Какие физические свойства оксидов есть
Оксиды — это неорганические соединения, состоящие из двух химических элементов, одним из которых является кислород в степени окисления -2. Единственным элементом, не образующим оксид, является фтор, который в соединении с кислородом образует фторид кислорода. Это связано с тем, что фтор является более электроотрицательным элементом, чем кислород.
Данный класс соединений является очень распространенным. Каждый день человек встречается с разнообразными оксидами в повседневной жизни. Вода, песок, выдыхаемый нами углекислый газ, выхлопы автомобилей, ржавчина — все это примеры оксидов.
Классификация оксидов
Все оксиды, по способности образовать соли, можно разделить на две группы:
- Солеобразующие оксиды (CO2, N2O5,Na2O, SO3 и т. д.)
- Несолеобразующие оксиды(CO, N2O,SiO, NO и т. д.)
В свою очередь, солеобразующие оксиды подразделяют на 3 группы:
- Основные оксиды — (Оксиды металлов — Na2O, CaO, CuO и т д)
- Кислотные оксиды — (Оксиды неметаллов, а так же оксиды металлов в степени окисления V-VII — Mn2O7,CO2, N2O5, SO2, SO3 и т д)
- Амфотерные оксиды (Оксиды металлов со степенью окисления III-IV а так же ZnO, BeO, SnO, PbO)
Данная классификация основана на проявлении оксидами определенных химических свойств. Так, основным оксидам соответствуют основания, а кислотным оксидам — кислоты. Кислотные оксиды реагируют с основными оксидами с образованием соответствующей соли, как если бы реагировали основание и кислота, соответствующие данным оксидам:
Аналогично, амфотерным оксидам соответствуют амфотерные основания, которые могут проявлять как кислотные, так и основные свойства:
Химические элементы проявляющие разную степень окисления, могут образовывать различные оксиды. Чтобы как то различать оксиды таких элементов, после названия оксиды, в скобках указывается валентность.
CO2 – оксид углерода (IV)
N2O3 – оксид азота (III)
Физические свойства оксидов
Оксиды весьма разнообразны по своим физическим свойствам. Они могут быть как жидкостями (Н2О), так и газами (СО2, SO3) или твёрдыми веществами (Al2O3, Fe2O3). Приэтом оснОвные оксиды, как правило, твёрдые вещества. Окраску оксиды также имеют самую разнообразную — от бесцветной (Н2О, СО) и белой (ZnO, TiO2) до зелёной (Cr2O3) и даже чёрной (CuO).
Химические свойства оксидов
Основные оксиды
Некоторые оксиды реагируют с водой с образованием соответствующих гидроксидов (оснований):
Основные оксиды реагируют с кислотными оксидами с образованием солей:
Аналогично реагируют и с кислотами, но с выделением воды:
Оксиды металлов, менее активных чем алюминий, могут восстанавливаться до металлов:
Кислотные оксиды
Кислотные оксиды в реакции с водой образуют кислоты:
Некоторые оксиды (например оксид кремния SiO2) не взаимодействуют с водой, поэтому кислоты получают другими путями.
Кислотные оксиды взаимодействуют с основными оксидами, образую соли:
Таким же образом, с образование солей, кислотные оксиды реагируют с основаниями:
Если данному оксиду соответствует многоосновная кислота, то так же может образоваться кислая соль:
Нелетучие кислотные оксиды могут замещать в солях летучие оксиды:
Амфотерные оксиды
Как уже говорилось ранее, амфотерные оксиды, в зависимости от условий, могут проявлять как кислотные, так и основные свойства. Так они выступают в качестве основных оксидов в реакциях с кислотами или кислотными оксидами, с образованием солей: 
И в реакциях с основаниями или основными оксидами проявляют кислотные свойства:
Получение оксидов
Оксиды можно получить самыми разнообразными способами, мы приведем основные из них.
Большинство оксидов можно получить непосредственным взаимодействием кислорода с химических элементом: 
При обжиге или горении различных бинарных соединений:
Термическое разложение солей, кислот и оснований :
Взаимодействие некоторых металлов с водой:
Применение оксидов
Оксиды крайне распространены по всему земному шару и находят применение как в быту, так и в промышленности. Самый важный оксид — оксид водорода, вода — сделал возможной жизнь на Земле. Оксид серы SO3 используют для получения серной кислоты, а также для обработки пищевых продуктов — так увеличивают срок хранения, например, фруктов.
