Можете да закупите видео урок (запис на уебинар, 1,5 часа) и теоретичен комплект по темата „Оксиди: получаване и химични свойства“. Цената на материалите е 500 рубли. Плащане чрез системата Yandex.Money (Visa, Mastercard, MIR, Maestro) на връзката. внимание!След плащане трябва да изпратите съобщение с надпис „Оксиди“ с имейл адрес, на който можете да изпратите връзка за изтегляне и гледане на уебинара. В рамките на 24 часа след плащане на поръчката и получаване на съобщението, материалите за уебинара ще бъдат изпратени на вашата поща. Съобщението може да бъде изпратено по един от следните начини: чрез SMS, Viber или whatsapp на +7-977-834-56-28; чрез имейл: [имейл защитен] Без съобщение няма да можем да идентифицираме плащането и да ви изпратим материалите.

Химични свойства на киселинните оксиди

1. Киселинните оксиди взаимодействат с основни оксиди и основи, за да образуват соли.

В този случай правилото е поне един от оксидите трябва да съответства на силен хидроксид (киселина или основа).

Киселинните оксиди на силни и разтворими киселини взаимодействат с всички основни оксиди и основи:

SO 3 + CuO = CuSO 4

SO 3 + Cu (OH) 2 \u003d CuSO 4 + H 2 O

SO 3 + 2NaOH \u003d Na 2 SO 4 + H 2 O

SO 3 + Na 2 O \u003d Na 2 SO 4

Киселинните оксиди на неразтворимите във вода и нестабилни или летливи киселини взаимодействат само със силни основи (алкали) и техните оксиди. В този случай е възможно образуването на киселинни и основни соли, в зависимост от съотношението и състава на реагентите.

Например , натриевият оксид взаимодейства с въглероден оксид (IV), а медният оксид (II), на който съответства неразтворимата основа Cu (OH) 2, практически не взаимодейства с въглероден оксид (IV):

Na 2 O + CO 2 \u003d Na 2 CO 3

CuO + CO 2 ≠

2. Киселинните оксиди реагират с вода, за да образуват киселини.

Изключение — силициев оксид, който съответства на неразтворима силициева киселина. Оксидите, които съответстват на нестабилни киселини, по правило реагират с вода обратимо и в много малка степен.

SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4

3. Киселинните оксиди реагират с амфотерни оксиди и хидроксиди, за да образуват сол или сол и вода.

Моля, обърнете внимание, че по правило само оксиди на силни или средни киселини взаимодействат с амфотерни оксиди и хидроксиди!

Например , Серният анхидрид (серен оксид (VI)) реагира с алуминиев оксид и алуминиев хидроксид, за да образува сол - алуминиев сулфат:

3SO 3 + Al 2 O 3 \u003d Al 2 (SO 4) 3

3SO 3 + 2Al(OH) 3 \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

Но въглеродният оксид (IV), който съответства на слаба въглена киселина, вече не взаимодейства с алуминиев оксид и алуминиев хидроксид:

CO 2 + Al 2 O 3 ≠

CO 2 + Al (OH) 3 ≠

4. Киселинните оксиди взаимодействат със солите на летливите киселини.

Прилага се следното правило: в стопилката по-малко летливите киселини и техните оксиди изместват повече летливи киселини и техните оксиди от техните соли.

Например , твърдият силициев оксид SiO 2 ще измести по-летливия въглероден диоксид от калциевия карбонат, когато се слее:

CaCO 3 + SiO 2 \u003d CaSiO 3 + CO 2

5. Киселинните оксиди са способни да проявяват окислителни свойства.

обикновено, оксиди на елементи в най-висока степен на окисление - типични (SO 3, N 2 O 5, CrO 3 и др.). Силни окислителни свойства проявяват и някои елементи с междинна степен на окисление (NO 2 и други).

6. Възстановяващи свойства.

Редуциращи свойства, като правило, се проявяват от оксиди на елементи в междинно състояние на окисление(CO, NO, SO 2 и т.н.). В същото време те се окисляват до най-високото или най-близкото стабилно състояние на окисление.

Например , серен оксид (IV) се окислява от кислород до серен оксид (VI):

2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3

Оксидите са неорганични съединения, състоящи се от два химични елемента, единият от които е кислород в степен на окисление -2. единственият неокисляващият елемент е флуорът, който се свързва с кислорода, за да образува кислороден флуорид. Това е така, защото флуорът е по-електроотрицателен елемент от кислорода.

Този клас съединения е много често срещан. Всеки ден човек се сблъсква с различни оксиди в ежедневието. Водата, пясъкът, въглеродният диоксид, който издишваме, изгорелите газове на колите, ръждата са примери за оксиди.

Класификация на оксидите

Всички оксиди, според способността им да образуват соли, могат да бъдат разделени на две групи:

1. Солеобразуващиоксиди (CO 2, N 2 O 5, Na 2 O, SO 3 и др.)
2. Необразуващи солиоксиди (CO, N 2 O, SiO, NO и др.)

От своя страна солеобразуващите оксиди се разделят на 3 групи:

• Основни оксиди- (метални оксиди - Na 2 O, CaO, CuO и др.)
• Киселинни оксиди- (Неметални оксиди, както и метални оксиди в степен на окисление V-VII - Mn 2 O 7, CO 2, N 2 O 5, SO 2, SO 3 и др.)
• (Метални оксиди със степен на окисление III-IV, както и ZnO, BeO, SnO, PbO)

Тази класификация се основава на проявата на определени химични свойства чрез оксиди. Така, основните оксиди съответстват на основите, а киселинните оксиди съответстват на киселините. Киселинните оксиди реагират с основни оксиди, за да образуват съответната сол, сякаш основата и киселината, съответстващи на тези оксиди, са реагирали: по същия начин, амфотерните оксиди съответстват на амфотерните основи, който може да проявява както киселинни, така и основни свойства: Химическите елементи, проявяващи различни степени на окисление, могат да образуват различни оксиди. За да се направи разлика между оксидите на такива елементи, след името на оксидите валентността е посочена в скоби.

