Оксид плюс вода: Химические свойства оксидов — урок. Химия, 8 класс.

) оксида SiО₂, в обычных условиях вступают в реакции соединения с водой с образованием кислот:

Оксиды, гидраты которых являются кислотами, называют кислотными оксидами.

Большинство кислотных оксидов — это оксиды неметаллических элементов. Но кислотные оксиды могут образовывать и металлические элементы, если эти элементы могут проявлять высокие валентности, выше четырех. Так, к кислотным оксидам относится хром(У1) оксид Сг0₃ и манган(УП) оксид Мп₂0₇.

Формулы наиболее употребляемых кислотных оксидов и соответствующих им кислот приведены в таблице 5.

Основные оксиды

Продукты реакции оксидов с водой (гидраты) могут проявлять основные свойства. Если гидрат оксида является основанием, то такой оксид — основный.

Оксиды, гидраты которых являются основаниями, называют основными оксидами.

К основным оксидам относятся оксиды металлических элементов. Это, как правило, оксиды одно-, дву-, а иногда трехвалентных металлических элементов (табл. 6).

Большинство основных оксидов с водой не взаимодействуют. В реакцию с водой вступают лишь оксиды, гидраты которых растворяются в воде (см. табл. 6, с. 161). Такие гидраты называют щелочами:

• Единственный кислотный оксид, который в обычных условиях не взаимодействует с водой,— это силиций(1У) оксид SiO₂, которому соответствует силикатная кислота H₂SiO₃. Он широко распространен в природе в составе минерала кварца. Обычный кварцевый песок на берегах морей и рек — это и есть силиций(1У) оксид.

• При взаимодействии кальций оксида (негашеной извести) с водой образуется кальций гидроксид (гашеная известь). Во время этой реакции выделяется так много теплоты, что вода может закипеть. Эту реакцию используют в так называемых химических грелках для разогревания завтраков или напитков в одноразовых пакетах.

Выявление кислот и оснований в растворах

Большинство оксидов и соответствующих им гидратов — бесцветные соединения, поэтому выявить их наличие или различить кислоты и основания без «посторонней помощи» невозможно. Для выявления кислот и оснований в растворах используют индикаторы — сложные органические соединения, которые изменяют свою окраску в зависимости от наличия кислоты или основания в растворе (рис. 114). Наиболее употребляемые индикаторы и их цвет при наличии кислот и оснований приведены в таблице 7.

Таблица 7. Цвет некоторых индикаторов при наличии кислот, оснований и в воде

Чаще всего индикаторы используют в виде растворов — в воде или спирте. Удобнее использовать индикаторную бумагу — обычную бумагу, пропитанную раствором индикатора (рис. 115).

ЛАБОРАТОРНЫЙ ОПЫТ № 5

Испытание водных растворов кислот и щелочей индикаторами

Оборудование: штатив с пробирками.

Реактивы: растворы основания, кислоты, вода, метилоранж, фенолфталеин, лакмус.

Правила безопасности:

• для опытов используйте небольшие количества реактивов;

• остерегайтесь попадания реактивов на одежду, кожу, в глаза.

1. Подготовьте по три пробирки с водой, раствором кислоты и раствором основания.

2. В первую пробирку с водой добавьте несколько капель раствора метилоранжа, во вторую — лакмуса, в третью — фенолфталеина.

3. Добавьте индикаторы к растворам кислоты и основания.

4. Сравните цвет индикаторов в разных пробирках. Запишите результаты в тетрадь.

Выводы:

1. Оксиды способны соединяться с водой с образованием гидратов. Гидраты кислотных оксидов — кислоты, а основных — основания.

2. К кислотным оксидам относятся оксиды неметаллических элементов и оксиды металлических элементов с валентностью выше IV. К основным оксидам относятся оксиды металлических элементов с валентностью I, II и иногда 111.

3. Для выявления кислот и оснований в растворе используют индикаторы — вещества, цвет которых изменяется при наличии кислоты или основания.

Контрольные вопросы

1. Какие оксиды называют кислотными, а какие — основными?

2. Какие вещества называют гидратами?

3. Какие оксиды (кислотные и основные) в обычных условиях взаимодействуют с водой, а какие — нет?

Задания для усвоения материала

1. Приведите уравнения реакций кислотных и основных оксидов с водой.

2. Из приведенного перечня выпишите отдельно формулы оксидов: а) кислотных; б) основных. №₂0, Р₂0₅, С0₂, SO₃, СгО, Си₂0, SiО₂, Мп₂0₇.

3. Какие из приведенных оксидов взаимодействуют с водой? Составьте соответствующие уравнения реакций. №₂0, С0₂, SO₃, СгО, SiО₂.

