- Химические свойства основных оксидов
- Химические свойства основных оксидов
- Оксид реагирует с водой если соответствующий ему
- Оксиды. Их классификация и химические свойства: отношение к воде, кислотам и щелочам.
- Оксид реагирует с водой если соответствующий ему
- Оксиды. Их классификация и химические свойства: отношение к воде, кислотам и щелочам.
Химические свойства основных оксидов
Химические свойства основных оксидов
Подробно про оксиды, их классификацию и способы получения можно прочитать здесь.
1. Взаимодействие с водой. С водой способны реагировать только основные оксиды, которым соответствуют растворимые гидроксиды (щелочи). Щелочи образуют щелочные металлы (литий, натрий, калий, рубидий и цезий) и щелочно-земельные (кальций, стронций, барий). Оксиды остальных металлов с водой химически не реагируют. Оксид магния реагирует с водой при кипячении.
CuO + H2O ≠ (реакция не идет, т.к. Cu(OH)2 — нерастворимый гидроксид)
2. Взаимодействие с кислотными оксидами и кислотами. При взаимодействии основным оксидов с кислотами образуется соль этой кислоты и вода. При взаимодействии основного оксида и кислотного образуется соль:
основный оксид + кислота = соль + вода
основный оксид + кислотный оксид = соль
При взаимодействии основных оксидов с кислотами и их оксидами работает правило:
Хотя бы одному из реагентов должен соответствовать сильный гидроксид (щелочь или сильная кислота).
Иными словами, основные оксиды, которым соответствуют щелочи, реагируют со всеми кислотными оксидами и их кислотами. Основные оксиды, которым соответствуют нерастворимые гидроксиды, реагируют только с сильными кислотами и их оксидами (N2O5, NO2, SO3 и т.д.).
| Основные оксиды, которым соответствуют щелочи | Основные оксиды, которым соответствуют нерастворимые основания |
| Реагируют со всеми кислотами и их оксидами | Реагируют только с сильными кислотами и их оксидами |
| Na2O + SO2 → Na2SO3 | CuO + N2O5 → Cu(NO3)2 |
3. Взаимодействие с амфотерными оксидами и гидроксидами.
При взаимодействии основных оксидов с амфотерными образуются соли:
основный оксид + амфотерный оксид = соль
С амфотерными оксидами при сплавлении взаимодействуют только основные оксиды, которым соответствуют щелочи . При этом образуется соль. Металл в соли берется из более основного оксида, кислотный остаток — из более кислотного. В данном случае амфотерный оксид образует кислотный остаток.
CuO + Al2O3 ≠ (реакция не идет, т.к. Cu(OH)2 — нерастворимый гидроксид)
(чтобы определить кислотный остаток, к формуле амфотерного или кислотного оксида добавляем молекулу воды: Al2O3 + H2O = H2Al2O4 и делим получившиеся индексы пополам, если степень окисления элемента нечетная: HAlO2. Получается алюминат-ион AlO2 — . Заряд иона легко определить по числу присоединенных атомов водорода — если атом водорода 1, то заряд аниона будет -1, если 2 водорода, то -2 и т.д.).
Амфотерные гидроксиды при нагревании разлагаются, поэтому реагировать с основными оксидами фактически не могут.
4. Взаимодействие оксидов металлов с восстановителями.
При оценке окислительно-восстановительной активности металлов и их ионов можно использовать электрохимический ряд напряжений металлов:
Восстановительные свойства (способность отдавать электроны) у простых веществ-металлов здесь увеличиваются справа налево, окислительные свойства ионов металлов — увеличиваются наоборот, слева направо. При этом некоторые ионы металлов в промежуточных степенях окисления могут проявлять также восстановительные свойства (например ион Fe 2+ можно окислить до иона Fe 3+ ).
Более подробно про окислительно-восстановительные реакции можно прочитать здесь.
Таким образом, ионы некоторых металлов — окислители (чем правее в ряду напряжений, тем сильнее). При взаимодействии с восстановителями металлы переходят в степень окисления 0.
4.1. Восстановление углем или угарным газом.
Углерод (уголь) восстанавливает из оксидов до простых веществ только металлы, расположенные в ряду активности после алюминия. Реакция протекает только при нагревании.
