Оксиды
Химические свойства оксидов: основных, амфотерных, кислотных
Оксиды — это сложные вещества, состоящие из двух химических элементов, один из которых — кислород со степенью окисления ($–2$).
Общая формула оксидов: $Э_{m}O_n$, где $m$ — число атомов элемента $Э$, а $n$ — число атомов кислорода. Оксиды могут быть твердыми (песок $SiO_2$, разновидности кварца), жидкими (оксид водорода $H_2O$), газообразными (оксиды углерода: углекислый $CO_2$ и угарный $CO$ газы). По химическим свойствам оксиды подразделяются на солеобразующие и несолеобразующие.
Несолеобразующими называются такие оксиды, которые не взаимодействуют ни со щелочами, ни с кислотами и не образуют солей. Их немного, в их состав входят неметаллы.
Солеобразующими называются такие оксиды, которые взаимодействуют с кислотами или основаниями и образуют при этом соль и воду.
Среди солеобразующих оксидов различают оксиды основные, кислотные, амфотерные.
Основные оксиды — это такие оксиды, которым соответствуют основания. Например: $CaO$ соответствует $Ca(OH)_2, Na_2O — NaOH$.
Типичные реакции основных оксидов:
1. Основный оксид + кислота → соль + вода (реакция обмена):
$CaO+2HNO_3=Ca(NO_3)_2+H_2O$.
2. Основный оксид + кислотный оксид → соль (реакция соединения):
$MgO+SiO_2{→}↖{t}MgSiO_3$.
3. Основный оксид + вода → щелочь (реакция соединения):
$K_2O+H_2O=2KOH$.
Кислотные оксиды — это такие оксиды, которым соответствуют кислоты. Это оксиды неметаллов:
N2O5 соответствует $HNO_3, SO_3 — H_2SO_4, CO_2 — H_2CO_3, P_2O_5 — H_3PO_4$, а также оксиды металлов с большим значением степеней окисления: ${Cr}↖{+6}O_3$ соответствует $H_2CrO_4, {Mn_2}↖{+7}O_7 — HMnO_4$.
Типичные реакции кислотных оксидов:
1. Кислотный оксид + основание → соль + вода (реакция обмена):
$SO_2+2NaOH=Na_2SO_3+H_2O$.
2. Кислотный оксид + основный оксид → соль (реакция соединения):
$CaO+CO_2=CaCO_3$.
3. Кислотный оксид + вода → кислота (реакция соединения):
$N_2O_5+H_2O=2HNO_3$.
Такая реакция возможна, только если кислотный оксид растворим в воде.
Амфотерными называются оксиды, которые в зависимости от условий проявляют основные или кислотные свойства. Это $ZnO, Al_2O_3, Cr_2O_3, V_2O_5$. Амфотерные оксиды с водой непосредственно не соединяются.
Типичные реакции амфотерных оксидов:
1. Амфотерный оксид + кислота → соль + вода (реакция обмена):
$ZnO+2HCl=ZnCl_2+H_2O$.
2. Амфотерный оксид + основание → соль + вода или комплексное соединение:
$Al_2O_3+2NaOH+3H_2O{=2Na[Al(OH)_4],}↙{\text"тетрагидроксоалюминат натрия"}$
$Al_2O_3+2NaOH={2NaAlO_2}↙{\text"алюминат натрия"}+H_2O$.
