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Proprietà chimiche di alcuni ossidi acidi. ossidi. Proprietà chimiche e metodi di ottenimento. Reazioni tipiche degli ossidi basici

Proprietà chimiche di alcuni ossidi acidi. ossidi. Proprietà chimiche e metodi di ottenimento. Reazioni tipiche degli ossidi basici

Gli ossidi sono sostanze complesse costituite da due elementi, uno dei quali è l'ossigeno. Nei nomi degli ossidi viene prima indicata la parola ossido, poi il nome del secondo elemento con cui è formato. Quali caratteristiche hanno gli ossidi acidi e in che cosa differiscono dagli altri tipi di ossidi?

Classificazione degli ossidi

Gli ossidi si dividono in salini e non salini. Già dal nome è chiaro che non sali non formano sali. Esistono pochi ossidi di questo tipo: è acqua H 2 O, fluoruro di ossigeno OF 2 (se è convenzionalmente considerato un ossido), monossido di carbonio o monossido di carbonio (II), monossido di carbonio CO; ossidi di azoto (I) e (II): N 2 O (ossido di diatrogeno, gas esilarante) e NO (monossido di azoto).

Gli ossidi salini formano sali quando interagiscono con acidi o alcali. Come idrossidi, corrispondono a basi, basi anfotere e acidi contenenti ossigeno. Di conseguenza, sono chiamati ossidi basici (es. CaO), ossidi anfoteri (Al 2 O 3) e ossidi acidi o anidridi acide (CO 2).

Riso. 1. Tipi di ossidi.

Spesso gli studenti si trovano di fronte alla domanda su come distinguere un ossido basico da uno acido. Prima di tutto, devi prestare attenzione al secondo elemento accanto all'ossigeno. Ossidi acidi - contengono ossidi basici non metallici o di metalli di transizione (CO 2, SO 3, P 2 O 5) - contengono un metallo (Na 2 O, FeO, CuO).

Proprietà di base degli ossidi acidi

Gli ossidi acidi (anidridi) sono sostanze che esibiscono proprietà acide e formano acidi ossigenati. Pertanto, gli acidi corrispondono agli ossidi acidi. Ad esempio, gli ossidi acidi SO 2, SO 3 corrispondono agli acidi H 2 SO 3 e H 2 SO 4.

Riso. 2. Ossidi acidi con acidi corrispondenti.

Gli ossidi acidi formati da non metalli e metalli con valenza variabile nel più alto stato di ossidazione (ad esempio SO 3, Mn 2 O 7) reagiscono con ossidi basici e alcali, formando sali:

SO 3 (ossido acido)+CaO (ossido basico)=CaSO 4 (sale);

Le reazioni tipiche sono l'interazione di ossidi acidi con basi, con conseguente formazione di sale e acqua:

Mn 2 O 7 (ossido acido) + 2KOH (alcali) \u003d 2KMnO 4 (sale) + H 2 O (acqua)

Tutti gli ossidi acidi, ad eccezione del biossido di silicio SiO 2 (anidride silicica, silice), reagiscono con l'acqua per formare acidi:

SO 3 (ossido acido) + H 2 O (acqua) \u003d H 2 SO 4 (acido)

Gli ossidi acidi si formano quando sostanze semplici e complesse interagiscono con l'ossigeno (S + O 2 \u003d SO 2) o durante la decomposizione a seguito del riscaldamento di sostanze complesse contenenti ossigeno - acidi, basi insolubili, sali (H 2 SiO 3 \u003d SiO 2 + H 2 O).

Elenco degli ossidi acidi:

*Nome dell'ossido acido*	*Formula di ossido acido*	*Proprietà degli ossidi acidi*
Ossido di zolfo (IV).	SO2	gas tossico incolore con odore pungente
Ossido di zolfo (VI).	COSÌ 3	liquido tossico incolore altamente volatile
Monossido di carbonio (IV)	CO2	gas incolore e inodore
Ossido di silicio (IV).	SiO2	cristalli incolori con forza
Ossido di fosforo (V).	P2O5	polvere infiammabile bianca con odore sgradevole
Ossido nitrico (V)	N 2 O 5	una sostanza costituita da cristalli volatili incolori
Ossido di cloro (VII).	Cl2O7	liquido tossico oleoso incolore
Ossido di manganese (VII).	Mn2O7	liquido con una lucentezza metallica, che è un forte agente ossidante.

Riso. 3. Esempi di ossidi acidi.

Cosa abbiamo imparato?

Gli ossidi acidi sono ossidi che formano sale e si formano con l'aiuto di acidi. Gli ossidi acidi reagiscono con basi e acqua e la loro formazione avviene quando sostanze complesse vengono riscaldate e decomposte.

Quiz sull'argomento

Valutazione del rapporto

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Interazione di ossidi con acidi

Gli ossidi basici e anfoteri reagiscono con gli acidi. Questo forma sali e acqua:

FeO + H 2 SO 4 \u003d FeSO 4 + H 2 O

Gli ossidi non salanti non reagiscono affatto con gli acidi e nella maggior parte dei casi gli ossidi acidi non reagiscono con gli acidi.

