Физические и химические свойства оксидов

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.

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!

Оценим за полчаса!

Физические и химические свойства оксидовДанный 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:

  1. Солеобразующие оксиды (CO2, N2O5,Na2O, SO3 и т. д.)
  2. 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:Физические и химические свойства оксидовАналогично, амфотерным оксидам соответствуют амфотерные основания, которые могут проявлять как кислотные, так и основные свойства:Физические и химические свойства оксидовХимические элементы проявляющие разную степень окисления, могут образовывать различные оксиды. Чтобы как то различать оксиды таких элементов, после названия оксиды, в скобках указывается валентность.

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!
Читайте также:  Строение атома брома (br), схема и примеры

Оценим за полчаса!

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

  • Некоторые оксиды реагируют с водой с образованием соответствующих гидроксидов (оснований):Физические и химические свойства оксидовОсновные оксиды реагируют с кислотными оксидами с образованием солей:Физические и химические свойства оксидовАналогично реагируют и с кислотами, но с выделением воды:Физические и химические свойства оксидовОксиды металлов, менее активных чем алюминий, могут восстанавливаться до металлов:Физические и химические свойства оксидов
  • Кислотные оксиды в реакции с водой образуют кислоты:Физические и химические свойства оксидовНекоторые оксиды (например оксид кремния SiO2) не взаимодействуют с водой, поэтому кислоты получают другими путями.
  • Кислотные оксиды взаимодействуют с основными оксидами, образую соли:Физические и химические свойства оксидовТаким же образом, с образование солей, кислотные оксиды реагируют с основаниями:Физические и химические свойства оксидовЕсли данному оксиду соответствует многоосновная кислота, то так же может образоваться кислая соль:Нелетучие кислотные оксиды могут замещать в солях летучие 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.

Источник: https://in-chemistry.ru/oksidy-klassifikatsiya-svojstva-poluchenie-primenenie

Урок 32. Химические свойства оксидов – HIMI4KA

Архив уроков › Химия 8 класс

В уроке 32 «Химические свойства оксидов» из курса «Химия для чайников» узнаем о всех химических свойствах кислотных и основных оксидов, рассмотрим с чем они реагируют и что при этом образуется.

Физические и химические свойства оксидов

Так как химический состав кислотных и основных оксидов различен, они отличаются своими химическими свойствами.

1. Химические свойства кислотных оксидов

а) Взаимодействие с водой Вы уже знаете, что продукты взаимодействия оксидов с водой называются «гидроксиды»:

Физические и химические свойства оксидов

Поскольку оксиды, вступающие в эту реакцию, делятся на кислотные и основные, то и образующиеся из них гидроксиды также делятся на кислотные и основные. Таким образом, кислотные оксиды (кроме SiO2) реагируют с водой, образуя кислотные гидроксиды, которые являются кислородсодержащими кислотами:

Физические и химические свойства оксидов

Каждому кислотному оксиду соответствует кислородсодержащая кислота, относящаяся к кислотным гидроксидам. Несмотря на то что оксид кремния SiO2 с водой не реагирует, ему тоже соответствует кислота H2SiO3, но ее получают другими способами.

б) Взаимодействие с щелочами Все кислотные оксиды реагируют со щелочами по общей схеме:

Физические и химические свойства оксидов

В образующейся соли валентность атомов металла такая же, как и в исходной щелочи. Кроме того, в состав соли входит остаток той кислоты, которая соответствует данному кислотному оксиду.

Например, если в реакцию вступает кислотный оксид CO2, которому соответствует кислота H2CO3 (указана в квадратных скобках), то в состав соли будет входить остаток этой кислоты — CO3, валентность которого, как вы уже знаете, равна II:

Физические и химические свойства оксидов

Если же в реакцию вступает кислотный оксид N2О5, которому соответствует кислота HNO3 (указана в квадратных скобках), то в составе образующейся соли будет остаток этой кислоты — NO3 с валентностью, равной I:

Физические и химические свойства оксидов

  • Поскольку все кислотные оксиды реагируют со щелочами с образованием солей и воды, этим оксидам можно дать другое определение.
  • Кислотными называются оксиды, реагирующие со щелочами с образованием солей и воды.
  • в) Реакции с основными оксидами
  • Кислотные оксиды реагируют с основными оксидами с образованием солей в соответствии с общей схемой:

Физические и химические свойства оксидов

В образующейся соли валентность атомов металла такая же, как и в исходном основном оксиде. Следует запомнить, что в состав соли входит остаток той кислоты, которая соответствует кислотному оксиду, вступающему в реакцию.

Например, если в реакцию вступает кислотный оксид SO3, которому соответствует кислота H2SO4 (указана в квадратных скобках), то в состав соли будет входить остаток этой кислоты — SO4, валентность которого равна II:

Физические и химические свойства оксидов

Если же в реакцию вступает кислотный оксид Р2О5, которому соответствует кислота Н3РО4, то в составе образующейся соли будет остаток этой кислоты — РO4 с валентностью, равной III.

2. Химические свойства основных оксидов

а) Взаимодействие с водой

Вы уже знаете, что в результате взаимодействия основных оксидов с водой образуются основные гидроксиды, которые иначе называются основаниями:

Физические и химические свойства оксидов

К таким основным оксидам относятся оксиды: Li2O, Na2O, K2O, CaO, BaO.

При написании уравнений соответствующих реакций следует помнить, что валентность атомов металла в образующемся основании равна его валентности в исходном оксиде.

Основные оксиды, образованные такими металлами, как Cu, Fe, Cr, с водой не реагируют. Соответствующие им основания получают другими способами.

