Как определить какой оксид обладает сильными кислотными свойствами
Оксиды – сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых кислород. В названиях оксидов сначала указывают слово оксид, затем название второго элемента, которым он образован. Какие особенности имеют кислотные оксиды, и чем они отличаются от других видов оксидов?
Классификация оксидов
Оксиды делятся на солеобразующие и несолеобразующие. Уже по названию ясно, что несолеобразующие не образуют солей. Таких оксидов немного : это вода H2 O, фторид кислорода OF2 (если условно его считать оксидом), угарный газ, или оксид углерода (II), монооксид углерода CO; оксиды азота (I) и (II): N2 O (оксид диазота, веселящий газ) и NO (монооксид азота).
Солеобразующие оксиды образуют соли при взаимодействии с кислотами или щелочами. В качестве гидроксидов им соответствуют основания, амфотерные основания и кислородосодержащие кислоты. Соответственно они называются основными оксидами (например, CaO), амфотерными оксидами (Al2 O3 ) и кислотными оксидами, или ангидридами кислот (CO2).
Рис. 1. Виды оксидов.
Часто перед учащимися встает вопрос, как отличить основной оксид от кислотного. Прежде всего необходимо обратить внимание на второй элемент рядом с кислородом. Кислотные оксиды – содержат неметалл или переходный металл (CO2 , SO3 , P2 O5 ) основные оксиды – содержат металл (Na2 O, FeO, CuO).
Основные свойства кислотных оксидов
Кислотные оксиды (ангидриды) – вещества, которые проявляют кислотные свойства и образуют кислородосодержащие кислоты. Следовательно, кислотным оксидам соответствуют кислоты. Например, кислотным оксидам SO2 ,SO3 соответствуют кислоты H2 SO3 и H2 SO4 .
Рис. 2. Кислотные оксиды с соответствующими кислотами.
Кислотные оксиды, образуемые неметаллами и металлами с переменной валентностью в высшей степени окисления (например, SO3 , Мn2 O7 ), реагируют с основными оксидами и щелочами, образуя соли:
SO3 (кислотный оксид)+CaO (основной оксид)=СaSO4 (соль);
Типичными реакциями являются взаимодействие кислотных оксидов с основаниями в результате чего образуется соль и вода:
Mn2 O7 (кислотный оксид)+2KOH (щелочь)=2KMnO4 (соль)+H2O (вода)
Все кислотные оксиды, кроме диоксида кремния SiO2 (кремниевый ангидрид, кремнезем), реагируют с водой, образуя кислоты:
SO3 (кислотный оксид)+H2O (вода)=H2SO4 (кислота)
Кислотные оксиды образуются при взаимодействии с кислородом простых и сложных веществ (S+O2 =SO2 ), либо при разложении в результате нагревания сложных веществ, содержащих кислород, – кислот, нерастворимых оснований, солей (H2 SiO3 =SiO2 +H2 O).
Список кислотных оксидов:
| Название кислотного оксида | Формула кислотного оксида | Свойства кислотного оксида |
| Оксид серы (IV) | SO2 | бесцветный токсичный газ с резким запахом |
| Оксид серы (VI) | SO3 | легколетучая безцветная токсичная жидкость |
| Оксид углерода (IV) | CO2 | бесцветный газ без запаха |
| Оксид кремния (IV) | SiO2 | бесцветные кристаллы, обладающие прочностью |
| Оксид фосфора (V) | P2 O5 | белый легковозгораемый порошок с неприятным запахом |
| Оксид азота (V) | N2 O5 | вещество, состоящее из бесцветных летучих кристаллов |
| Оксид хлора (VII) | Cl2 O7 | бесцветная маслянистая токсичная жидкость |
| Оксид марганца (VII) | Mn2 O7 | жидкость с металлическим блеском, являющаяся сильным окислителем. |
Рис. 3. Примеры кислотные оксиды.
Что мы узнали?
