Cum reacţionează oxizii cu sărurile. Proprietățile chimice ale oxizilor acizi

Na20 + H20 = 2NaOH;

CaO + H20 = Ca(OH)2;

cu compuși acizi (oxizi acizi, acizi) cu formare de săruri și apă:

CaO + C02 = CaC03;

CaO + 2HCI = CaCI2 + H20;

3) cu compuși de natură amfoterică:

Li20 + Al203 = 2Li Al02;

3NaOH + Al(OH)3 = Na3Al03 + 3H20;

Reacţionează oxizii acizi:

1) cu apă pentru a forma acizi:

S03 + H20 = H2S04;

2) cu compuși bazici (oxizi și baze bazice) cu formarea de săruri și apă:

S02 + Na20 = Na2S03;

C02 + 2NaOH = Na2C03 + H20;

cu compuşi de natură amfoteră

CO2 + ZnO = ZnC03;

C02 + Zn(OH)2 = ZnC03 + H20;

Oxizii amfoteri prezintă proprietăți atât ale oxizilor bazici, cât și ale oxizilor acizi. Hidroxizii amfoteri le răspund:

mediu acid mediu alcalin Be(OH) 2 BeO H 2 BeO 2

Zn(OH)2ZnOH2ZnO2

Al(OH)3Al2O3H3Al03, HAlo2

Cr(OH)3Cr2O3HCrO2

Pb(OH)2PbOH2PbO2

Sn(OH)2SnOH2SnO2

Oxizii amfoteri interacționează cu compuși acizi și bazici:

ZnO + Si02 = ZnSi03; ZnO + H2Si03 = ZnSi03 + H20;

Al203 + 3Na20 = 2Na3Al03; Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O.

Metalele cu valență variabilă pot forma oxizi de toate cele trei tipuri. De exemplu:

CrO bazic Cr(OH)2;

Cr203 Cr(OH)3 amfoter;

Cr207 H2Cr207 acid;

MnO, Mn203 principal;

Mn02 este amfoter;

Mn2O7 HMnO4 acid.

Motive

Bazele sunt substanțe complexe care conțin atomi de metal și una sau mai multe grupări hidroxid (OH ‾). Formula generală a bazelor este Me(OH) y, unde y este numărul de grupări hidroxid egal cu valența metalului.

Nomenclatură

Numele bazei constă din cuvântul „hidroxid” + numele metalului.

Dacă metalul are o valență variabilă, atunci este indicat la sfârșit între paranteze. De exemplu: CuOH – hidroxid de cupru (I), Cu(OH) 2 – hidroxid de cupru (II), NaОH – hidroxid de sodiu.

Bazele (hidroxizii) sunt electroliți. Electroliții sunt substanțe care, în topituri sau soluții de lichide polare, se dezintegrează în ioni: cationi încărcați pozitiv și anioni încărcați negativ. Descompunerea unei substanțe în ioni se numește disociere electrolitică.

Toți electroliții pot fi împărțiți în două grupe: puternici și slabi. Electroliții puternici din soluțiile apoase sunt aproape complet disociați. Electroliții slabi se disociază doar parțial și în soluții se stabilește un echilibru dinamic între moleculele nedisociate și ioni: NH 4 OH NH 4 + + OH - .

2.2. Clasificare

a) prin numărul de grupări hidroxid din moleculă. Numărul de grupări hidroxid din molecula de bază depinde de valența metalului și determină aciditatea bazei.

Terenurile sunt împărțite în:

Monoacid, ale cărui molecule conțin o grupare hidroxid: NaOH, KOH, LiOH etc.;

Diacid, ale cărui molecule conțin două grupări hidroxid: Ca(OH) 2, Fe(OH) 2 etc.;

Trei acizi, ale căror molecule conțin trei grupe hidroxid: Ni(OH) 3, Bi(OH) 3 etc.