б) Взаимодействие с кислотами

Практически все основные оксиды реагируют с кислотами с образованием солей по общей схеме:

Физические и химические свойства оксидов

  1. Следует помнить, что в образующейся соли валентность атомов металла такая же, как в исходном оксиде, а валентность кислотного остатка такая же, как в исходной кислоте.
  2. Поскольку все основные оксиды реагируют с кислотами с образованием солей и воды, этим оксидам можно дать другое определение.
  3. Основными называются оксиды, реагирующие с кислотами с образованием солей и воды.
  4. в) Взаимодействие с кислотными оксидами
  5. Основные оксиды реагируют с кислотными оксидами с образованием солей в соответствии с общей схемой:

В образующейся соли валентность атомов металла такая же, как и в исходном основном оксиде. Кроме того, следует запомнить, что в состав соли входит остаток той кислоты, которая соответствует кислотному оксиду, вступающему в реакцию.

Например, если в реакцию вступает кислотный оксид N2O5, которому соответствует кислота HNO3, то в состав соли будет входить остаток этой кислоты — NO3, валентность которого, как вы уже знаете, равна I.

Поскольку рассмотренные нами кислотные и основные оксиды в результате различных реакций образуют соли, их называют солеобразующими. Существует, однако, небольшая группа оксидов, которые в аналогичных реакциях не образуют солей, поэтому их называют несолеобразующими.

Краткие выводы урока:

  1. Все кислотные оксиды реагируют со щелочами с образованием солей и воды.
  2. Все основные оксиды реагируют с кислотами с образованием солей и воды.
  3. Кислотные и основные оксиды являются солеобразующими. Несолеобразующие оксиды — CO, N2О, NO.
  4. Основания и кислородсодержащие кислоты являются гидроксидами.

Надеюсь урок 32 «Химические свойства оксидов» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.

Источник: https://himi4ka.ru/arhiv-urokov/urok-32-himicheskie-svojstva-oksidov.html

Свойства оксидов

Свойства оксидов

Оксиды — это сложные химические вещества, представляющие собой химические соединения простых элементов с кислородом. Они бывают солеобразующими и не образующие соли. При этом солеобразующие бывают 3-х типов: основными (от слова «основание»), кислотными и амфотерными.

Читайте также:  Формула закона ома

Примером окислов, не образующих соли, могут быть: NO (окись азота) — представляет собой бесцветный газ, без запаха. Он образуется во время грозы в атмосфере. CO (окись углерода) — газ без запаха, образуется при сгорании угля. Его обычно называют угарным газом. Существуют и другие окислы, не образующие соли.

Теперь разберём подробнее каждый вид солеобразующих окислов.

Основные оксиды

Основные оксиды — это сложные химические вещества, относящиеся к окислам, которые образуют соли при химической реакции с кислотами или кислотными оксидами и не реагируют с основаниями или основными оксидами. Например, к основным относятся следующие: K2O (окись калия), CaO (окись кальция), FeO (окись железа 2-валентного).

  • Рассмотрим химические свойства оксидов на примерах
  • 1. Взаимодействие с водой: — взаимодействие с водой с образованием основания (или щёлочи)
  • CaO+H2O→ Ca(OH)2 (известная реакция гашения извести, при этом выделяется большое количества тепла!)
  • CaO+H2SO4→ CaSO4+ H2O (Кристаллы этого вещества CaSO4 известны всем под названием «гипс»).
  • CaO+CO2→ CaCO3 (Это вещество известно всем — обычный мел!)

2. Взаимодействие с кислотами: — взаимодействие с кислотой с образованием соли и воды (раствор соли в воде) 3. Взаимодействие с кислотными оксидами: образование соли

  1. Кислотные оксиды
  2. Кислотные оксиды — это сложные химические вещества, относящиеся к окислам, которые образуют соли при химическом взаимодействии с основаниями или основными оксидами и не взаимодействуют с кислотными оксидами.
  3. Примерами кислотных окислов могут быть:
  4. CO2 (всем известный углекислый газ), P2O5 — оксид фосфора (образуется при сгорании на воздухе белого фосфора), SO3 — триокись серы — это вещество используют для получения серной кислоты.
  5. — химическая реакция с водой

CO2+H2O→ H2CO3 — это вещество — угольная кислота — одна из слабых кислот, её добавляют в газированную воду для «пузырьков» газа. С повышением температуры растворимость газа в воде уменьшается, а его излишек выходит в виде пузырьков.

— реакция с щелочами (основаниями):

CO2+2NaOH→ Na2CO3+H2O- образовавшееся вещество (соль) широко используется в хозяйстве. Её название — кальцинированная сода или стиральная сода, — отличное моющее средство для подгоревших кастрюль, жира, пригара. Голыми руками работать не рекомендую!

— реакция с основными оксидами:

CO2+MgO→ MgCO3 — получившая соль — карбонат магния — ещё называется «горькая соль».

Амфотерные оксиды

Амфотерные оксиды — это сложные химические вещества, также относящиеся к окислам, которые образуют соли при химическом взаимодействии и с кислотами (или кислотными оксидами) и основаниями (или основными оксидами). Наиболее частое применение слово «амфотерный» в нашем случае относится к оксидам металлов.

