Основные оксиды – это оксиды, которым в качестве гидроксида соответствуют основания.

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

гидроксид натрия-

основный гидроксид

(основание)

CaO ⇒ Ca(OH) 2

гидроксид кальция-

основный гидроксид

(основание)

Основные оксиды взаимодействуют:

1. С кислотами , образуя соль и воду:

Основный оксид + Кислота = Соль + Вода

Например:

MgO + 2HCl = MgCl 2 + H 2 O.

В ионно-молекулярных уравнениях формулы оксидов записывают в молекулярном виде:

MgO + 2H + + 2 Cl – = Mg 2+ + 2 C l – + H 2 O

MgO + 2H + = Mg 2+ + H 2 O

2. С кислотными оксидами , образуя соли:

Основный оксид + Кислотный оксид = Соль

Например:

CaO + N 2 O 5 = Ca(NO 3) 2

В подобных уравнениях трудно составить формулу продукта реакции. Чтобы узнать, какая кислота соответствует данному оксиду, надо мысленно прибавить к кислотному оксиду воду и затем уже вывести формулу искомой кислоты:

N 2 O 5 + ( H 2 O ) → H 2 N 2 O 6

Если в полученной формуле все индексы четные, то их надо сократить на 2. В нашем случае выходит: HNO 3 . Соль этой кислоты и является продуктом реакции. Итак:

2+ 2+ 2+ 2+ 2+
CaO + N 2 O 5 = CaO + N 2 O 5 +(H 2 O) = CaO + H 2 N 2 O 6 = CaO + HNO 3 = Ca(NO 3) 2 –

3. С водой . Но с водой реагируют только оксиды, образованные щелочными (Li 2 O, Na 2 O, K 2 O и т.д) и щелочно-земельными металлами (CaO, SrO, BaO), так как продуктами этих реакций являются растворимые основания (щелочи).

Например:

CaO + H 2 O = Ca(OH) 2 .

Чтобы из формулы оксида вывести формулу соответствующего ему основания, воду можно записать в виде: H + - OH – и показать, как один ион водорода H + из молекулы воды соединяется с ионом кислорода из оксида CaO и образует гидроксид-ион OH – . Итак:

CaO + H 2 O = CaO + H + - OH – = Ca(OH) 2 .

ЗАПОМНИТЕ!!!

Щелочные металлы – это I группа, А - главная подгруппа – Li , Na , K , Rb , Cs , Fr

Щелочно-земельные металлы – это II группа, А – главная подгруппа (Be , Mg не относятся) – Ca , Sr , Ba , Ra

n I

Основания Ме(ОН) n

ОН – гидроксильная группа, с валентностью (I )

Щёлочи – это растворимые в воде основания (см. ТАБЛИЦУ РАСТВОРИМОСТИ)

I n

Кислоты – это сложные вещества с общей формулой Н n (КО)

(КО) – кислотный остаток

V - VII

Кислотный оксид – неМе х О у иМе х О у

I, II

Основные оксиды – Ме х О у

I. Взаимодействие воды с металлами.

В зависимости от активности металла, реакция протекает при различных условиях и образуются разные продукты.

1). Взаимодействие с самыми активными металлами , стоящими в периодической системе в I А иI I А группах (щелочные и щелочно-земельные металлы) и алюминий . В ряду активности эти металлы расположены до алюминия (включительно)

Реакция протекает при обычных условиях, при этом образуется щелочь и водород.

I I

2Li + 2 H 2 O =2 Li OH + H 2

HOH гидроксид

лития

I II

Ba + 2 H 2 O= Ba (OH) 2 + H 2

2 Al + 6 H 2 O = 2Al (OH) 3 + 3 H 2

гидроксид

алюминия

ОН – гидроксогруппа, она всегда одновалентна

ВЫВОД – активные металлы - Li , Na , K , Rb , Cs , Fr , Ca , Sr , Ba , Ra + Al – реагируют так

Me + H 2 O =Me(OH) n + H 2 ( р . замещения ) Основание

2) Взаимодействие с менее активными металлами , которые расположены в ряду активности от алюминия до водорода.

Реакция протекает только с парообразной водой, т.е. при нагревании.

При этом образуются: оксид этого металла и водород.

I II I

Fe + H 2 O = FeO + H 2 (протекает реакция замещения)

оксид

железа

Ni + H 2 O = NiO + H 2

(Валентность металла можно легко определить по ряду активности металлов, над их символом стоит значение, например +2, это означает, что валентность этого металла равна 2) .

ВЫВОД – металлы средней активности, стоящие в ряду активности до (Н 2) – Be , Mg , Fe , Pb , Cr , Ni , Mn , Zn – реагируют так

3) Металлы, стоящие в ряду активности после водорода, не реагируют с водой.