Кислотные оксиды относятся к солеобразующим оксидам и образуются с помощью кислот. Кислотные оксиды вступают в реакции с основаниями и водой, а их образование происходит при нагревании и разложении сложных веществ.
Тест по теме
Оценка доклада
Средняя оценка: 4.5. Всего получено оценок: 862.
Тема № 10.
Химические свойства оксидов: основных, амфотерных, кислотных
Рекомендуемые видеоуроки
Теоретические сведения
Оксид — бинарное соединение химического элемента с кислородом в степени окисления −2, в котором сам кислород связан только с менее электроотрицательным элементом
Номенклатура оксидов
Названия оксидов строится таким образом: сначала произносят слово «оксид», а затем называют образующий его элемент. Если элемент имеет переменную валентность, то она указывается римской цифрой в круглых скобках в конце названия:
NaI2O – оксид натрия; СаIIО – оксид кальция;
SIVO2 – оксид серы (IV); SVIO3 – оксид серы (VI).
Классификация оксидов
По химическим свойствам оксиды делятся на две группы:
1. Несолеобразующие (безразличные) – не образуют солей, например: NO, CO, H2O;
2. Солеобразующие, которые, в свою очередь, подразделяются на:
– основные – это оксиды типичных металлов со степенью окисления +1,+2 (I и II групп главных подгрупп, кроме бериллия) и оксиды металлов в минимальной степени окисления, если металл обладает переменной степенью окисления (CrO, MnO);
– кислотные – это оксиды типичных неметаллов (CO2, SO3, N2O5) и металлов в максимальной степени окисления, равной номеру группы в ПСЭ Д.И.Менделеева (CrO3, Mn2O7);
– амфотерные оксиды (обладающие как основными, так и кислотными свойствами, в зависимости от условий проведения реакции) – это оксиды металлов BeO, Al2O3, ZnO и металлов побочных подгрупп в промежуточной степени окисления (Cr2O3, MnO2).
Основные оксиды
Основными называются оксиды, которые образуют соли при взаимодействии с кислотами или кислотными оксидами.
Основным оксидам соответствуют основания.
Например, оксиду кальция CaO отвечает гидроксид кальция Ca(OH)2, оксиду кадмия CdO – гидроксид кадмия Cd(OH)2.
Химические свойства основных оксидов
1. Основные оксиды взаимодействуют с водой с образованием оснований.
Условие протекания реакции: должны образовываться растворимые основания!
Na2O + H2O → 2NaOH
CaO + H2O → Ca(OH)2
Al2O3 + H2O → реакция не протекает, так как должен образовываться Al(OH)3, который нерастворим.
2. Взаимодействие с кислотами с образованием соли и воды:
CaO + H2SO4 → CaSO4 + H2O.
3. Взаимодействие с кислотными оксидами с образованием соли:
СaO + SiO2→ CaSiO3
4. Взаимодействие с амфотерными оксидами:
СaO + Al2O3 → Сa(AlO2)2
Кислотные оксиды
Кислотными называются оксиды, которые образуют соли при взаимодействии с основаниями или основными оксидами. Им соответствуют кислоты.
Например, оксиду серы (IV) соответствует сернистая кислота H2SO3.
Химические свойства кислотных оксидов
1. Взаимодействие с водой с образованием кислоты:
Условия протекания реакции: должна образовываться растворимая кислота.
P2O5 + 3H2O → 2H3PO4
2. Взаимодействие со щелочами с образованием соли и воды:
Условия протекания реакции: с кислотным оксидом взаимодействует именно щелочь, то есть растворимое основание.
SO3 + 2NaOH → Na2SO4 + H2O
3. Взаимодействие с основными оксидами с образованием солей:
SO3 + Na2O → Na2SO4
Амфотерные оксиды
Оксиды, гидратные соединения которых проявляют свойства как кислот, так и оснований, называются амфотерными.
Например: оксид алюминия Al2O3, оксид марганца (IV) MnO2.