Оксиды железа используют для получения красок, производства электродов, хотя больше всего оксидов железа восстанавливают до металлического железа в металлургии.
Оксид кальция, также известный как негашеная известь, применяют в строительстве. Оксиды цинка и титана имеют белый цвет и нерастворимы в воде, потому стали хорошим материалом для производства красок — белил.
Оксид кремния SiO2 является основным компонентом стекла. Оксид хрома Cr2O3 применяют для производства цветных зелёных стекол и керамики, а за счёт высоких прочностных свойств — для полировки изделий (в виде пасты ГОИ).
Оксид углерода CO2, который выделяют при дыхании все живые организмы, используется для пожаротушения, а также, в виде сухого льда, для охлаждения чего-либо.
Запрос «Окись» перенаправляется сюда; об одноимённом фильме см. Окись (фильм).
Окси́д (синонимы: о́кисел, о́кись) — 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 после фтора, поэтому к оксидам относятся почти все соединения химических элементов с кислородом. К исключениям относятся, например, дифторид кислорода OF2.
Оксиды — весьма распространённый тип соединений, содержащихся в земной коре и во Вселенной вообще. Примерами таких соединений являются ржавчина, вода, песок, углекислый газ, ряд красителей. Оксидами также является класс минералов, представляющих собой соединения металла с кислородом (см. Окислы).
Соединения, которые содержат атомы кислорода, соединённые между собой, называют пероксидами или перекисями (содержат цепочку −O−O−), супероксидами (содержат группу О−
2) и озонидами (содержат группу О−
3). Они, строго говоря, не относятся к категории оксидов.
Классификация[править | править код]
В зависимости от химических свойств различают:
- Солеобразующие оксиды:
- основные оксиды (например, оксид натрия Na2O, оксид меди(II) CuO): оксиды металлов, степень окисления которых I—II;
- кислотные оксиды (например, оксид серы(VI) SO3, оксид азота(IV) NO2): оксиды металлов со степенью окисления V—VII и оксиды неметаллов;
- амфотерные оксиды (например, оксид цинка ZnO, оксид алюминия Al2О3): оксиды металлов со степенью окисления III—IV и исключения (ZnO, BeO, SnO, PbO);
- Несолеобразующие оксиды: оксид углерода(II) СО, оксид азота(I) N2O, оксид азота(II) NO, оксид кремния(II) SiO.
Существуют сложные оксиды, включающие в молекулу атомы двух и более элементов, кроме кислорода — например, оксид лития-кобальта(III) Li2O·Co2O3, и двойные оксиды, в которые атомы одного и того же элемента входят в двух или более степенях окисления — например, оксид марганца(II,IV) Mn5O8. Во многих случаях такие оксиды могут рассматриваться как соли кислородсодержащих кислот. Так, оксид лития-кобальта(III) можно рассматривать как кобальтит лития Li2Co2O4, а оксид марганца(II,IV) — как ортоманганит марганца Mn3(MnO4)2.
Номенклатура[править | править код]
В соответствии с номенклатурой ИЮПАК, оксиды называют словом «оксид», после которого следует наименование химического элемента в родительном падеже, например: Na2O — оксид натрия, Al2O3 — оксид алюминия. Если элемент имеет переменную степень окисления, то в названии оксида указывается его степень окисления римской цифрой в скобках сразу после названия (без пробела). Например, Cu2О — оксид меди(I), CuO — оксид меди(II), FeO — оксид железа(II), Fe2О3 — оксид железа(III), Cl2O7 — оксид хлора(VII).
Часто используют и другие наименования оксидов по числу атомов кислорода: если оксид содержит только один атом кислорода, то его называют монооксидом или одноокисью, если два — диоксидом или двуокисью, если три — то триоксидом или триокисью и т. д. Например: монооксид углерода CO, диоксид углерода СО2, триоксид серы SO3.
Также распространены исторически сложившиеся (тривиальные) названия оксидов, например угарный газ CO, серный ангидрид SO3 и т. д.
В начале XIX века и ранее тугоплавкие, практически не растворимые в воде оксиды химики называли «землями».
Традиционная номенклатура[править | править код]
Оксиды с низшими степенями окисления (субоксиды) иногда называют закись и недокись (например, оксид углерода(II), CO — закись углерода; диоксид триуглерода, C3O2 — недокись углерода[1]; оксид азота(I), N2O — закись азота; оксид меди(I), Cu2O — закись меди).