Cu + H 2 O = нет реакции

I I.Взаимодействие с оксидами (основными и кислотными)

С водой взаимодействуют только такие оксиды, которые при взаимодействии с водой дают растворимый в воде продукт(кислоту или щелочь).

1). Взаимодействие с основными оксидами.

С водой взаимодействуют только основные оксиды активных металлов, которые расположены в в I А иI I А группах, кроме Ве и Mg (оксид алюминия не реагирует, т.к. он амфотерный). Реакция протекает при обычных условиях, при этом образуется только щелочь.

I II

Na 2 O + H 2 O = 2 NaOHBaO + H 2 O =Ba (OH) 2 (протекает реакция соединения)

2) Взаимодействие кислотных оксидов с водой.

Кислотные оксиды реагируют с водой все. Исключение составляет только SiO 2 .

При этом образуются кислоты. Во всех кислотах на первом месте расположен водород, поэтому уравнение реакции записывают так:

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 P 2 O 5 + H 2 O=2 HPO 3

SO 3 холодная

+H 2 O P 2 O 5

H 2 SO 4+ H 2 O

H 2 P 2 O 6

P 2 O 5 +3 H 2 O=2 H 3 PO 4

Горячая

P 2 O 5

+ H 6 O 3

H 6 P 2 O 8

Обратите внимание , что в зависимости от температуры воды при взаимодействии с Р 2 О 5 образуются разные продукты.

IV Взаимодействие воды c неметаллами

Примеры: Cl 2 +H 2 O =HCl +HClO

C +H 2 O =CO +H 2

угольугарный газ

Si +2H 2 O =SiO 2 +2H 2 .

Взаимодействие оксидов с водой

Правило	Комментарий
Основный оксид + H 2 O → Щелочь	Реакция идет, если образуется растворимое основание, а также Ca(OH) 2: Li 2 O + H 2 O → 2LiOH Na 2 O + H 2 O → 2NaOH K 2 O + H 2 O → 2KOH CaO + H 2 O → Ca(OH) 2 SrO + H 2 O → Sr(OH) 2 BaO + H 2 O → Ba(OH) 2 MgO + H 2 O → Реакция не идет, ак как Mg(OH) 2 нерастворим* FeO + H 2 O → Реакция не идет, так как Fe(OH) 2 нерастворим CrO + H 2 O → Реакция не идет, так как Cr(OH) 2 нерастворим CuO + H 2 O → Реакция не идет, так как Cu(OH) 2 нерастворим
Амфотерный оксид	Амфотерные оксиды, также как и амфотерные гидроксиды, с водой не взаимодействуют
Кислотный оксид + H 2 O → Кислота	Все реакции идут за исключением SiO 2 (кварц, песок): SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4 N 2 O 5 + H 2 O → 2HNO 3 P 2 O 5 + 3H 2 O → 2H 3 PO 4 и т.д. SiO 2 + H 2 O → реакция не идет

* Источник: "Я сдам ЕГЭ. Курс самоподготовки", стр. 143.

Взаимодействие оксидов друг с другом

1. Оксиды одного типа друг с другом не взаимодействуют:

Na 2 O + CaO → реакция не идет
CO 2 + SO 3 → реакция не идет

2. Как правило, оксиды разных типов взаимодействуют друг с другом (исключения: CO 2 , SO 2 , о них подробнее ниже):

Na 2 O + SO 3 → Na 2 SO 4
CaO + CO 2 → CaCO 3
Na 2 O + ZnO → Na 2 ZnO 2

Взаимодействие оксидов с кислотами

1. Как правило, основные и амфотерные оксиды взаимодействуют с кислотами:

Na 2 O + HNO 3 → NaNO 3 + H 2 O
ZnO + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 O
Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

Исключением является очень слабая нерастворимая (мета)кремниевая кислота H 2 SiO 3 . Она реагирует только с щелочами и оксидами щелочных и щелочноземельных металлов.
CuO + H 2 SiO 3 → реакция не идет.

2. Кислотные оксиды не вступают в реакции ионного обмена с кислотами, но возможны некоторые окислительно-восстановительные реакции:

SO 2 + 2H 2 S → 3S + 2H 2 O
SO 3 + H 2 S → SO 2 - + H 2 O

SiO 2 + 4HF(нед.) → SiF 4 + 2H 2 O

С кислотами-окислителями (только если оксид можно окислить):
SO 2 + HNO 3 + H 2 O → H 2 SO 4 + NO

Взаимодействие оксидов с основаниями

1. Основные оксиды с щелочами и нерастворимыми основаниями НЕ взаимодействуют.

