Солеобразующие оксиды подразделяются на основные, кислотные и амфотерные.



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Солеобразующие оксиды подразделяются на основные, кислотные и амфотерные.



Основными называют оксиды, образующие соли при взаимодействии с кислотами или кислотными оксидами. Основными являются оксиды металлов с невысокими степенями окисления, например, Li2O, Na2O, K2O, Ag2O, MgO, CaO, SrO, BaO, HgO, MnO, FeO, NiO. Не все оксиды металлов являются основными: часть из них принадлежит к амфотерным или кислотным. Ниже приведены примеры взаимодействия основных оксидов с кислотой и кислотным оксидом:

MgO + H2SO4 = MgSO4 + H2O, BaO + CO2 = BaCO3.

Кислотными называются оксиды, образующие соли при взаимодействии с основаниями или основными оксидами. Примеры взаимодействия кислотных оксидов с основанием и основным оксидом:

SO2 + 2 KOH = K2SO3 + H2O,     SrO + SO3 = SrSO4.

Кислотные оксиды называют также ангидридами кислот, которые образуют при соединении с водой, например, SO3 ¾ серный ангидрид, SO2 ¾ сернистый ангидрид, P2O5 ¾ фосфорный ангидрид. Кислотными являются оксиды типичных неметаллов: B2O3, N2O3, P2O3, CO2, NO2, SiO2. Кислотный характер имеют также оксиды некоторых металлов в степени окисления пять и выше: CrO3, Mn2O7, MnO3, MoO3 и другие. Примеры их взаимодействия с основаниями:

V2O5 + Ca(OH)2 = Ca(VO3)2 + H2O,

CrO3 + 2 NaOH = Na2CrO4 + H2O,

Mn2O7 + 2 KOH = 2 KMnO4 + H2O.

Амфотерными, называются оксиды металлов, образующие соли при взаимодействии как с кислотами (кислотными оксидами), так и с основаниями (основными оксидами). К амфотерным оксидам относятся ZnO, SnO, PbO, Cr2O3, Al2O3, MnO2, SnO2, PbO2, Fe2O3 и др. Амфотерный характер оксида алюминия проявляется в следующих реакциях:

Al2O3 + 6 HCl = 2 AlCl3 + 3 H2O,

Al2O3 + P2O5 = 2 AlPO4,

Al2O3 + 2 KOH = 2 KAlO2 + H2O,

Al2O3 + CaO = Ca(AlO2)2.

В обоих случаях оксид алюминия образует соль. В первой реакции оксид алюминия ведёт себя как основной оксид, и полученную соль можно рассматривать как продукт замещения водорода соляной кислоты алюминием. Во второй реакции оксид алюминия выступает как кислотный: он образует соль, в которой алюминий входит в состав кислотного остатка.

Следовательно, амфотерным оксидам присущи свойства как основных, так и кислотных оксидов. У различных амфотерных оксидов эта двойственность может быть выражена в различной степени. Например, оксид цинка ZnO одинаково легко растворяется и в кислотах, и в щелочах, т. е. у этого оксида основная и кислотная функции выражены примерно в равной мере. Fe2O3 обладает преимущественно основными свойствами, а кислотные свойства проявляет, только при взаимодействии со щелочами при высоких температурах. У амфотерного диоксида олова SnO2 преобладают кислотные свойства.

Номенклатура оксидов. Если элемент образует с кислородом только одно соединение, его называют оксидом независимо от состава. Например, Na2O — оксид натрия, CaO — оксид кальция, Al2O3 — оксид алюминия и т. п.

Если же элемент образует несколько оксидов, то их названия даются с учётом состава оксида. Например: N2О — гемиоксид азота, NO — монооксид азота, N2О3 — сесквиоксид азота, NO2 — диоксид азота, N2O5 — гемипентаоксид азота, SО3 — триоксид серы, Fe3О4 — оксид железа (II, III).

Если элемент обладает переменной валентностью, то после слов оксид элемента в круглых скобках римскими цифрами указывают его валентность, например, оксид фосфора(V), оксид железа(III) и т.д.

Способы получения оксидов

 1. Взаимодействие простых веществ с кислородом. Многие простые вещества при нагревании на воздухе или в кислороде сгорают, образуя соответствующие оксиды:

2 Mo + 3 О2 = 2 МоО3,        4 Р + 5 О2 = 2 Р2О5.

2. Разложение оснований. Некоторые основания при нагревании теряют воду, превращаясь в оксиды металлов:

Ba(ОН)2 = BaO + Н2О,     2 Al(OH)3 = Al2O3 + 3 H2O.

Реакции протекают с различной степенью лёгкости. Так, образование оксида ртути и оксида серебра из гидроксидов этих металлов происходит уже при комнатной температуре:

Hg(OH)2 = HgO + H2O,    2 AgOH = Ag2O + H2O.