  • Примером амфотерных оксидов могут быть:
  • ZnO — окись цинка (белый порошок, часто применяемый в медицине для изготовления масок и кремов), Al2O3 — окись алюминия (называют еще «глинозёмом»).
  • Химические свойства амфотерных оксидов уникальны тем, что они могут вступать в химические реакции, соответствующие как основаниями так и с кислотами. Например:
  • — реакция с кислотным оксидом:
  • ZnO+H2CO3→ ZnCO3 + H2O — Образовавшееся вещество — раствор соли «карбоната цинка» в воде.
  • — реакция с основаниями:
  • ZnO+2NaOH→ Na2ZnO2+H2O — полученное вещество — двойная соль натрия и цинка.

Получение оксидов

Получение оксидов производят различными способами. Это может происходить физическим и химическим способами. Самым простым способом является химическое взаимодействие простых элементов с кислородом. Например, результатом процесса горения или одним из продуктов этой химической реакции являются оксиды.

Например, если раскалённое железный прутик, да и не только железный (можно взять цинк Zn, олово Sn, свинец Pb, медь Cu, — вообщем то, что имеется под рукой) поместить в колбу с кислородом, то произойдёт химическая реакция окисления железа, которая сопровождается яркой вспышкой и искрами.

Продуктом реакции будет чёрный порошок оксида железа FeO:

  1. 2Fe+O2→ 2FeO
  2. Полностью аналогичны химические реакции с другими металлами и неметаллами. Цинк сгорает в кислороде с образованием окисла цинка
  3. 2Zn+O2→ 2ZnO
  4. Горение угля сопровождается образованием сразу двух окислов: угарного газа и углекислого газа
  5. 2C+O2→ 2CO — образование угарного газа.

C+O2→ CO2 — образование углекислого газа. Этот газ образуется если кислорода имеется в более, чем достаточном количестве, то есть в любом случае сначала протекает реакция с образованием угарного газа, а потом угарный газ окисляется, превращаясь в углекислый газ.

Получение оксидов можно осуществить другим способом — путём химической реакции разложения. Например, для получения окисла железа или окисла алюминия необходимо прокалить на огне соответствующие основания этих металлов:

Fe(OH)2→ FeO+H2O

Физические и химические свойства оксидов Твёрдый оксид алюминия — минерал корунд Физические и химические свойства оксидов Оксид железа (III). Поверхность планеты Марс имеет красновато-оранжевый цвет из-за наличия в грунте оксида железа (III). Физические и химические свойства оксидов Твёрдый оксид алюминия — корунд Физические и химические свойства оксидов Растворы оксидов

  • 2Al(OH)3→ Al2O3+3H2O, а также при разложении отдельных кислот:
  • H2CO3→ H2O+CO2 — разложение угольной кислоты
  • H2SO3→ H2O+SO2 — разложение сернистой кислоты
  • Получение оксидов можно осуществить из солей металлов при сильном нагревании:
  • CaCO3→ CaO+CO2 — прокаливанием мела получают окись кальция (или негашенную известь) и углекислый газ.
  • 2Cu(NO3)2→ 2CuO + 4NO2 + O2 — в этой реакции разложения получается сразу два окисла: меди CuO (чёрного цвета) и азота NO2 (его ещё называют бурым газом из-за его действительно бурого цвета).
  • Ещё одним способом, которым можно осуществить получение окислов — это окислительно-восстановительные реакции
  • Cu + 4HNO3(конц.)→ Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
  • S + 2H2SO4(конц.)→ 3SO2 + 2H2O

Оксиды хлора

Физические и химические свойства оксидов Молекула ClO2 Физические и химические свойства оксидов Молекула Cl2O7 Физические и химические свойства оксидов Закись азота N2O Физические и химические свойства оксидов Азотистый ангидрид N2O3 Физические и химические свойства оксидов Азотный ангидрид N2O5 Физические и химические свойства оксидов Бурый газ NO2

Известны следующие оксиды хлора: Cl2O, ClO2, Cl2O6, Cl2O7. Все они, за исключением Cl2O7, имеют желтую или оранжевую окраску и не устойчивы, особенно ClO2, Cl2O6. Все оксиды хлора взрывоопасны и являются очень сильными окислителями.

  1. Реагируя с водой, они образуют соответствующие кислородсодержащие и хлорсодержащие кислоты:
  2. Так, Cl2O — кислотный оксид хлора хлорноватистой кислоты.
  3. Cl2O + H2O→ 2HClO — Хлорноватистая кислота
  4. ClO2 — кислотный оксид хлора хлорноватистой и хлорноватой кислоты, так как при химической реакции с водой образует сразу две этих кислоты:
  5. ClO2 + H2O→ HClO2 + HClO3
  6. Cl2O6 — тоже кислотный оксид хлора хлорноватой и хлорной кислот:
  7. Cl2O6 + H2O→ HClO3 + HClO4
  8. И, наконец, Cl2O7 — бесцветная жидкость — кислотный оксид хлора хлорной кислоты:
  9. Cl2O7 + H2O→ 2HClO4

Оксиды азота

Азот — газ, который образует 5 различных соединений с кислородом — 5 оксидов азота. А именно:

— N2O — гемиоксид азота. Другое его название известно в медицине под названием веселящий газ или закись азота — это бесцветный сладковатый и приятный на вкус на газ. — NO — моноксид азота — бесцветный, не имеющий ни запаха ни вкуса газ.

— N2O3 — азотистый ангидрид — бесцветное кристаллическое вещество — NO2 — диоксид азота.

Другое его название — бурый газ — газ действительно имеет буро-коричневый цвет — N2O5 — азотный ангидрид — синяя жидкость, кипящая при температуре 3,5 0C

Из всех этих перечисленных соединений азота наибольший интерес в промышленности представляют NO — моноксид азота и NO2 — диоксид азота. Моноксид азота (NO) и закись азота N2O не реагируют ни с водой, ни с щелочами.