Bazele cu doi și trei acizi se numesc baze poliacide.

b) în funcție de rezistența bazei se împart în:

Puternic (alcali): LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2;

Slab: Cu(OH) 2, Fe(OH) 2, Fe(OH) 3 etc.

Bazele tari sunt solubile în apă, în timp ce bazele slabe sunt insolubile.

Disocierea bazelor

Bazele puternice se disociază aproape complet:

Ca(OH)2 = Ca2+ + 2OH-.

Bazele slabe se disociază în trepte. Odată cu eliminarea secvenţială a ionilor de hidroxid din baze poliacide, se formează reziduuri bazice de hidroxocare, de exemplu:

Fe(OH)3OH - + Fe(OH)2 + dihidroxocații de fier;

Fe(OH)2 + OH- + FeOH2+ hidroxi cationi de fier;

Fe(OH) 2+ OH - + Fe 3+ cationi de fier.

Numărul de reziduuri bazice este egal cu aciditatea bazei.

Oxizii bazici sunt oxizi care au baze ca hidroxizi.

Se formează oxizi bazici numai metaleși, de regulă, în starea de oxidare +1 și +2 (excepție: BeO, ZnO, SnO, PbO).

hidroxid de sodiu-

hidroxid bazic

(baza)

CaO ⇒ Ca(OH) 2

hidroxid de calciu-

hidroxid bazic

(baza)

Oxizii de bază interacționează:

1. Cu acizi, formând sare și apă:

Oxid de bază + acid = sare + apă

De exemplu:

MgO + 2HCI = MgCl2 + H2O.

În ecuațiile ionico-moleculare, formulele de oxid sunt scrise în formă moleculară:

MgO + 2H + + 2 Cl – = Mg 2+ + 2 C l – + H 2 O

MgO + 2H + = Mg2+ + H2O

2. Cu oxizi acizi, formând săruri:

Oxid bazic + Oxid acid = Sare

De exemplu:

CaO + N2O5 = Ca(NO3)2

În astfel de ecuații este dificil să se formuleze o formulă pentru produsul de reacție. Pentru a afla ce acid corespunde unui anumit oxid, trebuie să adăugați mental apă la oxidul acid și apoi să obțineți formula acidului dorit:

N2O5 + ( H2O ) → H2N2O6

Dacă în formula rezultată toți indicii sunt pare, atunci aceștia trebuie redusi cu 2. În cazul nostru rezultă: HNO 3. Sarea acestui acid este produsul reacției. Asa de:

2+ 2+ 2+ 2+ 2+
CaO + N2O5 = CaO + N2O5 + (H2O) = CaO + H 2 N 2 O 6 = CaO + HNO 3 = Ca(NO 3) 2 –

3. Cu apă. Dar numai oxizii formați de alcaline (Li 2O,Na 2O,K2O, etc.) și metale alcalino-pământoase (CaO,SrO,BaO), deoarece produsele acestor reacții sunt baze solubile (alcali).

De exemplu:

CaO + H2O = Ca(OH)2.

Pentru a obține formula bazei corespunzătoare din formula unui oxid, apa poate fi scrisă sub forma: H + - OH – și arătați cum un ion de hidrogen H + dintr-o moleculă de apă se combină cu un ion de oxigen din oxidul CaO și formează un ion hidroxid OH –. Asa de:

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

Astăzi începem cunoașterea celor mai importante clase de compuși anorganici. Substanțele anorganice sunt împărțite în funcție de compoziția lor, după cum știți deja, în simple și complexe.

OXID	ACID	BAZA	SARE
E x O y	NnA A – reziduu acid	Eu (OH)b OH – grupare hidroxil	Me n A b

Substanțele anorganice complexe sunt împărțite în patru clase: oxizi, acizi, baze, săruri. Începem cu clasa de oxid.