CO 2 - въглероден окис (IV)

N 2 O 3 - азотен оксид (III)

Физични свойства на оксидите

Оксидите са много разнообразни по своите физични свойства. Те могат да бъдат както течности (H 2 O), така и газове (CO 2, SO 3) или твърди вещества (Al 2 O 3, Fe 2 O 3). В същото време основните оксиди като правило са твърди вещества. Оксидите също имат най-разнообразен цвят - от безцветен (H 2 O, CO) и бял (ZnO, TiO 2) до зелен (Cr 2 O 3) и дори черен (CuO).

• Основни оксиди

Някои оксиди реагират с вода, за да образуват съответните хидроксиди (основи): Основните оксиди реагират с киселинни оксиди, за да образуват соли: Те реагират по подобен начин с киселини, но с отделяне на вода: Оксиди на метали, по-малко активни от алуминия, могат да бъдат редуцирани до метали:

• Киселинни оксиди

Киселинните оксиди реагират с вода, за да образуват киселини: Някои оксиди (например силициев оксид SiO2) не реагират с вода, така че киселините се получават по други начини.

Киселинните оксиди реагират с основни оксиди, за да образуват соли: По същия начин, с образуването на соли, киселинните оксиди реагират с основи: Ако даден оксид съответства на многоосновна киселина, тогава може да се образува и кисела сол: Нелетливи киселинни оксиди може да замени летливите оксиди в соли:

Както бе споменато по-рано, амфотерните оксиди, в зависимост от условията, могат да проявяват както киселинни, така и основни свойства. Така че те действат като основни оксиди в реакции с киселини или киселинни оксиди, с образуването на соли: И в реакции с основи или основни оксиди, те проявяват киселинни свойства:

Получаване на оксиди

Оксидите могат да бъдат получени по различни начини, ние ще дадем основните.

Повечето оксиди могат да бъдат получени чрез директно взаимодействие на кислород с химичен елемент: При изпичане или изгаряне на различни бинарни съединения: Термично разлагане на соли, киселини и основи: Взаимодействие на някои метали с вода:

Приложение на оксиди

Оксидите са изключително разпространени по целия свят и се използват както в бита, така и в индустрията. Най-важният оксид, водородният оксид, водата, направи живота възможен на Земята. Серният оксид SO 3 се използва за производство на сярна киселина, както и за обработка на храни - това увеличава срока на годност, например, на плодовете.

Железните оксиди се използват за производството на бои, производството на електроди, въпреки че повечето от железните оксиди се редуцират до метално желязо в металургията.

Калциевият оксид, известен още като негасена вар, се използва в строителството. Оксидите на цинка и титана са бели и неразтворими във вода, поради което са станали добър материал за производството на бои - бели.

Силициевият оксид SiO 2 е основният компонент на стъклото. Хромният оксид Cr 2 O 3 се използва за производството на цветни зелени стъкла и керамика и поради високите си якостни свойства за полиране на продукти (под формата на GOI паста).

Въглеродният окис CO 2 , който всички живи организми отделят при дишане, се използва за гасене на пожар, а също и под формата на сух лед за охлаждане на нещо.

Оксидинаричат ​​се сложни вещества, съставът на молекулите на които включва кислородни атоми в степен на окисление - 2 и някой друг елемент.

може да се получи чрез директно взаимодействие на кислород с друг елемент или индиректно (например чрез разлагане на соли, основи, киселини). При нормални условия оксидите са в твърдо, течно и газообразно състояние, този тип съединения са много разпространени в природата. Оксидите се намират в земната кора. Ръждата, пясъкът, водата, въглеродният диоксид са оксиди.

Биват солеобразуващи и несолеобразуващи.

Солеобразуващи оксиди- Това са оксиди, които образуват соли в резултат на химични реакции. Това са оксиди на метали и неметали, които при взаимодействие с вода образуват съответните киселини, а при взаимодействие с основи - съответните киселинни и нормални соли. Например,медният оксид (CuO) е солеобразуващ оксид, тъй като например, когато реагира със солна киселина (HCl), се образува сол:

CuO + 2HCl → CuCl 2 + H 2 O.

В резултат на химични реакции могат да се получат други соли:

CuO + SO 3 → CuSO 4.

Несолеобразуващи оксидинаречени оксиди, които не образуват соли. Пример е CO, N2O, NO.

Солеобразуващите оксиди от своя страна са 3 вида: основни (от думата « база » ), кисели и амфотерни.

Основни оксидинаричат ​​се такива метални оксиди, които съответстват на хидроксиди, принадлежащи към класа на основите. Основните оксиди включват, например, Na 2 O, K 2 O, MgO, CaO и др.

Химични свойства на основните оксиди

1. Водоразтворимите основни оксиди реагират с вода, за да образуват основи:

Na 2 O + H 2 O → 2NaOH.

2. Взаимодействат с киселинни оксиди, образувайки съответните соли

Na 2 O + SO 3 → Na 2 SO 4.

3. Реагирайте с киселини, за да образувате сол и вода:

CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O.

4. Реагирайте с амфотерни оксиди:

Li 2 O + Al 2 O 3 → 2LiAlO 2 .

Ако вторият елемент в състава на оксидите е неметал или метал с по-висока валентност (обикновено проявява от IV до VII), тогава такива оксиди ще бъдат киселинни. Киселинните оксиди (киселинни анхидриди) са оксиди, които съответстват на хидроксиди, принадлежащи към класа на киселините. Това е например CO 2, SO 3, P 2 O 5, N 2 O 3, Cl 2 O 5, Mn 2 O 7 и др. Киселинните оксиди се разтварят във вода и алкали, образувайки сол и вода.

Химични свойства на киселинните оксиди

1. Взаимодействат с вода, образувайки киселина:

SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4.

Но не всички киселинни оксиди реагират директно с вода (SiO 2 и други).

2. Реагирайте с базирани оксиди, за да образувате сол:

CO 2 + CaO → CaCO 3

3. Взаимодействат с алкали, образувайки сол и вода:

CO 2 + Ba (OH) 2 → BaCO 3 + H 2 O.

Част амфотерен оксидвключва елемент, който има амфотерни свойства. Амфотерността се разбира като способността на съединенията да проявяват киселинни и основни свойства в зависимост от условията.Например, цинковият оксид ZnO може да бъде както основа, така и киселина (Zn(OH) 2 и H 2 ZnO 2). Амфотерността се изразява в това, че в зависимост от условията амфотерните оксиди проявяват основни или киселинни свойства.