Азотистый ангидрид (N2O3) при реакции с водой образует слабую и неустойчивую азотистую кислоту HNO2, которая на воздухе постепенно переходит в более стойкое химическое вещество азотную кислоту Рассмотрим некоторые химические свойства оксидов азота:

  • Реакция с водой:
  • 2NO2 + H2O→ HNO3 + HNO2 — образуется сразу 2 кислоты: азотная кислота HNO3 и азотистая кислота.
  • 2NO2 + 2NaOH→ NaNO3 + NaNO2 + H2O — образуются две соли: нитрат натрия NaNO3 (или натриевая селитра) и нитрит натрия (соль азотистой кислоты).
  • Реакция с солями:
  • 2NO2 + Na2CO3→ NaNO3 + NaNO2 + CO2 — образуются образуются две соли: нитрат натрия и нитрит натрия, и выделяется углекислый газ.
  • Получают диоксид азота (NO2) из моноксида азота (NO) с помощью химической реакции соединения c кислородом:
  • 2NO + O2→ 2NO2

Реакция с щелочью:

Оксиды железа

Железо образует два оксида: FeO — оксид железа (2-валентный) — порошок чёрного цвета, который получают восстановлением оксида железа (3-валентного) угарным газом по следующей химической реакции:

Fe2O3+CO→ 2FeO+CO2

Этот основной оксид, легко вступающий в реакции с кислотами. Он обладает восстановительными свойствами и быстро окисляется в оксид железа (3-валентный).

4FeO +O2→ 2Fe2O3

Оксид железа (3-валентный) — красно-бурый порошок (гематит), обладающий амфотерными свойствами (может взаимодействовать и с кислотами и со щелочами). Но кислотные свойства этого оксида выражены настолько слабо, что наиболее часто он его используют, как основной оксид .

Есть ещё так называемы смешанный оксид железа Fe3O4. Он образуется при горении железа, хорошо проводит электрический ток и обладает магнитными свойствами (его называют магнитным железняком или магнетитом). Если железо сгорает, то в результате реакции горения образуется окалина, состоящая сразу из двух оксидов: оксида железа (III) и (II) валентные.

Оксид серы

Сернистый газ SO2

Оксид серы SO2 — или сернистый газ относится к кислотным оксидам, но кислоту не образует, хотя отлично растворяется в воде — 40л оксида серы в 1 л воды (для удобства составления химических уравнений такой раствор называют сернистой кислотой).

При нормальных обстоятельствах — это бесцветный газ с резким и удушливым запахом горелой серы. При температуре всего -10 0C его можно перевести в жидкое состояние.

  1. В присутствии катализатора -оксида ванадия (V2O5) оксид серы присоединяет кислород и превращается в триоксид серы
  2. 2SO2 +O2→ 2SO3
  3. Растворённый в воде сернистый газ — оксид серы SO2 — очень медленно окисляется, в результате чего сам раствор превращается в серную кислоту
  4. Если сернистый газ пропускать через раствор щелочи, например, гидроксида натрия, то образуется сульфит натрия (или гидросульфит — смотря сколько взять щёлочи и сернистого газа)
  5. NaOH + SO2→ NaHSO3 — сернистый газ взят в избытке
  6. 2NaOH + SO2→ Na2SO3 + H2O

Если сернистый газ не реагирует с водой, то почему его водный раствор даёт кислую реакцию?! Да, не реагирует, но он сам окисляется в воде, присоединяя к себе кислород. И получается, что в воде накапливаются свободные атомы водорода, которые и дают кислую реакцию (можете проверить каким-нибудь индикатором!)

Источник: https://www.kristallikov.net/page29.html

Оксиды

Оксиды – это соединения, образованные атомами двух элементов, одним из которых является кислород в степени окисления (-2).

 К оксидам относятся все соединения элементов с кислородом, например Fe2O3, P4O10, кроме содержащих атомы кислорода, связанные химической связью друг с другом:

  • пероксиды (Na2O2);
  • надпероксиды (KO2);
  • озониды (KO2).Физические и химические свойства оксидов

и соединения фтора с кислородом (OF2, O2F2), которые следует назвать не оксидами фтора, а фторидами кислорода, так как степень окисления кислорода в них положительная.

Физические и химические свойства оксидов

Физические свойства оксидов

Температуры плавления и кипения оксидов меняются в очень широком интервале. При комнатной температуре они, в зависимости от типа кристаллической решетки, могут находиться в различных агрегатных состояниях. Это определяется природой химической связи в оксидах, которая может быть ионной или ковалентной полярной.

В газообразном и жидком состояниях при комнатной температуре находятся оксиды, образующие молекулярные кристаллические решетки. С увеличением полярности молекул температуры плавления и кипения повышаются (таблица 1).

Таблица 1: Температуры плавления и кипения некоторых оксидов (при давлении 101,3 кПа)

CO2 CO SO2 ClO2 SO2 Cl2O7 H2O
Tплавления,⁰C -78 (Tвозгонки) -205 -75,46 -59 -16,8 -93,4
Tкипения, ⁰C -191,5 -10,1 9,7 44,8 87 100

Оксиды, образующие ионные кристаллические решетки, например, CaO, BaO и другие являются твердыми веществами, имеющими очень высокие температуры плавления (>1000⁰C)/

В некоторых оксидах связи ковалентные полярные. Они образуют кристаллические решетки, где атомы связаны несколькими «мостиковыми» атомами кислорода, образуя бесконечную трехмерную сеть, например, Al2O3, SiO2, TiO2, BeO и эти оксиды тоже имеют очень высокие температуры плавления.