FeO + C = Fe + CO
Активные металлы, расположенные в ряду активности левее алюминия, активно взаимодействуют с углеродом, поэтому при взаимодействии их оксидов с углеродом образуются карбиды и угарный газ:
CaO + 3C = CaC2 + CO
Угарный газ также восстанавливает из оксидов только металлы, расположенные после алюминия в электрохимическом ряду:
CuO + CO = Cu + CO2
4.2. Восстановление водородом .
Водород восстанавливает из оксидов только металлы, расположенные в ряду активности правее алюминия. Реакция с водородом протекает только в жестких условиях – под давлением и при нагревании.
CuO + H2 = Cu + H2O
4.3. Восстановление более активными металлами (в расплаве или растворе, в зависимости от металла)
При этом более активные металлы вытесняют менее активные. То есть добавляемый к оксиду металл должен быть расположен левее в ряду активности, чем металл из оксида. Реакции, как правило, протекают при нагревании.
Например , оксид цинка взаимодействует с алюминием:
3ZnO + 2Al = Al2O3 + 3Zn
но не взаимодействует с медью:
ZnO + Cu ≠
Восстановление металлов из оксидов с помощью других металлов — это очень распространенный процесс. Часто для восстановления металлов применяют алюминий и магний. А вот щелочные металлы для этого не очень подходят – они слишком химически активны, что создает сложности при работе с ними.
Алюмотермия – это восстановление металлов из оксидов алюминием.
Например : алюминий восстанавливает оксид меди (II) из оксида:
3CuO + 2Al = Al2O3 + 3Cu
Магниетермия – это восстановление металлов из оксидов магнием.
CuO + Mg = Cu + MgO
Железо можно вытеснить из оксида с помощью алюминия:
При алюмотермии образуется очень чистый, свободный от примесей углерода металл.
4.4. Восстановление аммиаком.
Аммиаком можно восстанавливать только оксиды неактивных металлов. Реакция протекает только при высокой температуре.
Например , аммиак восстанавливает оксид меди (II):
3CuO + 2NH3 = 3Cu + 3H2O + N2
5. Взаимодействие оксидов металлов с окислителями.
Под действием окислителей некоторые основные оксиды (в которых металлы могут повышать степень окисления, например Fe 2+ , Cr 2+ , Mn 2+ и др.) могут выступать в качестве восстановителей.
Например , оксид железа (II) можно окислить кислородом до оксида железа (III):
Источник
Оксид реагирует с водой если соответствующий ему
Оксиды. Их классификация и химические свойства: отношение к воде, кислотам и щелочам.
- Определение
- Классификация
- несолеобразующие
- солеобразующие
- основные
- кислотные
- амфотерные
- Химические свойства
- взаимодействие с водой
- взаимодействие с кислотами
- взаимодействие со щелочами
Оксиды – это сложные вещества, молекулы которых состоят из двух элементов, один из которых кислород, причём атомы кислорода не связаны друг с другом.
Все оксиды разделяют на две группы: солеобразующие и несолеобразующие.
Несолеобразующие оксиды не образуют солей в химических реакциях. К ним относятся: оксид азота(I), оксид азота(II), оксид кремния(IV).
Солеобразующие оксиды могут взаимодействовать с кислотами или щелочами с образованием солей. В зависимости от состава, а следовательно, и свойств они подразделяются на основные, кислотные и амфотерные.
Основные оксиды – это оксиды, которые при взаимодействии с кислотами образуют соль и воду. Они образованы элементами-металлами с валентностью 1 и 2. в качестве гидроксидов им соответствуют основания. К основным оксидам относятся оксид натрия, оксид кальция, оксид меди(), оксид железа().
Кислотные оксиды реагируют со щелочами с образованием соли и воды. Они образованы элементами-неметаллами, например, оксид серы(IV),оксид серы(VI), оксид фосфора(V) и переходными элементами, проявляющими валентность V, VI, VII, например, оксид хрома(VI), оксид марганца(VII). В качестве гидроксида кислотным оксидам соответствуют кислоты.
Амфотерными оксидами называют оксиды, которые реагируют и с кислотами и со щелочами с образованием соли и воды. Они образованы переходными элементами. Например, оксид алюминия, оксид цинка.
Оксиды взаимодействуют с водой , если соответствующий им гидроксид растворим в воде.
При взаимодействии основного оксида с водой образуется щёлочь, например, при взаимодействии оксида натрия с водой образуется гидроксид натрия (щёлочь), а оксид меди(II) с водой не реагирует, т.к. ему соответствует нерастворимое основание.