Химични свойства на амфотерните оксиди

1. Взаимодействат с киселини, за да образуват сол и вода:

ZnO + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 O.

2. Реагирайте с твърди алкали (по време на синтез), образувайки в резултат на реакцията сол - натриев цинкат и вода:

ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O.

Когато цинковият оксид взаимодейства с алкален разтвор (същия NaOH), възниква друга реакция:

ZnO + 2 NaOH + H 2 O => Na 2.

Координационно число - характеристика, която определя броя на най-близките частици: атоми или йони в молекула или кристал. Всеки амфотерен метал има свое собствено координационно число. За Be и Zn е 4; За и А1 е 4 или 6; За и Cr е 6 или (много рядко) 4;

Амфотерните оксиди обикновено не се разтварят във вода и не реагират с нея.

Имате ли някакви въпроси? Искате ли да знаете повече за оксидите?
За да получите помощ от учител -.
Първият урок е безплатен!

blog.site, при пълно или частично копиране на материала е необходима връзка към източника.

Оксидите, тяхната класификация и свойства са в основата на такава важна наука като химията. Те започват да учат през първата година на обучение по химия. В такива точни науки като математика, физика и химия целият материал е взаимосвързан, поради което неусвояването на материала води до неразбиране на нови теми. Ето защо е много важно да разберете темата за оксидите и да я навигирате напълно. Днес ще се опитаме да поговорим за това по-подробно.

Какво представляват оксидите?

Оксидите, тяхната класификация и свойства - това е, което трябва да се разбере от първостепенно значение. И така, какво представляват оксидите? Помните ли това от училищната програма?

Оксидите (или оксидите) са бинарни съединения, които включват атоми на електроотрицателен елемент (по-малко електроотрицателен от кислорода) и кислород със степен на окисление -2.

Оксидите са невероятно често срещани вещества на нашата планета. Примери за оксидно съединение са вода, ръжда, някои багрила, пясък и дори въглероден диоксид.

Образуване на оксид

Оксидите могат да бъдат получени по различни начини. Образуването на оксиди се изучава и от такава наука като химията. Оксидите, тяхната класификация и свойства - това е, което учените трябва да знаят, за да разберат как се е образувал този или онзи оксид. Например, те могат да бъдат получени чрез директно свързване на кислороден атом (или атоми) с химичен елемент - това е взаимодействието на химичните елементи. Съществува обаче и индиректно образуване на оксиди, това е, когато оксидите се образуват при разлагането на киселини, соли или основи.

Класификация на оксидите

Оксидите и тяхната класификация зависят от това как са се образували. Според класификацията си оксидите се разделят само на две групи, първата от които е солеобразуваща, а втората е несолеобразуваща. Така че, нека разгледаме по-отблизо и двете групи.

Солеобразуващите оксиди са доста голяма група, която се разделя на амфотерни, киселинни и основни оксиди. В резултат на всяка химическа реакция солеобразуващите оксиди образуват соли. По правило съставът на солеобразуващите оксиди включва елементи от метали и неметали, които в резултат на химическа реакция с вода образуват киселини, но при взаимодействие с основи образуват съответните киселини и соли.

Несолеобразуващите оксиди са оксиди, които не образуват соли в резултат на химическа реакция. Примери за такива оксиди са въглеродът.

Амфотерни оксиди

Оксидите, тяхната класификация и свойства са много важни понятия в химията. Солеобразуващите съединения включват амфотерни оксиди.

Амфотерните оксиди са оксиди, които могат да проявяват основни или киселинни свойства в зависимост от условията на химичните реакции (показват амфотерност). Такива оксиди се образуват от преходни метали (мед, сребро, злато, желязо, рутений, волфрам, рутерфордий, титан, итрий и много други). Амфотерните оксиди реагират със силни киселини и в резултат на химическа реакция образуват соли на тези киселини.

Киселинни оксиди

Или анхидридите са такива оксиди, които при химични реакции проявяват и също образуват киселини, съдържащи кислород. Анхидридите винаги се образуват от типични неметали, както и от някои преходни химични елементи.

Оксидите, тяхната класификация и химични свойства са важни понятия. Например, киселинните оксиди имат напълно различни химични свойства от амфотерните. Например, когато анхидрид взаимодейства с вода, се образува съответната киселина (изключение прави SiO2 - анхидридите взаимодействат с алкали и в резултат на такива реакции се отделят вода и сода. При взаимодействие с се образува сол.

Основни оксиди

Основните (от думата "основа") оксиди са оксиди на химичните елементи на металите със степен на окисление +1 или +2. Те включват алкални, алкалоземни метали, както и химичния елемент магнезий. Основните оксиди се различават от другите по това, че могат да реагират с киселини.

Основните оксиди взаимодействат с киселини, за разлика от киселинните оксиди, както и с основи, вода и други оксиди. В резултат на тези реакции по правило се образуват соли.

Свойства на оксидите

Ако внимателно проучите реакциите на различни оксиди, можете независимо да направите изводи за това какви химични свойства са надарени с оксидите. Общото химично свойство на абсолютно всички оксиди е редокс процесът.

Въпреки това, всички оксиди са различни един от друг. Класификацията и свойствата на оксидите са две свързани теми.

Несолеобразуващи оксиди и техните химични свойства

Несолеобразуващите оксиди са група оксиди, които не проявяват нито киселинни, нито основни, нито амфотерни свойства. В резултат на химични реакции с несолеобразуващи оксиди не се образуват соли. Преди това такива оксиди се наричаха не солеобразуващи, а безразлични и безразлични, но такива имена не съответстват на свойствата на несолеобразуващите оксиди. Според свойствата си тези оксиди са доста способни на химични реакции. Но има много малко несолеобразуващи оксиди; те се образуват от едновалентни и двувалентни неметали.

Солеобразуващите оксиди могат да се получат от несолеобразуващи оксиди в резултат на химическа реакция.