4. Раствор, который образовался при растворении газообразного оксида в воде, окрашивает лакмус в красный цвет. Какой это газ мог бы быть? Составьте уравнения реакций.

5. Гашение извести — это взаимодействие негашеной извести (кальций оксида) с водой. Составьте уравнение этой реакции.

6. Как вы считаете, существуют ли в природных условиях фосфор(У) оксид, сульфур(У1) оксид и натрий оксид? Ответ обоснуйте.

7. Дополните схемы реакций и назовите продукты реакции:

а) Ы₂0 + Н₂0 ^. Ва(ОН)₂.

8*. Некоторые оксиды используют как осушители для обезвоживания газов. На каком принципе основано действие оксидов как осушителей? Какие оксиды можно для этого использовать и почему?

Это материал учебника Химия 7 класс Григорович

Химические свойства кислотных оксидов – характерные особенности

4.4

Средняя оценка: 4.4

Всего получено оценок: 260.

4.4

Средняя оценка: 4.4

Всего получено оценок: 260.

Оксиды – неорганические вещества, одним из элементов которых обязательно является кислород в степени окисления -2. Оксиды бывают солеобразующие и несолеобразующие: одним из видов солеобразующих оксидов являются кислотные оксиды. Каковы же их особенности, и на какие характерные свойства кислотных оксидов стоит обратить внимание?

Характеристика кислотных оксидов

Кислотные оксиды – это оксиды неметаллов или переходных металлов в высоких степенях окисления (от +4 до +7). Кислотные оксиды (ангидриды) проявляют кислотные свойства и образуют кислородосодержащие кислоты. Следовательно, кислотным оксидам соответствуют кислоты. Например, кислотным оксидам SO₂ ,SO₃ соответствуют кислоты H₂ SO₃ и H₂ SO₄ .

Рис. 1. Кислотные оксиды список.

Если кислотный оксид имеет высшую степень окисления, то его относят к высшим оксидам. В периоде слева направо металлические свойства химических элементов ослабевают, соответственно, кислотные свойства высших оксидов и их гидратов постепенно изменяются от основных к кислотным (кислотные свойства оксидов и их гидратов слева направо в периоде усиливаются).

Рис. 2. Таблица изменение характера оксидов.

Химические свойства кислотных оксидов

Кислотные оксиды обладают рядом химических свойств:

• Кислотные оксиды вступают в реакцию с водой, в результате с которой образуют кислоты:

CO₂ (углекислый газ)+H₂ O (вода)=H₂ CO₃ (угольная кислота)

Cуществуют оксиды, которые не вступают в реакцию с водой, например, оксид кремния – SiO₂

• Кислотные оксиды могут взаимодействовать с другими видами оксидов – основными, образуя при этом соли:

SO₃ (кислотный оксид)+Na₂ O (основной оксид)=Na₂ So₄ (соль – сульфат натрия)

• Также кислотные оксиды взаимодействуют с основаниями, в результате чего образуются соли:

SO₃ (кислотный оксид)+2NaOH (основание)=Na₂ SO₄ (соль- сульфат натрия)+H₂ O (вода)

• Если данному оксиду соответствует многоосновная кислота, то так же может образоваться кислая соль:

Na₂ SO₄ (сульфат натрия)+2H₂ O (вода)+SO₃ (оксид серы)=2NaHSO₄ (кислая соль – гидросульфат натрия)+H₂ O (вода)

• Нелетучие кислотные оксиды в солях имеют способность замещать летучие оксиды:

SiO₂ (оксид кремния)+Na₂ CO₃ (карбонат натрия)3+Na₂ SiO₃ (соль – метасиликат натрия)+CO2

• Кислотные оксиды могут образовываться при разложении в результате нагревания сложных веществ, содержащих кислород, – кислот, нерастворимых оснований, солей:

H₂ SiO₃ (кремниевая кислота)=SiO₂ (оксид кремния)+H₂ O (вода).

Рис. 3. Кремниевая кислота.

Что мы узнали?

Кислотные оксиды – вещества, образованные из атомов кислорода и неметаллов или переходных металлов. Они могут взаимодействовать и вступать в реакцию с водой, основными оксидами, основаниями, а нелетучие оксиды имеют способность в солях заменять летучие оксиды.

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.

Пока никого нет. Будьте первым!

Оценка доклада

4.4

Средняя оценка: 4.4

Всего получено оценок: 260.

А какая ваша оценка?