2. Кислотные оксиды взаимодействуют с основаниями с образованием солей:

CO 2 + 2NaOH → Na 2 CO 3 + H 2 O
CO 2 + NaOH → NaHCO 3 (если CO 2 в избытке)

3. Амфотерные оксиды взаимодействуют с щелочами (т.е. только с растворимыми основаниями) с образованием солей или комплексных соединений:

а) Реакциях с растворами щелочей:

ZnO + 2NaOH + H 2 O → Na 2 (тетрагидроксоцинкат натрия)
BeO + 2NaOH + H 2 O → Na 2 (тетрагидроксобериллат натрия)
Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O → 2Na (тетрагидроксоалюминат натрия)

б) Сплавление с твердыми щелочами:

ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O (цинкат натрия)
(кислота: H 2 ZnO 2)
BeO + 2NaOH → Na 2 BeO 2 + H 2 O (бериллат натрия)
(кислота: H 2 BeO 2)
Al 2 O 3 + 2NaOH → 2NaAlO 2 + H 2 O (алюминат натрия)
(кислота: HAlO 2)

Взаимодействие оксидов с солями

1. Кислотные и амфотерные оксиды взаимодействуют с солями при условии выделения более летучего оксида, например, с карбонатами или сульфитами все реакции протекают при нагревании:

SiO 2 + CaCO 3 → CaSiO 3 + CO 2 -
P 2 O 5 + 3CaCO 3 → Ca 3 (PO 4) 2 + 3CO 2 -
Al 2 O 3 + Na 2 CO 3 → 2NaAlO 2 + CO 2
Cr 2 O 3 + Na 2 CO 3 → 2NaCrO 2 + CO 2
ZnO + 2KHCO 3 → K 2 ZnO 2 + 2CO 2 + H 2 O

SiO 2 + K 2 SO 3 → K 2 SiO 3 + SO 2 -
ZnO + Na 2 SO 3 → Na 2 ZnO 2 + SO 2 -

Если оба оксида являются газообразными, то выделяется тот, который соответствует более слабой кислоте:
K 2 CO 3 + SO 2 → K 2 SO 3 + CO 2 - (H 2 CO 3 слабее и менее устойчива, чем H 2 SO 3)

2. Растворенный в воде CO 2 растворяет нерастворимые в воде карбонаты (с образованием растворимых в воде гидрокарбонатов):
CO 2 + H 2 O + CaCO 3 → Ca(HCO 3) 2
CO 2 + H 2 O + MgCO 3 → Mg(HCO 3) 2

В тестовых заданиях такие реакции могут быть записаны как:
MgCO 3 + CO 2 (р-р), т.е. используется раствор с углекислым газом и, следовательно, в реакцию необходимо добавить воду.

Это один из способов получения кислых солей.

Восстановление слабых металлов и металлов средней активности из их оксидов возможно с помощью водорода, углерода, угарного газа или более активного металла (все реакции проводятся при нагревании):

1. Реакции с CO, C и H 2:

CuO + C → Cu + CO-
CuO + CO → Cu + CO 2
CuO + H 2 → Cu + H 2 O-

ZnO + C → Zn + CO-
ZnO + CO → Zn + CO 2
ZnO + H 2 → Zn + H 2 O-

PbO + C → Pb + CO
PbO + CО → Pb + CO 2 -
PbO + H 2 → Pb + H 2 O

FeO + C → Fe + CO
FeO + CО → Fe + CO 2 -
FeO + H 2 → Fe + H 2 O

Fe 2 O 3 + 3C → 2Fe + 3CO
Fe 2 O 3 + 3CО → 2Fe + 3CO 2
Fe 2 O 3 + 3H 2 → 2Fe + 3H 2 O-

WO 3 + 3H 2 → W + 3H 2 O

2. Восстановление активных металлов (до Al включительно) приводит к образованию карбидов, а не свободного металла:

CaO + 3C → CaC 2 + 3CO
2Al 2 O 3 + 9C → Al 4 C 3 + 6CO

3. Восстановление более активным металлом:

3FeO + 2Al → 3Fe + Al 2 O 3
Cr 2 O 3 + 2Al → 2Cr + Al 2 O 3 .

4. Некоторые оксиды неметаллов также возможно восстановить до свободного неметалла:

2P 2 O 5 + 5C → 4P + 5CO 2
SO 2 + C → S + CO 2
2NO + C → N 2 + CO 2
2N 2 O + C → 2N 2 + CO 2
SiO 2 + 2C → Si + 2CO

Только оксиды азота и углерода реагируют с водородом:

2NO + 2H 2 → N 2 + 2H 2 O
N 2 O + H 2 → N 2 + H 2 O

SiO 2 + H 2 → реакция не идет.