Номенклатура

Почти всички оксиди обикновено се наричат ​​така: думата "оксид", последвана от името на химичния елемент в родителен падеж. Например, Al2O3 е алуминиев оксид. На химически език този оксид се чете така: алуминий 2 o 3. Някои химически елементи, като медта, могат да имат няколко степени на окисление, съответно оксидите също ще бъдат различни. Тогава CuO оксидът е меден (две) оксид, тоест със степен на окисление 2, а Cu2O оксидът е меден (три) оксид, който има степен на окисление 3.

Но има и други имена на оксиди, които се отличават с броя на кислородните атоми в съединението. Моноксид или монооксид е оксид, който съдържа само един кислороден атом. Диоксидите са онези оксиди, които съдържат два кислородни атома, както е посочено от префикса "ди". Триоксидите са онези оксиди, които вече съдържат три кислородни атома. Имена като монооксид, диоксид и триоксид вече са остарели, но често се срещат в учебници, книги и други ръководства.

Има и така наречените тривиални имена на оксиди, тоест тези, които са се развили исторически. Например CO е оксидът или монооксидът на въглерода, но дори химиците най-често наричат ​​това вещество въглероден оксид.

И така, оксидът е комбинация от кислород с химичен елемент. Основната наука, която изучава тяхното образуване и взаимодействие, е химията. Оксидите, тяхната класификация и свойства са няколко важни теми в науката за химията, без разбирането на които е невъзможно да се разбере всичко останало. Оксидите са газове, минерали и прахове. Някои оксиди трябва да се познават в детайли не само от учените, но и от обикновените хора, защото те дори могат да бъдат опасни за живота на тази земя. Оксидите са много интересна и доста лесна тема. Оксидните съединения са много често срещани в ежедневието.

Преди да започнем да говорим за химичните свойства на оксидите, трябва да запомним, че всички оксиди са разделени на 4 вида, а именно основни, киселинни, амфотерни и необразуващи сол. За да определите вида на всеки оксид, първо трябва да разберете дали оксидът на метала или неметала е пред вас и след това да използвате алгоритъма (трябва да го научите!), Представен в следната таблица :

неметален оксид	метален оксид
1) Неметална степен на окисление +1 или +2 Заключение: несолеобразуващ оксид Изключение: Cl 2 O не е несолеобразуващ оксид	1) Степен на окисление на метала +1 или +2 Заключение: металният оксид е основен Изключение: BeO, ZnO и PbO не са основни оксиди
2) Степента на окисление е по-голяма или равна на +3 Заключение: киселинен оксид Изключение: Cl 2 O е киселинен оксид, въпреки степента на окисление на хлор +1	2) Степен на окисление на метала +3 или +4 Заключение: амфотерен оксид Изключение: BeO, ZnO и PbO са амфотерни въпреки степента на окисление +2 на металите 3) Степен на окисление на метала +5, +6, +7 Заключение: киселинен оксид

В допълнение към видовете оксиди, посочени по-горе, ние също така въвеждаме още два подтипа основни оксиди, въз основа на тяхната химична активност, а именно активни основни оксидии неактивни основни оксиди.

• Да се активни основни оксидиДа вземем предвид оксиди на алкални и алкалоземни метали (всички елементи от групи IA и IIA, с изключение на водород H, берилий Be и магнезий Mg). Например Na 2 O, CaO, Rb 2 O, SrO и др.
• Да се неактивни основни оксидище присвоим всички основни оксиди, които не са включени в списъка активни основни оксиди. Например FeO, CuO, CrO и др.

Логично е да се предположи, че активните основни оксиди често влизат в онези реакции, които не влизат в нискоактивни.
Трябва да се отбележи, че въпреки факта, че водата всъщност е оксид на неметал (H 2 O), нейните свойства обикновено се разглеждат изолирано от свойствата на други оксиди. Това се дължи на нейното специфично огромно разпространение в света около нас и следователно в повечето случаи водата не е реагент, а среда, в която могат да протичат безброй химични реакции. Въпреки това, той често участва пряко в различни трансформации, по-специално някои групи оксиди реагират с него.

Какви оксиди реагират с вода?

От всички оксиди с вода реагират само:
1) всички активни основни оксиди (оксиди на алкални метали и алкалоземни метали);
2) всички киселинни оксиди, с изключение на силициев диоксид (SiO 2);

тези. От изложеното следва, че с вода точно не реагирайте:
1) всички нискоактивни основни оксиди;
2) всички амфотерни оксиди;
3) несолеобразуващи оксиди (NO, N 2 O, CO, SiO).

Способността да определите кои оксиди могат да реагират с вода, дори без да можете да напишете съответните реакционни уравнения, вече ви позволява да получавате точки за някои въпроси от тестовата част на изпита.

Сега да видим как в края на краищата определени оксиди реагират с вода, т.е. научете как да напишете съответните уравнения на реакцията.

Активни основни оксиди, реагирайки с вода, образуват съответните си хидроксиди. Спомнете си, че съответният метален оксид е хидроксидът, който съдържа метала в същото състояние на окисление като оксида. Така например, когато активните основни оксиди K + 1 2 O и Ba + 2 O реагират с вода, се образуват съответните хидроксиди K + 1 OH и Ba + 2 (OH) 2:

K 2 O + H 2 O \u003d 2KOH- калиев хидроксид

BaO + H 2 O \u003d Ba (OH) 2– бариев хидроксид

Всички хидроксиди, съответстващи на активни основни оксиди (оксиди на алкални метали и алкалоземни метали), са алкали. Алкалите са всички водоразтворими метални хидроксиди, както и слабо разтворимият калциев хидроксид Ca (OH) 2 (по изключение).

Взаимодействието на киселинни оксиди с вода, както и реакцията на активни основни оксиди с вода, води до образуването на съответните хидроксиди. Само при киселинните оксиди те съответстват не на основни, а на киселинни хидроксиди, по-често наричани кислородни киселини. Спомнете си, че съответният киселинен оксид е кислородсъдържаща киселина, която съдържа киселинообразуващ елемент в същата степен на окисление като в оксида.