Классификация оксидов по химическим свойствами

  • Физические и химические свойства оксидов
  • Несолеобразующие оксиды – оксиды, которым не соответствуют ни кислоты, ни основания.
  • Солеобразные оксиды – это двойные оксиды, в состав которых входят атомы одного металла в разных степенях окисления.

Металлы, проявляющие в соединениях несколько степеней окисления, образуют двойные, или солеобразные оксиды. Например, Pb3O4, Fe3O4, Mn3O4 (формулы этих оксидов могут быть записаны также в виде 2PO·PbO2, FeO·Fe2O3, MnO·Mn2O3 соответственно).

Например, Fe3O4→FeO·FeO3: представляет собой основной оксид FeO химически связанный с амфотерным оксидом Fe2O3, который в данном случае проявляет свойства кислотного оксида.

И Fe3O4 формально можно рассматривать как соль, образованную основанием  Fe(OH)2 и кислотой [HFeO2], которая не существует в природе:Физические и химические свойства оксидов

От  гидрата оксида свинца (IV), как от кислоты, и Pb(OH2), как основания, могут быть получены два двойных оксида Pb2O3, Pb3O4(сурик), которые можно рассматривать как соли. Первый является свинцовой солью метасвинцовой кислоты (H2PbO3), а второй – ортосвинцовой кислоты (H4PbO4).

Среди  оксидов, особенно среди оксидов dэлементов, много соединений переменного состава (бертолиды), содержание кислорода в которых не соответствует стехиометрическому составу, а изменяется в довольно широких пределах, например, состав оксида титана (II) TiO изменяется в пределах TiO0,65 – TiO1,25.

Солеобразующие оксиды – это оксиды, которые образуют соли. Оксиды этого типа делятся на три класса: основные, амфотерные и кислотные.

  1. Основные оксиды – оксиды, элемент которых при образовании соли или основания становится катионом.
  2. Кислотные оксиды – это оксиды, элемент которых при образовании соли или кислоты входит в состав аниона.
  3. Амфотерные оксиды – это оксиды, которые в зависимости от условий реакции могут проявлять как свойства кислотных, так и свойства основных оксидов.
  4. При образовании солей степени окисления элементов, образующих оксиды, не изменяются, например:Физические и химические свойства оксидов
  5. Если при образовании соли происходит изменение степеней окисления элементов, образующих оксиды, то получившуюся соль следует отнести к соли другой кислоты или другого основания, например:Физические и химические свойства оксидов
  6. Fe2(SO4)3 представляет собой соль, образованную серной кислотой и гидроксидом железа (III)- Fe(OH)3, которому соответствует оксид Fe2O3.Физические и химические свойства оксидов
  7. Образовавшиеся соли являются солями азотистой (H+3NO2) и азотной (H+5NO3) кислот, которым соответствуют оксиды:Физические и химические свойства оксидов
Читайте также:  Мощность и кпд в физике, формулы и примеры

Закономерности изменения свойств оксидов

Увеличение степени окисления и уменьшение радиуса его иона (при этом происходит уменьшение эффективного отрицательного заряда на атоме кислорода –δ0) делают оксид более кислотным. Это и объясняет закономерное изменение свойств оксидов от основных к амфотерным и далее к кислотным.

А) В одном периоде при увеличении порядкового номера происходит усиление кислотных свойств оксидов и увеличение силы соответствующих им кислот.Физические и химические свойства оксидов

Таблица 2: Зависимость кислотно-основных свойств оксидов от эффективного заряда на атоме кислорода

Оксид Na2O MgO Al2O3 SiO2 P4O1023 SO3 Cl2O7
Эффективный заряд δ0 -0,81 -0,42 -0,31 -0,23 -0,13 -0,06 -0,01
Кислотно- основные свойства оксида Основный Основный Амфотерный Кислотный
  •  Б)В главных подгруппах периодической системы при переходе от одного элемента к другому сверху вниз наблюдается усиление основных свойств оксидов:Физические и химические свойства оксидов
  • В)При  повышении степени окисления элемента усиливаются кислотные свойства оксидов и ослабевают основные:
  • Таблица 3: Зависимость кислотно-основных свойств от степени окисления металлов

Список литературы: Общая и неорганическая химия, Ю. М. Коренев, В. П. Овчаренко, 2000г Ю. М. Коренев Источник: Общая и неорганическая химия, Ю. М. Коренев, В. П. Овчаренко, 2000г Дата в источнике: 2000 год

Источник: https://mplast.by/encyklopedia/oksidyi/

Оксиды

Оксиды — соединения двух элементов, один из которых кислород в степени окисления -2.

Несолеобразующие (безразличные, индифферентные) оксиды СО, SiO, N20, NO.

Солеобразующие оксиды:

Основные. Оксиды, гидраты которых являются основаниями. Оксиды металлов со степенями окисления +1 и +2 (реже +3). Примеры: Na2O — оксид натрия, СаО — оксид кальция, CuO — оксид меди (II), СоО — оксид кобальта (II), Bi2O3 — оксид висмута (III), Mn2O3 — оксид марганца (III).

Амфотерные. Оксиды, гидраты которых являются амфотерными гидроксидами. Оксиды металлов со степенями окисления +3 и +4 (реже +2). Примеры: Аl2O3 — оксид алюминия, Cr2O3 — оксид хрома (III), SnO2 — оксид олова (IV), МnO2 — оксид марганца (IV), ZnO — оксид цинка, ВеО — оксид бериллия.