В случае углерода восстановления до простого вещества не происходит:
CO + 2H 2 <=> CH 3 OH (t, p, kt)

Особенности свойств оксидов CO 2 и SO 2

1. Не реагируют с амфотерными гидроксидами:

CO 2 + Al(OH) 3 → реакция не идет

2. Реагируют с углеродом:

CO 2 + C → 2CO-
SO 2 + C → S + CO 2 -

3. С сильными восстановителями SO 2 проявляет свойства окислителя:

SO 2 + 2H 2 S → 3S + 2H 2 O
SO 2 + 4HI → S + 2I 2 + 2H 2 O
SO 2 + 2C → S + CO 2
SO 2 + 2CO → S + 2CO 2 (Al 2 O 3 , 500°C)

4. Сильные окислители окисляют SO 2:

SO 2 + Cl 2 <=> SO 2 Cl 2
SO 2 + Br 2 <=> SO 2 Br 2
SO 2 + NO 2 → SO 3 + NO
SO 2 + H 2 O 2 → H 2 SO 4

5SO 2 + 2KMnO 4 +2H 2 O → 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 2H 2 SO 4
SO 2 + 2KMnO 4 + 4KOH → 2K 2 MnO 4 +K 2 SO 4 + 2H 2 O

SO 2 + HNO 3 + H 2 O → H 2 SO 4 + NO

6. Оксид углерода (IV) CO 2 проявляет менее выраженные окислительные свойства, реагируя только с активными металлами, например:

CO 2 + 2Mg → 2MgO + C (t)

Особенности свойств оксидов азота (N 2 O 5 , NO 2 , NO, N 2 O)

1. Необходимо помнить, что все оксиды азота являются сильными окислителями. Совсем необязательно помнить какие продукты образуются в подобных реакциях, так как подобные вопросы возникают только в тестах. Нужно лишь знать основные восстановители, такие как C, CO, H 2 , HI и йодиды, H 2 S и сульфиды, металлы (и т.д.) и знать, что оксиды азота их с большой вероятностью окислят.

2NO 2 + 4CO  → N 2 + 4CO 2
2NO 2 + 2S → N 2 + 2SO 2
2NO 2 + 4Cu → N 2 + 4CuO

N 2 O 5 + 5Cu → N 2 + 5CuO
2N 2 O 5 + 2KI → I 2 + 2NO 2 + 2KNO 3
N 2 O 5 + H 2 S → 2NO 2 + S + H 2 O

2NO + 2H 2 → N 2 + 2H 2 O
2NO + C → N 2 + CO 2
2NO + Cu → N 2 + 2Cu 2 O
2NO + Zn → N 2 + ZnO
2NO + 2H 2 S → N 2 + 2S + 2H 2 O

N 2 O + H 2 → N 2 + H 2 O
2N 2 O + C → 2N 2 + CO 2
N 2 O + Mg → N 2 + MgO

2. Могут окисляться сильными окислителями (кроме N 2 O 5 , так как степень окисления уже максимальная):
2NO + 3KClO + 2KOH → 2KNO 3 + 3KCl + H 2 O
8NO + 3HClO 4 + 4H 2 O → 8HNO 3 + 3HCl
14NO + 6HBrO 4 + 4H 2 O → 14HNO 3 + 3Br 2
NO + KMnO 4 + H 2 SO 4 → HNO 3 + K 2 SO 4 + MnSO 4 + H 2 O
5N 2 O + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 → 10NO + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 O.

3. Несолеобразующие оксиды N 2 O и NO не реагируют ни с водой, ни с щелочами, ни с обычными кислотами (кислотами-неокислителями).

Химические свойства CO как сильного восстановителя

1. Реагирует с некоторыми неметаллами:

2CO + O 2 → 2CO 2
CO + 2H 2 <=> CH 3 OH (t, p, kt)
CO + Cl 2 <=> COCl 2 (фосген)

2. Реагирует с некоторыми сложными соединениями:

CO + KOH → HCOOK
CO + Na 2 O 2 → Na 2 CO 3
CO + Mg → MgO + C (t)

3. Восстанавливает некоторые металлы (средней и малой активности) и неметаллы из их оксидов:

CO + CuO → Cu + CO 2
3CO + Fe 2 O 3 → 2Fe + 3CO 2
3CO + Cr 2 O 3 → 2Cr + 3CO 2

2CO + SO 2 → S + 2CO 2 - (Al 2 O 3 , 500°C)
5CO + I 2 O 5 → I 2 + 5CO 2 -
4CO + 2NO 2 → N 2 + 4CO 2

3. С обычными кислотами и водой CO (также как и другие несолеобразующие оксиды) не реагирует.