Така, ако например искаме да напишем уравнението за взаимодействието на киселия оксид SO 3 с вода, първо трябва да си припомним основните киселини, съдържащи сяра, изучавани в училищната програма. Това са сероводород H 2 S, сярна H 2 SO 3 и сярна H 2 SO 4 киселини. Хидросулфидната киселина H 2 S, както лесно можете да видите, не е кислородсъдържаща, така че нейното образуване по време на взаимодействието на SO 3 с вода може да бъде незабавно изключено. От киселините H 2 SO 3 и H 2 SO 4, сярата в степен на окисление +6, както в оксид SO 3, съдържа само сярна киселина H 2 SO 4. Следователно тя ще се образува при реакцията на SO 3 с вода:

H 2 O + SO 3 \u003d H 2 SO 4

По същия начин, оксидът N 2 O 5, съдържащ азот в степен на окисление +5, реагирайки с вода, образува азотна киселина HNO 3, но в никакъв случай азотист HNO 2, тъй като в азотната киселина степента на окисление на азота, както в N 2 O 5 , равен на +5, а в азотен - +3:

N +5 2 O 5 + H 2 O \u003d 2HN +5 O 3

Взаимодействие на оксидите един с друг

На първо място, необходимо е ясно да се разбере фактът, че сред солеобразуващите оксиди (киселинни, основни, амфотерни) почти никога не възникват реакции между оксиди от един и същи клас, т.е. В по-голямата част от случаите взаимодействието е невъзможно:

1) основен оксид + основен оксид ≠

2) киселинен оксид + киселинен оксид ≠

3) амфотерен оксид + амфотерен оксид ≠

Докато взаимодействието между оксиди, принадлежащи към различни типове, е почти винаги възможно, т.е. почти винаги потокреакции между:

1) основен оксид и киселинен оксид;

2) амфотерен оксид и киселинен оксид;

3) амфотерен оксид и основен оксид.

В резултат на всички подобни взаимодействия продуктът винаги е средна (нормална) сол.

Нека разгледаме всички тези двойки взаимодействия по-подробно.

В резултат на взаимодействие:

Me x O y + киселинен оксид,където Me x O y - метален оксид (основен или амфотерен)

се образува сол, състояща се от металния катион Me (от първоначалния Me x O y) и киселинния остатък на киселината, съответстващ на киселинния оксид.

Например, нека се опитаме да напишем уравненията на взаимодействието за следните двойки реагенти:

Na 2 O + P 2 O 5и Al 2 O 3 + SO 3

В първата двойка реагенти виждаме основен оксид (Na 2 O) и киселинен оксид (P 2 O 5). Във втория - амфотерен оксид (Al 2 O 3) и киселинен оксид (SO 3).

Както вече беше споменато, в резултат на взаимодействието на основен/амфотерен оксид с киселинен се образува сол, състояща се от метален катион (от първоначалния основен/амфотерен оксид) и киселинен остатък на киселината, съответстващ на оригинален киселинен оксид.

По този начин взаимодействието на Na 2 O и P 2 O 5 трябва да образува сол, състояща се от Na + катиони (от Na 2 O) и киселинния остатък PO 4 3-, тъй като оксидът P +5 2 O 5 съответства на киселината H 3 P +5 O 4 . Тези. В резултат на това взаимодействие се образува натриев фосфат:

3Na 2 O + P 2 O 5 \u003d 2Na 3 PO 4- натриев фосфат

От своя страна взаимодействието на Al 2 O 3 и SO 3 трябва да образува сол, състояща се от Al 3+ катиони (от Al 2 O 3) и киселинния остатък SO 4 2-, тъй като оксидът S +6 O 3 съответства на киселина H 2 S +6 O 4 . Така в резултат на тази реакция се получава алуминиев сулфат:

Al 2 O 3 + 3SO 3 \u003d Al 2 (SO 4) 3- алуминиев сулфат

По-специфично е взаимодействието между амфотерни и основни оксиди. Тези реакции протичат при високи температури, като протичането им е възможно поради факта, че амфотерният оксид всъщност поема ролята на киселинния. В резултат на това взаимодействие се образува сол със специфичен състав, състояща се от метален катион, който образува първоначалния основен оксид и "киселинен остатък" / анион, който включва метала от амфотерния оксид. Формулата на такъв "киселинен остатък" / анион в обща форма може да бъде написана като MeO 2 x -, където Me е метал от амфотерен оксид и x = 2 в случай на амфотерни оксиди с обща формула под формата Me + 2 O (ZnO, BeO, PbO) и x = 1 - за амфотерни оксиди с общата формула на формата Me +3 2 O 3 (например Al 2 O 3, Cr 2 O 3 и Fe 2 O 3 ).

Нека се опитаме да напишем като пример уравненията на взаимодействието

ZnO + Na 2 Oи Al 2 O 3 + BaO

В първия случай ZnO е амфотерен оксид с обща формула Me +2 O, а Na 2 O е типичен основен оксид. Съгласно горното, в резултат на тяхното взаимодействие трябва да се образува сол, състояща се от метален катион, образуващ основен оксид, т.е. в нашия случай Na + (от Na 2 O) и "киселинен остатък" / анион с формулата ZnO 2 2-, тъй като амфотерният оксид има обща формула под формата Me + 2 O. По този начин формулата на получената сол, при условие на електрическа неутралност на една от нейните структурни единици ("молекули") ще изглежда като Na 2 ZnO 2:

ZnO + Na 2 O = да се=> Na 2 ZnO 2

В случай на взаимодействаща двойка реагенти Al 2 O 3 и BaO, първото вещество е амфотерен оксид с обща формула под формата Me +3 2 O 3, а второто е типичен основен оксид. В този случай се образува сол, съдържаща метален катион от основния оксид, т.е. Ba 2+ (от BaO) и "киселинен остатък"/анион AlO 2 - . Тези. формулата на получената сол, при спазване на условието за електрическа неутралност на една от нейните структурни единици („молекули“), ще има формата Ba (AlO 2) 2, а самото уравнение на взаимодействието ще бъде написано като:

Al 2 O 3 + BaO = да се=> Ba (AlO 2) 2

Както писахме по-горе, реакцията почти винаги протича:

Me x O y + киселинен оксид,

където Me x O y е или основен, или амфотерен метален оксид.

