Чем страны отличаются друг друга. Чем отличаются народы друг от друга? Изучение нового материала

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Оксиды – класс неорганических соединений, представляют собой соединения химического элемента с кислородом, в которых кислород проявляет степень окисления «-2».

Исключение дифторид кислорода (OF 2), поскольку электроотрицательность фтора выше, чем у кислорода и фтор всегда проявляет степень окисления «-1».

Оксиды, в зависимости от проявляемых ими химических свойств подразделяют на два класса – солеобразующие и несолеобразующие оксиды. Солеобразующие оксиды имеют внутреннюю классификацию. Среди них выделяют кислотные, основные и амфотерные оксиды.

Химические свойства несолеобразующих оксидов

Несолеобразующие оксиды не проявляют ни кислотных, ни основных, ни амфотерных свойств, не образуют соли. К несолеобразующим оксидам относятся оксиды азота (I) и (II) (N 2 O, NO), оксид углерода (II) (CO), оксид кремния (II) SiO и др.

Несмотря на то, что несолеобразующие оксиды не способны к образованию солей при взаимодействии оксида углерода (II) с гидроксидом натрия образуется органическая соль – формиат натрия (соль муравьиной кислоты):

CO + NaOH = HCOONa.

При взаимодействии несолеобразующих оксидов с кислородом получают высшие оксиды элементов:

2CO + O 2 = 2CO 2 ;

2NO + O 2 = 2NO 2 .

Химические свойства солеобразующих оксидов

Среди солеобразующих оксидов различают основные, кислотные и амфотерные оксиды, первые из которых при взаимодействии с водой образуют основания (гидроксиды), вторые – кислоты, а третьи – проявляют свойства как кислотных, так и основных оксидов.

Основные оксиды реагируют с водой с образованием оснований:

CaO + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + H 2 ;

Li 2 O + H 2 O = 2LiOH.

При взаимодействии основных оксидов с кислотными или амфотерными оксидами получаются соли:

CaO + SiO 2 = CaSiO 3 ;

CaO + Mn 2 O 7 = Ca(MnO 4) 2 ;

CaO + Al 2 O 3 = Ca(AlO 2) 2 .

Основные оксиды реагируют с кислотами с образованием солей и воды:

CaO + H 2 SO 4 = CaSO 4 + H 2 O;

CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O.

При взаимодействии основных оксидов, образованных металлами, стоящими в ряду активности после алюминия, с водородом, происходит восстановление металлов, входящих в оксида:

CuO + H 2 = Cu + H 2 O.

Кислотные оксиды реагируют с водой с образованием кислот:

P 2 O 5 + H 2 O = HPO 3 (метафосфорная кислота);

HPO 3 + H 2 O = H 3 PO 4 (ортофосфорная кислота);

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 .

Некоторые кислотные оксиды, например, оксид кремния (IV) (SiO 2), не вступают в реакцию взаимодействия с водой, поэтому, соответствующие этим оксидам кислоты получают косвенным путем.

При взаимодействии кислотных оксидов с основными или амфотерными оксидами получаются соли:

P 2 O 5 + 3CaO = Ca 3 (PO 4) 2 ;

CO 2 + CaO = CaCO 3 ;

P 2 O 5 +Al 2 O 3 = 2AlPO 4 .

Кислотные оксиды реагируют с основаниями с образованием солей и воды:

P 2 O 5 + 6NaOH = 3Na 3 PO 4 + 3H 2 O;

Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O.

Амфотерные оксиды взаимодействуют с кислотными и основными оксидами (см. выше), а также с кислотами и основаниями:

Al 2 O 3 + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2 O;

Al 2 O 3 + NaOH + 3H 2 O = 2Na;

ZnO + 2HCl = ZnCl 2 + H 2 O;

ZnO + 2KOH + H 2 O = K 2 4

ZnO + 2KOH = K 2 ZnO 2 .

Физические свойства оксидов

Большинство оксидов – твердые вещества при комнатной температуре (CuO – порошок черного цвета, CaO – белое кристаллическое вещество, Cr 2 O 3 – порошок зеленого цвета и т.д.). Некоторые оксиды представляют собой жидкости (вода – оксид водорода – бесцветная жидкость, Cl 2 O 7 – бесцветная жидкость) или газы (CO 2 – газ без цвета, NO 2 – газ бурого цвета). Строение оксидов также различно, чаще всего молекулярное или ионное.

Получение оксидов

Практически все оксиды можно получить по реакции взаимодействия конкретного элемента с кислородом, например:

2Cu + O 2 = 2CuO.

