Свойства оксидов, гидроксидов и солей.

ОКСИДЫ

Оксиды - это сложные вещества, состоящие из какого-нибудь элемента и кислорода со степенью окисления -2.

Например: K2O, CaO, Fe2O3, СО2, Р2О5, SO3, Cl2O7, OsO4. Оксиды образуют все химические элементы, кроме Не, Ne, Ar. Химическая связь между кислородом и другим элементом бывает ионной и ковалентной. По химическим свойствам оксиды делятся на солеобразующие и несолеобразующие. К последним относятся, например, N2O, NO, NO₂, SiO, SO.

Солеобразующие оксиды делятся на основные, кислотные и амфотерные.

О с н о в н ы е о к с и д ы. Оксиды, гидраты которых являются основаниями, называют основными оксидами. Например, Na2O, CuO являются основными оксидами, так каким соответствуют основания NaOH, Cu(OH)2. Как правило, основными оксидами могут быть оксиды металлов со степенью окисления +1, +2. Химическая связь здесь ионная.

Оксиды щелочных (Li, Na, К, Rb, Cs, Fr) и щелочно-земельных металлов (Са, Sr, Ba, Ra), взаимодействуя с водой, дают основания. Например:

К2О + Н2О = 2КОН

ВаО + H2O = Ва(ОН)2

Остальные основные оксиды с водой практически не взаимодействуют. Основные оксиды взаимодействуют с кислотами и дают соль и воду:

Fе₂О₃ + 3Н₂SО₄ = Fе₂(SО₄)₃ + 3Н₂О

Fе₂О₃ + 6H⁺ = 2Fе ^{3 +} + 3Н₂О

Основные оксиды реагируют с кислотными оксидами и дают соли:

FeO + SiO₂= FeSiО₃ (t)

К и с л о т н ы е о к с и д ы. Оксиды, гидраты которых являются кислотами, называют кислотными. К кислотным относятся оксиды неметаллов и металлов со степенью окисления +4,+5, +6, +7. Например, N₂O₃, P₂O₅, СrО₃, Mn₂O₇, CO₂, V₂O₅, SO₃, Сl₂O₇ - кислотные оксиды, так каким соответствуют кислоты HNO₂, Н₃РО₄, H₂CrО₄, НМnО₄ и т. д. (химическая связь здесь ковалентная и ионная). Большинство кислотных оксидов взаимодействует с водой и образует кислоты. Например:

SO₃ + H2O = H2SO4

Мn2O7+ H2O = 2HMnO4

SiO2 + H2O ≠

Кислотные оксиды реагируют с основаниями (щелочами) и дают соль и воду:

N₂O₅ + Ca(OH)₂ = Са(NО₃)₂ + H₂O

N₂O₅ + 2OH‾ = 2NО₃‾ + H₂O

А м ф о т е р н ы е о к с и д ы. Оксиды металлов со степенью окисления +3, +4 и иногда +2,которые в зависимости от среды проявляют основные или кислотные свойства, т. е. реагируют с кислотами и основаниями, называют амфотерными. Им соответствуют гидраты, кислоты и основания. Например:

Zn(OH)2 ← ZnO → H2ZnO2

 

-H2O
Аl(ОН)₃ ← Аl₂О₃ → Н₃АlО₃ → HalO₂

Амфотерные оксиды реагируют с кислотами и основаниями:

Аl2Оз + 3Н2SO4 = Аl2 (SO4)з + 3H2O

Аl2Оз + 6H⁺ = 2Al³⁺ + 3H2O

Аl2Оз + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Al(OH)4]

Аl2Оз + 2OН‾ + 3H2O = 2[Аl(ОН)4]‾

При сплавлении А12Оз со щелочами образуются метаалюминаты:

 

сплавление
Аl2Оз + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O

метаалюминат
натрия

 

Аl2Оз + 2OН‾ = 2Аl O2‾ + H2O

Амфотерные оксиды с водой непосредственно не соединяются.

ГИДРОКСИДЫ

Химические соединения с общей формулой R(OH)n называют гидроксидами, где R - атом или группа атомов с положительным зарядом.

В зависимости от типа электролитической диссоциации гидроксиды делятся на три группы: основания, кислоты и амфотерные гидроксиды. Например:

Ba(OH)2 ↔ Ва²⁺ + 2ОН‾ основание

H2SO4 ↔ 2H⁺ + SO2²‾ кислота

Рb(ОН)2

осадок

↕

Рb²⁺ + 2ОН‾ ↔ Pb(ОН)2 ↔2H⁺ + РbО2²‾ амфотерный гидроксид

раствор

ОСНОВАНИЯ

По международной номенклатуре, соединения, содержащие гидроксогруппу, называют гидроксидами. Если металл имеет переменную степень окисления, то после названия гидроксида в скобках указывается его с. о. Основания - электролиты, которые при электролитической диссоциации образуют отрицательные гидроксид-ионы.

Например, CuOH - гидроксид меди (I), Cu(OH)₂ - гидроксид меди (II).

Основания делятся на растворимые и нерастворимые в воде.

Растворимые в воде основания называют щелочами. Щелочи образуют щелочные и щелочноземельные металлы. Щелочи реагируют с растворами солей:

Рb(NОз)2 + 2NaOH = 2NaNOз + Pb(OH)2↓

Рb²⁺ + 2ОН‾ = Pb(OH)2

Щелочи могут взаимодействовать с некоторыми простыми веществами:

Si + 2NaOH + Н2О = Na2 SiОз + 2Н2

Si + 2ОН‾ + Н2О = SiOз²‾ + 2Н2

2Аl + 2NaOH + бН2О = 2Na[Al(OH)4] + ЗН2

тетрагидроксоалюминат
натрия

2Аl + 2ОН‾ + бН2О = 2[Аl(ОН) 4]‾ + ЗН2

Растворимые и нерастворимые в воде гидроксиды могут реагировать с кислотами:

2Fе(ОН)з + 3H2SО4 = Fe2(SО4)з + 6Н2О

Fе(ОН)з + 3H⁺ = Fe³⁺ + 3Н2О

Нерастворимые в воде основания термически разлагаются:

2Fе(ОН)з = (t) Fе2Оз + 3Н2О

КИСЛОТЫ