Все пак трябва да се запомнят два "претенциозни" киселинни оксида - въглероден диоксид (CO 2) и серен диоксид (SO 2). Тяхната „претенциозност“ се крие във факта, че въпреки очевидните киселинни свойства, активността на CO 2 и SO 2 не е достатъчна за взаимодействието им с нискоактивни основни и амфотерни оксиди. От металните оксиди те реагират само с активни основни оксиди(оксиди на алкални и алкалоземни метали). Така например Na 2 O и BaO, като активни основни оксиди, могат да реагират с тях:

CO 2 + Na 2 O \u003d Na 2 CO 3

SO 2 + BaO = BaSO 3

Докато CuO и Al 2 O 3 оксиди, които не са свързани с активни основни оксиди, не реагират с CO 2 и SO 2:

CO 2 + CuO ≠

CO 2 + Al 2 O 3 ≠

SO 2 + CuO ≠

SO 2 + Al 2 O 3 ≠

Взаимодействие на оксиди с киселини

Основните и амфотерните оксиди реагират с киселини. Това образува соли и вода:

FeO + H 2 SO 4 \u003d FeSO 4 + H 2 O

Несолещите оксиди изобщо не реагират с киселини, а киселинните оксиди в повечето случаи не реагират с киселини.

Кога киселинният оксид реагира с киселина?

Когато решавате частта от изпита с варианти за отговор, трябва условно да приемете, че киселинните оксиди не реагират нито с киселинни оксиди, нито с киселини, с изключение на следните случаи:

1) силициевият диоксид, като киселинен оксид, реагира с флуороводородна киселина, разтваряйки се в нея. По-специално, благодарение на тази реакция стъклото може да се разтвори във флуороводородна киселина. В случай на излишък на HF уравнението на реакцията има формата:

SiO 2 + 6HF \u003d H 2 + 2H 2 O,

и при липса на HF:

SiO 2 + 4HF \u003d SiF 4 + 2H 2 O

2) SO 2, като киселинен оксид, лесно реагира с хидросулфидна киселина H 2 S според типа съпропорциониране:

S +4 O 2 + 2H 2 S -2 \u003d 3S 0 + 2H 2 O

3) Фосфорен (III) оксид P 2 O 3 може да реагира с окислителни киселини, които включват концентрирана сярна киселина и азотна киселина с всякаква концентрация. В този случай степента на окисление на фосфора се увеличава от +3 до +5:

P2O3	+	2H2SO4	+	H2O	=да се=>	2SO2	+	2H3PO4
		(конц.)

3 P2O3	+	4HNO 3	+	7 H2O	=да се=>	4НЕ	+	6 H3PO4
		(разб.)

2HNO 3	+	3SO2	+	2H2O	=да се=>	3H2SO4	+	2НЕ
(разб.)

Взаимодействие на оксиди с метални хидроксиди

Киселинните оксиди реагират с метални хидроксиди, както основни, така и амфотерни. В този случай се образува сол, състояща се от метален катион (от първоначалния метален хидроксид) и киселинен остатък на киселината, съответстващ на киселинния оксид.

SO 3 + 2NaOH \u003d Na 2 SO 4 + H 2 O

Киселинните оксиди, които съответстват на многоосновните киселини, могат да образуват както нормални, така и киселинни соли с алкали:

CO 2 + 2NaOH \u003d Na 2 CO 3 + H 2 O

CO 2 + NaOH = NaHCO 3

P 2 O 5 + 6KOH \u003d 2K 3 PO 4 + 3H 2 O

P 2 O 5 + 4KOH \u003d 2K 2 HPO 4 + H 2 O

P 2 O 5 + 2KOH + H 2 O \u003d 2KH 2 PO 4

"Придирчивите" оксиди CO 2 и SO 2, чиято активност, както вече беше споменато, не е достатъчна за реакцията им с нискоактивни основни и амфотерни оксиди, въпреки това реагират с повечето метални хидроксиди, съответстващи на тях. По-точно, въглеродният диоксид и серният диоксид взаимодействат с неразтворимите хидроксиди под формата на тяхната суспензия във вода. В този случай само основни относноочевидни соли, наречени хидроксокарбонати и хидроксосулфити, и образуването на средни (нормални) соли е невъзможно:

2Zn(OH) 2 + CO 2 = (ZnOH) 2 CO 3 + H 2 O(в разтвор)

2Cu(OH) 2 + CO 2 = (CuOH) 2 CO 3 + H 2 O(в разтвор)

Въпреки това, с метални хидроксиди в степен на окисление +3, например, като Al (OH) 3, Cr (OH) 3 и т.н., въглеродният диоксид и серният диоксид изобщо не реагират.

Трябва да се отбележи и специалната инертност на силициевия диоксид (SiO 2), който най-често се среща в природата под формата на обикновен пясък. Този оксид е кисел, но сред металните хидроксиди той може да реагира само с концентрирани (50-60%) разтвори на основи, както и с чисти (твърди) основи по време на синтез. В този случай се образуват силикати:

2NaOH + SiO 2 = да се=> Na 2 SiO 3 + H 2 O

Амфотерните оксиди от метални хидроксиди реагират само с алкали (хидроксиди на алкални и алкалоземни метали). В този случай при провеждане на реакцията във водни разтвори се образуват разтворими комплексни соли:

ZnO + 2NaOH + H 2 O \u003d Na 2- натриев тетрахидроксоцинкат

BeO + 2NaOH + H 2 O \u003d Na 2- натриев тетрахидроксобериллат

Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O \u003d 2Na- натриев тетрахидроксоалуминат

Cr 2 O 3 + 6NaOH + 3H 2 O \u003d 2Na 3- натриев хексахидроксохромат (III)

И когато същите тези амфотерни оксиди се слеят с алкали, се получават соли, състоящи се от катион на алкален или алкалоземен метал и анион от типа MeO 2 x, където х= 2 в случай на амфотерен оксид тип Me +2 O и х= 1 за амфотерен оксид под формата Me 2 +2 O 3:

ZnO + 2NaOH = да се=> Na 2 ZnO 2 + H 2 O

BeO + 2NaOH = да се=> Na 2 BeO 2 + H 2 O

Al 2 O 3 + 2NaOH \u003d да се=> 2NaAlO 2 + H 2 O

Cr 2 O 3 + 2NaOH \u003d да се=> 2NaCrO 2 + H 2 O

Fe 2 O 3 + 2NaOH \u003d да се=> 2NaFeO 2 + H 2 O

Трябва да се отбележи, че солите, получени чрез сливане на амфотерни оксиди с твърди основи, могат лесно да бъдат получени от разтвори на съответните комплексни соли чрез тяхното изпаряване и последващо калциниране:

Na 2 = да се=> Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O

Na = да се=> NaAlO 2 + 2H 2 O

Взаимодействие на оксиди със средни соли

Най-често средните соли не реагират с оксиди.

