Химические свойства оксидов

• Отношение к воде

Из основных оксидов с водой реагируют только оксиды щелочных (IА подгруппа) и щелочноземельных (IIА подгруппа, кроме Be и Mg) металлов, в результате образуются растворимые основные гидроксиды

BaO + H₂O = Ba(OH)₂.

Большинство кислотных оксидов реагируют с водой, в результате образуются растворимые кислотные гидроксиды (кислоты)

SO₃ + H₂O = H₂SO₄.

Некоторые кислотные оксиды, в том числе SiO₂, с водой не реагируют.

Амфотерные оксиды с водой не реагируют.

• Кислотно-основные взаимодействия

Оксиды вступают в кислотно-основные взаимодействия, в результате которых образуются соли. Реагируют только вещества, одно из которых проявляет кислотные свойства, а другое ‑ основные

MgO + SiO₂ = MgSiO₃,

основной кислотный соль

оксид оксид

BaO + Al₂O₃ = Ba(AlO₂)₂,

основной амфотерный соль

оксид оксид

BaO + 2HNO₃ = Ba(NO₃)₂ + H₂O,

основной кислота соль

оксид

N₂O₅ + PbO = Pb(NO₃)₂,

кислотный амфотерный соль

оксид оксид

P₂O₅ + 6NaOH = 2Na₃PO₄ + 3H₂O,

кислотный основание соль

оксид

ZnO + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂O,

амфотерный кислота соль

оксид

ZnO + 2NaOH = Na₂ZnO₂ + H₂O.

амфотерный основание соль

оксид (щелочь)

Амфотерные оксиды в реакциях с кислотами и кислотными оксидами проявляют основные свойства, в реакциях со щелочами и основными оксидами – кислотные свойства.

Гидроксиды

Гидроксиды – соединения, в состав которых входят элемент (Э), кроме фтора и кислорода, и гидроксогруппа OH.

Общая формула гидроксидов – Э(OH)_n, где n равно степени окисления элемента и принимает значения 1÷6. При n  2 гидроксиды могут существовать в разных гидратных орто- и мета- формах. Переход орто-формы в мета-форму можно представить как потерю (вычитание) одной или двух молекул воды, например:

Э(ОН)₃  ЭOOH + H₂O

орто- мета-

форма форма

Метаформы гидроксидов содержат в своем составе, кроме гидроксогрупп, атомы кислорода.

Гидроксиды делят на три группы – основные (основания), кислотные (кислородсодержащие кислоты) и амфотерные.

Каждому солеобразующему оксиду соответствует гидроксид, причем в паре оксид - соответствующий гидроксид одинаковы кислотно-основной характер соединений и их отношение к воде.

Na₂O – основной оксид, реагирует с водой,

NaOH – основание, растворимое в воде.

SiO₂ – кислотный оксид, нерастворимый в воде,

H₂SiO₃ – кислота, в воде не растворяется.

SnO – амфотерный оксид, нерастворимый в воде,

Sn(OH)₂ – амфотерный гидроксид, нерастворимый в воде.

Основания. Основания – гидроксиды, которые в водных растворах диссоциируют (распадаются) с образованием гидроксид-ионов (OH^).

Основания образуют элементы, соответствующие оксиды которых имеют основной характер. Название оснований составляют из слова ‘‘гидроксид’’ и названия элемента с указанием степени окисления, если степень окисления переменна, например: Ca(OH)₂ – гидроксид кальция, Fe(OH)₃ – гидроксид железа (III).

По растворимости в воде основания делят на две группы – растворимые (щелочи) и нерастворимые. Растворимые основания образуют щелочные и щелочноземельные металлы (прил. 3).

Кислоты. Кислоты – соединения, которые в водных растворах диссоциируют с образованием ионов водорода (H⁺). В формулах кислот атомы водорода ставят на первое место: Н_nЭO_m.

Кислоты имеют традиционные названия, которые производят от русского названия центрального атома с прибавлением различных суффиксов и окончаний, которые определяются степенью окисления центрального атома:

H₂SO₄ – серная кислота;

H₂SO₃ – сернистая кислота;

HClO₄ – хлорная кислота;

HClO – хлорноватистая кислота.

В класс гидроксидов не входят бескислородные кислоты (H₂S, HF, HCl, HBr, HI), их называют соответственно сероводородной, фтороводородной, хлороводородной (соляной), бромоводородной, йодоводородной кислотами.

Амфотерные гидроксиды. Амфотерные гидроксиды обладают свойствами оснований и кислот. Формулы и названия амфотерных гидроксидов принято составлять аналогично формулам оснований, однако для удобства им можно придать и форму кислот:

Zn(OH)₂ – гидроксид цинка (или H₂ZnO₂ – цинковая кислота).

Амфотерные гидроксиды нерастворимы в воде.