Оксиды с высшими степенями окисления (например, оксид железа(III), Fe2O3) называют в соответствии с этой номенклатурой окись, а двойные (то есть с разными степенями окисления) оксиды — закись-окись (Fe3O4 = FeO·Fe2O3 — закись-окись железа, оксид урана(VI)-диурана(V), U3O8 — закись-окись урана).
Если какой-нибудь металл дает один основной окисел, то последний называют окисью, например окись кальция, окись магния и пр.; если их существует два, то окисел с меньшим содержанием кислорода называется закисью, например закись железа FeO и окись Fe2O3. Окись с меньшим содержанием кислорода, чем в закиси, называется недокисью
Эта номенклатура, однако, не отличается последовательностью, поэтому такие названия следует рассматривать скорее как традиционные.
Свойства[править | править код]
- При взаимодействии кислотного оксида с основным образуется соль.
- Оксиды взаимодействуют с водой, если образуется растворимая кислота или растворимое основание.
- Основные оксиды взаимодействуют с кислотами, а кислотные с основаниями.
Основные оксиды[править | править код]
1. Основный оксид + сильная кислота → соль + вода
2. Сильноосновный оксид + вода → гидроксид
3. Сильноосновный оксид + кислотный оксид → соль
4. Основный оксид + водород → металл + вода
Примечание: металл менее активный, чем алюминий.
Кислотные оксиды[править | править код]
1. Кислотный оксид + вода → кислота
Некоторые оксиды, например SiO2, с водой не вступают в реакцию, поэтому их кислоты получают косвенным путём.
2. Кислотный оксид + основный оксид → соль
3. Кислотный оксид + основание → соль + вода
Если кислотный оксид является ангидридом многоосновной кислоты, возможно образование кислых или средних солей:
4. Нелетучий оксид + соль1 → соль2 + летучий оксид
5. Ангидрид кислоты 1 + безводная кислородосодержащая кислота 2 → Ангидрид кислоты 2 + безводная кислородосодержащая кислота 1
Амфотерные оксиды[править | править код]
При взаимодействии с сильной кислотой или кислотным оксидом проявляют основные свойства:
При взаимодействии с сильным основанием или основным оксидом проявляют кислотные свойства:
(в водном растворе)
(при сплавлении)
Получение[править | править код]
1. Взаимодействие простых веществ (за исключением инертных газов, золота и платины) с кислородом:
При горении в кислороде щелочных металлов (кроме лития), а также стронция и бария образуются пероксиды и надпероксиды:
2. Обжиг или горение бинарных соединений в кислороде:
3. Термическое разложение солей:
4. Термическое разложение оснований или кислот:
5. Окисление низших оксидов в высшие и восстановление высших в низшие:
6. Взаимодействие некоторых металлов с водой при высокой температуре:
7. Взаимодействие солей с кислотными оксидами при сжигании кокса с выделением летучего оксида:
8. Взаимодействие металлов с кислотами-окислителями:
9. При действии водоотнимающих веществ на кислоты и соли:
10. Взаимодействие солей слабых неустойчивых кислот с более сильными кислотами:
Примечания[править | править код]
Ссылки[править | править код]
- Таблица классификации оксидов
- Видеоурок про оксиды
Сегодня мы начинаем
знакомство с важнейшими классами неорганических соединений. Неорганические
вещества по составу делятся, как вы уже знаете, на простые и сложные.
ОКСИД | КИСЛОТА | ОСНОВАНИЕ | СОЛЬ |
ЭхОу | НnA А | Ме(ОН)b ОН | MenAb |
Сложные неорганические
вещества подразделяют на четыре класса: оксиды, кислоты, основания, соли. Мы
начинаем с класса оксидов.
ОКСИДЫ
Оксиды
— это сложные вещества, состоящие из двух химических элементов, один из которых
кислород, с валентность равной 2. Лишь один химический элемент — фтор,
соединяясь с кислородом, образует не оксид, а фторид кислорода OF2.
Называются они просто — «оксид + название элемента» (см. таблицу). Если
валентность химического элемента переменная, то указывается римской цифрой,
заключённой в круглые скобки, после названия химического элемента.
Формула | Название | Формула | Название |
CO | оксид | Fe2O3 | оксид |
NO | оксид | CrO3 | оксид |
Al2O3 | оксид | ZnO | оксид |
N2O5 | оксид | Mn2O7 | оксид |
Классификация
оксидов
Все
оксиды можно разделить на две группы: солеобразующие (основные, кислотные, амфотерные)
и несолеобразующие или безразличные.