Трябва обаче да научите следните изключения от това правило, които често се срещат на изпита.

Едно от тези изключения е, че амфотерните оксиди, както и силициевият диоксид (SiO 2), когато се слеят със сулфити и карбонати, изместват серен (SO 2 ) и въглероден диоксид (CO 2 ) газове съответно от последните. Например:

Al 2 O 3 + Na 2 CO 3 \u003d да се=> 2NaAlO 2 + CO 2

SiO 2 + K 2 SO 3 \u003d да се=> K 2 SiO 3 + SO 2

Също така реакциите на оксиди със соли могат условно да се припишат на взаимодействието на серен диоксид и въглероден диоксид с водни разтвори или суспензии на съответните соли - сулфити и карбонати, което води до образуването на киселинни соли:

Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d 2NaHCO 3

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d Ca (HCO 3) 2

Също така, серният диоксид, когато преминава през водни разтвори или суспензии на карбонати, измества въглеродния диоксид от тях поради факта, че сярната киселина е по-силна и по-стабилна киселина от въглеродната киселина:

K 2 CO 3 + SO 2 \u003d K 2 SO 3 + CO 2

OVR, включващ оксиди

Възстановяване на оксиди на метали и неметали

Точно както металите могат да реагират със солеви разтвори на по-малко активни метали, измествайки последните в тяхната свободна форма, металните оксиди също могат да реагират с по-активни метали при нагряване.

Спомнете си, че можете да сравните активността на металите или като използвате серията активност от метали, или, ако един или два метала не са едновременно в серията активност, чрез тяхната позиция един спрямо друг в периодичната таблица: по-ниската и спрямо остави метала, толкова по-активен е той. Също така е полезно да запомните, че всеки метал от семейството SM и SHM винаги ще бъде по-активен от метал, който не е представител на SHM или SHM.

По-специално, методът на алуминотермия, използван в индустрията за получаване на такива трудни за възстановяване метали като хром и ванадий, се основава на взаимодействието на метал с оксид на по-малко активен метал:

Cr 2 O 3 + 2Al = да се=> Al 2 O 3 + 2Cr

По време на процеса на алуминотермия се генерира огромно количество топлина, като температурата на реакционната смес може да достигне повече от 2000 o C.

Също така, оксидите на почти всички метали, които са в серията активност вдясно от алуминия, могат да бъдат редуцирани до свободни метали с водород (H 2), въглерод (C) и въглероден оксид (CO) при нагряване. Например:

Fe 2 O 3 + 3CO = да се=> 2Fe + 3CO 2

CuO+C= да се=> Cu + CO

FeO + H 2 \u003d да се=> Fe + H 2 O

Трябва да се отбележи, че ако металът може да има няколко степени на окисление, при липса на използвания редуциращ агент е възможно и непълно редуциране на оксиди. Например:

Fe 2 O 3 + CO =към=> 2FeO + CO 2

4CuO+C= да се=> 2Cu 2 O + CO 2

Оксиди на активни метали (алкални, алкалоземни, магнезиеви и алуминиеви) с водород и въглероден окис не реагирайте.

Въпреки това, оксидите на активните метали реагират с въглерода, но по различен начин от оксидите на по-малко активните метали.

В рамките на програмата USE, за да не се бърка, трябва да се има предвид, че в резултат на реакцията на активни метални оксиди (до Al включително) с въглерод, образуването на свободен алкален метал, алкалоземен метал, Mg, а също и Al е невъзможно. В такива случаи се образуват метален карбид и въглероден окис. Например:

2Al 2 O 3 + 9C \u003d да се=> Al 4 C 3 + 6CO

CaO + 3C = да се=> CaC2 + CO

Неметалните оксиди често могат да бъдат редуцирани от метали до свободни неметали. Така например въглеродните и силициевите оксиди при нагряване реагират с алкални, алкалоземни метали и магнезий:

CO 2 + 2Mg = да се=> 2MgO + C

SiO2 + 2Mg = да се=> Si + 2MgO

При излишък на магнезий, последното взаимодействие също може да доведе до образуването магнезиев силицид Mg2Si:

SiO 2 + 4Mg = да се=> Mg 2 Si + 2MgO

Азотните оксиди могат да бъдат редуцирани относително лесно дори с по-малко активни метали, като цинк или мед:

Zn + 2NO = да се=> ZnO + N 2

NO 2 + 2Cu = да се=> 2CuO + N 2

Взаимодействие на оксиди с кислород

За да можете да отговорите на въпроса дали някой оксид реагира с кислород (O 2) в задачите от реалния изпит, първо трябва да запомните, че оксидите, които могат да реагират с кислорода (от тези, които можете да срещнете на самият изпит) може да образува само химични елементи от списъка:

Оксидите на всички други химични елементи, срещани в реалната УПОТРЕБА, реагират с кислорода няма да (!).

За по-визуално удобно запаметяване на горния списък с елементи, по мое мнение, следната илюстрация е удобна:

Всички химични елементи, способни да образуват оксиди, които реагират с кислород (от тези, които се срещат в изпита)

На първо място, сред изброените елементи трябва да се има предвид азотът N, т.к. съотношението на неговите оксиди към кислорода се различава значително от оксидите на останалите елементи в горния списък.