Химические свойства SiO 2

1. Взаимодействует с активными металлами:

SiO 2 + 2Mg → 2MgO + Si
SiO 2 + 2Ca → 2CaO + Si
SiO 2 + 2Ba → 2BaO + Si

2. Взаимодействует с углеродом:

SiO 2 + 2C → Si + 2CO
(Согласно пособию "Курс самоподготовки" Каверина, SiO 2 + CO → реакция не идет)

3 С водородом SiO 2 не взаимодействует.

4. Реакции с растворами или расплавами щелочей, с оксидами и карбонатами активных металлов:

SiO 2 + 2NaOH → Na 2 SiO 3 +H 2 O
SiO 2 + CaO → CaSiO 3
SiO 2 + BaO → BaSiO 3
SiO 2 + Na 2 CO 3 → Na 2 SiO 3 + CO 2
SiO 2 + CaCO 3 → CaSiO 3 + CO 2

SiO 2 + Cu(OH) 2 → реакция не идет (из оснований оксид кремния реагирует только с щелочами).

5. Из кислот SiO 2 взаимодействует только с плавиковой кислотой:

SiO 2 + 4HF → SiF 4 + 2H 2 O.

Свойства оксида P 2 O 5 как сильного водоотнимающего средства

HCOOH + P 2 O 5 → CO + H 3 PO 4
2HNO 3 + P 2 O 5 → N 2 O 5 + 2HPO 3
2HClO 4 + P 2 O 5 → Cl 2 O 7 + 2HPO 3 .

Термическое разложение некоторых оксидов

В вариантах экзамена такое свойство оксидов не встречается, но рассмотрим его для полноты картины:
Основные:
4CuO → 2Cu 2 O + O 2 (t)
2HgO → 2Hg + O 2 (t)

Кислотные:
2SO 3 → 2SO 2 + O 2 (t)
2N 2 O → 2N 2 + O 2 (t)
2N 2 O 5 → 4NO 2 + O 2 (t)

Амфотерные:
4MnO 2 → 2Mn 2 O 3 + O 2 (t)
6Fe 2 O 3 → 4Fe 3 O 4 + O 2 (t).

Особенности оксидов NO 2 , ClO 2 и Fe 3 O 4

1. Диспропорционирование: оксидам NO 2 и ClO 2 соответствуют две кислоты, поэтому при взаимодействии с щелочами или карбонатами щелочных металлов образуются две соли: нитрат и нитрит соответствующего металла в случае NO 2 и хлорат и хлорит в случае ClO 2:

2N +4 O 2 + 2NaOH → NaN +3 O 2 + NaN +5 O 3 + H 2 O

4NO 2 + 2Ba(OH) 2 → Ba(NO 2) 2 + Ba(NO 3) 2 + 2H 2 O

2NO 2 + Na 2 CO 3 → NaNO 3 + NaNO 2 + CO 2

В аналогичных реакциях с кислородом образуются только соединения с N +5 , так как он окисляет нитрит до нитрата:

4NO 2 + O 2 + 4NaOH → 4NaNO 3 + 2H 2 O

4NO 2 + O 2 + 2H 2 O → 4HNO 3 (растворение в избытке кислорода)

2Cl +4 O 2 + H 2 O → HCl +3 O 2 + HCl +5 O 3
2ClO2 + 2NaOH → NaClO 2 + NaClO 3 + H 2 O

2. Оксид железа (II,III) Fe 3 O 4 (FeO·Fe 2 O 3) содержит железо в двух степенях окисления: +2 и +3, поэтому в реакциях с кислотами образуются две соли:

Fe 3 O 4 + 8HCl → FeCl 2 + 2FeCl 3 4H 2 O.

Оксиды- бинарные соединения элемента с кислородом, в которых кислород проявляет степень окисления -2.

Номенклатура. Если элемент, образующий с кислородом данное соединение, имеет постоянную валентность, то его (соединение) называют просто оксидом: Na 2 O- оксид натрия,CaO- оксид кальция,BaO- оксид бария,ZnO- оксид цинка.

Если элемент обладает переменной валентностью, то рядом с названием оксида указывают валентность элемента: Cr 2 O 3 - оксид хрома(III ),Cl 2 O 7 – оксид хлора(VII ),Hg 2 O- оксид ртути(I ).

Если элемент образует несколько оксидов, то их название даётся с учётом состава оксида (можно давать тривиальные названия, можно в скобочках указывать валентность элемента):N 2 O- гемиоксид азота, N 2 O 3 - сексвиоксидазота,NO-монооксидазота,NO 2 - диоксид азота,N 2 O 5 – гемипентаоксид азота.