Химические свойства амфотерных оксидов
1. C водой не взаимодействуют
2. Взаимодействие с кислотными оксидами с образованием солей при сплавлении (основные свойства):
ZnO + SiO2 → ZnSiO3
3. Взаимодействие с кислотами с образованием соли и воды (основные свойства):
ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2O
4. Взаимодействие с растворами и расплавами щелочей с образованием соли и воды (кислотные свойства):
Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH)4]
Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O
5. Взаимодействие с основными оксидами (кислотные свойства):
Al2O3 + CaO → Ca(AlO2)2
Интернет-источники
После прочтения статьи Вы сможете разделять вещества на соли, кислоты и основания. В статье описано, что такое
pH раствора, какими общими свойствами обладают кислоты и основания.
Простым языком, кислота — это всё что с H, а основание — c OH. НО! Не всегда. Что бы отличать кислоту от основания
необходимо… запомнить их! Сожалею. Что бы хоть как то облегчить жизнь, три наших друга, Аррениус и Бренстед с
Лоури, придумали две теории, которые зовутся их именем.
Как металлы и неметаллы, кислоты и основания — это разделение веществ по схожим свойствам. Первая теория кислот
и оснований принадлежала швецкому учёному Аррениусу. Кислота по Аррениусу — это класс веществ, которые
в реакции с водой диссоциируют (распадаются), образовывая катион водорода H+. Основания Аррениуса в водном растворе образуют
анионы OH-. Следующая теория в 1923 году была предложена учёными Бренстедом и Лоури. Теория Бренстеда-Лоури
определяет кислотами вещества, способные в реакции отдавать протон (протоном в реакциях называют катион водорода). Основания,
соответственно, — это вещества, способные принять протон в реакции. Актуальная на данный момент теория — теория Льюиса.
Теория Льюиса определяет кислоты как молекулы или ионы, способные принимать электронные пары, тем самым формируя
аддукты Льюиса (аддукт — это соединение, образующееся соединением двух реагентов без образования побочных продуктов).
В неорганической химии, как правило, под кислотой имеют ввиду кислоту Бренстеда-Лоури, то есть вещества, способные отдать
протон. Если имеют ввиду определение кислоты по Льюису, то в тексте такую кислоту называют кислотой Льюиса. Данные правила
справедливы для кислот и оснований.
Диссоциация
Диссоциация – это процесс распада вещества на ионы в растворах или расплавах. Например, диссоциация соляной кислоты — это распад
HCl на H+ и Cl-.
Свойства кислот и оснований
Кислоты, содержащие водород, в водном растворе выделяют катионы водорода. Основания, содержащие гидроксид-ион,
в водном растворе выделяют анион OH-.
Основания, как правило, мыльные на ощупь, кислоты, в большинстве своём, имеют кислый вкус.
При реакции основания со многими катионами формируется осадок. При реакции кислоты с анионами, как правило, выделяется
газ.
Часто используемые кислоты:
H2O, H3O+, CH3CO2H, H2SO4,
HSO4−, HCl, CH3OH, NH3
Часто используемые основания:
OH−, H2O, CH3CO2−,
HSO4−, SO42−, Cl−
Сильные и слабые кислоты и основания
Сильные кислоты
Такие кислоты, которые полностью диссоциируют в воде, производя катионы водорода H+ и анионы.
Пример сильной кислоты — соляная кислота HCl:
HCl(р-р) + H2O(ж) → H3O+(р-р) + Cl-(р-р)
Примеры сильных кислот: HCl, HBr, HF, HNO3, H2SO4, HClO4
Список сильных кислот
- HCl — соляная кислота
- HBr — бромоводород
- HI — йодоводород
- HNO3 — азотная кислота
- HClO4 — хлорная кислота
- H2SO4 — серная кислота
Слабые кислоты
Растворяются в воде только частично, например, HF:
HF(р-р) + H2O(ж) → H3O+(р-р) + F-(р-р) —
в такой реакции более 90% кислоты не диссоциирует:
[H3O+]=[F-] < 0,01M для вещества 0,1М
Сильную и слабую кислоту можно различить измеряя проводимость растворов: проводимость зависит от количества ионов,
чем сильнее кислота тем она более диссоциирована, поэтому чем сильнее кислота тем выше проводимость.