Оксиды металлов МехОу | Оксиды | |||
Основные | Кислотные | Амфотерные | Кислотные | Безразличные |
I, II Ме | V-VII Me | ZnO,BeO,Al2O3, Fe2O3, Cr2O3 | >II неМе | I, II неМе CO, NO, N2O |
1). Основные оксиды – это оксиды, которым
соответствуют основания. К основным оксидам относятся оксиды металлов
1 и 2 групп, а также металлов побочных подгрупп с валентностью I и II
(кроме ZnO
—
оксид цинка и BeO – оксид берилия):
2). Кислотные оксиды – это оксиды, которым
соответствуют кислоты. К кислотным оксидам относятся оксиды неметаллов (кроме
несолеобразующих – безразличных), а также оксиды металлов побочных подгрупп с
валентностью от V
до VII (Например, CrO3-оксид
хрома (VI), Mn 2O7 — оксид марганца (VII)):
3). Амфотерные
оксиды – это оксиды, которым соответствуют основания и кислоты. К ним
относятся оксиды металлов главных и побочных подгрупп с валентностью III, иногда IV,
а также цинк и бериллий (Например, BeO, ZnO, Al2O3, Cr2O3).
4). Несолеобразующие оксиды – это оксиды
безразличные к кислотам и основаниям. К ним относятся оксиды неметаллов с валентностью I и II
(Например,N2O, NO, CO).
Вывод: характер свойств оксидов в первую очередь
зависит от валентности элемента.
Например,
оксиды хрома:
CrO
(II
— основный);
Cr
2O3 (III — амфотерный);
CrO3
(VII
— кислотный).
Классификация оксидов
(по растворимости в воде)
Кислотные оксиды | Основные оксиды | Амфотерные оксиды |
Растворимы в воде. Исключение –SiO2 (не | В воде растворяются только оксиды щелочных и (это металлы I «А» и II «А» групп, исключение Be ,Mg) | С водой не взаимодействуют. В воде не растворимы |
Выполните задания:
1. Выпишите отдельно химические формулы солеобразующих кислотных и основных оксидов.
NaOH, AlCl3, K2O, H2SO4, SO3, P2O5, HNO3, CaO, CO.
2. Даны вещества: CaO, NaOH, CO2, H2SO3, CaCl2, FeCl3, Zn(OH)2, N2O5, Al2O3, Ca(OH)2, N2O, FeO, SO3, Na2SO4, ZnO, CaCO3, Mn2O7, CuO, KOH, CO, Fe(OH)3
Выпишите оксиды и классифицируйте их.
Получение
оксидов
Тренажёр «Взаимодействие кислорода с простыми веществами»
1. | а) Тренажёр «Взаимодействие | 2Mg |
б) | 2H2S+3O2=2H2O+2SO2 | |
2.Разложение (используйте таблицу кислот, см. приложения) | а) СОЛЬt= | СaCO3=CaO+CO2 |
б) Нерастворимых Ме(ОН)bt= MexOy+ H2O | Cu (OH)2 t=CuO+H2O | |
в) НnA = КИСЛОТНЫЙ | H2SO3=H2O+SO2 |
Физические
свойства оксидов
При комнатной температуре большинство оксидов —
твердые вещества (СаО, Fe2O3 и др.), некоторые — жидкости
(Н2О, Сl2О7 и др.) и газы (NO, SO2
и др.).
Химические
свойства оксидов
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОСНОВНЫХ ОКСИДОВ 1. CaO + SO2 = CaSO3 2. 3K2O + 2H3PO4 = 2K3PO4 + 3H2O 3. Основной оксид + Вода = Щёлочь Na2O + H2O = 2NaOH |
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КИСЛОТНЫХ ОКСИДОВ 1. СO2 + H2O = H2CO3, SiO2 – не реагирует 2. P2O5 + 6KOH = 2K3PO4 + 3H2O 3. CaO + SO2 = CaSO3 4. CaCO3 + |
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АМФОТЕРНЫХ ОКСИДОВ Взаимодействуют ZnO + 2 HCl = ZnCl2 + H2O ZnO + 2 NaOH + H2O = Na2[Zn(OH)4] ZnO + 2 NaOH = Na2ZnO2 + H2O |
Применение
оксидов
Некоторые
оксиды не растворяются в воде, но многие вступают с водой в реакции соединения:
SO3 + H2O
= H2SO4
CaO + H2O = Ca(OH)2
В
результате часто получаются очень нужные и полезные соединения. Например, H2SO4
– серная кислота, Са(ОН)2 – гашеная известь и т.д.
