§ 23. ОКСИДЫ,
ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
С важнейшими свойствами представителей класса оксидов вы уже знакомились при изучении химических свойств воды. Классификацию оксидов можно провести, исходя из их химических свойств.
1. Основные оксиды
При обычных условиях с водой взаимодействуют оксиды металлов IA- и IIA-групп (начиная с кальция). В результате реакции соединения образуются щёлочи, например:
CaO + H₂O = Ca(OH)₂
Оксид магния реагирует только с горячей водой (паром):
MgO + H₂O (пар) = Mg(OH)₂
Получить в воде гидроксид меди(II) нельзя, так как он нерастворим:
CuO + H₂O → реакция не идёт
Оксиды металлов также взаимодействуют с кислотами. Например, при нагревании оксида меди(II) с серной кислотой протекает реакция:
CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O
Аналогично протекают реакции и с соляной, и с азотной кислотами.
Оксиды, которые взаимодействуют с кислотами с образованием соли и воды и которым в качестве гидроксидов соответствуют основания, называют основными оксидами.
Большинство основных оксидов образованы металлами с валентностью I или II (щелочные, щелочноземельные металлы, Mg, Fe(II), Cr(II), Mn(II)).
Примеры соответствия оксидов и оснований:
- Na₂O → NaOH
- Cu₂O → CuOH
- MgO → Mg(OH)₂
- BaO → Ba(OH)₂
2. Кислотные оксиды
Оксиды неметаллов взаимодействуют с водой, образуя кислородсодержащие кислоты, например:
P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄
Эти превращения можно представить цепочкой:
P → P₂O₅ → H₃PO₄
Однако не все кислотные оксиды реагируют с водой. Например, кремниевую кислоту таким способом получить нельзя:
SiO₂ + H₂O → реакция не идёт
Кислотные оксиды реагируют с основаниями с образованием соли и воды. Примером служит реакция распознавания углекислого газа известковой водой:
CO₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + H₂O
Другие примеры:
SO₃ + 2NaOH = Na₂SO₄ + H₂O
Cr₂O₃ + 2NaOH = Na₂CrO₄ + H₂O
Оксиды, которые взаимодействуют с основаниями, образуя соль и воду, и которым соответствуют кислоты, называют кислотными оксидами.
3. Солеобразующие оксиды
Основные и кислотные оксиды объединяют в одну группу — солеобразующие оксиды.
Они могут взаимодействовать друг с другом, образуя соли, например:
CaO + SiO₂ = CaSiO₃
4. Несолеобразующие оксиды
Существует небольшое число оксидов, которые не взаимодействуют ни с кислотами, ни с основаниями и не образуют солей. Их называют несолеобразующими оксидами.
Примеры:
- NO — оксид азота(I)
- NO₂ — оксид азота(II)
- CO — оксид углерода(II)
- SiO — оксид кремния(II)
5. Способы получения оксидов
- Взаимодействие простых веществ с кислородом:
2Mg + O₂ = 2MgO
S + O₂ = SO₂
- Взаимодействие сложных веществ с кислородом:
2ZnS + 3O₂ = 2ZnO + 2SO₂
CH₄ + 2O₂ = CO₂ + 2H₂O
- Разложение гидроксидов, кислот и солей:
Fe(OH)₂ → FeO + H₂O
H₂SiO₃ → SiO₂ + H₂O
CaCO₃ → CaO + CO₂
Итог
Оксиды подразделяются на:
- основные,
- кислотные,
- несолеобразующие.
Основные и кислотные оксиды относятся к солеобразующим оксидам.
Химические свойства оксидов включают взаимодействие:
- с водой,
- с кислотами,
- с основаниями,
- друг с другом.
Оксиды получают реакциями соединения с кислородом и разложением сложных веществ.