Список слабых кислот
- HF фтороводородная
- H3PO4 фосфорная
- H2SO3 сернистая
- H2S сероводородная
- H2CO3 угольная
- H2SiO3 кремниевая
Сильные основания
Сильные основания полностью диссоциируют в воде:
NaOH(р-р) + H2O ↔ NH4
К сильным основаниям относятся гидроксиды металлов первой (алкалины, щелочные металы) и второй (алкалинотеррены,
щёлочноземельные металлы) группы.
Список сильных оснований
- NaOH гидроксид натрия (едкий натр)
- KOH гидроксид калия (едкое кали)
- LiOH гидроксид лития
- Ba(OH)2 гидроксид бария
- Ca(OH)2 гидроксид кальция (гашеная известь)
Слабые основания
В обратимой реакции в присутствии воды образует ионы OH-:
NH3 (р-р) + H2O ↔ NH+4 (р-р) + OH-(р-р)
Большинство слабых оснований — это анионы:
F-(р-р) + H2O ↔ HF(р-р) + OH-(р-р)
Список слабых оснований
- Mg(OH)2 гидроксид магния
- Fe(OH)2 гидроксид железа (II)
- Zn(OH)2 гидроксид цинка
- NH4OH гидроксид аммония
- Fe(OH)3 гидроксид железа (III)
Реакции кислот и оснований
Сильная кислота и сильное основание
Такая реакция называется нейтрализацией: при количестве реагентов достаточном для полной диссоциации кислоты и
основания, результирующий раствор будет нейтральным.
Пример:
H3O+ + OH- ↔ 2H2O
Слабое основание и слабая кислота
Общий вид реакции:
Слабое основание(р-р) + H2O ↔ Слабая кислота(р-р) + OH-(р-р)
Сильное основание и слабая кислота
Основание полностью диссоциирует, кислота диссоциирует частично, результирующий раствор имеет слабые свойства
основания:
HX(р-р) + OH-(р-р) ↔ H2O + X-(р-р)
Сильная кислота и слабое основание
Кислота полностью диссоциирует, основание диссоциирует не полностью:
NH3 (р-р) + H+ ↔ NH4
Диссоциация воды
Диссоциация — это распад вещества на составляющие молекулы. Свойства кислоты или основания зависят от
равновесия, которое присутствует в воде:
H2O + H2O ↔ H3O+(р-р) + OH-(р-р)
Kc = [H3O+][OH-]/[H2O]2
Константа равновесия воды при t=25°: Kc = 1.83⋅10-6, также имеет место следующее
равенство: [H3O+][OH-] = 10-14, что называется константой
диссоциации воды. Для чистой воды [H3O+] = [OH-] = 10-7,
откуда -lg[H3O] = 7.0.
Данная величина (-lg[h3O]) называется pH — потенциал водорода. Если pH < 7, то вещество
имеет кислотные свойства, если pH > 7, то вещество имеет основные свойства.
Способы определения pH
Инструментальный метод
Специальный прибор pH-метр — устройство, трансформирующее концентрацию протонов в растворе в электрический
сигнал.
Индикаторы
Вещество, которое изменяет цвет в некотором интервале значений pH в зависимости от кислотности раствора,
используя несколько индикаторов можно добиться достаточно точного результата.
Соль
Соль — это ионное соединение образованное катионом отличным от H+ и анионом отличным от O2-.
В слабом водном растворе соли полностью диссоциируют.
