§ 30. Хімічні властивості оксидів

Пригадайте: класифікацію оксидів (за § 28);

які елементи належать до родин лужних та лужноземельних елементів (за § 4).

Взаємодія кислотних оксидів з водою

Усі кислотні оксиди (за винятком силіцій(ІУ) оксиду' SiO₂) вступають у реакції сполучення з водою. У результаті реакцій утворюються кислоти, шо відповідають иим оксидам:

При складанні рівнянь таких реакцій слід пам’ятати, що всі ці реакції є реакціями сполучення, а формулу продукту реакції легко визначити, якщо «скласти» всі атоми з реагентів та записати їх у відповідному для формул кислот порядку (табл. 8, с. 149):

Якщо ж всі індекси виявляються парними, то їх слід скоротити на 2 та поставити коефіцієнт, наприклад:

Фосфор утворює дві кислоти з різним умістом Гідрогену — ор-гофосфатну та метафосфатну. Вони утворюються з фосфор(У) оксиду приєднанням різної кількості води:

Склавши в такий спосіб рівняння реакції кислотного оксиду з водою, можна визначити кислоту, що відповідає тому чи іншому кислотному оксиду (табл. 9).

Таблиця 9. Кислотні оксиди та відповідні їм кислоти

Взаємодія основних оксидів з водою

Основним оксидам відповідають основи, що мають утворюватися при взаємодії оксидів з водою. Але більшість основних оксидів з водою не взаємодіють.

Зверніть увагу, що в реакцію а водою вступають литпе ті оксиди, що утворюють луги (оксиди лужних і лужноземельних елементів).

Луги легко відрізнити від нерозчинних гідроксидів за таблицею розчинності (див. форзац), оскільки луги — розчинні гідроксиди.

Усі амфотерні гідроксиди — нерозчинні у воді, тому амфотерні оксиди з водою не реагують. Так само, з водою не реагують несолет-вориі оксиди, оскільки їм не відповідають ані кислота, ані основа.

Кислотно-основні взаємодії

Один з головних принципів взаємодії хімічних речовин полягає в тому, що речовини з кислотними властивостями (кислоти та кислотні оксиди) завжди взаємодіють з речовинами з основними властивостями (основи та основні оксиди) (схема 4). Реакції між такими речовинами називають кислотно-основними взаємодіями. Власне, кислоти й основи — це хімічні протилежності. Продуктами взаємодії між кислотними й основними речовинами завжди є солі.

Схема 4. Взаємодія речовин з кислотними властивостями із речовинами з основними властивостями

Взаємодія оксидів з основами і кислотами

Оксиди здатні взаємодіяти з гідратами оксидів (кислотами та основами) з протилежними властивостями з утворенням солей (схема 4).

• Основні оксиди реагують з кислотами. У продукт взаємодії сіль — переходить металічний елемент з оксиду та кислотний залишок із кислоти:

*--- —-- ‘ 2¹2

Зверніть увагу, що в таких реакціях ступені окиснення елементів не змінюються, і їх слід використати для складання формули утвореної солі. Елементи, що лишилися (Гідроген і Оксиген), утворюють молекулу води:

• Амфотерні оксиди реагують з кислотами так само, як і основні:

• Кислотні оксиди взаємодіють з основами з утворенням солі та води.

Зверніть увагу, що кислотні оксиди вступають у хімічні реакції тільки з лугами:

При складанні рівняння реакції слід дуже уважно складати формули солі. Для цього варто пам’ятати, як визначити кислоту, що відповідає кислотному оксиду' (табл. 9, с. 161).

Так, карбон(ІУ) оксиду CO₂ відповідає карбонатна кислота з кис-

—2

лотним залишком COg» тому при взаємодії карбон(ІУ) оксиду з основами утворюється солі карбонатної кислоти — карбонати:

Силіцій(ІУ) оксиду SiO_lj відповідає силікатна кислота, тому в реакціях силіцій(ІУ) оксиду з основами утворюються силікати:

Амфотерні оксиди з лугами взаємодіють зовсім по-іншому, це ви вивчатимете у § 39. Деякі несолетвориі оксиди також здатні взаємодіяти з лугами, про що ви дізнаєтесь при подальшому вивченні хімії.

Взаємодія кислотних і основних оксидів між собою

Основні та кислотні оксиди також взаємодіють між собою з утворенням солей (схема 4, с. 162).

