Химические свойства амфотерных оксидов

Классы неорганических соединений

Теоретическая часть

Оксиды

Оксидами называют соединения, состоящие из двух элементов, одним из которых является кислород со степенью окисления -2.

Классификация оксидов

· основные оксиды (оксиды большинства металлов с малой степенью окисления: +1, +2 и иногда +3);

· кислотные оксиды (почти все оксиды неметаллов, оксиды металлов с большой степенью окисления: +4, +5, +6, +7,+8;

· амфотерные оксиды (оксиды некоторых металлов со степенью окисления +2, +3 и +4).

· безразличные оксиды (оксиды некоторых неметаллов, которым могут даже соответствовать кислоты: СО – муравьиная, N₂O – азотноватистая…)

Согласно современной международной номенклатуре любой оксид называется оксидом с указанием (в круглых скобках) римскими цифрами степени окисления элемента. Например: SO₂ –оксид серы (IV), SO₃ – оксид серы (VI), MnO – оксид марганца (II), MnO₂ – оксид марганца (IV), MnO₃ – оксид марганца (VI), Mn₂O₇ - оксид марганца (VII).

Получение оксидов

1. Окисление металлов и неметаллов

S + O₂ = SO₂ – реакция протекает при сжигании серы;

3Fe + 2O₂ = Fe₃O₄ – сгорание железа в атмосфере кислорода;

2. Разложение гидроксидов

Cu(OH)₂ = CuO + H₂O – реакция протекает даже без нагревания: голубой гидроксид чернеет при стоянии даже в контакте с водой.

Примечание: оксиды щелочных металлов нельзя получать этим способом.

3. Разложение нестойких кислот.

H₂CO₃ = H₂O + CO₂;

4. Разложение солей

CaCO₃ = CaO + CO₂ – реакция протекает при нагревании;

Химические свойства оксидов

Свойства несолеобразующих оксидов отдельно не рассматриваются. Свойства солеобразующих оксидов рассматриваются отдельно по группам (основные, кислотные, амфотерные).

Химические свойства основных оксидов.

1. Оксиды щелочных и щелочноземельным металлов реагируют с водой, образуя сильные основания (щелочи):

K₂O + H₂O = 2KOH;

CaO + H₂O = Ca(OH)₂.

2. Все оксиды реагируют с кислотами:

Fe₂O₃ + 6HCl = 2FeCl₃ + 3H₂O;

CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O.

3. Основные оксиды при нагревании вступают в реакции с кислотными и амфотерными оксидами:

CaO + CO₂ = CaCO₃;

Химические свойства кислотных оксидов.

1. Большинство кислотных оксидов реагируют с водой, образуя кислоты:

P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄;

2NO₂ + H₂O = HNO₃ + HNO₂.

Исключение составляет SiO₂, нерастворимый в воде.

2. Кислотные оксиды реагируют с основаниями:

SiO₂ + 2NaOH = Na₂SiO₃ + H₂O;

CO₂ + 2NaOH = Na₂CO₃ + H₂O.

3. Кислотные оксиды при нагревании вступают в реакции с основными и амфотерными оксидами:

CO₂ + CaO = CaCO₃;

CO₂ + ZnO = ZnCO₃.

Химические свойства амфотерных оксидов.

Оксиды амфотерных элементов обладают двойственной природой: они одновременно способны к реакциям, в которые вступают как основные, так и кислотные оксиды, т.е. они реагируют и с кислотами, и со щелочами.

1. Амфотерные оксиды реагируют с кислотами:

Al₂O₃ + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂O;

ZnO + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂O.

2. Амфотерные оксиды вступают в реакции со щелочами:

Al₂O₃ + 6NaOH + 3H₂O = 2Na₃[Al(OH)₆] (гексагидроксоалюминат натрия);

ZnO + 2NaOH + H₂O = Na₂[Zn(OH)₄] (тетрагидроксоцинкат натрия).