Лекция № 2. Оксиды

 

Оксиды - это соединения, состоящие из двух элементов, одним из которых является кислород в степени окисления -2.

Состав оксидов выражается общей формулой: 

	ЭхОу,

 

 

 где x – число атомов элемента, у – число атомов кислорода.

Числовые значения х и у определяется степенью окисления элементов.

 

Примеры формул оксидов: MgO, Na₂O, P₂O₅.

 

  В названиях оксидов вначале указывают слово оксид в именительномпадеже (от латинского названия кислорода «оксигениум»), а затем – название элемента в родительном падеже:

   MgO -   оксид магния,       Al₂O₃ –   оксид алюминия.

Если элемент образует несколько оксидов, то после названия элемента в скобках римской цифрой указывается численное значение его степени окисления:

  FeO – оксид железа (II) (читается: «оксид железа два»)

  Fe₂O₃ – оксид железа (III) (читается: «оксид железа три»)

  СО – оксид углерода (II) (читается: «оксид углерода два»)

  СО₂ – оксид углерода (IV) (читается: «оксид углерода четыре»)

Оксиды      

 

 

2.1 Классификация оксидов.

НЕСОЛЕОБРАЗУЮЩИЕ (безразлич-ные, индеферентные) СО, SiO2, N2O, NO

СОЛЕОБРАЗУЮЩИЕ

КИСЛОТНЫЕ СО2, N2O5, SO3

ОСНОВНЫЕ K2O, CaO, CuO.

ОКСИДЫ

    Оксиды делятся на две группы: солеобразующие и несолеобразующие, а каждую из групп, в свою очередь, подразделяют на несколько подгрупп.

 

	АМФОТЕРНЫЕ Al2O3, ZnO, BeO

 

        

Несолеобразующие оксиды - это оксиды, которые не взаимодействуют ни с кислотами, ни со щелочами и не образуют солей.

    Солеобразующие оксиды - это оксиды, которые взаимодействуют с кислотами или щелочами с образованием солей и воды. Солеобразующие оксиды делятся на основные, кислотные, амфотерные.

По агрегатному состоянию оксиды делятся на твердые (CaO, MgO, SiO₂, P₂O₅), жидкие (SO₃, H₂O, Cl₂O₇)  и газообразные (CO₂, N₂O, NO, SO₂).

По растворимости в воде оксиды делятся на растворимые (основные оксиды щелочных и щелочноземельных металлов, практически все кислотные оксиды(кроме SiO₂)) и нерастворимые (все остальные основные оксиды, амфотерные оксиды, SiO₂).

 

2.2. Химические свойства оксидов.

Общими свойствами основных, кислотных и амфотерных оксидов являются кислотно-основные взаимодействия, которые можно выразить следующей схемой:

 

 

+ Н2О

Соль

Кислота

Кислотный оксид

Основный оксид

  Основные оксиды образуют только металлы и, как правило, в степени окисления +1 и +2 (исключение:  BeO, ZnO, SnO, PbO).

          Основные оксиды взаимодействуют:

1) с кислотами по схеме:     Основный оксид + Кислота = Соль  + Вода

 MgO + 2HCl = MgCl₂ + H₂O

2) с кислотными оксидами по схеме:  

Основный оксид + Кислотный оксид = Соль

                                       3K₂O + P₂O₅ = 2K₃PO₄

3) c водой взаимодействуют только оксиды щелочных и щелочно-земельных металлов по следующей схеме: Основный оксид + Вода= Щелочь

CaO + H₂O = Ca(OH)₂

  Кислотные оксиды – это оксиды, которым в качестве гидроксидов, соответствуют кислоты.

  Кислотные оксиды образуют все неметаллы независимо от степени окисления (исключение – несолеобразующие оксиды) и металлы в степени окисления + 5 и выше.

Кислотные оксиды взаимодействуют:

1) с основаниями, образуя соль и воду:                                                     Кислотный оксид + Основание = Соль + Вода

                         N₂O₅ + 2NaOH = 2NaNO₃ + H₂O

2) с основными оксидами, образуя соль:

                      Кислотный оксид + Основный оксид = Соль

                        CO₂ + MgO = MgCO₃

3) водой кислотные оксиды взаимодействуют с образованием кислот (исключение SiO₂):

                      Кислотный оксид + Вода = Кислота

                       Р₂О₅ + 3Н₂О = 2Н₃РО₄

   Оксиды могут быть получены различными способами.

1) Взаимодействие простых веществ – металлов и неметаллов – с кислородом:

               2Cu + O₂ = 2CuO                          4P + 5O₂ = 2P₂O₅

2) Горением на воздухе сложных веществ (при этом, как правило, образуются оксиды тех элементов, из которых состоит это сложное вещество).

                            СН₄ +2О₂= СО₂ + 2Н₂О

3) Разложением сложных веществ, например нерастворимых оснований:

                          

t0

t0

Сu(OH)₂ → CuO + H₂O

 

     некоторых кислот: H₂SiO₃ → SiO₂ + H₂O

t0

  

    некоторых солей: CaCO₃ → CO₂ + CaO

 4) При восстановлении кислот-окислителей металлами и неметаллами:

           Сu + 2H₂SO_{4 (конц)}  = СuSO₄ + SO₂ ­ + 2H₂O

           10HNO_{3 (конц)}  + 4Са = 4Ca(NO₃)₂ + N₂O ­ + 5H₂O

           2HNO_{3 (разб)}  + S = H₂SO₄ + 2NO ­

 Идеальным амфотерным оксидом является вода Н₂О, которая диссоциирует с образованием одинаковых количеств ионов водорода         (кислотные свойства) и гидроксид- иона (основные свойства).

   

Задания для закрепления

1. Оксид, который реагирует с кислотой, образуя соль, — это
1) Р₂О₅     2) СuО    3) SO₂  4) СО₂

2. Основным и кислотным оксидами являются соответственно:

1) оксид кальция и оксид алюминия

2) оксид натрия и оксид хрома (VI)

3) оксид магния и оксид бериллия

4) оксид азота (II) и оксид углерода (IV)
3. Не взаимодействует с соляной кислотой

1) оксид азота (IV)                     2) оксид меди (II)

3) оксид железа (II)                    4) оксид магния

4. Реагирует и с кислотами и щелочами:

1) оксид цинка      2) оксид стронция  

  3) оксид бария          4) оксид серы (VI)

5. Кислотными оксидами являются все вещества в ряду:

1) MnO, FeO, CuO                   2) Mn₂O₇, CrO₃, SO₃

3) NO₂, N₂O, NO                          4) Al₂O₃, MgO, CO