Все оксиды подразделяют на 2 большие группы: солеобразующие и несолеобразующие.

Несолеобразующих оксидов (безразличные)- их не так много:CO, N 2 O, NO.

Хотя причисление COк несолеобразующим оксидам не очень правильно, так как он вступает в реакции с расплавами щелочей, образуя формиаты:

CO + NaOH (расплав)→ HCOONa.

Солеобразующие оксиды делятся на: основные, кислотные и амфотерные.

Основные оксиды. Это оксиды, образующие соли, при взаимодействии с кислотами или кислотными оксидами, или с амфотерными. Основными являются оксиды только оксиды металлов с невысокими степенями окисления:Na 2 O,K 2 O,CaO,BaO,MnO,FeO,Fe 2 O 3 ,Fe 3 O 4 .Не все оксиды металлов являются основные, некоторые из них амфотерные или кислотные.

H 2 SO 4 → CuSO 4 +H 2 O;

Na 2 O+SO 2 → Na 2 SO 3

Кислотные оксиды. Это оксиды, образующие соли при взаимодействии с основаниями или основными оксидами, или с амфотерными. Большинство из кислотных оксидов при взаимодействии с водой дают кислоты, поэтому они также называются ангидридами кислот(P 2 O 5 - фосфорный ангидрид,N 2 O 5 -азотный ангидрид). Кислотными являются оксиды неметаллов и металлов в степени окисления 5 и выше: NO 2 , Mn 2 O 7 ,SiO 2 ,CO 2 .

CO 2 +Na 2 O→Na 2 CO 3 ;

V 2 O 5 + 2NaOH→2NaVO 3 + H 2 O

Амфотерные оксиды. Это оксиды, образующие соли, при взаимодействии как с основными, так и с кислотными оксидами.Например:ZnO,Al 2 O 3 ,BeO, SnO,PbO,Fe 2 O 3 ,Cr 2 O 3 ,MnO 2 ,TiO 2 .

PbO+2NaOH→ Na 2 PbO 2 +H 2 O;

ZnO+2HCl→ZnCl 2 +H 2 O

Смешанные оксиды. Это соединения, представляющие собой, соединение оксидов с различной валентностью:Fe 3 O 4 ↔ Fe 2 O 3 ∙ FeO .

СоединенияPb 2 O 3 ↔PbPbO 3 (плюмбат свинца(II ));Mn 3 O 4 ↔Mn 2 MnO 4 (манганат марганцаIV ); Fe 3 O 4 ↔ Fe (FeO 2 ) 2 (феррит железа (II )) называют двойными или смешанными оксидами, так же их можно рассматривать как соли. Следовательно, в состав молекул смешанного оксида входят атомы одного и того же элемента в различных степенях окисления.Пероксиды. Это соединения, так же, как и оксиды, состоят из металла и кислорода, но существенно отличаются от них по химическим свойствам, так как являются солями пероксида водорода (H 2 O 2 ): Na 2 O 2 , K 2 O 2 , BaO 2 , ZnO 2 , Cs 2 O 2 .В пероксидах кислород имеет степень окисления −1. Из-за наличия непрочной пероксидной группы- O - O - при действии кислот вместе с образованием обычных солей, они ещё и выделяют кислород:

2Na 2 O 2 +4HCl→4NaCl+2H 2 O+O 2

Пероксиды щелочных и щелочноземельных металлов реагируют с водой, образуя соответствующий гидроксид и пероксид водорода.

Na 2 O 2 +2H 2 O→2NaOH+H 2 O 2

Надпероксиды. Этосоединения, содержащие атомы кислорода в степени окисления − 1 ⁄ 2 .Обладют хорошей окислительной способностью. NaO 2 , KO 2 , Ba (O 2 ) 2 .

4NaO 2 +2H 2 O→4NaOH+3O 2

2NaO 2 +2HCl→2NaCl+H 2 O 2 +O 2

4KO 2 +2CO 2 → K 2 CO 3 +3O 2 )

(эта реакция имеет практическое значение, так как используется в противогазах, для очистки выдыхаемого воздуха)

2 NaO 2 + S → Na 2 SO 4

Озониды.

Это соединения щелочных, щелочноземельных металлов с кислородом содержащие озонид-ион O 3 - . Получен также красный озонид аммония - N Н 4 Оз.Все озониды являются сильнейшими окислителями.Вещества эти образуются в виде оранжево-красной корки на поверхности омываемых током озона твердых гидроксидов соответствующих щелочных металлов.Озониды разлагаются с образованием надпероксида металла и кислорода, разлагаются также под действием воды, с образованием соответствующей щелочи и кислорода. NaO 3 , KO 3 , CsO 3 , Ba(O 3 ) 2 .

