Тема 4. Оксиды. Классификация и химические свойства оксидов

Оксидами называются бинарные соединения, содержащие кислород в степени окисления -2. Оксиды делятся на солеобразующие и несолеобразующие (СО, NO, N₂O).

Солеобразующие оксиды подразделяются на основные (соответствующие основаниям), кислотные (соответствующие кислотам или реагирующие с водой с образованием кислоты) и амфотерные (Al₂O₃, Cr₂O₃, ZnO, BeO, SnO, PbO).

Как правило, оксиды можно получить прямой реакцией простых веществ с кислородом.

 

Химические свойства основных оксидов

1. Растворимые в воде основные оксиды вступают в реакцию с водой, образуя основания:

Na₂O + H₂O → 2NaOH

2. Взаимодействуют с кислотными оксидами, образуя соли:

Na₂O + SO₃ → Na₂SO₄

3. Реагируют с кислотами, образуя соль и воду:

CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O

4. Реагируют с амфотерными оксидами: 

Li₂O + Al₂O₃ → 2LiAlO₂

 

Химические свойства кислотных оксидов

1. Растворимые в воде кислотные оксиды взаимодействуют с водой, образуя кислоту:

SO₃ + H₂O → H₂SO₄

2. Реагируют с основными оксидами с образованием соли:

CO₂ + CaO → CaCO₃

3. Взаимодействуют со щелочами:

CO₂ + Ba(OH)₂ → BaCO₃ + H₂O

 

 

Химические свойства амфотерных оксидов

1. Взаимодействуют с кислотами, образуя соль и воду:

ZnO + 2HCl → ZnCl₂ + H₂O

2. Реагируют с твёрдыми щелочами (при сплавлении), образуя в результате реакции соль и воду: 

ZnO + 2NaOH → Na₂ZnO₂ + H₂O

При взаимодействии оксида цинка с раствором щелочи) протекает другая реакция:

ZnO + 2 NaOH + H₂O → Na₂[Zn(OH)₄]

Амфотерные оксиды обычно не растворяются в воде и не реагируют с ней.

 

Пример решения задачи на расчет массовой доли вещества

Массовая доля вещества – отношение массы данного вещества в системе к массе всей системы: ω(Х) =m(Х)/m,

где ω(X)– массовая доля вещества Х, выражается в долях от единицы или в процентах,

m(X) – масса вещества Х,

m – масса всей системы.

Задача: Какая масса 10% раствора соляной кислоты требуется для полного растворения CuO массой 20 г?

Решение:

Дано: m(СuO)=20 г; ω (HCl)=0,1. Найти: m(р-раHCl) =?

Составляем уравнение реакции:

2HCl + CuO = CuCl₂ + H₂O

I действие: Определяем количество вещества оксида меди:

ν(CuO) = m(CuO)/ М(CuO) = 20/(64+16) = 0,25 моль

II действие: Из уравнения реакции: ν(HCl)= ½ ν(HCl) = 0,125 моль.

III действие: m(HCl) = ν(HCl) ∙ М(HCl) = 0,125•∙36,5 = 4,5625 г. 

Массу раствора соляной кислоты можно найти из формулы массовой доли:

m(р-раHCl) = m(HCl) / ω (HCl) = 4,5625 / 0,1=45,625 г

Ответ: m(р-раHCl) = 45,625 г