Трябва ясно да се помни, че общо азотът е способен да образува пет оксида, а именно:

От всички азотни оксиди, кислородът може да реагира самоНЕ. Тази реакция протича много лесно, когато NO се смеси както с чист кислород, така и с въздух. В този случай се наблюдава бърза промяна в цвета на газа от безцветен (NO) до кафяв (NO 2):

2НЕ	+	O2	=	2НЕ 2
безцветен				кафяво

За да отговоря на въпроса - някой оксид на някой друг от горните химични елементи реагира ли с кислорода (т.е. ОТ,Si, П, С, Cu, Мн, Fe, Кр) — На първо място, трябва да ги запомните основенстепен на окисление (CO). Ето ги и тях :

След това трябва да запомните факта, че от възможните оксиди на горните химични елементи, само тези, които съдържат елемента в минималните, сред горните степени на окисление, ще реагират с кислорода. В този случай степента на окисление на елемента се повишава до най-близката възможна положителна стойност:

елемент	Съотношението на неговите оксидикъм кислорода
ОТ	Минималното сред основните положителни степени на окисление на въглерода е +2 , а най-близкият положителен до него е +4 . Така само CO реагира с кислорода от оксидите C +2 O и C +4 O 2. В този случай реакцията протича: 2C +2 O + O 2 = да се=> 2C+4O2 CO 2 + O 2 ≠- реакцията е принципно невъзможна, т.к +4 е най-високата степен на окисление на въглерода.
Si	Минималното сред основните положителни степени на окисление на силиция е +2, а най-близкото положително до него е +4. Така само SiO реагира с кислорода от оксидите Si +2 O и Si +4 O 2 . Поради някои характеристики на оксидите SiO и SiO 2, само част от силициевите атоми в оксида Si + 2 O могат да бъдат окислени. в резултат на взаимодействието му с кислорода се образува смесен оксид, съдържащ както силиций в степен на окисление +2, така и силиций в степен на окисление +4, а именно Si 2 O 3 (Si +2 O Si +4 O 2): 4Si +2 O + O 2 \u003d да се=> 2Si +2, +4 2 O 3 (Si +2 O Si +4 O 2) SiO 2 + O 2 ≠- реакцията е принципно невъзможна, т.к +4 е най-високата степен на окисление на силиция.
П	Минималното сред основните положителни степени на окисление на фосфора е +3, а най-близкото положително до него е +5. Така само P 2 O 3 реагира с кислорода от оксидите P +3 2 O 3 и P +5 2 O 5 . В този случай реакцията на допълнително окисляване на фосфора с кислород протича от степен на окисление +3 до степен на окисление +5: P +3 2 O 3 + O 2 = да се=> P +5 2 O 5 P +5 2 O 5 + O 2 ≠- реакцията е принципно невъзможна, т.к +5 е най-високата степен на окисление на фосфора.
С	Минималното сред основните положителни степени на окисление на сярата е +4, а най-близкото положително до него по стойност е +6. Така само SO 2 реагира с кислород от оксиди S +4 O 2, S +6 O 3 . В този случай реакцията протича: 2S +4 O 2 + O 2 \u003d да се=> 2S +6 O 3 2S +6 O 3 + O 2 ≠- реакцията е принципно невъзможна, т.к +6 е най-високата степен на окисление на сярата.
Cu	Минималното сред положителните степени на окисление на медта е +1, а най-близкото до него по стойност е положителното (и само) +2. По този начин само Cu 2 O реагира с кислород от оксиди Cu +1 2 O, Cu +2 O. В този случай реакцията протича: 2Cu +1 2 O + O 2 = да се=> 4Cu+2O CuO + O 2 ≠- реакцията е принципно невъзможна, т.к +2 е най-високата степен на окисление на медта.
Кр	Минималното сред основните положителни степени на окисление на хрома е +2, а най-близкото положително до него по стойност е +3. По този начин само CrO реагира с кислорода от оксиди Cr +2 O, Cr +3 2 O 3 и Cr +6 O 3, докато се окислява от кислород до следващото (извън възможното) положително състояние на окисление, т.е. +3: 4Cr +2 O + O 2 \u003d да се=> 2Cr +3 2 O 3 Cr +3 2 O 3 + O 2 ≠- реакцията не протича, въпреки факта, че хромният оксид съществува и е в степен на окисление, по-голяма от +3 (Cr +6 O 3). Невъзможността за протичане на тази реакция се дължи на факта, че нагряването, необходимо за нейното хипотетично осъществяване, значително надвишава температурата на разлагане на CrO 3 оксида. Cr +6 O 3 + O 2 ≠ -тази реакция не може да протече по принцип, т.к +6 е най-високата степен на окисление на хрома.
Мн	Минималното сред основните положителни степени на окисление на мангана е +2, а най-близкото положително до него е +4. По този начин, от възможните оксиди Mn +2 O, Mn +4 O 2, Mn +6 O 3 и Mn +7 2 O 7, само MnO реагира с кислород, докато се окислява от кислород до съседните (от възможните) положителни степен на окисление, т.е. +4: 2Mn +2 O + O 2 = да се=> 2Mn +4 O 2 докато: Mn +4 O 2 + O 2 ≠и Mn +6 O 3 + O 2 ≠- реакциите не протичат, въпреки факта, че има манганов оксид Mn 2 O 7, съдържащ Mn в по-високо състояние на окисление от +4 и +6. Това се дължи на факта, че са необходими за по-нататъшно хипотетично окисляване на Mn оксиди +4 O2 и Mn +6 Нагряването на O 3 значително надвишава температурата на разлагане на получените оксиди MnO 3 и Mn 2 O 7. Mn +7 2 O 7 + O 2 ≠- тази реакция е принципно невъзможна, т.к +7 е най-високата степен на окисление на мангана.
Fe	Минималното сред основните положителни степени на окисление на желязото е +2 , и най-близкото до него сред възможните - +3 . Въпреки факта, че желязото има степен на окисление +6, киселинният оксид FeO 3 обаче, както и съответната „желязна“ киселина, не съществува. По този начин от железните оксиди само тези оксиди, които съдържат Fe в степен на окисление +2, могат да реагират с кислород. Това е или Fe оксид +2 O, или смесен железен оксид Fe +2 ,+3 3 O 4 (желязна скала): 4Fe +2 O + O 2 \u003d да се=> 2Fe +3 2 O 3или 6Fe +2 O + O 2 \u003d да се=> 2Fe +2,+3 3 O 4 смесен Fe оксид +2,+3 3 O 4 може да бъде допълнително окислен до Fe +3 2O3: 4Fe +2 ,+3 3 O 4 + O 2 = да се=> 6Fe +3 2 O 3 Fe +3 2 O 3 + O 2 ≠ - протичането на тази реакция е принципно невъзможно, т.к оксиди, съдържащи желязо в степен на окисление по-висока от +3 не съществуват.