Химическая реактивность | Группа Грандинетти

Водород

В отличие от остальных элементов группы 1А, которые существуют в виде металлов, элементарный водород существует в виде газообразных молекул H ₂ . Соединения, образующиеся между водородом и неметаллами, являются молекулярными, а не ионными. ( т.е. , водород образует ковалентные связи с неметаллами). Например, водород реагирует с галогенами (группа VIIA) согласно:

H _{2 (г)}
+
Х ₂ →
2 НХ _(г)

где

X

может быть любым галогеном, например,

F

,

Cl

,

Br

или

I

. Водород в этих соединениях имеет степень окисления +1, а галогены -1. Точно так же водород предсказуемым образом реагирует на другие элементарные неметаллы:

2 Н _{2 (г)}
+
О _2(г) →
2 Н ₂ О _(г)

8 Н _{2 (г)}
+
S _8(с) →
8 H ₂ S _(г)

3 Н _{2 (г)}
+
N _2(г) →
2 NH _3(g)

Водород также может образовывать соединения с более активными металлами с образованием ионных гидридов . Например, гидрид лития образуется по:

2 Ли _(с)
+
H _{2 (г)} →
2 LiH _(s)

Металл (в данном случае Li) теряет электрон и становится катионом, а H приобретает электрон и становится H ^— (гидрид-анион), который имеет заряд -1. Вот еще пример:

Мг _(с)
+
H _{2 (г)} →
MgH _2(s)

Приобретая электрон, ион гидрида приобретает стабильную электронную конфигурацию замкнутой оболочки n=1, то есть конфигурацию благородного газа He.

Кислород

Кислород является элементом 6А группы. Элементарный кислород встречается в двух формах: газообразный кислород (O ₂ ) и газообразный озон (O ₃ ). Различные формы элемента в одном и том же состоянии называются аллотропами .

Реакции между кислородом и металлами

Когда кислород реагирует с большинством металлов, образуется оксид металла, где кислород имеет степень окисления -2. Например, оксид цинка образуется, когда металлический цинк реагирует с газообразным кислородом:

2 Зн _(с)
+
О _{2 (г)} →
2 ZnO _(s)

и оксид алюминия образуется, когда металлический алюминий реагирует с газообразным кислородом:

4 Ал _(с)
+
3 О _{2 (г)} →
2 Al ₂ O _3(s)

Однако есть некоторые исключения, которые мы рассмотрим далее.

Металлы группы IA — Щелочные металлы

Поскольку щелочные металлы очень активны, продукт их реакции с газообразным кислородом не такой, как можно было бы ожидать. В то время как металлический литий реагирует с газообразным кислородом с образованием оксида лития, как и следовало ожидать:

4 Ли _(с)
+
О _{2 (г)} →
2 Ли ₂ О _(с) ,

когда металлический натрий реагирует с газообразным кислородом в тех же условиях, он образует пероксид натрия:

2 На _(с)
+
О _{2 (г)} →
Na ₂ O _2(s)

а очень активные щелочные металлы, калий, рубидий и цезий, реагируют с газообразным кислородом с образованием супероксидов:

К _(с)
+
О _{2 (г)} →
KO _2(s)

Металлы группы IIA – щелочноземельные металлы

Кислород реагирует с большинством щелочноземельных металлов с образованием оксида металла:

2 М _(с)
+
О _{2 (г)} →
2 Пн _(с)

Например,

Ca _(с)
+
О _{2 (г)} →
CaO _(s)

Однако кислород соединяется с металлическим барием, наиболее активным из этой группы, с образованием перекиси:

Ба _(с)
+
О _2(г) →
BaO _{2 (s)}

Реакции между кислородом и неметаллами (кроме групп 7A и 8A)

Когда кислород соединяется с неметаллами в их элементарной форме, продукт представляет собой оксид неметалла. Например, кислород реагирует с твердым углеродом с образованием монооксида углерода или диоксида углерода соответственно, как показано ниже (реакция не сбалансирована):

С _(с)
+
О _{2 (г)} →
СО _(г)
или же
CO _2(g)

Аналогичным образом кислород реагирует с твердым фосфором с образованием гептоксида тетрафора или деоксида тетрафорофора соответственно, как показано ниже (реакция не сбалансирована):

Р _4(с)
+
О _{2 (г)} →
Р ₄ О _6(г)
или же
P ₄ O _10(g)

При взаимодействии с твердой серой кислород образует газообразный диоксид серы:

С _8(с)
+
8 О _{2 (г)} →
8 SO _2(g)

Реакции оксидов

Реакции оксидов неметаллов

Оксиды неметаллов являются кислотными. Если оксид неметалла растворяется в воде, он образует кислоту.