Что бы определить кислотно-щелочные свойства раствора соли, необходимо определить, какие ионы присутствуют
в растворе и рассмотреть их свойства: нейтральные ионы, образованные из сильных кислот и оснований не влияют на pH:
не отдают ионы ни H+, ни OH- в воде. Например, Cl-, NO-3,
SO2-4, Li+, Na+, K+.
Анионы, образованные из слабых кислот, проявляют щелочные свойства (F-, CH3COO-,
CO2-3), катионов с щелочными свойствами не существует.
Все катионы кроме металлов первой и второй группы имеют кислотные свойства.
Буфферный раствор
Растворы, которые сохраняют уровень pH при добавлении небольшого количества сильной кислоты или сильного
основания, в основном состоят из:
- Смесь слабой кислоты, соответствующей соли и слабого основания
- Слабое основание, соответствующая соль и сильная кислота
Для подготовки буфферного раствора определённой кислотности необходимо смешать слабую кислоту или основание
с соответствующей солью, при этом необходимо учесть:
- Интервал pH в котором буфферный раствор будет эффективен
- Ёмкость раствора — количество сильной кислоты или сильного основания, которые можно добавить не повлияв
на pH раствора - Не должно происходить нежелаемых реакций, которые могут изменить состав раствор
Тест:
Интересуюсь всем понемногу. По большей части люблю компьютерную деятельность.
Здравствуйте, B203 является кислотным оксидом, это оксид бора. Кислотными оксидами так же являются, например, Mn2O7 оксид марганца и SiO2 -оксид кремния. Кислотными являются вещества, которые демонстрируют свои кислотные свойства и создают кислоты, которые являются кислородосодержащими.
Подготовила к ЕГЭ по химии 5000 учеников. С любого уровня до 100 в режиме онлайн 🙂 · vk.com/mendo_him
✨B имеет степень окисления +3,поэтому можно по ошибке подумать, что B2O3-амфотерный оксид:(
✨Нужно запомнить, что B2O3-кислотный оксид. Соответствует борной кислоте H3BO3
Ответы на похожие вопросы
Какой оксид широко распространен в земном грунте?
Подготовила к ЕГЭ по химии 5000 учеников. С любого уровня до 100 в режиме онлайн 🙂 · vk.com/mendo_him
В земной коре можно найти много разных оксидов
???? SiO2 (песок). Его примерно 60%????
???? Al2O3 (Глина). Его примерно 15%
????Оксиды щелочных и щелочно-земельных металлов K2O, Na2O, MgO, CaO) Но их немного, в среднем приходится 3-4% на каждый оксид????
????Fe2O3 (красный железняк). Его примерно 2% в земной коре
Прочитать ещё 3 ответа
В чём роль антиоксидантов для организма? Только ли лишь для нейтрализации свободных радикалов? или чего то ещё?
Да, антиоксиданты нужны только для нейтрализации свободных радикалов и активных форм кислорода. Но нет, это не мелочь — это очень важно. Это важно настолько, что исследования показывают: для здоровья очень опасно не только понижение концентрации антиоксидантов ниже физиологической нормы, но и её превышение. Разберём по порядку.
Органические вещества имеют свойство окисляться: окисляются углеводы, жиры, спирты, кислоты. В их окислении организм черпает энергию. Обратимся к схеме дыхательной цепи:
- В правом нижнем углу из кислорода появляются активные формы кислорода, благодаря появлению которых синтезируется АТФ. Из школьного курса биологии мы знаем, что АТФ, то есть аденозинтрифосфат — молекула, несущая три остатка фосфорной кислоты, связи между которыми несут большую энергию, разрыв которых передаёт её на осуществление биохимических реакций. АТФ — это своеобразное топливо для двигателя внутреннего сгорания, которое и не будет сгорать без посредства кислорода. Именно благодаря кислороду окисляются названные выше вещества и именно их окисление питает организм АТФ.