OXIZI

Oxizi - acestea sunt substanțe complexe formate din două elemente chimice, dintre care unul este oxigenul, cu o valență de 2. Un singur element chimic - fluorul, atunci când este combinat cu oxigenul, formează nu un oxid, ci fluorura de oxigen OF 2.
Ele sunt numite pur și simplu „oxid + numele elementului” (vezi tabelul). Dacă valența unui element chimic este variabilă, aceasta este indicată printr-o cifră romană cuprinsă între paranteze după numele elementului chimic.

Formulă	Nume	Formulă	Nume
	monoxid de carbon (II).	Fe2O3	oxid de fier (III).
	oxid nitric (II)	CrO3	oxid de crom (VI).
Al2O3	oxid de aluminiu		oxid de zinc
N2O5	oxid nitric (V)	Mn2O7	oxid de mangan (VII).

Clasificarea oxizilor

Toți oxizii pot fi împărțiți în două grupe: care formează sare (bazici, acizi, amfoteri) și care nu formează sare sau indiferenți.

Oxizi metalici Blana x O y			Oxizi nemetalici neMe x O y
De bază	Acid	Amfoter	Acid	Indiferent
I, II Meh	V-VII Pe mine	ZnO,BeO,Al2O3, Fe203, Cr203	> II neMe	I, II neMe CO, NU, N2O

1). Oxizii bazici sunt oxizi care corespund bazelor. Principalii oxizi includ oxizi metale 1 și 2 grupuri, precum și metale subgrupuri laterale cu valență eu Și II (cu excepția ZnO - oxid de zinc și BeO – oxid de beriliu):

2). Oxizi acizi- Aceștia sunt oxizi, care corespund acizilor. Oxizii acizi includ oxizi nemetalici (cu excepția celor care nu formează sare - indiferente), precum și oxizi metalici subgrupuri laterale cu valenţă de la V inainte de VII (De exemplu, CrO 3 - oxid de crom (VI), Mn 2 O 7 - oxid de mangan (VII):

3). Oxizi amfoteri- Aceștia sunt oxizi, care corespund bazelor și acizilor. Acestea includ oxizi metalici subgrupe principale și secundare cu valență III , Uneori IV , precum și zinc și beriliu (De exemplu, BeO, ZnO, Al203, Cr2O3).

4). Oxizi care nu formează sare– sunt oxizi indiferenți la acizi și baze. Acestea includ oxizi nemetalici cu valență eu Și II (De exemplu, N2O, NO, CO).

Concluzie: natura proprietăților oxizilor depinde în primul rând de valența elementului.

De exemplu, oxizii de crom:

CrO(II- principal);

Cr 2 O 3 (III- amfoter);

CrO3(VII- acid).

Clasificarea oxizilor

(prin solubilitate in apa)

Oxizi acizi	Oxizii bazici	Oxizi amfoteri
Solubil în apă. Excepție – SiO2 (nu este solubil in apa)	Doar oxizii metalelor alcaline și alcalino-pământoase se dizolvă în apă (acestea sunt metale Grupele I „A” și II „A”, excepție Be, Mg)	Nu interacționează cu apa. Insolubil în apă

Finalizați sarcinile:

1. Scrieți separat formulele chimice ale oxizilor acizi și bazici care formează sare.

NaOH, AlCI3, K20, H2SO4, SO3, P205, HNO3, CaO, CO.

2. Substante date : CaO, NaOH, CO2, H2SO3, CaCl2, FeCl3, Zn(OH)2, N2O5, Al2O3, Ca(OH)2, CO2, N2O, FeO, SO3, Na2SO4, ZnO, CaCO3, Mn2O7, CuO, KOH, CO, Fe(OH)3

Notează oxizii și clasifică-i.

