- •Е.А.Зеляева Основы общей химии в задачах и упражнениях
- •Под редакцией д.Х.Н. Лилеева а.С.
- •Раздел I: Основные понятия и простейшие расчеты
- •Раздел II: Основные классы химических неорганических соединений Часть I: Формулы и названия
- •Часть II: Классификация, методы получения и свойства оксидов, оснований, кислот и солей
- •Контрольные задания I
- •Химические свойства оснований
- •Контрольные задания II
- •Сокращенный ряд напряжений металлов
- •Контрольные задания III
- •Контрольные задания IV
- •Проверочная работа
Часть II: Классификация, методы получения и свойства оксидов, оснований, кислот и солей
Оксиды
Оксиды по химическим свойствам подразделяются на солеобразующие и несолеобразующие, или безразличные.
К солеобразующим оксидам относятся такие оксиды, которые способны вступать в реакции с кислотами или основаниями, а некоторые - и с кислотами и с основаниями, образуя соль. Безразличные оксиды не взаимодействуют ни с кислотами, ни с основаниями. К ним относятся , ,
Солеобразующие оксиды подразделяются на основные, кислотные и амфотерные.
Основные оксиды – это оксиды, которым соответствуют основания.
Так, например, оксиду натрия соответствует основание , оксиду магния – основание .
Основные оксиды образуют одно – и двухвалентные металлы, из рассматриваемых в данной работе это: оксиды щелочных металлов (все металлы (I)А группы), оксиды щелочноземельных металлов (кальция, стронция и бария), оксиды марганца (II), ртути (II), магния.
Кислотные оксиды – это оксиды, которым соответствуют кислоты.
Например, оксиду углерода (IV) - – соответствует угольная кислота , оксиду фосфора (V) – – фосфорная .
Кислотные оксиды образуют неметаллы (и т.д.) и металлы с высшими валентностями, например , и другие.
Кислотные оксиды иногда называют “ангидридами” соответствующих кислот, например – фосфорный ангидрид, – угольный, - марганцовый.
Степень окисления элемента, образующего кислотный оксид, равна степени окисления этого элемента в соответствующей кислородосодержащей кислоте: степень окисления углерода в и равна +4, а степень окисления фосфора в и равна +5.
Упражнение
Выписать все кислородосодержащие кислоты (табл.1) и соответствующие им кислотные оксиды.
Амфотерными оксидами называются оксиды, которым соответствуют амфотерные гидроксиды, проявляющие свойства как кислот, так и оснований.
Так, оксид цинка – амфотерный оксид, ему соответствует амфотерный гидроксид , оксид хрома (III) - - тоже амфотерен, ему соответствует амфотерный гидроксид . Амфотерные оксиды проявляют свойства как основных, так и кислотных оксидов.
Амфотерные оксиды образуют многие металлы. В пределах рассматриваемого материала необходимо запомнить следующие амфотерные оксиды: , , , , .
Характер оксидов закономерно изменяется у элементов одного и того же периода. Например, свойства оксидов элементов третьего периода периодической системы Д.И. Менделеева (рассматриваются оксиды высшей валентности) с увеличением порядкового номера элемента изменяются от основных через амфотерный оксид к кислотным, т.е. ослабевают основные и усиливаются кислотные свойства оксидов.
, ;;;
Основные Амфотерный Кислотные
Элементы с переменной валентностью (степенью окисления) способны образовывать несколько оксидов. Если это оксиды неметаллов, то либо все они относятся к кислотным, либо среди них есть безразличные. Например, , – безразличные оксиды, а , (), - кислотные. Если оксиды образованы металлами с переменной валентностью (степенью окисления) , то характер этих оксидов изменяется с изменением валентности (степени окисления) металла. Марганец образует ряд оксидов
, , , () ,
Первые два оксида являются основными оксидами, диоксид марганца – амфотерным, последние – кислотные оксиды. Таким образом, с увеличением валентности (степени окисления) ослабевают основные и усиливаются кислотные свойства оксидов.
Методы получения оксидов
-
Непосредственное взаимодействие элемента с кислородом
+ =
2 + =
4 + 3 = 2
-
Окисление кислородом сложных веществ
+ 2 = + 2
2 + 3 = 2 +
-
Разложение кислот, гидроксидов и солей (карбонатов, нитратов)
Химические свойства оксидов
-
Оксиды щелочных и щелочноземельных металлов реагируют с водой с образованием щелочей
+ =
+ =
-
Большинство кислотных оксидов реагирует с водой с образованием кислот
+ = 2
-
Основные оксиды взаимодействуют с кислотами, образуя соль и воду
+ 2 = +
-
Кислотные оксиды взаимодействуют с основаниями, образуя соль и воду
+ 2 = +
-
Кислотные и основные оксиды способны реагировать между собой с образованием солей
+ =
+ =
-
Амфотерные оксиды взаимодействуют как с кислотами, так и с щелочами с образованием соли и воды. В реакциях с кислотами амфотерные оксиды (например , ) проявляют свойства осноных оксидов. Им соответствуют основания (, )
+ 2 = +
+ 3 = + 3
В реакциях сплавления с щелочами амфотерные оксиды ведут себя как кислотные оксиды (оксиду цинка соответствует цинковая кислота , оксиду хрома – метахромистая кислота )
+ 2 = +
+ = +