К образованию оксидов также приводит термическое разложение солей, оснований и кислот:

CaCO 3 = CaO + CO 2 ;

2Al(OH) 3 = Al 2 O 3 + 3H 2 O;

4HNO 3 = 4NO 2 + O 2 + 2H 2 O.

Среди других способов получения оксидов выделяют обжиг бинарных соединений, например, сульфидов, окисление высших оксидов до низших, восстановление низших оксидов до высших, взаимодействие металлов с водой при высокой температуре и др.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

При электролизе 40 моль воды выделилось 620 г кислорода. Определите выход кислорода.

Решение

Выход продукта реакции определяется по формуле: η = m pr / m theor × 100%. Практическая масса кислорода – масса, указанная в условии задачи – 620 г. Теоретическая масса продукта реакции – масса, рассчитанная по уравнению реакции. Запишем уравнение реакции разложения воды под действием электрического тока: 2H 2 O = 2H 2 + O 2 . Согласно уравнению реакции n(H 2 O):n(O 2) = 2:1, следовательно n(O 2) = 1/2×n(H 2 O) = 20 моль. Тогда, теоретическая масса кислорода будет равна:

Общая формула оксидов: Э х О у

Кислород имеет второе по величине значение электроотрицательности (после фтора), поэтому большинство соединений химических элементов с кисло родом являются оксидами.

К солеобразующим оксидам относят те оксиды, которые способны взаимодействовать с кислотами или с основаниями с образованием соответствующей соли и воды. К солеобразующим оксидам относятся:

• основные оксиды, которые обычно образуют металлы со степенью окисления +1, +2. Реагируют с кислотами, с кислотными оксидами, с амфотерными оксидами, с водой (только оксиды щелочных и щелочно-земельных металлов). Элемент основного оксида становится катионом в образующейся соли. Na₂O, CaO, MgO, CuO.
• кислотные оксиды – оксиды неметаллов, а также металлов в степени окисления от +5 до +7. Реагируют с водой, со щелочами, с основными оксидами, с амфотерными оксидами. Элемент кислотного оксида входит в состав аниона образующейся соли. Mn 2 O 7 , CrO 3 , SO 3 , N 2 O 5 .
• амфотерные оксиды , которые образуют металлы со степенью окисления от +3 до +5 (к амфотерным оксидам относятся также BeO, ZnO, PbO, SnO). Реагируют с кислотами, щелочами, кислотными и основными оксидами.

Несолеобразующие оксиды не взаимодействуют ни с кислотами, ни с основаниями, соответственно, не образуют. N 2 O, NO, CO, SiO.

Согласно номенклатуре ИЮПАК названия оксидов составляются из слова оксид и названия второго химического элемента (с меньшей электроотрицательностью) в родительном падеже:

Оксид кальция – CaO.

Если элемент способен образовывать несколько оксидов, то в их названиях следует указать степень окисления элемента (римской цифрой в скобках после названия):

Fe 2 O 3 – оксид железа (III);

MnO 2 – оксид марганца (IV).

Допускается использовать латинские приставки для указания количества атомов элементов, входящих в молекулу оксида:

Na 2 O –оксид динатрия;

CO – монооксид углерода;

СО 2 – диоксид углерода.

Часто используются также тривиальные названия некоторых оксидов:

Примеры решения задач по теме «формулы оксидов»

ПРИМЕР 1

Задание	Какая масса оксида марганца (IV), требуется для получения 14,2 г хлора из соляной кислоты?
Решение	Запишем уравнение реакции: По уравнению реакции Найдем количество вещества : Рассчитаем массу оксида марганца (IV):
Ответ	Необходимо взять 17,4г оксида марганца (IV).

ПРИМЕР 2

Задание	При окислении 16,74г двухвалентного металла образовалось 21,54г оксида. Определите металл и вычислите эквивалентные массы металла и его оксида.
Решение	Масса кислорода в оксиде металла равна:

Одним из которых является кислород в степени окисления (-2 ) .

К оксидам относятся все соединения элементов с кислородом, например Fe 2 O 3 , P 4 O 10 , кроме содержащих атомы кислорода, связанные химической связью друг с другом:

и соединения фтора с кислородом (OF 2 , O 2 F 2 ), которые следует назвать не оксидами фтора, а фторидами кислорода , так как степень окисления кислорода в них положительная.

