Тема 2. Химические свойства оксидов

Цель занятия. На этом занятии вы узнаете, какие бывают оксиды, как различные виды оксидов взаимодействуют с водой, с кислотами и с основаниями, научитесь проводить химические эксперименты, доказывающие принадлежность оксида к конкретному типу.

 

Оксиды – это бинарные соединения, содержащие кислород в степени окисления –2.

Оксиды образует практически каждый элемент периодической системы (за исключением фтора, неона, гелия и аргона). Многие элементы образуют несколько оксидов, например, марганец образует пять оксидов:  и  , в котором марганец существует сразу в двух степенях окисления: +2 и +3. Свойства разных оксидов могут очень сильно различаться. Выделяют три типа оксидов: оснóвные, которые взаимодействуют с кислотами с образованием солей, кислотные, которые взаимодействуют с основаниями с образованием солей, и амфотерные, которые взаимодействуют и с кислотами, и с основаниями с образованием солей. Все основные, амфотерные и кислотные оксиды относят к большой группе солеобразующих оксидов. Помимо солеобразующих существуют несолеобразующие, или безразличные, оксиды, которые не взаимодействуют ни с кислотами, ни с щелочами. Следует запомнить четыре несолеобразующих оксида:  и  .

Чтобы определить принадлежность оксида к определённому типу, необязательно проводить химический эксперимент. Достаточно запомнить несколько несложных правил:

  1. К основным оксидам относятся оксиды металлов в степенях окисления +1 и +2 (кроме  и  ), а также некоторые оксиды в степени окисления +3 (Fe₂O₃, оксиды лантаноидов);
  2. К амфотерным оксидам относятся оксиды металлов в степенях окисления +3 и +4, а также    и оксиды некоторых металлов в высоких степенях окисления (например,  );
  3. К кислотным оксидам относятся оксиды металлов в степенях окисления +5, +6, +7 и +8, а также оксиды всех неметаллов (кроме безразличных).

Основные оксиды по определению реагируют с кислотами. Кроме этого, они соединяются с кислотными оксидами с образованием солей и взаимодействуют с водой с образованием оснований. Например, оксид магния растворяется в серной кислоте, поглощает углекислый газ и воду согласно следующим уравнениям:

 ;

 ;

 .

Не все основные оксиды реагируют с водой. Большинство нерастворимых оснований нельзя получить по этой реакции.

Амфотерные оксиды взаимодействуют с кислотами и основаниями, но не реагируют с водой. Например, оксид цинка постепенно растворяется в растворах серной кислоты и гидроксида натрия:

 ;

 .

В ходе последней реакции образуется комплексное соединение, в котором координационное число зависит от природы металла, чаще всего – 6, но бывает и 4 (у бериллия и цинка).

Отметим, что реакции амфотерных оксидов с расплавом щёлочи протекают иначе:

 .

Как правило, амфотерные оксиды при комнатной температуре очень медленно вступают в реакции с растворами кислот и оснований.

Кислотные оксиды по определению взаимодействуют с основаниями. Кроме того, они соединяются с основными оксидами с образованием солей и с водой (за исключением оксида кремния  ) с образованием кислородсодержащих кислот. Например, типичный кислотный оксид – сернистый газ вступает в следующие реакции:

 ;

 ;

 .

В то время как все основные и амфотерные оксиды – твёрдые вещества при нормальных условиях, кислотные оксиды могут быть жидкими и газообразными.

 

Выполнение лабораторной работы «Химические свойства оксидов» ориентировано на осуществление характерных взаимодействий оксидов: основного оксида с раствором кислоты и водой, кислотного с водой и раствором щёлочи и амфотерного с раствором щёлочи и раствором кислоты.

При выполнении лабораторной работы обратите внимание, к каким классам относятся вещества, с которыми взаимодействует каждый из предложенных оксидов. Какое характерное свойство оксидов не рассматривается в предложенной лабораторной работе? Как вы думаете, почему?

Выполните задания электронного образовательного ресурса Лабораторная работа «Химические свойства оксидов».

Последнее изменение: Friday, 16 December 2016, 05:04