Оксид неметалла
+
Вода
→
Кислота

Например,

SO _{3 (г)}
+
H ₂ O _(л) →
H ₂ SO _{4 (водный)}

N ₂ О _{3 (г)}
+
H ₂ O _(л) →
HNO _{2 (водн. )}

Оксиды неметаллов можно нейтрализовать основанием с образованием соли и воды.

Оксид неметалла
+
База
→
Соль
+
Вода

Например,

SO _{3 (г)}
+
Ba(OH) _{2 (водн.)} →
BaSO _{4 (водный)}
+
H ₂ O _(л)

Р ₄ О _{10 (с)}
+
12 NaOH _(водн.) →
4 Na ₃ ПО _{4 (водный)}
+
6 H ₂ O _(l)

Реакции оксидов металлов

Оксиды металлов являются основными. Если оксид металла растворяется в воде, он образует гидроксид металла.

Оксид металла
+
Вода
→
Гидроксид металла

Например,

BaO _(с)
+
H ₂ O _(л) →
Ba(OH) _{2 (водный)}

К ₂ О _(с)
+
H ₂ O _(л) →
2 KOH _(водн.)

Как и любое основание, эти основания можно нейтрализовать кислотой с образованием соли и воды.

Оксид металла
+
Кислота
→
Соль
+
Вода

Примеры:

CuO _(с)
+
2 HNO _{3 (водный)} →
Cu(NO ₃ ) _{2 (водн.)}
+
H ₂ O _(л)

Ал ₂ О _{3 (с)}
+
6 HCl _(водн.) →
2 AlCl _{3 (водн.)}
+
3 H ₂ O _(l)

Как правило, чем более металлический характер имеет элемент, тем более основным будет его оксид. Точно так же, чем более неметаллический характер имеет элемент, тем более кислым будет его оксид. Металлический характер элемента можно определить по его положению в таблице Менделеева:

Наконец, отметим, что соль также может быть образована прямой реакцией металла и неметалла.

Металл
+
Неметалл
→
Соль

Например,

2 Ал _(с)
+
3 Бр _{2 (л)} →
2 АлБр _{3 (с)}

Домашнее задание по курсу

Химия, Центральная наука, 10-е изд.

7,53, 7,55, 7,57, 7,59, 7,61, 7,65, 7,67, 7,69, 7,71, 7,73, 7,77

оксид | химическое соединение | Британика

оксид железа

См. все среды

Ключевые люди:

Джозеф Пристли

Похожие темы:

вода
оксид серы
глинозем
диоксид титана
оксидный минерал

Просмотреть весь связанный контент →

Резюме

Прочтите краткий обзор этой темы

оксид , любое из большого и важного класса химических соединений, в которых кислород связан с другим элементом. За исключением более легких инертных газов (гелия [He], неона [Ne], аргона [Ar] и криптона [Kr]), кислород (O) образует по крайней мере один бинарный оксид с каждым из элементов.

И металлы, и неметаллы могут достигать наивысших степеней окисления (т. е. отдавать максимальное количество доступных валентных электронов) в соединениях с кислородом. Щелочные и щелочноземельные металлы, а также переходные и постпереходные металлы (в их низших степенях окисления) образуют ионные оксиды, т. е. соединения, содержащие анион О ^2-. Металлы с высокими степенями окисления образуют оксиды, связи которых имеют более ковалентный характер. Неметаллы также образуют ковалентные оксиды, которые обычно имеют молекулярный характер. Плавное изменение типа связи в оксидах от ионных к ковалентным наблюдается по мере того, как периодическая таблица перемещается от металлов слева к неметаллам справа. Такая же вариация наблюдается в реакции оксидов с водой и обусловленном этим кислотно-основном характере продуктов. Ионные оксиды металлов реагируют с водой с образованием гидроксидов (соединений, содержащих OH ⁻ ион) и образующиеся в результате основные растворы, в то время как большинство оксидов неметаллов реагируют с водой с образованием кислот и образующихся кислотных растворов ( см. в таблице).

Периодическое изменение свойств оксидов элементов третьего периода

	группа 1	группа 2	группа 13	группа 14	группа 15	группа 16	группа 17
Источник: Из W. Robinson, J. Odom, and H. Holtzclaw, Jr., Chemistry: Concepts and Models, DC Heath and Co., 1992.
реакция оксидов с водой и кислотно-щелочной характер гидроксидов	Na 2 O дает NaOH (сильное основание)	MgO дает Mg(OH) 2 (слабое основание)	Al 2 O 3 нереагирующий	SiO 2 не вступает в реакцию	P 4 O 10 дает H 3 PO 4 (слабая кислота)	SO 3 дает H 2 SO 4 (сильная кислота)	Кл 2 O 7 дает HClO 4 (сильная кислота)
связывание в оксидах	Na 2 O ионный	ионный MgO	Al 2 O 3 ионный	SiO 2 ковалентная	P 4 O 10 ковалентная	СО 3 ковалентный	Cl 2 O 7 ковалентная

Некоторые органические соединения реагируют с кислородом или другими окислителями с образованием веществ, называемых оксидами. Так, амины, фосфины и сульфиды образуют аминооксиды, фосфиноксиды и сульфоксиды соответственно, в которых атом кислорода ковалентно связан с атомом азота, фосфора или серы. Так называемые оксиды олефинов представляют собой циклические эфиры.