Obținerea oxizilor

Simulator „Interacțiunea oxigenului cu substanțe simple”

1. Arderea substanțelor (Oxidarea cu oxigen)	a) substanţe simple Aparat de antrenament	2Mg +O2 = 2MgO
	b) substanţe complexe	2H2S+3O2=2H2O+2SO2
2. Descompunerea substanţelor complexe (utilizați tabelul de acizi, vezi anexe)	a) săruri SAREt= OXID DE BAZĂ+OXID DE ACID	CaCO3 = CaO + CO2
	b) Baze insolubile Eu (OH)bt= Eu x O y+ H 2 O	Cu(OH)2t=CuO+H2O
	c) acizi care conţin oxigen NnA=OXID ACID + H 2 O	H2S03 =H2O+SO2

Proprietățile fizice ale oxizilor

La temperatura camerei, majoritatea oxizilor sunt solizi (CaO, Fe 2 O 3 etc.), unii sunt lichidi (H 2 O, Cl 2 O 7 etc.) si gaze (NO, SO 2 etc.).

Proprietățile chimice ale oxizilor

PROPRIETĂȚI CHIMICE ALE OXIZILOR DE BAZĂ 1. Oxid bazic + Oxid acid = Sare (r. compuși) CaO + SO 2 = CaSO 3 2. Oxid bazic + Acid = Sare + H 2 O (soluție de schimb) 3 K 2 O + 2 H 3 PO 4 = 2 K 3 PO 4 + 3 H 2 O 3. Oxid de bază + apă = Alcali (compus) Na20 + H20 = 2 NaOH

PROPRIETĂȚI CHIMICE ALE OXIZILOR ACIZI 1. Oxid acid + apă = Acid (r. compuși) C O 2 + H 2 O = H 2 CO 3, SiO 2 – nu reacţionează 2. Oxid acid + Baza = Sare + H 2 O (curs de schimb) P 2 O 5 + 6 KOH = 2 K 3 PO 4 + 3 H 2 O 3. Oxid bazic + Oxid acid = Sare (r. compuși) CaO + SO 2 = CaSO 3 4. Cele mai puțin volatile le înlocuiesc pe cele mai volatile din sărurile lor CaC03 + SiO2 = CaSiO3 + CO2

PROPRIETĂȚI CHIMICE ALE OXIZILOR AMFOTERICI Ele interacționează atât cu acizi, cât și cu alcalii. ZnO + 2HCI = ZnCl2 + H2O ZnO + 2 NaOH + H 2 O = Na 2 [Zn (OH) 4] (în soluție) ZnO + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2O (când este fuzionat)

Aplicarea oxizilor

Unii oxizi sunt insolubili în apă, dar mulți reacționează cu apa formând compuși:

SO3 + H2O = H2SO4

CaO + H 2 O = Ca( OH) 2

Rezultatul este adesea compuși foarte necesari și utili. De exemplu, H 2 SO 4 – acid sulfuric, Ca(OH) 2 – var stins etc.

Dacă oxizii sunt insolubili în apă, oamenii folosesc cu pricepere această proprietate. De exemplu, oxidul de zinc ZnO este o substanță albă, prin urmare este utilizat pentru prepararea vopselei albe în ulei (alb de zinc). Deoarece ZnO este practic insolubil în apă, orice suprafață poate fi vopsită cu alb de zinc, inclusiv cele care sunt expuse precipitațiilor. Insolubilitatea și nontoxicitatea permit acestui oxid să fie utilizat la fabricarea cremelor și pudrelor cosmetice. Farmaciştii îl transformă într-o pulbere astringentă şi uscată pentru uz extern.

Oxidul de titan (IV) – TiO 2 – are aceleași proprietăți valoroase. De asemenea, are o culoare albă frumoasă și este folosit pentru a face alb de titan. TiO 2 este insolubil nu numai în apă, ci și în acizi, astfel încât acoperirile realizate din acest oxid sunt deosebit de stabile. Acest oxid este adăugat plasticului pentru a-i da o culoare albă. Face parte din emailurile pentru vase metalice si ceramice.

Oxid de crom (III) - Cr 2 O 3 - cristale foarte puternice de culoare verde închis, insolubile în apă. Cr 2 O 3 este utilizat ca pigment (vopsea) la fabricarea sticlei decorative verde și a ceramicii. Cunoscuta pastă GOI (prescurtarea denumirii „Institutul optic de stat”) este folosită pentru șlefuirea și lustruirea opticii, metalului produse, în bijuterii.