Кислотные. Оксиды, гидраты которых являются кислородсодержащими кислотами. Оксиды неметаллов.

Примеры: Р2О3 — оксид фосфора (III), СO2 — оксид углерода (IV), N2O5 — оксид азота (V), SO3 — оксид серы (VI), Cl2O7 — оксид хлора (VII). Оксиды металлов со степенями окисления +5, +6 и +7.

Примеры: Sb2O5 — оксид сурьмы (V). СrОз — оксид хрома (VI), МnОз — оксид марганца (VI), Мn2O7 — оксид марганца (VII).

Физические и химические свойства оксидов

Изменение характера оксидов при увеличении степени окисления металла

Изменение характера оксидов при увеличении с. о. металла Cr+2O (осн.) Cr+32O 3(амф.) Cr+6O 3(кисл.)
Mn+2O (осн.) Mn+4O2 (амф.) Mn+6O3 (кисл.)
Mn+32O3 (осн.) Mn+72O 7 (кисл.)

Оксиды бывают твердые, жидкие и газообразные, различного цвета. Например: оксид меди (II) CuO черного цвета, оксид кальция СаО белого цвета — твердые вещества. Оксид серы (VI) SO3 — бесцветная летучая жидкость, а оксид углерода (IV) СО2 — бесцветный газ при обычных условиях.

Агрегатное состояние

Твердые:

CaO, СuО, Li2O и др. основные оксиды; ZnO, Аl2O3, Сr2O3 и др. амфотерные оксиды; SiO2, Р2O5, СrO3 и др. кислотные оксиды.

Жидкие:

SO3, Cl2O7, Мn2O7 и др..

Газообразные:

CO2, SO2, N2O, NO, NO2 и др..

Растворимость в воде

  • Растворимые:
  • а) основные оксиды щелочных и щелочноземельных металлов;
  • б) практически все кислотные оксиды (исключение: SiO2).
  • Нерастворимые:
  • а) все остальные основные оксиды;
  • б) все амфотерные оксиды
  • в) SiO2

Химические свойства

1. Кислотно-основные свойства

Общими свойствами основных, кислотных и амфотерных оксидов являются кислотно-основные взаимодействия, которые иллюстрируются следующей схемой:

Физические и химические свойства оксидов

Пример:

Физические и химические свойства оксидов

(только для оксидов щелочных и щелочно-земельных металлов) (кроме SiO2).

Физические и химические свойства оксидов

Амфотерные оксиды, обладая свойствами и основных и кислотных оксидов, взаимодействуют с сильными кислотами и щелочами:

Физические и химические свойства оксидов

2. Окислительно — восстановительные свойства

Если элемент имеет переменную степень окисления (с. о.), то его оксиды с низкими с. о. могут проявлять восстановительные свойства, а оксиды с высокими с. о. — окислительные.

Примеры реакций, в которых оксиды выступают в роли восстановителей:

Окисление оксидов с низкими с. о. до оксидов с высокими с. о. элементов.

  1. 2C+2O + O2 = 2C+4O2
  2. 2S+4O2 + O2 = 2S+6O3
  3. 2N+2O + O2 = 2N+4O2
  4. Оксид углерода (II) восстанавливает металлы из их оксидов и водород из воды.
  5. C+2O + FeO = Fe + 2C+4O2
  6. C+2O + H2O = H2 + 2C+4O2
  7. Примеры реакций, в которых оксиды выступают в роли окислителей:

Восстановление оксидов с высокими с о. элементов до оксидов с низкими с. о. или до простых веществ.

  • C+4O2 + C = 2C+2O
  • 2S+6O3 + H2S = 4S+4O2 + H2O
  • C+4O2 + Mg = C0 + 2MgO
  • Cr+32O3 + 2Al = 2Cr0 + 2Al2O3
  • Cu+2O + H2 = Cu0 + H2O
  • Использование оксидов малоактивных металлов дпя окисления органических веществ.

Физические и химические свойства оксидов

Некоторые оксиды, в которых элемент имеет промежуточную с. о., способны к диспропорционированию;

например:

2NO2 + 2NaOH = NaNO2 + NaNO3 + H2O

Способы получения

  1. 1. Взаимодействие простых веществ — металлов и неметаллов — с кислородом:
  2. 4Li + O2 = 2Li2O;
  3. 2Cu + O2 = 2CuO;
  4. S + O2 = SO2
  5. 4P + 5O2 = 2P2O5
  6. 2.

    Дегидратация нерастворимых оснований, амфотерных гидроксидов и некоторых кислот:

  7. Cu(OH)2 = CuO + H2O
  8. 2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O
  9. H2SO3 = SO2↑ + H2O
  10. H2SiO3 = SiO2 + H2O
  11. 3. Разложение некоторых солей:
  12. 2Cu(NO3)2 = 2CuO + 4NO2↑ + O2↑
  13. CaCO3 = CaO + CO2↑
  14. (CuOH)2CO3 = 2CuO + CO2↑ + H2O
  15. 4.

    Окисление сложных веществ кислородом:

  16. CH4 + 2O2 = CO2 + H2O
  17. 4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2
  18. 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O
  19. 5.

    Восстановление кислот-окислителей металлами и неметаллами:

  20. Cu + H2SO4 (конц) = CuSO4 + SO2↑ + 2H2O
  21. 10HNO3 (конц) + 4Ca = 4Ca(NO3)2 + N2O↑ + 5H2O
  22. 2HNO3 (разб) + S = H2SO4 + 2NO↑

6. Взаимопревращения оксидов в ходе окислительно-восстановительных реакций (см. окислительно-восстановительные свойства оксидов).

