11 класс. Химия. Оксиды. Основания. Кислоты

Комментарии преподавателя

Классификация оксидов

Оксиды – это соединения, состоящие из двух элементов, одним их которых является кислород в степени окисления -2. Например, оксид кальция: Са+2О-2. Не стоит путать оксиды и пероксиды. В состав пероксида входит кислород в степени окисления -1. Например, Н+12О-12, атомы кислорода связаны друг с другом.

Классификация оксидов

По строению оксиды могут быть ионными или ковалентными соединениями. К ионным соединениям относятся оксиды щелочных и щелочноземельных металлов. Остальные оксиды – это оксиды с ковалентной полярной связью. Такие оксиды в твердом состоянии могут иметь либо атомную (SiO2), либо ионную кристаллическую решетку (твердые СО2 или SO2).

По кислотно-основным свойствам оксиды делятся на:

Кислотным оксидам соответствуют кислоты. Основным оксидам соответствуют основания. Амфотерным – амфотерные соединения. Несолеобразующими называются те оксиды, которым не соответствуют ни кислота, ни основание.

- Основные оксиды

К основным оксидам относятся оксиды металлов главной подгруппы первой и второй групп и оксиды некоторых переходных металлов в низших степенях окисления. (Ag2O, HgO, NiO, Cu2O).

- Кислотные оксиды

Кислотные оксиды – это оксиды неметаллов (CO2, SO2, SiO2, SO3, P2O5) и некоторых переходных металлов в высоких степенях окисления (CrO3, Mn2O7, V2O5).

- Амфотерные оксиды

К амфотерным оксидам относятся оксиды некоторых металлов в степени окисления +2, +3, +4.

Это: BeO, ZnO, Cr2O3, Al2O3, SnO, TiO2, MnO2 .

- Несолеобразующие оксиды

Несолеобразующие оксиды представлены в основном такими: CO, NO, N2O, H2O, F2O, SiO.

Оксиды обладают  физическими свойствами. Многие оксиды неметаллов при стандартных условиях газообразны CO2, SO2, SO3, оксиды азота. Есть жидкие оксиды. Это, например, Mn2O7, Сl2O7. Большинство оксидов металлов – твердые (Ag2O, HgO, NiO, Cu2O)                                         

Рис. 1

Оксиды бывают бесцветными (CO2, SO2.) или имеют окраску, например, NO2- , бурый газ (лисий хвост). Рис. 1.

Химические свойства оксидов

1. Отношение к воде:

С водой реагируют оксиды щелочных и щелочноземельных металлов. (Li2O, Na2O, K2O, Pb2O, Cs2O, CaO, SrO, BaO, RaO)

Na2O + H2O →2 NaOH (1)

CaO + H2O → Ca (OH) 2 (2)

Оксиды, которым соответствуют нерастворимые основания, с водой не реагируют.

Кислотные оксиды реагируют с водой с образованием кислот. Исключение – SiO2.

N2O5 + H2O → 2HNO3                            (3)

SO3 + H2O → H2SO4                                (4)

Амфотерные и несолеобразующие оксиды с водой не взаимодействуют.

2. Важным химическим свойством оксидов являются реакции, приводящие к образованию солей.

В реакциях солеобразования участвуют вещества, обладающие противоположными кислотно-основными свойствами.

Основные оксиды взаимодействуют с кислотами с образованием соли и воды.

MnO +2 HCl → MnCl2 + H2O                 (5)

Амфотерные оксиды реагируют как с кислотами с образованием соли и воды, так и со щелочами.

ZnO +2 HCl → ZnCl2 + H2O                   (6)

ZnO +2 KOH → K2ZnO2 + H2O             (7)

Такая реакция (7) может протекать как в растворе, так и при сплавлении. При этом образуются различные продукты, в которых металл, образующий оксид, находится в ионной форме.

Кислотные оксиды реагируют с основаниями, с образованием соли и воды.

 SO2 +2 KOH → K2SO3 + H2O                (8)

Основные и кислотные оксиды способны взаимодействовать между собой  с образованием солей.

MnO + SO2 → MnSO3                             (9)

3CaO + P2O5 → Ca3(PO4)2                       (10)

Получение оксидов

1. При горении простых веществ. Не реагируют благородные газы, галогены, золото и платина.

Li +O2 →Li2O                                           (11)

4P + 5O2 →2P2O5                                     (12)

2. При горении сложных веществ.

CH4 + 2O2 → CO2 +2H2O                       (13)

2H2S + 3O2 → 2SO2 +2H2O                    (14)

3. Термическое разложение некоторых сложных веществ.

Mg(OH) MgO + H2O

H2SiO3SiO2 + H2O

(CuOH)2CO3 2CuO + CO2+ H2O

2Cu(NO3)2 CuO + 4 NO2+ H2O

Оксиды – это довольно распространённый тип соединений. Примером такого соединения является вода, которая очень важна для жизни всех живых организмов, а также кварц и огромное количество его разновидностей. Рис. 2. Массовая доля кварца и его разновидностей в земной коре составляет 60%.

К оксидам относится углекислый газ, ржавчина и очень многие известные минералы.

Диоксид циркония – чрезвычайно стабильное соединение, поэтому его образование очень выгодно и приводит к выделению большого количества энергии. Из-за этого, если удается поджечь цирконий, его практически невозможно затушить, потому что он отбирает кислород даже у углекислого газа и песка. Затушить горящий цирконий можно только инертными газами.                                                            

Рис. 2

Источники

http://www.youtube.com/watch?t=3&v=bHmvK04LCSk

http://www.youtube.com/watch?t=5&v=bT0Olh1Cn1c

http://www.youtube.com/watch?t=7&v=YLxqe0Dc130

http://www.youtube.com/watch?t=4&v=cHQbKQ43vpI

http://www.youtube.com/watch?t=7&v=Sb8bpeBVio0

http://www.youtube.com/watch?t=7&v=gbwJRIS3hYM

http://www.youtube.com/watch?t=7&v=ONn6Le71P9o

источник презентации - http://ppt4web.ru/khimija/oksidy3.html

http://interneturok.ru/ru/school/chemistry/11-klass - конспект

Файлы