4 NaO 3 +2 H 2 O →4 NaOH +5 O 2

2NaO 3 →2NaO 2 +O 2 (Распад происходит при различных температурах, например: распад озонида натрия при -10 °C , озонида цезия при +100 ° C )

4NH 4 O 3 →4H 2 O+2NH 4 NO 3 +O 2

Способы получения оксидов.

Взаимодействие веществ с кислородом. Многие вещества сгорают в кислороде, с образованием соответствующего оксида(с некоторыми веществами, например с фосфором, состав оксида зависит от количества кислорода).

4 P +3O 2 →2 P 2 O 3 (при недостатке кислорода)

4 P +5 O 2 →2 P 2 O 5 (при избытке кислорода)

2Mg+O 2 →2MgO

Разложение высших оксидов . Если элемент имеет переменную валентность, то его оксид с меньшим содержанием кислорода можно получить разложением оксида, где элемент проявляет более высокую степень окисления:

2 N 2 O 5 →4 NO 2 + O 2

2 SO 3 ⇌ 2 SO 2 +O 2 (здесь необходимо ставить знак обратимости, так как, в отличии от N 2 O 5 , SO 3 является неустойчивым оксидом, и во время его синтеза / разложения устанавливается равновесие между реагентами и продуктом)

Окисление низших оксидов. Если элемент имеет переменную валентность, то его оксид с большим содержанием кислорода можно получить окислением оксида, где элемент проявляет низкую степень окисления:

2CO+O 2 →2CO 2

2Cr 2 O 3 +3O 2 →4CrO 3

Разложение оснований. Нерастворимые или малорастворимые основания при нагревании теряют воду, превращаясь в основные оксиды:

Cu(OH) 2 ↓→CuO+H 2 O

Ca(OH) 2 →CaO+H 2 O

Разложение кислот. Некоторые кислородосодержащие кислоты при нагревании теряют воду, образуя кислотные оксиды. Также некоторые кислоты существуют очень малое время в растворе, почти мгновенно разлагаясь на ангидрид и воду. Получитькислотный оксид из кислоты можно добавив к ней водотнимающего средства(P 2 O 5) *(не путать с концентрированной H 2 SO 4 , удаляющей следы воды из паров вещества, пропускаемого над ней).

H 2 SiO 3 ↓→ SiO 2 ↓+H 2 O

H 2 CO 3 →CO 2 +H 2 O

4HNO 3 → 4NO 2 +2H 2 O+O 2

Разложение солей. Большинство кислородосодержащих солей при нагревании разлагаются, с образованием оксида металла и кислотного ангидрида. Если оксид металла термически неустойчив, то соль разлагается на металл, кислотный оксид и свободный кислород. Соли щелочных металлов отличаются высокой термической устойчивостью, если при нагревании разлагаются, то оксидов не образуют.

CaCO 3 →CaO+CO 2

*Это интересно:

NH 4 NO 3 →N 2 O+2H 2 O

NH 4 NO 2 →N 2 +2H 2 O (лабораторный способ получения азота, но на самом деле действуют хлоридом аммония на концентрированный раствор нитрита натрия, а выделяющийся газ затем очищают от примесей аммиака, хлора и т.д.)

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 →N 2 +Cr 2 O 3 +4H 2 O

4AgNO 3 →4Ag↓+4NO 2 +O 2

Вытеснение одних оксидов другими. Менее летучие оксиды вытесняют более летучие из их солей. Эти реакции протекают при очень высоких температурах:

Na 2 CO 3 +SiO 2 →Na 2 SiO 3 +CO 2

Взаимодействие кислот окислителей с металлами и неметаллами. Разбавленная азотная кислота и концентрированная серная окисляют металлы и неметаллы, образуя соответствующие соли/кислоты и выделяя оксиды азота/серы в степени окисления ниже, чем в исходных кислотах. (Очень разбавленная азотная кислота с металлами, левее марганца, даёт нитрат аммония, а не газ).

3As+5HNO 3 +2H 2 O→3H 3 AsO 4 +5NO

Cu+2H 2 SO 4 →CuSO 4 +SO 2 +2H 2 O

8Al+30HNO 3 → 8Al(NO 3) 3 +3NH 4 NO 3 +9H 2 O

Способы получения пероксидов, надпероксидов, озонидов.

В случае щелочных металлов пероксиды и над пероксиды образуются при их сгорании на воздухе (образуется смесь)*(нормальный оксид у щелочных металлов при сгорании на воздухе образует только литий, натрий образует смесь с преобладанием пероксида, далее уже почти полное образование надпероксида, с незначительной примесью пероксида).