Источник: http://examchemistry.com/content/lesson/veshestva/oksidi.html

Оксиды. Химические свойства и способы получения

Оксиды — сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых — атом кислорода в степени окисления  -2.
По способности образовывать соли оксиды делят на солеобразующие и несолеобразующие (СО,SiO,NO,N2О).

Солеобразующие оксиды, в свою очередь, классифицируют на основные, кислотные и амфотерные.
Основными называются оксиды, которым соответствуют основания, кислотными — оксиды, которым отвечают кислоты.

К амфотерным относятся оксиды, проявляющие химические свойства как основных, так и кислотных оксидов.

Основные оксиды образуют только элементы-металлы: щелочные (Li2О, Na2О, К2О, Cs2О, Rb2О), щелочноземельные (CaO, SrO, BaO, RaO) и магний (MgO), а также металлы d-семейства в степени окисления +1, +2, реже +3(Cu2O, CuO, Ag2O, СrO, FeO, MnO, СоO, NiO).

Физические и химические свойства оксидовКислотные оксиды образуют как элементы-неметаллы (СО2, SO2, NO2,Р2O5, Cl2O7), так и элементы-металлы, степень окисления атома металла должна быть +5 и выше(V2O5, СrO3, Mn2O7, MnO3). Амфотерные оксиды образуют только элементы металлы (ZnO, AI2O3, Fe2O3, BeO, Cr2O3, PbO, SnO, MnO2).

В обычных условиях оксиды могут находиться в трех агрегатных состояниях: все основные и амфотерные оксиды твердые вещества, кислотные оксиды могут быть жидкими (SO3,Сl2O7,Mn2O7), газообразными (CO2, SO2, NO2) и твердыми (P2O5, SiO2).

Некоторые имеют запах (NO2, SO2), однако большинство оксидов запаха не имеют.

Одни оксиды окрашены: бурый газ NO2, вишнево-красный CrO3, черные CuO и Ag2O, красные Cu2O и HgO, коричневый Fe2O3, белые SiO2, Аl2O3 и ZnO, другие — бесцветные (H2O, CO2, SO2).

Большинство оксидов устойчивы при нагревании; легко разлагаются при нагревании оксиды ртути и серебра. Основные и амфотерные оксиды имеют немолекулярное строение, для них характерна кристаллическая решетка ионного типа. Большинство кислотных оксидов вещества молекулярного строения (одно из немногих исключений — оксид кремния (IV), имеющий атомную кристаллическую решетку).

Физические и химические свойства оксидов

Химические свойства оксидов

  • Физические и химические свойства оксидов
  • Al2O3+6KOH+3H2O=2K3[Al(OH)6] — гексагидроксоалюминат калия;
    ZnO+2NaOH+H2O=Na2[Zn(OH)4] — тетрагидроксоцинкат натрия;

Источник: http://himege.ru/oksidy-svojstva/

Химические свойства оксидов для ЕГЭ 2020

1 группа — несолеобразующие — N2O, NO, CO, SiO.

2 группа — солеобразующие:

  1. Основные — это такие оксиды, которым соответствуют основания. Оксиды металлов, степень окисления которых +1, +2 : Na2O, CaO, CuO, FeO, CrO. Реагируют с избытком кислоты с образованием соли и воды. Основным оксидам соответствуют основания: 1) щелочные металлы; 2) щелочноземельные металлы; 3) некоторые — CrO, MnO, FeO. Типичные реакции основных оксидов:
    • Основный оксид + кислота → соль + вода (реакция обмена).
    • Основный оксид + кислотный оксид → соль (реакция соединения)
    • Основный оксид + вода → щелочь (реакция соединения).
  2. Кислотные— это такие оксиды, которым соответствуют кислоты.Оксиды неметаллов. Оксиды металлов, степень окисления которых > +5: SO2, SO3, P2O5, CrO3, Mn2O7. Реагируют с избытком щелочи с образованием соли и воды. Типичные реакции кислотных оксидов:
    • Кислотный оксид + основание → соль + вода (реакция обмена).
    • Кислотный оксид + основный оксид → соль (реакция соединения).
    • Кислотный оксид + вода → кислота (реакция соединения)
  3. Амфотерные — это оксиды, которые в зависимости от условий проявляют основные или кислотные свойства. Оксиды металлов, степень окисления которых +2, +3, +4: BeO, ZnO, Al2O3, Cr2O3, MnO2. Взаимодействуют как с кислотами так и с основаниями. Реагируют с основными и кислотными оксидами. Амфотерные оксиды с водой непосредственно не соединяются. Типичные реакции амфотерных оксидов:
    • Амфотерный оксид + кислота → соль + вода (реакция обмена).
    • Амфотерный оксид + основание → соль + вода или комплексное соединение.

Оксид углерода 2 и 4

Оксид углерода(II) в химическом отношении – инертное вещество. Не реагирует с водой, однако при нагревании с расплавленными щелочами образует соли муравьиной кислоты: CO + NaOH = HCOONa.

  • Взаимодействие с кислородом
  • При нагревании в кислороде сгорает красивым синим пламенем: 2СО + О2 = 2СО2.
  • Взаимодействие с водородом: СО + Н2 = С + Н2О.

Взаимодействие с другими неметаллами. При облучении и в присутствии катализатора взаимодействует с галогенами: СО + Cl2 = COCl2 (фосген). и серой СО + S = COS (карбонилсульфид).