кислотний оксид + основний оксид = сіль

Щоб правильно скласти рівняння реакції, слід правильно визначити кислоту, що відповідає кислотному оксиду (табл. 9, с. 161).

Кислотному сульфур(ІУ) оксиду відповідає сульфітна кислота, тому продуктом реакції з основним кальцій оксидом є сульфіт:

При взаємодії фосфор(У) оксиду з основним оксидом залежно від співвідношення оксидів можуть утворитися дві солі — метафосфат і ортофосфат, оскільки цьому оксиду відповідає дві кислоти:

Висновки

1. Кислоти та кислотні оксиди — речовини з кислотними властивостями. Основи та основні оксиди — з основними властивостями. Речовини з кислотними властивостями взаємодіють з речовинами з основними властивостями з утворенням солей.

2. Кислотні оксиди взаємодіють з водою з утворенням кислот. Для визначення кислоти, що відповідає кислотному оксиду, необхідно скласти рівняння реакції взаємодії кислотного оксиду з водою. Основні оксиди можуть взаємодіяти з водою з утворенням основ, тільки за умови, що утворюється розчинна основа (луг). Амфотерні та несолетворні оксиди з водою не реагують.

3. Основні та амфотерні оксиди реагують з кислотами з утворенням солей. Ступінь окиснення металічного елемента в солі та заряд кислотних залишків при цьому не змінюються. Кислотні оксиди взаємодіють тільки з розчинними основами (лугами), утворюючи сіль і воду.

4. Продуктами взаємодії основних та кислотних оксидів є солі.

Контрольні запитання

1. Які речовини виявляють кислотні властивості, а які — основні? Сполуки якого класу утворюються при їх взаємодії?

2. Які речовини завжди утворюються в реакціях кислотно-основної взаємодії?

3. Які кислотні оксиди взаємодіють з водою, а які — ні? Які з основних оксидів здатні взаємодіяти з водою?

4. Як визначити кислотний залишок у солі, що утвориться при взаємодії кислотного оксиду з лугом або основним оксидом?

5. Які речовини утворюються при взаємодії основного оксиду з кислотою? кислотного оксиду з лугом?

Завдання для засвоєння матеріалу

1. Наведіть рівняння реакцій кислотних і основних оксидів з водою.

2. Із наведеного переліку випишіть в окремі стовпчики формули оксидів:

а) кислотних; 6) основних; в) несолетворних.

Na_jO, P_jO_s, CO_jf CO, SO₃, СЮ, Cu_jO, SiO₂, N_jO, Mn_jO_r

3. Які з наведених оксидів взаємодіють з водою? Складіть відповідні рівняння реакцій.

Na₂O, CO₂, CO, SO₃, CrO, SiO₂, N_jO.

4. З якими з наведених оксидів взаємодіє вода? Складіть відповідні рівняння реакцій.

CuO, CaO, N₂O₅, Fe₂O₃, K_jO, AI_jO₃, SO_j.

5. Розчин, що утворився при розчиненні газуватого оксиду у воді, забарвлює лакмус у червоний колір. Який це газ може бути? Запропонуйте два варіанти відповіді. Складіть рівняння реакцій.

6. Гасіння вапна — це взаємодія негашеного вапна (кальцій оксиду) з водою. Складіть рівняння цієї реакції.

7. Чи існують кислотні оксиди, яким відповідають безоксигенові кислоти? Відповідь поясніть.

8. Як ви вважаєте, чи трапляються фосфор(У) оксид та сульфур(\/І) оксид в природі? Відповідь поясніть.

9. При взаємодії яких оксидів утворюються натрій карбонат, плюмбум(ІІ) силікат, магній сульфат? Складіть рівняння реакцій.

10. Доповніть схему реакцій, запишіть назви продуктів реакції.

а) K₂O + H_jO ->......; г) ZnO + H_jSO₄ -»......+......;

б) SO_j + H_jO ->......; д) NaOH +......-> Na_jSO₃ +......;

в) ......+ H_jO -> NaOH; е) AI_jO₃ + N₂O_lj ->.......

11. Складіть рівняння реакції: а) силіцій(І\/) оксиду з кальцій оксидом та калій гідроксидом; 6) манган(ІІ) оксиду з сульфатною кислотою та сульфур(УІ) оксидом; в) барій оксиду з нітратною кислотою та карбон(І\/) оксидом.

12. Відносні густини за воднем оксидів елементів X та Y дорівнюють відповідно 14 і 15. Визначте формули цих оксидів.

Це матеріал з підручника Хімія 8 клас Григорович