- В левом нижнем углу НАД+ превращается в НАДH2 (читается как над аш два) в цикле трикарбоновых кислот (и других биохимических локациях организма) — центральном биореакторе, перераспределяющем энергию и вещества по реакциям в организме, — а затем обратно из НАДH2 в НАД+. НАД — это своеобразное машинное масло. Если бы в правом нижнем углу не было кислорода и не синтезировался АТФ, этот конвейер переполнился, движение остановилось, и НАДH2 перестал превращаться обратно в НАД+, таким образом остановив и центральный биореактор.
Как мы видим из всё той же схемы, в дыхательной цепи участвует молекулярный кислород и его активная форма, которая, однако, может и высвобождаться из этой цепи. Кроме того, кислород и его активные формы участвуют в окислении многих веществ, в процессе окисления которых лавинообразным каскадом (со всё нарастающими объёмом и скоростью) образуются свободные радикалы этих окисляемых веществ, которые продолжают окислять неокисленные вещества, тем самым и наращивая эту окислительную лавину. Здесь-то на арену и выходят антиоксиданты — своеобразный щит от лавины окисления. Если бы антиоксидантов не было, все вещества нашего организма окислились без остатка, поскольку ничто бы не регулировало и не останавливало этот процесс.
С другой стороны, когда антиоксидантов слишком много, они просто останавливают всякое окисление, в том числе полезное, необходимое — как было сказано выше, вызывая переполнение конвейра, останавливая движение: движение энергии по окислительной цепи, движение веществ по организму, движение организма вообще. Поэтому нельзя употреблять БАДы-витаминки с антиоксидантами (витамины A, E, C) не по назначению врача, да и по назначению без очевидных признаков гиповитаминоза их следует принимать с осторожностью.
Таким образом,
- когда антиоксидантов мало, мы окисляемся без остатка:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6947277
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21977319 - когда антиоксидантов много, наше жизненное начало останавливается:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15153272
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17327526
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3765487/ - лишь когда антиоксидантов достаточно, всё идёт своим чередом.
А здесь я отвечал на вопрос, откуда взять достаточное количество витамина С.
Как найти высшей оксид и гидроксид Астата(At)?
Ну, если есть таблица Менделеева, то просто нужно посмотреть в самый низ группы Астата. Там будет формула высшего оксида
Высший гидроксид можно найти, исходя из высшей степени окисления вещества (как, собственно, и оксид). У Астата — 7 (номер группы). Итак, получается, что высший гидроксид — HAtO4
Как изменяется полярность связи в оксидах второго периода: li2o, beo, b2o3, co2, n2o5? ответ?
Образование химическое. Интересуюсь IT- технологиями, религией, футболом и…
Полярность связи в оксидах второго периода, уменьшается. Находим ее, по разнице электроотрицательностей атомов соединения(Электроотрицательность — табличные данные).
Разницы электроотрицательностей этих оксидов:
Li2O 3,5-0,97=2,53
BeO 3,5-1,47=2,03
B2O3 3,5-2,02=1,48
CO2 3,5-2,5=1
N2O5 3,5-3,07=0,43
Как доказать характер оксида?
Высшее образование, много работаю, занимаюсь спортом.
Кислотными свойствами обладают оксиды, которые при взаимодействии с гидроксидами образуют соли с водой. Основными свойствами обладают те оксиды, которые при реакции с кислотами образуют воду и соли. С водой основные оксиды дают гидроксиды. Прилейте в пробирку с оксидом воду, слегка встряхните и опустите лакмусовую бумажку. Синий цвет лакмусовой бумаги говорит о том, что в пробирке образовалось основание, соответственно, исходный оксид был основным. Амфотерные (переходные) оксиды реагируют как с кислотами так и с основаниями, при этом они образуют соли. Разделите раствор с амфотерным оксидом на две порции. К первой части прилейте щелочь, ко второй добавьте кислоту. Образовались соли – амфотерность. Источник: https://completerepair.ru/kak-dokazat-harakter-oksida .