Напротив, гидроксид натрия можно перегнать при 1390 °С, без разложения.

3. Разложение кислот. Некоторые кислородсодержащие кислоты при нагревании теряют воду, превращаясь в кислотные оксиды:

Н4SiO4 = SiO2 + 2 H2O­,

4 HNO3 = 4 NO2­ + 2 H2O­ + O2­.

Иногда можно достичь удаление воды из кислородсодержащих кислот действием на них водоотнимающих средств:

2 HClO4 + P2O5 = 2 HPO3 + Cl2O7,

2 HNO3 + P2O5 = 2 HPO3 + N2O5.

Некоторые кислоты самопроизвольно теряют воду даже при низких температурах:

H2CO3 = H2O + CO2­,      H2SO3 = H2O + SO2­.

4. Разложение солей. Подавляющее большинство солей кислородсодержащих кислот при нагревании разлагается на оксид металла и кислотный оксид:

СаСО3 = CaO + СО2­,     Fe2(SO4)3 = Fe2O3 + 3 SO3­,

2 Pb(NO3)2 = 2 PbO + 4 NO2­ + O2­.

Если оксид металла термически неустойчив, то вместо оксида образуется свободный металл:

2 Ag2CO3 = 4 Ag + 2 CO2­ + O2­,

Hg(NO3)2 = Hg + 2 NO2­ + O2­.

Соли щелочных металлов отличаются высокой термической устойчивостью. Если они при нагревании всё же разлагаются, то оксиды при этом, как правило, не образуются:

2 KNO3 = 2 KNO2 + O2­, 2 KClO3 = 2 KCl + 3 O2­.

5. Разложение оксидов. Если элемент имеет переменную валентность, то его оксид с меньшим содержанием кислорода можно получить нагреванием оксида, в котором элемент проявляет более высокую степень окисления:

2 SO3 = 2 SO2 + O2, 2 N2O5 = 4 NO2 + O2,

4 CrO3 = 2Cr2O3 + 3 O2­.

И наоборот, высшие оксиды иногда удаётся получить окислением низших:

2 СО + О2 = 2 СО2, 6 PbO + O2 = 2 Pb3O4,

P2O3 + O2 = P2O5.

6. Вытеснение одних оксидов другими. Эта реакция может быть применена для получения более летучих оксидов вытеснением их менее летучими:

СаСО3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2­

CoSO4 + B2O3 = Co(BO2)2 + SO3­

Реакции протекают при высокой температуре и основаны на том, что сесквиоксид бора и диоксид кремния нелетучи и при нагревании вытесняют более летучие: диоксид углерода и триоксид серы.

7. Взаимодействие кислот, обладающих окислительными свойствами, с металлами и неметаллами. Азотная и концентрированная серная кислоты при действии восстановителей образуют оксиды, в которых азот и сера проявляют более низкую степень окисления, чем в исходных кислотах.

Cu + 4 HNO3 = Cu(NO­3)2 + 2 NO2­ + 2 H2O

C + 2 H2SO4 = CO2­ + 2 SO2­ + 2 Н2O

Пероксиды

Некоторые соединения металлов с кислородом по химическим свойствам существенно отличаются от обычных оксидов. Так, соединения Na2O2, BaO2, ZnO2 состоят из металла и кислорода, но являются не оксидами, а солями пероксида водорода (H2O2) и поэтому называются пероксидами. У пероксидов связанные друг с другом атомы кислорода образуют не очень прочную пероксидную группу -О-О-. Поэтому при действии кислот на пероксиды металлов наряду с солями образуется кислород:

            О–Na

   2 |     + 2 H2SO4 = 2 Na2SO4 + 2 H2O + O2­   

           О–Na

2 BaO2 + 4 HNO3 = 2 Ba(NO3)2 + 2 H2O + O2­

Смешанные оксиды

Смешанные оксиды представляют собой соединения оксидов с различной валентностью: FeO∙Fe2O3 (Fe3O4).

Соединения Pb2O3, Mn3O4, Fe3O4 иногда называют двойными или смешанными оксидами. Их можно также рассматривать как соли: Pb2O3 º PbPbO3 — плюмбат свинца(II) (соль свинцовой кислоты H2PbO3); Mn3O4 º Mn2MnO4 — манганит марганца(II) (соль H4MnO4); Fe3O4 º Fe(FeO2)2 — феррит железа(II) (соль НFeO2). Следовательно, в состав молекулы смешанного оксида входят атомы одного элемента в различных степенях окисления.

Соединения оксидов с водой называют гидратами оксидов. Присоединение оксидом воды не приводит к коренному изменению его химического характера, поэтому гидраты основных оксидов проявляют основные свойства, гидраты амфотерных оксидов — амфотерные, а гидраты кислотных оксидов имеют кислотные свойства.



Последнее изменение этой страницы: 2021-04-05; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.236.110.106 (0.008 с.)