2Na+O 2 →Na 2 O 2

Пероксиды металлов можно получать при действии перекись водорода на их гидрооксиды:

Ba(OH) 2 +H 2 O 2 →BaO 2 ↓+2H 2 O

Надпероксиды получают окислением пероксидов (кроме щелочных металов, т.к дальше натрия металлы образуют надпероксиды, с незначительной примесью пероксида).

BaO 2 +O 2 →Ba(O 2) 2

Озониды щелочных металлов получают взаимодейтвием их твёрдых гидрооксидов с охоном, озонировании надпероксидов.озонид аммония был получени при озонировании жидкого аммиака при -100°С.

4 NaOH +4 O 3 →4 NaO 3 + O 2 +2 H 2 O

NaO 2 +O 3 →NaO 3 +O 2

Соединения оксидов с водой называют гидратами оксидов.Присоединение оксидом воды не приводит к коренному изменнию его свойств. Гидраты оксидов имеют общее название- гидрооксиды.

Редактор: Харламова Галина Николаевна

Оксиды – сложные вещества, состоящие из двух элементов, одним из которых является кислород. Оксиды могут быть солеобразующими и несолеобразующими: одним из видов солеобразующих оксидов являются основные оксиды. Чем они отличаются от других видов, и каковы их химические свойства?

Солеобразующие оксиды подразделяются на основные, кислотные и амфотерные оксиды. Если основным оксидам соответствуют основания, то кислотным – кислоты, а амфотерным оксидам соответствуют амфотерные образования. Амфотерными оксидами называют такие соединения, которые в зависимости от условий могут проявлять либо основные, либо кислотные свойства.

Рис. 1. Классификация оксидов.

Физические свойства оксидов очень разнообразны. Они могут быть как газами (CO 2), так и твердыми (Fe 2 O 3) или жидкими веществами (H 2 O).

При этом большинство основных оксидов является твердыми веществами различных цветов.

оксиды, в которых элементы проявляют свою высшую активность называются высшими оксидами. Порядок возрастания кислотных свойств высших оксидов соответствующих элементов в периодах слева направо объясняется постепенным возрастанием положительного заряда ионов этих элементов.

Химические свойства основных оксидов

Основными оксидами называются оксиды, которым соответствуют основания. Например, основным оксидам K 2 O, СaO соответствуют основания KOH, Ca(OH) 2 .

Рис. 2. Основные оксиды и соответствующие им основания.

Основные оксиды образуются типичными металлами, а также металлами переменной валентности в низшей степени окисления (например, CaO, FeO), реагируют с кислотами и кислотными оксидами, образуя при этом соли:

CaO (основной оксид)+CO 2 (кислотный оксид)=СaCO 3 (соль)

FeO (основной оксид)+H 2 SO 4 (кислота)=FeSO 4 (соль)+2H 2 O (вода)

Основные оксиды также взаимодействуют с амфотерными оксидами, в результате чего происходит образование соли, например:

С водой реагируют только оксиды щелочных и щелочно-земельных металлов:

BaO (основной оксид)+H 2 O (вода)=Ba(OH) 2 (основание щелочнозем. металла)

Многие основные оксиды имеют характер восстанавливаться до веществ, состоящих из атомов одного химического элемента:

3CuO+2NH 3 =3Cu+3H 2 O+N 2

При нагревании разлагаются только оксиды ртути и благородных металлов:

Рис. 3. Оксид ртути.

Список основных оксидов:

Название оксида	Химическая формула	Свойства
Оксид кальция	CaO	негашенная известь, белое кристаллическое вещество
Оксид магния	MgO	белое вещество, малорастворимое в воде
Оксид бария	BaO	бесцветные кристаллы с кубической решеткой
Оксид меди II	CuO	вещество черного цвета практически нерастворимое в воде
	HgO	твердое вещество красного или желто-оранжевого цвета
Оксид калия	K 2 O	бесцветное или бледно-желтое вещество
Оксид натрия	Na 2 O	вещество, состоящее из бесцветных кристаллов
Оксид лития	Li 2 O	вещество, состоящее из бесцветных кристаллов, которые имеют строение кубической решетки

В главных подгруппах периодической системы при переходе от одного элемента к другому сверху вниз наблюдается усиление основных свойств оксидов

Что мы узнали?

При образовании основных оксидов одним из обязательных элементов является кислород.Основные оксиды обладают рядом физических и химических свойств, таких как взаимодействие с водой, кислотами и другими оксидами.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.6 . Всего получено оценок: 620.