Физические свойства оксидов

Температуры плавления и кипения оксидов меняются в очень широком интервале. При комнатной температуре они, в зависимости от типа кристаллической решетки, могут находиться в различных агрегатных состояниях. Это определяется природой химической связи в оксидах, которая может быть ионной или ковалентной полярной .

В газообразном и жидком состояниях при комнатной температуре находятся оксиды, образующие молекулярные кристаллические решетки . С увеличением полярности молекул температуры плавления и кипения повышаются (таблица 1).

Таблица 1: Температуры плавления и кипения некоторых оксидов (при давлении 101,3 кПа)

	CO 2	CO	SO 2	ClO 2	SO 2	Cl 2 O 7	H 2 O
T плавления ,⁰C	-78 (T возгонки )	-205	-75,46	-59	-16,8	-93,4	0
T кипения , ⁰C		-191,5	-10,1	9,7	44,8	87	100

Оксиды, образующие ионные кристаллические решетки, например, CaO , BaO и другие являются твердыми веществами, имеющими очень высокие температуры плавления (>1000⁰C )/

В некоторых оксидах связи ковалентные полярные. Они образуют кристаллические решетки, где атомы связаны несколькими «мостиковыми» атомами кислорода, образуя бесконечную трехмерную сеть, например, Al 2 O 3 , SiO 2 , TiO 2 , BeO и эти оксиды тоже имеют очень высокие температуры плавления.

Классификация оксидов по химическим свойствами

Несолеобразующие оксиды – оксиды, которым не соответствуют ни кислоты, ни основания.

Солеобразные оксиды – это двойные оксиды, в состав которых входят атомы одного металла в разных степенях окисления.

Металлы, проявляющие в соединениях несколько степеней окисления, образуют двойные, или солеобразные оксиды. Например, Pb 3 O 4 , Fe 3 O 4 , Mn 3 O 4 (формулы этих оксидов могут быть записаны также в виде 2PO·PbO 2 , FeO·Fe 2 O 3 , MnO·Mn 2 O 3 соответственно).

Например, Fe 3 O 4 →FeO·FeO 3 : представляет собой основной оксид FeO химически связанный с амфотерным оксидом Fe 2 O 3 , который в данном случае проявляет свойства кислотного оксида. И Fe 3 O 4 формально можно рассматривать как соль, образованную основанием Fe(OH) 2 и кислотой , которая не существует в природе:

От гидрата оксида свинца (IV) , как от кислоты, и Pb(OH 2) , как основания, могут быть получены два двойных оксида Pb 2 O 3 , Pb 3 O 4 (сурик), которые можно рассматривать как соли. Первый является свинцовой солью метасвинцовой кислоты (H 2 PbO 3 ), а второй – ортосвинцовой кислоты (H 4 PbO 4 ).

Среди оксидов, особенно среди оксидов d – элементов, много соединений переменного состава (бертолиды), содержание кислорода в которых не соответствует стехиометрическому составу, а изменяется в довольно широких пределах, например, состав оксида титана (II) TiO изменяется в пределах TiO 0,65 – TiO 1,25 .

Солеобразующие оксиды – это оксиды, которые образуют соли. Оксиды этого типа делятся на три класса: основные, амфотерные и кислотные.

Основные оксиды – оксиды, элемент которых при образовании соли или основания становится .

Кислотные оксиды – это оксиды, элемент которых при образовании соли или кислоты входит в состав .

Амфотерные оксиды – это оксиды, которые в зависимости от условий реакции могут проявлять как свойства кислотных, так и свойства основных оксидов.

При образовании солей степени окисления элементов, образующих оксиды, не изменяются , например:

Если при образовании соли происходит изменение степеней окисления элементов, образующих оксиды, то получившуюся соль следует отнести к соли другой кислоты или другого основания, например:

Fe 2 (SO 4) 3 представляет собой соль, образованную серной кислотой и гидроксидом железа (III)- Fe(OH) 3 , которому соответствует оксид Fe 2 O 3 .

Образовавшиеся соли являются солями азотистой (H +3 NO 2) и азотной (H +5 NO 3) кислот, которым соответствуют оксиды:

Закономерности изменения свойств оксидов

Увеличение степени окисления и уменьшение радиуса его иона (при этом происходит уменьшение эффективного отрицательного заряда на атоме кислорода –δ 0 ) делают оксид более кислотным. Это и объясняет закономерное изменение свойств оксидов от основных к амфотерным и далее к кислотным.

А) В одном периоде при увеличении порядкового номера происходит усиление кислотных свойств оксидов и увеличение силы соответствующих им кислот.

