така наречените тривиални имена на оксиди, тоест тези, които са се развили исторически. Например CO е оксидът или монооксидът на въглерода, но дори химиците най-често наричат ​​това вещество въглероден оксид.

И така, оксидът е комбинация от кислород с химичен елемент. Основната наука, която изучава тяхното образуване и взаимодействие, е химията. Оксидите, тяхната класификация и свойства са няколко важни теми в науката за химията, без разбирането на които е невъзможно да се разбере всичко останало. Оксидите са газове, минерали и прахове. Някои оксиди трябва да се познават в детайли не само от учените, но и от обикновените хора, защото те дори могат да бъдат опасни за живота на тази земя. Оксидите са много интересна и доста лесна тема. Оксидните съединения са много често срещани в ежедневието.

Na 2 O + H 2 O \u003d 2NaOH;

CaO + H 2 O \u003d Ca (OH) 2;

с киселинни съединения (киселинни оксиди, киселини) за образуване на соли и вода:

CaO + CO 2 \u003d CaCO 3;

CaO + 2HCl \u003d CaCl2 + H2O;

3) с амфотерни съединения:

Li 2 O + Al 2 O 3 \u003d 2Li AlO 2;

3NaOH + Al(OH) 3 = Na 3 AlO 3 + 3H 2 O;

Киселинните оксиди реагират:

1) с вода за образуване на киселини:

SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4;

2) с основни съединения (основни оксиди и основи) с образуването на соли и вода:

SO 2 + Na 2 O \u003d Na 2 SO 3;

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

с амфотерни съединения

CO 2 + ZnO \u003d ZnCO 3;

CO 2 + Zn(OH) 2 = ZnCO 3 + H 2 O;

Амфотерните оксиди проявяват свойства както на основни, така и на киселинни оксиди. На тях отговарят амфотерни хидроксиди:

кисела среда алкална среда Be (OH) 2 BeO H 2 BeO 2

Zn(OH) 2 ZnO H 2 ZnO 2

Al (OH) 3 Al 2 O 3 H 3 AlO 3, HAlO 2

Cr(OH) 3 Cr 2 O 3 HCrO 2

Pb (OH) 2 PbO H 2 PbO 2

Sn(OH) 2 SnO H 2 SnO 2

Амфотерните оксиди взаимодействат с киселинни и основни съединения:

ZnO + SiO 2 \u003d ZnSiO 3; ZnO + H 2 SiO 3 \u003d ZnSiO 3 + H 2 O;

Al 2 O 3 + 3Na 2 O \u003d 2Na 3 AlO 3; Al 2 O 3 + 2NaOH \u003d 2NaAlO 2 + H 2 O.

Металите с променлива валентност могат да образуват оксиди и от трите вида. Например:

CrO основен Cr(OH)2;

Cr2O3 амфотерен Cr(OH)3;

Cr2O7 киселинна H2Cr2O7;

MnO, Mn 2 O 3 основни;

MnO 2 амфотерен;

Mn 2 O 7 кисел HMnO 4 .

Основи

Основите са сложни вещества, които включват метални атоми и една или повече хидроксидни групи (OH ‾). Общата формула на основите е Me (OH) y, където y е броят на хидроксидните групи, равен на валентността на метала.

Номенклатура

Името на основата се състои от думата "хидроксид" + името на метала.

Ако металът има променлива валентност, той се посочва в края в скоби. Например: CuOH - меден (I) хидроксид, Cu (OH) 2 - меден (II) хидроксид, NaOH - натриев хидроксид.

Основите (хидроксидите) са електролити. Електролитите са вещества, които в стопилки или разтвори на полярни течности се разлагат на йони: положително заредени катиони и отрицателно заредени аниони. Разпадането на веществото на йони се нарича електролитна дисоциация.

Всички електролити могат да бъдат разделени на две групи: силни и слаби. Силните електролити във водни разтвори са почти напълно дисоциирани. Слабите електролити се дисоциират само частично и в разтворите се установява динамично равновесие между недисоциираните молекули и йони: NH 4 OH NH 4 + + OH - .

2.2. Класификация

а) по броя на хидроксидните групи в молекулата. Броят на хидроксидните групи в основната молекула зависи от валентността на метала и определя киселинността на основата.

Базите се делят на:

Единична киселина, чиито молекули съдържат една хидроксидна група: NaOH, KOH, LiOH и др.;

Biacid, чиито молекули съдържат две хидроксидни групи: Ca (OH) 2, Fe (OH) 2 и др.;

Трикиселина, чиито молекули съдържат три хидроксидни групи: Ni (OH) 3, Bi (OH) 3 и др.

Дву- и трикиселинните основи се наричат ​​поликиселини.