Если
оксиды нерастворимы в воде, то люди умело используют и это их свойство.
Например, оксид цинка ZnO – вещество белого цвета, поэтому используется для
приготовления белой масляной краски (цинковые белила). Поскольку ZnO
практически не растворим в воде, то цинковыми белилами можно красить любые
поверхности, в том числе и те, которые подвергаются воздействию атмосферных
осадков. Нерастворимость и неядовитость позволяют использовать этот оксид при
изготовлении косметических кремов, пудры. Фармацевты делают из него вяжущий и
подсушивающий порошок для наружного применения.
Такими
же ценными свойствами обладает оксид титана (IV) – TiO2. Он тоже
имеет красивый белый цвет и применяется для изготовления титановых белил. TiO2
не растворяется не только в воде, но и в кислотах, поэтому покрытия из этого
оксида особенно устойчивы. Этот оксид добавляют в пластмассу для придания ей
белого цвета. Он входит в состав эмалей для металлической и керамической
посуды.
Оксид
хрома (III) – Cr2O3 – очень прочные кристаллы
темно-зеленого цвета, не растворимые в воде. Cr2O3
используют как пигмент (краску) при изготовлении декоративного зеленого стекла
и керамики. Известная многим паста ГОИ (сокращение от наименования
“Государственный оптический институт”) применяется для шлифовки и полировки
оптики, металлических
изделий, в ювелирном
деле.
Благодаря
нерастворимости и прочности оксида хрома (III) его используют и в
полиграфических красках (например, для окраски денежных купюр). Вообще, оксиды
многих металлов применяются в качестве пигментов для самых разнообразных
красок, хотя это – далеко не единственное их применение.
Задания для закрепления
1. Закончите УХР, укажите тип реакции, назовите
продукты реакции
Na2O + H2O
=
N2O5
+ H2O =
CaO + HNO3
=
NaOH + P2O5
=
K2O + CO2
=
Cu(OH)2 = ?
+ ?
2. Осуществите превращения по схеме:
1) K→K2O→KOH→K2SO4
2) S→SO2→H2SO3→Na2SO3
3) P→P2O5→H3PO4→K3PO4
1. ОКСИДЫ
Все вещества делятся на простые и сложные. Простые,
в свою очередь, подразделяются на металлы и неметаллы.
В твердом состоянии большинство веществ имеют кристаллическое строение. Связь в
кристаллической решетке металлов – металлическая. Это обуславливает их особые
физические свойства: электропроводность, теплопроводность, пластичность. Атомы
неметаллов связаны между собой с помощью неполярной ковалентной связи. Они могут
иметь атомную (алмаз, графит, кремний) или молекулярную (белый фарфор, галогены,
кристаллическая сера
S8)
кристаллическую решетки. Поэтому физические свойства неметаллов весьма различны.
Сложные вещества делятся на 4 класса: оксиды, основания, кислоты, соли.
Оксидами
называются сложные вещества, состоящие из двух химических элементов, один из
которых кислород.
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).
При составлении формул оксидов необходимо помнить, что молекула всегда
электронейтральна, т.е. она содержит одинаковое число положительных и
отрицательных зарядов. Степень окисления кислорода в оксидах всегда – 2.
Выравнивание зарядов производят индексами, которые ставят внизу справа у
элемента.
Характерная степени окисления элементов определяется следующим образом:
I
группа – в основном +1,
II
группа – в основном +2,
III
группа – в основном +3,
IV
группа – в основном +2, +4 (четные числа),
V
группа – в основном +3, +5 (нечетные числа),
VI
группа – в основном +2, +4, +6 (четные числа),
VII
группа – в основном +3, +5, +7 (нечетные числа).
Классификация оксидов.
По химическим свойствам оксиды делятся на две группы:
1) 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).
1.1.
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.
Получение
1.
Непосредственное взаимодействие металла с кислородом:
2Mg + O2
2MgO.
2. Горение сложных веществ:
2FeS
+ 3O2
2FeO
+ 2SO2.
3. Разложение солей кислородсодержащих кислот:
CaCO3
CaO
+
CO2.
4. Разложение оснований:
Ca(OH)2
CaO
+
H2O.