Datorită insolubilității și rezistenței oxidului de crom (III), acesta este utilizat și în cernelurile de tipar (de exemplu, pentru colorarea bancnotelor). În general, oxizii multor metale sunt utilizați ca pigmenți pentru o mare varietate de vopsele, deși aceasta este departe de singura lor aplicație.

Sarcini pentru consolidare

1. Scrieți separat formulele chimice ale oxizilor acizi și bazici care formează sare.

NaOH, AlCI3, K20, H2SO4, SO3, P205, HNO3, CaO, CO.

2. Substante date : CaO, NaOH, CO2, H2SO3, CaCl2, FeCl3, Zn(OH)2, N2O5, Al2O3, Ca(OH)2, CO2, N2O, FeO, SO3, Na2SO4, ZnO, CaCO3, Mn2O7, CuO, KOH, CO, Fe(OH)3

Selectați din listă: oxizi bazici, oxizi acizi, oxizi indiferenți, oxizi amfoteri și dați-le nume.

3. Completați CSR, indicați tipul de reacție, denumiți produșii de reacție

Na20 + H20 =

N2O5 + H20 =

CaO + HNO3 =

NaOH + P2O5 =

K2O + CO2 =

Cu(OH)2 = ? + ?

4. Efectuați transformări conform schemei:

1) K → K 2 O → KOH → K 2 SO 4

2) S→SO2 →H2SO3 →Na2SO3

3) P→P2O5 →H3PO4 →K3PO4

Oxizii sunt substanțe complexe formate din două elemente chimice, dintre care unul este oxigenul cu stare de oxidare ($-2$).

Formula generală a oxizilor este: $E_(m)O_n$, unde $m$ este numărul de atomi ai elementului $E$, iar $n$ este numărul de atomi de oxigen. Oxizii pot fi greu(nisip $SiO_2$, varietăți de cuarț), lichid(oxid de hidrogen $H_2O$), gazos(oxizi de carbon: dioxid de carbon $CO_2$ și dioxid de carbon $CO$ gaze). Pe baza proprietăților lor chimice, oxizii sunt împărțiți în care formează sare și care nu formează sare.

Neformatoare de sare Aceștia sunt oxizi care nu reacționează cu alcalii sau acizii și nu formează săruri. Sunt puține, conțin nemetale.

care formează sare Aceștia sunt oxizi care reacționează cu acizi sau baze pentru a forma sare și apă.

Printre oxizii care formează sare există oxizi bazic, acid, amfoter.

Oxizii bazici- sunt oxizi care corespund bazelor. De exemplu: $CaO$ corespunde cu $Ca(OH)_2, Na_2O cu NaOH$.

Reacții tipice ale oxizilor bazici:

1. Oxid bazic + acid → sare + apă (reacție de schimb):

$CaO+2HNO_3=Ca(NO_3)_2+H_2O$.

2. Oxid bazic + oxid acid → sare (reacție compusă):

$MgO+SiO_2(→)↖(t)MgSiO_3$.

3. Oxid de bază + apă → alcali (reacție compusă):

$K_2O+H_2O=2KOH$.

Oxizi acizi- sunt oxizi care corespund acizilor. Aceștia sunt oxizi nemetalici:

N2O5 corespunde $HNO_3, SO_3 - H_2SO_4, CO_2 - H_2CO_3, P_2O_5 - H_3PO_4$, precum și oxizilor metalici cu stări mari de oxidare: $(Cr)↖(+6)O_3$ corespunde $H_2CrO_4, (Mn(_2)↖(_2) +7 )O_7 — HMnO_4$.

Reacții tipice de oxid de acid:

1. Oxid acid + bază → sare + apă (reacție de schimb):

$SO_2+2NaOH=Na_2SO_3+H_2O$.

2. Oxid acid + oxid bazic → sare (reacție compusă):

$CaO+CO_2=CaCO_3$.