Таблица 2: Зависимость кислотно-основных свойств оксидов от эффективного заряда на атоме кислорода

Оксид	Na 2 O	MgO	Al 2 O 3	SiO 2	P 4 O 1023	SO 3	Cl 2 O 7
Эффективный заряд δ 0	-0,81	-0,42	-0,31	-0,23	-0,13	-0,06	-0,01
Кислотно- основные свойства оксида	Основный	Основный	Амфотерный	Кислотный

Б)В главных подгруппах периодической системы при переходе от одного элемента к другому сверху вниз наблюдается усиление основных свойств оксидов :

В)При повышении степени окисления элемента усиливаются кислотные свойства оксидов и ослабевают основные:

Таблица 3: Зависимость кислотно-основных свойств от степени окисления металлов

Список литературы: Общая и неорганическая химия, Ю. М. Коренев, В. П. Овчаренко, 2000г

6 августа 2018

Каждый школьник встречался с понятием «оксид» на уроках химии. От одного этого слова предмет начинал казаться чем-то неописуемо страшным. Но ничего страшного здесь нет. Высшие оксиды - это вещества, в которых содержатся соединения простых веществ с кислородом (в степени окисления -2). Стоит отметить, что они реагируют с:

• O 2 (кислородом), в том случае, если элемент стоит не в высшей СО. К примеру, SO 2 реагирует с кислородом (т. к. СО равна +4), а SO 3 - нет (т. к. стоит в наивысшей степени окисления +6).
• H 2 (водород) и C (углерод). Вступают в реакцию только некоторые оксиды.
• Водой в том случае, если получается растворимая щелочь или кислота.

Все оксиды вступают в реакцию с солями и неметаллами (за исключением вышеперечисленных веществ).

Стоит отметить, что некоторые вещества (например, оксид азота, оксид железа и оксид хлора) имеют свои особенности, т. е. их химические особенности могут отличаться от других субстанций.

Классификация оксидов

Они делятся на две ветки: те, кто могут образовывать соль, и те, кто образовывать ее не могут.

Примеры формул высших оксидов, которые не образуют солей: NO (окись азота двух валентная; газ без цвета, образующийся во время гроз), CO (угарный газ), N 2 O (оксид азота одновалентный), SiO (оксид кремния), S 2 O (оксид серы), вода.

Эти соединения могут реагировать с основаниями, кислотами и солеобразующими оксидами. Но при реагировании этих веществ никогда не образуется солей. Например:

CO (угарный газ) + NaOH (гидроксид натрия) = HCOONa (формиат натрия)

Солеобразующие оксиды делятся на три вида: кислотные, основания и амфотерные окислы.

Кислотные окиси

Кислотный высший оксид - это солеобразующий оксид, который соответствует кислоте. Например, у оксида серы шестивалентного (SO 3) есть соответствующее ему химическое соединения - H 2 SO 4 . Эти элементы вступают в реакцию с оксидами основных и амфотерных свойств, основаниями и водой. Образуется соль или кислота.

1. Со щелочными оксидами: CO 2 (углекислый газ) + MgO (окись магния) = MgCO 3 (горькая соль).
2. С амфотерными окисями: P 2 О 5 (окисел фосфора)+ Al 2 О 3 (окисел алюминия) = 2AlPO 4 (фосфат или ортофосфат алюминия).
3. С основаниями (щелочами): CO 2 (углекислый газ) + 2NaOH (едкий натр) = Na 2 CO 3 (карбонат натрия или кальцинированная сода) + H 2 O (вода).
4. С водой: CO 2 (углекислый газ) + H 2 O = H 2 CO 3 (угольная кислота, после реакции мгновенно распадается на углекислый газ и воду).

Оксиды кислот не вступают в реакцию друг с другом.

Основные оксиды

Основный высший оксид - это солеобразующий окисел металла, которому соответствует основание. Окислу кальция (CaO) соответствует гидроксид кальция (Ca(OH) 2). Эти вещества взаимодействуют с окислами кислотного и амфотерного характера, кислотами (за исключением H 2 SiO 3 , так как кремниевая кислота нерастворимая) и водой.

1. С кислотными оксидами: CaO (оксид кальция) + CO 2 (углекислый газ) = CaCO 3 (карбонат кальция или обычный мел).
2. С амфотерной окисью: CaO (оксид кальция) + Al 2 O 3 (окись алюминия) = Ca(AlO 2) 2 (алюминат кальция).
3. С кислотами: CaO (окисел кальция) + H 2 SO 4 (серная кислота) = CaSO 4 (сульфат кальция или гипс) + H 2 O .
4. С водой: CaO (оксид кальция) + H 2 O = Ca(OH) 2 (гидроксид кальция или реакция гашения извести).

