§8.2 Оксиды и их классификация.
Как мы уже знаем, оксиды бывают кислотные и основные. Это деление положено в основу их классификации.
Большинство кислотных оксидов хорошо реагирует с водой, давая кислоту. Например, кислый вкус простой газированной воды объясняется образованием угольной кислоты Н2СО3 из кислотного оксида СО2:
СО2 + Н2О = Н2СО3 (угольная кислота)
В простейших случаях формулу образующейся кислоты легко получить из формулы кислотного оксида простым сложением. Например:
|
CO2 |
SO3 |
|
|
+ |
+ |
|
|
H2O |
H2O |
|
|
H2CO3 |
H2SO4 |
Однако не все кислотные оксиды растворяются в воде, поэтому не все могут непосредственно с ней реагировать. Зато все кислотные оксиды реагируют с основаниями. При этом получается сразу соль. Например:
|
SiO2 |
+ |
H2O |
= |
реакция не идет |
|
кислотный оксид (не растворим в воде) |
вода |
|
SiO2 |
+ |
2 NaOH |
= |
Na2SiO3 |
+ |
H2O |
|
кислотный оксид |
щелочь |
соль кремниевой кислоты H2SiO3 |
Полученную соль кремниевой кислоты можно превратить в саму кремниевую кислоту добавлением другой кислоты:
Na2SiO3 + 2 HCl = H2SiO3 + 2 NaCl
Таким образом, кислотному оксиду всегда соответствует определенная кислота
:CO2 (оксид углерода) – H2CO3 (угольная кислота);
SO3 (оксид серы VI) – H2SO4 (серная кислота);
SiO2 (оксид кремния) – H2SiO3 (кремниевая кислота).
Поскольку реакция с основаниями является общей для всех кислотных оксидов, им можно дать такое определение:
Оксиды, которые взаимодействуют с основаниями с образованием соли и воды, называются КИСЛОТНЫМИ ОКСИДАМИ.
** Кислотные оксиды, как мы видим, образованы в основном неметаллами. Вам следует запомнить только два оксида металлов, которые также являются кислотными. Это оксиды хрома и марганца, в которых металлы имеют НАИБОЛЬШУЮ из всех возможных степень окисления:
CrO3
(оксид хрома VI) – H2CrO4 (хромовая кислота);Mn2O7
(оксид марганца VII) – HMnO4 (марганцовая кислота).Основные оксиды образуются только металлами. Некоторые из них легко реагируют с водой, давая соответствующее основание:
Li2O + H2O = 2 LiOH (основание – гидроксид лития).
Еще один пример – хорошо известная нам реакция получения гашеной извести из оксида кальция и воды.
CaO + H2O = Ca(OH)2 (основание – гидроксид кальция).
Существует, однако большое количество нерастворимых основных оксидов. Их относят именно к основным оксидам благодаря реакциям с кислотами:
ZnO + H2O = реакция не идет (ZnO не растворим в воде);
ZnO + 2 HCl = ZnCl2 (соль) + H2O
Последняя реакция аналогична реакции нейтрализации между кислотой (HCl) и гидроксидом цинка Zn(OH)
2, который мог бы получаться из ZnO, если бы оксид цинка растворялся в воде:[ZnO + H2O] = Zn(OH)2
Zn(OH)2 + 2 HCl = ZnCl2 (соль) + H2O
Каждому основному оксиду соответствует определенное основание:
MgO (оксид магния) – Mg(OH)2 (гидроксид магния);
Fe2O3 (оксид железа III) – Fe(OH)3 (гидроксид железа III);
Na2O (оксид натрия) – NaOH (гидроксид натрия).
Таким образом, общее свойство основных оксидов заключается в способности реагировать с кислотами с образованием соли и воды.
Оксиды, которые взаимодействуют с КИСЛОТАМИ с образованием соли и воды, называются ОСНОВНЫМИ ОКСИДАМИ.
** Оксиды хрома и марганца, в которых металл имеет низшую степень окисления, являются обыкновенными основными оксидами (как и оксиды всех остальных металлов). Вот какие гидроксиды им соответствуют:
CrO
(оксид хрома II) – Cr(OH)2 (гидроксид хрома II);MnO
(оксид марганца II) – Mn(OH)2 (гидроксид марганца II).Соединения хрома (II) крайне неустойчивы и быстро переходят в соединения хрома (III). С применением многих интересных оксидов мы уже познакомились в главе 6 "кислород".
Задачи
8.6. Исходя из Периодической таблицы, напишите формулы оксидов следующих элементов: калия, бария, железа (II), хрома (III), хлора (VII), кремния (IV). Подчеркните формулы кислотных оксидов.
** 8.7. Исходя из Периодической таблицы, напишите формулы оксидов следующих элементов: германия Ge (одну формулу), селена Se (две формулы), фосфора P (две формулы), бора B (одну формулу), бериллия Be (одну формулу).
8.8. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
Ca → CaO → Ca(OH)2 → CaSO4
S → SO2 → SO3 → H2SO4 → CaSO4
8.9. Какой объем газообразного оксида серы (VI) при н.у. потребуется для нейтрализации раствора, получившегося при растворении 56 г CaO в воде?
_________________