б) според здравината на основата се делят на:

Силни (алкали): LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2;

Слаб: Cu (OH) 2, Fe (OH) 2, Fe (OH) 3 и др.

Силните основи са разтворими във вода, докато слабите основи са неразтворими.

Основна дисоциация

Силните основи се дисоциират почти напълно:

Ca (OH) 2 \u003d Ca 2+ + 2OH -.

Слабите бази се дисоциират на стъпки. При последователното елиминиране на хидроксидния йон от поликиселинните основи се образуват основни хидроксокационни остатъци, например:

Fe(OH) 3 OH - + Fe(OH) 2 + железни дихидроксокатиони;

Fe(OH) 2 + OH - + FeOH 2+ железни хидроксокатиони;

Fe (OH) 2+ OH - + Fe 3+ железни катиони.

Броят на основните остатъци е равен на киселинността на основата.

Химични свойства на водата

Взаимодействие на вода с метали.

Ако калциевите чипове се спуснат в цилиндър с вода, тогава газовите мехурчета ще започнат да се отделят от повърхността на калция, както от повърхността на цинка, поставен в разтвор на сярна киселина. При доближаване на запалена треска до отвора на цилиндъра ще наблюдаваме проблясъци. Гори водород. Водата в цилиндъра става мътна. Белите суспендирани частици, които се появяват в цилиндъра, са калциев хидроксид Ca (OH) 2. Протичащата реакция се изразява с уравнението:

Ca + 2H 2 0 \u003d 2Ca (OH) 2 + H 2

При тази реакция от водна молекула H 2 O, която може да бъде представена като H-OH (група - OH - хидроксо група), -OH преминава в състава на калциев хидроксид. Тъй като калциевият атом е двувалентен, той измества два водородни атома от две водни молекули, а останалите две -ОН групи са свързани с калциевия атом.

Реакцията на натрий с вода протича още по-енергично. Пуснете парче натрий в чаша вода. Натрият изплува на повърхността му, топи се, превръщайки се в лъскава капка. Бързо се движи по повърхността на водата, издава съскане и намалява по размер. Изпарявайки разтвора, намираме бяло твърдо вещество - натриев хидроксид NaOH

2Na + 2HOH \u003d 2NaOH + H 2

Натрият и калцият са сред най-реактивните.

Взаимодействие на вода с неметални оксиди .

Да изгорим червения фосфор в буркан на лъжица. Налейте малко вода и изчакайте, докато полученият фосфорен оксид (V) P 2 0 5 се разтвори. Добавете няколко капки лилав лакмус към разтвора. Лакмусът ще стане червен. Това означава, че разтворът съдържа киселина.Фосфорният (V) оксид се комбинира с вода и се получава фосфорна киселина H 3 P0 4:

P 2 0 5 + ZN 2 0 \u003d 2N 3 P0 4

Нека да изгорим сяра в буркан, в който се налива вода и да се изследва полученият разтвор с лакмусов разтвор. Освен това се зачервява. Серен оксид (IV) S0 2, образуван по време на изгарянето на сяра, комбиниран с вода и се получава сярна киселина:

S0 2 + H 2 0 = H 2 S0 2

Серният оксид (VI), взаимодействайки с вода, образува сярна киселина H 2 S0 4:

SO2+ H 2 O \u003d H 2 S0 4

Азотът може да образува оксид N205, който реагира с вода, за да образува азотна киселина:

N 2 0 5 + H 2 0 = 2HN0 3

Съединенията на неметалните оксиди с вода се класифицират като киселини.

Взаимодействие на вода с метални оксиди.

Помислете сега за връзката с водата на металните оксиди. Ще налеем меден оксид CuO, железен оксид Fe 2 0 3, цинков оксид ZnO и калциев оксид CaO в чаши и ще налеем малко вода във всяка. Оксидите на медта, желязото и цинка не се разтварят във вода и не се свързват с нея. Калциевият оксид или негасената вар се държи по различен начин.

При изливане на парчета негасена вар с вода се наблюдава толкова силно нагряване, че част от водата се превръща в пара, а парчета негасена вар, разпадайки се, се превръщат в сух насипен прах - гасена вар или калциев хидроксид Ca (OH) 2:

CaO + H 2 0 \u003d Ca (OH) 2

Подобно на калциевия оксид, натриевият и калиевият оксид се свързват с вода:

Na 2 0 + H 2 0 \u003d 2NaOH

K 2 0 + H 2 0 \u003d 2KOH

Тези реакции произвеждат натриев хидроксид NaOH и калиев хидроксид KOH.

Така някои метални оксиди не реагират с вода (повечето от тях), докато други (калиев оксид, натриев оксид, калциев оксид, бариев оксид и др.) се свързват с нея, образувайки хидроксиди, които са свързани с основите.

(Неорганична химия 7-8 клас автор Ю. В. Ходаков и др.)