3. Oxid acid + apă → acid (reacție compusă):

$N_2O_5+H_2O=2HNO_3$.

Această reacție este posibilă numai dacă oxidul acid este solubil în apă.

Amfoter se numesc oxizi, care, in functie de conditii, prezinta proprietati bazice sau acide. Acestea sunt $ZnO, Al_2O_3, Cr_2O_3, V_2O_5$. Oxizii amfoteri nu se combină direct cu apa.

Reacții tipice ale oxizilor amfoteri:

1. Oxid amfoter + acid → sare + apă (reacție de schimb):

$ZnO+2HCl=ZnCl_2+H_2O$.

2. Oxid amfoter + bază → sare + apă sau compus complex:

$Al_2O_3+2NaOH+3H_2O(=2Na,)↙(\text"tetrahidroxoaluminat de sodiu")$

$Al_2O_3+2NaOH=(2NaAlO_2)↙(\text"aluminat de sodiu")+H_2O$.

Când ați studiat proprietățile chimice ale apei, ați învățat că mulți oxizi (oxizi) ai nemetalelor, atunci când reacţionează cu apa, formează acizi, de exemplu:

SO3 + H2O = H2SO4 + Q

Unii oxizi metalici, atunci când interacționează cu apa, formează baze (alcali), de exemplu:

CaO + H2O = Ca(OH)2 + Q

Cu toate acestea, proprietatea oxizilor de a reacționa cu apa nu este comună tuturor substanțelor din această clasă. Mulți oxizi, cum ar fi dioxidul de siliciu SiO 2, monoxidul de carbon CO, oxidul de azot NO, oxidul de cupru CuO, oxidul de fier Fe 2 O 3 etc., nu interacționează cu apa.

Interacțiunea oxizilor cu acizii

Știți că unii oxizi de metal reacționează cu acizii formând sare și apă, de exemplu:

CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O

Interacțiunea oxizilor cu bazele

Unii oxizi (dioxid de carbon CO 2, dioxid de sulf SO 2, anhidrida fosforică P 2 O 5 etc.) nu reacţionează cu acizii pentru a forma sare şi apă. Să aflăm: interacționează cu bazele?

Umpleți un balon uscat cu dioxid de carbon și turnați sodă caustică NaOH în el. Închidem balonul cu un dop de cauciuc cu un tub de sticlă introdus în el și un tub de cauciuc cu o clemă plasată la capătul liber. Când atingem balonul cu mâna, simțim că paharul se încălzește. Pe pereții interiori ai balonului au apărut picături de apă. Toate acestea sunt semne ale unei reacții chimice. Dacă dioxidul de carbon a reacționat cu soda caustică, atunci putem presupune că s-a creat un vid în balon. Pentru a verifica acest lucru, după ce balonul s-a răcit la temperatura camerei, coborâți capătul tubului de cauciuc al dispozitivului în cristalizator cu apă și deschideți clema. Apa se va repezi rapid în balon. A fost confirmată ipoteza noastră despre vidul din balon - dioxidul de carbon interacționează cu soda caustică. Unul dintre produșii de reacție este apa. Care este compoziția solidului rezultat?

NaOH + CO2 = H2O + ? +Q

Se știe că dioxidul de carbon corespunde unui oxid (oxid) hidrat - acidul carbonic H 2 CO 3. Substanța solidă formată în balon este o sare a acidului carbonic - carbonat de sodiu Na 2 CO 3.

Pentru a forma o moleculă de carbonat de sodiu, sunt necesare două molecule de hidroxid de sodiu:

2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O + Q

Când dioxidul de carbon a reacţionat cu soda caustică, s-a obţinut sarea de carbonat de sodiu Na2C03 şi apă.

Pe lângă dioxidul de carbon, există mult mai mulți oxizi (SO 2, SO 3, SiO 2, P 2 O 5 etc.) care reacționează cu alcalii pentru a forma sare și apă.