Физические свойства
Все основные оксиды – твердые вещества, чаще нерастворимые в воде, окрашенные в
различные цвета, например
Cu2O
–красного цвета,
MgO
– белого.
CaO + H2O → Ca(OH)2.
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.
1.2.
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.
Получение
1. Горение сложных веществ:
CH4
+ 2O2
→
CO2
+ 2H2O.
2. Разложение кислородосодержащих кислот:
H2SO4
SO3
+
H2O.
3. Взаимодействие неметалла с кислородом:
S
+
O2
SO2.
4. Разложение солей кислородсодержащих кислот:
CaCO3
CaO
+
CO2.
Физические свойства
Кислотные оксиды могут быть твердыми, жидкими и газообразными: Р2О5
– твердый,
SiO2
– твердый, СО2 – газообразный,.
SO3
– жидкий. К воде относятся по-разному (Р2О5 –
растворимый,
SiO2
– нерастворимый).
Химические свойства
1. Взаимодействие с водой с образованием кислоты:
P2O5
+ 3H2O
→ 2H3PO4.
2. Взаимодействие со щелочами с образованием соли и воды:
SO3
+ 2NaOH
→
Na2SO4
+
H2O.
3. Взаимодействие с основными оксидами с образованием солей:
SO3
+
Na2O
→
Na2SO4.
1.3. Амфотерные
оксиды
Оксиды,
гидратные соединения которых проявляют свойства как кислот, так и оснований,
называются амфотерными.
Например: оксид алюминия
Al2O3,
оксид марганца (IV)
MnO2.
Получение
Способы получения амфотерных оксидов аналогичны основным оксидам.
Физические свойства
Поскольку это оксиды металлов, то они, как и основные оксиды, твердые вещества,
мало или нерастворимые в воде. (Al2O3
– нерастворим в Н2О). Некоторые из них имеют характерную окраску (Fe2О3
– бурый).
Химические свойства
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],
AI2O3
+ 2NaOH
2NaAIO2
+
H2O.
5. Взаимодействие с основными оксидами (кислотные
свойства):
AI2O3
+
CaO
Ca(AIO2)2.
Получение и химические свойства оксидов
Цель работы:
ознакомиться с химическими свойствами оксидов и
способами их получения. Освоить технику выполнения нагревания в открытом пламени.
Посуда и реактивы:
пробирки, пробиркодержатель, спиртовка, фарфоровый тигель, коническая колба,
микрошпатель. Набор индикаторов, магниевая лента, кусочки малахита, серы,
дистиллированная вода.
Ход работы:
Опыт № 1.
Получение и свойства оксида магния
Небольшой кусочек магниевой
ленты закрепить в пробиркодержатель и нагреть в пламени спиртовки до начала
реакции. Работу надо проводить в темных защитных очках. Отметить, что магний
горит ярким пламенем с выделением большого количества тепла. Продукт горения
магния собрать в небольшой фарфоровый тигель или пробирку. Отметить цвет
порошка. Написать уравнение реакции. Какими свойствами обладает этот порошок?
Полученный порошок растворить в небольшом количестве воды при нагревании. В этот
раствор добавить 1–2 капли фенолфталеина. Отметить окраску фенолфталеина и
сделать вывод. Напишите уравнения реакций.
Опыт № 2.
Получение и свойства оксида меди (II)
В пробирку поместить один микрошпатель карбоната гидроксомеди (II)
(CuOH)2CO3
(малахита). Отметить цвет соли. Закрепить пробирку в штативе,
осторожно и равномерно прогреть всю пробирку.
Как изменился цвет малахита? Почему на стенках пробирки появились капельки воды?
Если закрыть отверстие пробирки пробкой с газоотводной трубкой и опустить в
известковую воду, то образуется белый осадок. Написать уравнения реакций.
Охладить пробирку до комнатной температуры, прилить небольшое количество воды и
осторожно взболтать. Осадку дать отстояться и сделать вывод о его растворимости.
Опыт № 3.
Получение и свойства оксида серы (IV)
В термостойкий стакан или
коническую колбу налить небольшое количество воды. Нагреть в железной ложке
небольшой кусочек серы до воспламенения, опустить ложку в стакан (не касаясь
воды) и прикрыть сверху крышкой. Записать уравнения реакции горения серы,
учитывая, что образуется оксид серы (1V). Затем убрать
ложку, взболтать содержимое стакана и внести в раствор 3–4 капли лакмуса. Как
изменится цвет индикатора? Напишите уравнения реакции. Сделайте соответствующие
выводы.