  1. Восстановительные свойства
  2. СО – энергичный восстановитель. Восстанавливает многие металлы из их оксидов:
  3. C+2O + CuO = Сu + C+4O2.
  4. Взаимодействие с переходными металлами
  5. С переходными металлами образует карбонилы:
  • Ni + 4CO = Ni(CO)4;
  • Fe + 5CO = Fe(CO)5.

Оксид углерода (IV) (углекислый газ, диоксид углерода, двуокись углерода,угольный ангидрид) — CO2, бесцветный газ (в нормальных условиях), без запаха, со слегка кисловатым вкусом. Химически оксид углерода (IV) инертен.

Окислительные свойства

С сильными восстановителями при высоких температурах проявляет окислительные свойства. Углем восстанавливается до угарного газа: С + СО2 = 2СО.

  • Магний, зажженный на воздухе, продолжает гореть и в атмосфере углекислого газа: 2Mg + CO2 = 2MgO + C.
  • Свойства кислотного оксида
  • Типичный кислотный оксид. Реагирует с основными оксидами и основаниями, образуя соли угольной кислоты:
  • Na2O + CO2 = Na2CO3,
  • 2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O,
  • NaOH + CO2 = NaHCO3.

Качественна реакция — для обнаружения углекислого газа является помутнение известковой воды:

Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O.

В начале реакции образуется белый осадок, который исчезает при длительном пропускании CO2 через известковую воду, т.к. нерастворимый карбонат кальция переходит в растворимый гидрокарбонат: CaCO3 + H2O + CO2 = Сa(HCO3)2.

Изучай химические свойства

  • кислот,
  • металлов и неметаллов,
  • солей,
  • оснований и амфотерных гидроксидов.

Решай с ответами:

  • задание 5 по химии
  • задание 7 по химии
  • задание 10 по химии

Источник: https://bingoschool.ru/blog/21/

Оксиды: их классификация и химические свойства

Билет № 17

1. Оксиды: их классификация и химические свойства (взаимодействие с водой, кислотами и щелочами)

Оксиды — сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых кислород (в степени окисления −2).

Оксиды делят на кислотные, осно́вные, амфотерные и несолеобразующие (безразличные).

Кислотным оксидам соответствуют кислоты. Кислотными свойствами обладают большинство оксидов неметаллов и оксиды металлов в высшей степени окисления, например CrO3.

  • Многие кислотные оксиды реагируют с водой с образованием кислот. Например, оксид серы (IV), или серни́стый газ,  реагирует с водой с образованием серни́стой кислоты:
  • SO2 + H2O = H2SO3
  • Кислотные оксиды реагируют со щелочами с образованием соли и воды. Например, оксид углерода (IV), или углекислый газ, реагирует с гидроксидом натрия с образованием карбоната натрия (соды):
  • CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O
  • Осно́вным оксидам соответствуют основания. К осно́вным относятся оксиды щелочных металлов (главная подгруппа I группы),

магния и щелочноземельных (главная подгруппа II группы, начиная с кальция), оксиды металлов побочных подгрупп в низшей степени окисления (+1 +2).

  1. Оксиды щелочных и щелочноземельных металлов реагируют с водой с образованием оснований. Так, оксид кальция реагирует с водой, получается гидроксид кальция:
  2. CaO + H2O = Ca(OH)2
  3. Основные оксиды реагируют с кислотами с образованием соли и воды. Оксид кальция реагирует с соляной кислотой, получается хлорид
    кальция:
  4. CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O
  5. Амфотерные оксиды реагируют и с кислотами, и со щелочами. Так, оксид цинка реагирует с соляной кислотой, получается хлорид цинка:
  6. ZnO + 2HCl = ZnCl2 + H2O
  7. Оксид цинка взаимодействует и с гидроксидом натрия с образованием цинката натрия:
  8. ZnO + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2O

С водой амфотерные оксиды не взаимодействуют. Поэтому оксидная пленка цинка и алюминия защищает эти металлы от коррозии.

Несолеобразующим (безразличным) оксидам не соответствуют гидроксиды, они не реагируют с водой. Несолеобразующие оксиды не реагируют ни с кислотами, ни со щелочами. К ним относится оксид азота (II) NO.

Иногда к несолеобразующим относят угарный газ, но это неудачный пример, т.к. этот оксид реагирует с гидроксидом натрия с образованием соли:

CO + NaOH = HCOONa(эта реакция не для запоминания! Изучается в 10–11 классах)

2. Задача. Вычисление массы продукта реакции, если известно количество вещества одного из исходных веществ.
Пример:

Сколько г хлорида цинка можно получить, имея 0,5 моль соляной кислоты?

Решение:

  1. Записываем уравнение реакции.
  2. Записываем над уравнением реакции имеющиеся данные, а под уравнением — число моль согласно уравнению (равно коэффициенту перед веществом):
           0,5 моль x моль
    Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
           2 моль   1 моль
  3. Составляем пропорцию:
    0,5 моль — х моль

    2 моль — 1 моль

  4. Находим x:
    x = 0,5 моль • 1 моль / 2 моль = 0,25 моль
  5. Находим молярную массу хлорида цинка:
    M(ZnCl2) = 65 + 35,5 • 2 = 136 (г/моль)
  6. Находим массу соли:
    m (ZnCl2) = M • n = 136 г/моль • 0,25 моль = 34 г

Ответ: 34 г.

автор: Владимир Соколов

Источник: https://staminaon.com/ru/chemistry/chemistry_9-17.htm

Ссылка на основную публикацию