Не взаимодействуют между собой.

Амфотерные окиси

Амфотерный высший оксид - это окисел амфотерного металла. В зависимости от условий, он может проявить основные или кислотные свойства. Например, формулы высших оксидов, которые проявляют амфотерные свойства: ZnO (окисел цинка), Al 2 O 3 (глинозем). Реагируют амфотерные окиси со щелочами, кислотами (так же за исключением кремниевой кислоты), основными и кислотными оксидами.

1. С основаниями: ZnO (окисел цинка) + 2NaOH (основание натрия) = Na 2 ZnO 2 (двойная соль цинка и натрия)+ H 2 O.
2. С кислотами: Al 2 O 3 (алюминия оксид) + 6HCl (соляная кислота) = 2AlCl 3 (хлорид алюминия или хлористый алюминий) + 3H 2 O.
3. С кислотными оксидами: Al 2 O 3 (окисел алюминия) + 3SO 3 (окисел серы шестивалентный) = Al 2 (SO 4) 3 (алюминиевые квасцы).
4. С окислами основного характера: Al 2 O 3 (окисел алюминия) + Na 2 O (окись натрия) = 2NaAlO 2 (алюминат натрия).

Элементы высших оксидов амфотерного характера не взаимодействуют между собой и с водой.

Источник: fb.ru

Актуально

Разное
Разное

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Солеобразующие оксиды" в других словарях:

оксиды - Соединение химического элемента с кислородом. По химическим свойствам все оксиды делятся на солеобразующие (наприме, Na2О, MgO, Al2O3, SiO2, P2O5, SO3, Cl2O7) и несолеобразующие (например, СО, N2O, NO, H2O). Солеобразующие оксиды подразделяют на… … Справочник технического переводчика

Оксиды - соединение химического элемента с кислородом. По химическим свойствам все оксиды делятся на солеобразующие (например, Na2O, MgO, Al2O3, SiO2, P2O5, SO3, Cl2O7) и несолеобразующие (например, СО, N2O, NO, H2O). Солеобразующие оксиды… … Энциклопедический словарь по металлургии

Оксид (окисел, окись) бинарное соединение химического элемента с кислородом в степени окисления −2, в котором сам кислород связан только с менее электроотрицательным элементом. Химический элемент кислород по электроотрицательности второй… … Википедия

Соединения химических элементов с кислородом. Делятся на солеобразующие и несолеобразующие (напр., NO). Солеобразующие бывают основными (CaO), кислотными (SO3) и амфотерными (ZnO) их гидраты являются соответствующими основаниями, кислотами или… … Большой Энциклопедический словарь

ОКСИДЫ - хим. соединения элементов с кислородом (устаревшее название окислы); один из важнейших классов хим. веществ. О. образуются чаще всего при непосредственном окислении простых и сложных веществ. Напр. при окислении углеводородов образуются О.… … Большая политехническая энциклопедия

Ов; мн. (ед. оксид, а; м.). Хим. Соединения химических элементов с кислородом; окислы. ◁ Оксидный, ая, ое. О. раствор. * * * оксиды соединения химическая элементов с кислородом. Делятся на солеобразующие и несолеобразующие (например, NO).… … Энциклопедический словарь

Соединения элементов с кислородом. В О. степень окисления атома кислорода Ч2. К О. относятся все соед. элементов с кислородом, кроме содержащих атомы О, соединенные друг с другом (пероксиды, надпероксиды, озо ниды), и соед. фтора с кислородом… … Химическая энциклопедия

Окиси, окислы, соединения хим. элементов с кислородом. По хим. св вам все О. делятся на солеобразующие и несолеобразующие. Солеобразующие О. подразделяются на основные, кислотные и амфотерные (продукты их взаимодействия с водой являются… … Большой энциклопедический политехнический словарь

Соединения хим. элементов с кислородом. Делятся на солеобразующие и несолеобразующие (напр., NO). Солеобразующие бывают основными (СаО), кислотными (SО3) и амфотерными (ZnO) их гидраты являются соотв. основаниями, кислотами или проявляют… … Естествознание. Энциклопедический словарь

Амфотерные оксиды солеобразующие оксиды, проявляющие в зависимости от условий либо основные, либо кислотные свойства (то есть проявляющие амфотерность). Образуются переходными металлами. Металлы в амфотерных оксидах обычно проявляют степень … Википедия