Оксиды металлов представляют собой твердые кристаллические вещества, содержащие катион металла и анион оксида. Обычно они реагируют с водой с образованием оснований или с кислотами с образованием солей.

Щелочные металлы и щелочноземельные металлы образуют три разных типа бинарных соединений кислорода: (1) оксиды, содержащие оксид-ионы, O ²⁻ , (2) пероксиды, содержащие пероксид-ионы, O ₂ ²⁻ , которые содержат ковалентные одинарные связи кислород-кислород, и (3) супероксиды, содержащие ионы супероксида, O ₂ ⁻ , которые также имеют ковалентные связи кислород-кислород, но имеют на один отрицательный заряд меньше, чем ионы перекиси. Щелочные металлы (имеющие степень окисления +1) образуют оксиды М ₂ О, пероксиды М ₂ О ₂ и супероксиды МО ₂ . (M представляет собой атом металла.) Щелочноземельные металлы (со степенью окисления +2) образуют только оксиды, MO, и пероксиды, MO ₂ . Все оксиды щелочных металлов могут быть получены нагреванием соответствующего нитрата металла с элементарным металлом.
2МНО ₃ + 10M + тепло → 6M ₂ O + N ₂
Общее получение оксидов щелочноземельных металлов включает нагревание карбонатов металлов.
MCO ₃ + тепло → MO + CO ₂
Как оксиды щелочных металлов, так и оксиды щелочноземельных металлов являются ионными и реагируют с водой с образованием основных растворов гидроксида металла.
M ₂ O + H ₂ O → 2MOH (где M = металл группы 1)
MO + H ₂ O → M(OH) ₂ (где M = металл группы 2)
Поэтому эти соединения часто называют основными оксидами. В соответствии со своим основным поведением они реагируют с кислотами в типичных кислотно-щелочных реакциях с образованием солей и воды; Например,
М ₂ O + 2HCl → 2MCl + H ₂ O (где M = металл группы 1).
Эти реакции также часто называют реакциями нейтрализации. Наиболее важными основными оксидами являются оксид магния (MgO), хороший проводник тепла и электрический изолятор, который используется в огнеупорном кирпиче и теплоизоляции, и оксид кальция (CaO), также называемый негашеной известью или известью, широко используемый в сталелитейной промышленности и в воде. очищение.

Тщательно изучены периодические тренды оксидов. В любой данный период связь в оксидах прогрессирует от ионной к ковалентной, а их кислотно-основной характер меняется от сильно основного к слабоосновному, амфотерному, слабокислому и, наконец, сильнокислому. Как правило, основность увеличивается вниз по группе (например, в оксидах щелочноземельных металлов BeO < MgO < CaO < SrO < BaO). Кислотность увеличивается с увеличением степени окисления элемента. Например, из пяти оксидов марганца MnO (в котором марганец имеет степень окисления +2) является наименее кислотным, а Mn ₂ O ₇ (содержащий Mn ⁷⁺ ) наиболее кислый. Оксиды переходных металлов со степенями окисления +1, +2 и +3 представляют собой ионные соединения, состоящие из ионов металлов и ионов оксидов. Эти оксиды переходных металлов со степенями окисления +4, +5, +6 и +7 ведут себя как ковалентные соединения, содержащие ковалентные связи металл-кислород. Как правило, ионные оксиды переходных металлов являются основными. То есть они будут реагировать с водными кислотами с образованием растворов солей и воды; Например,
СоО + 2Н ₃ О ⁺ → Co ²⁺ + 3H ₂ О.
Оксиды со степенями окисления +5, +6 и +7 являются кислыми и реагируют с растворами гидроксида с образованием солей и воды; Например,
CrO ₃ + 2OH ^— → CrO ₄ ²⁻ + H ₂ O.
Оксиды со степенью окисления +4 обычно являются амфотерными (от греческого amphoteros, «в обоих направлениях»), что означает, что эти соединения могут вести себя либо как кислоты, либо как основания. Амфотерные оксиды растворяются не только в кислых, но и в основных растворах.