При взаимодействии кислотного оксида с водой образуется кислота, например, при взаимодействии оксида серы(VI) с водой образуется серная кислота, а оксид кремния(IV) с водой не реагирует, т.к. кремниевая кислота нерастворима в воде.
Амфотерные оксиды с водой не реагируют, т.к. им соответствуют нерастворимые гидроксиды.
Основные оксиды взаимодействуют с растворимыми кислотами с образованием соли и воды, например, при взаимодействии оксида меди(II) с соляной кислотой образуются хлорид меди(II) и вода.
Все кислотные оксиды взаимодействуют со щелочами с образованием соли и воды, причём образуется соль той кислоты, которая соответствует данному оксиду. Например, при взаимодействии оксида углерода(IV) с гидроксидом кальция образуются карбонат кальция и вода.
Амфотерные оксиды могут реагировать и с кислотами и со щелочами . Например, оксид цинка при взаимодействии с соляной кислотой образует хлорид цинка и воду, а при взаимодействии с гидроксидом натрия – цинкат натрия и воду.
Источник
Оксид реагирует с водой если соответствующий ему
Оксиды. Их классификация и химические свойства: отношение к воде, кислотам и щелочам.
- Определение
- Классификация
- несолеобразующие
- солеобразующие
- основные
- кислотные
- амфотерные
- Химические свойства
- взаимодействие с водой
- взаимодействие с кислотами
- взаимодействие со щелочами
Оксиды – это сложные вещества, молекулы которых состоят из двух элементов, один из которых кислород, причём атомы кислорода не связаны друг с другом.
Все оксиды разделяют на две группы: солеобразующие и несолеобразующие.
Несолеобразующие оксиды не образуют солей в химических реакциях. К ним относятся: оксид азота(I), оксид азота(II), оксид кремния(IV).
Солеобразующие оксиды могут взаимодействовать с кислотами или щелочами с образованием солей. В зависимости от состава, а следовательно, и свойств они подразделяются на основные, кислотные и амфотерные.
Основные оксиды – это оксиды, которые при взаимодействии с кислотами образуют соль и воду. Они образованы элементами-металлами с валентностью 1 и 2. в качестве гидроксидов им соответствуют основания. К основным оксидам относятся оксид натрия, оксид кальция, оксид меди(), оксид железа().
Кислотные оксиды реагируют со щелочами с образованием соли и воды. Они образованы элементами-неметаллами, например, оксид серы(IV),оксид серы(VI), оксид фосфора(V) и переходными элементами, проявляющими валентность V, VI, VII, например, оксид хрома(VI), оксид марганца(VII). В качестве гидроксида кислотным оксидам соответствуют кислоты.
Амфотерными оксидами называют оксиды, которые реагируют и с кислотами и со щелочами с образованием соли и воды. Они образованы переходными элементами. Например, оксид алюминия, оксид цинка.
Оксиды взаимодействуют с водой , если соответствующий им гидроксид растворим в воде.
При взаимодействии основного оксида с водой образуется щёлочь, например, при взаимодействии оксида натрия с водой образуется гидроксид натрия (щёлочь), а оксид меди(II) с водой не реагирует, т.к. ему соответствует нерастворимое основание.
При взаимодействии кислотного оксида с водой образуется кислота, например, при взаимодействии оксида серы(VI) с водой образуется серная кислота, а оксид кремния(IV) с водой не реагирует, т.к. кремниевая кислота нерастворима в воде.
Амфотерные оксиды с водой не реагируют, т.к. им соответствуют нерастворимые гидроксиды.
Основные оксиды взаимодействуют с растворимыми кислотами с образованием соли и воды, например, при взаимодействии оксида меди(II) с соляной кислотой образуются хлорид меди(II) и вода.
Все кислотные оксиды взаимодействуют со щелочами с образованием соли и воды, причём образуется соль той кислоты, которая соответствует данному оксиду. Например, при взаимодействии оксида углерода(IV) с гидроксидом кальция образуются карбонат кальция и вода.
Амфотерные оксиды могут реагировать и с кислотами и со щелочами . Например, оксид цинка при взаимодействии с соляной кислотой образует хлорид цинка и воду, а при взаимодействии с гидроксидом натрия – цинкат натрия и воду.
Источник