Quando l'ossido acido reagisce con l'acido?

Decidere parte dell'esame con le opzioni di risposta, dovresti presumere condizionatamente che gli ossidi acidi non reagiscano né con gli ossidi né con gli acidi, tranne nei seguenti casi:

1) il biossido di silicio, essendo un ossido acido, reagisce con l'acido fluoridrico, dissolvendosi in esso. In particolare, grazie a questa reazione, il vetro può essere sciolto in acido fluoridrico. In caso di eccesso di HF, l'equazione di reazione ha la forma:

SiO 2 + 6HF \u003d H 2 + 2H 2 O,

e in caso di mancanza di HF:

SiO 2 + 4HF \u003d SiF 4 + 2H 2 O

2) SO 2, essendo un ossido acido, reagisce facilmente con l'acido idrosolfuro H 2 S a seconda del tipo co-proporzione:

S +4 O 2 + 2H 2 S -2 \u003d 3S 0 + 2H 2 O

3) L'ossido di fosforo (III) P 2 O 3 può reagire con acidi ossidanti, che includono acido solforico e acido nitrico di qualsiasi concentrazione. In questo caso, lo stato di ossidazione del fosforo aumenta da +3 a +5:

P2O3

2H2SO4

H2O

=a=>

2SO2

2H3PO4

(conc.)

3P2O3

4HNO 3

7H2O

=a=>

4NO

6H3PO4

(Raz.)

P2O3	+	4HNO 3	+	H2O	=a=>	2H3PO4	+	4NO2
		(conc.)

4) L'ossido di zolfo (IV) SO 2 può essere ossidato con acido nitrico, assunto in qualsiasi concentrazione. In questo caso, lo stato di ossidazione dello zolfo aumenta da +4 a +6.

2HNO 3	+	SO2	=a=>	H2SO4	+	2NO 2
(conc.)
2HNO 3	+	3SO2	+	2H2O	=a=>	3H2SO4	+	2NO
(Raz.)

Interazione di ossidi con idrossidi metallici

Gli ossidi acidi reagiscono con gli idrossidi metallici, sia basici che anfoteri. In questo caso si forma un sale, costituito da un catione metallico (dall'idrossido metallico iniziale) e un residuo di acido acido corrispondente all'ossido acido.

SO 3 + 2NaOH \u003d Na 2 SO 4 + H 2 O

Gli ossidi acidi, che corrispondono ad acidi deboli o acidi di media forza, possono formare sali sia normali che acidi con alcali:

CO 2 + 2NaOH \u003d Na 2 CO 3 + H 2 O

CO 2 + NaOH = NaHCO 3

P 2 O 5 + 6KOH \u003d 2K 3 PO 4 + 3H 2 O

P 2 O 5 + 4KOH \u003d 2K 2 HPO 4 + H 2 O

P 2 O 5 + 2KOH + H 2 O \u003d 2KH 2 PO 4

Gli ossidi "pignoli" CO 2 e SO 2, la cui attività, come già accennato, non è sufficiente per la loro reazione con ossidi basici e anfoteri a bassa attività, reagiscono tuttavia con la maggior parte degli idrossidi metallici ad essi corrispondenti. Più precisamente, l'anidride carbonica e l'anidride solforosa interagiscono con gli idrossidi insolubili sotto forma della loro sospensione in acqua. In questo caso, solo di base o sali evidenti, detti idrossicarbonati e idrossisolfiti, e la formazione di sali medi (normali) è impossibile:

2Zn(OH) 2 + CO 2 = (ZnOH) 2 CO 3 + H 2 O(in soluzione)

2Cu(OH) 2 + CO 2 = (CuOH) 2 CO 3 + H 2 O(in soluzione)

Tuttavia, con idrossidi metallici nello stato di ossidazione +3, ad esempio, come Al (OH) 3, Cr (OH) 3, Fe (OH) 3, ecc., l'anidride carbonica e l'anidride solforosa non reagiscono affatto.

Va anche notato la speciale inerzia del biossido di silicio (SiO 2), che si trova più spesso in natura sotto forma di sabbia ordinaria. Questo ossido è acido, tuttavia, tra gli idrossidi metallici, è in grado di reagire solo con soluzioni concentrate (50-60%) di alcali, nonché con alcali puri (solidi) durante la fusione. In questo caso si formano i silicati:

2NaOH + SiO2 =a => Na 2 SiO 3 + H 2 O

Gli ossidi anfoteri degli idrossidi metallici reagiscono solo con gli alcali (idrossidi di metalli alcalini e alcalino terrosi). in cui quando si esegue la reazione in soluzioni acquose, si formano sali complessi solubili:

ZnO + 2NaOH + H 2 O \u003d Na 2- tetraidrossizincato di sodio

BeO + 2NaOH + H 2 O \u003d Na 2- tetraidrossiberillato di sodio

Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O \u003d 2Na- tetraidrossialluminato di sodio

Cr 2 O 3 + 6NaOH + 3H 2 O \u003d 2Na 3- esaidrossicromato di sodio (III)

E quando questi stessi ossidi anfoteri vengono fusi con alcali, si ottengono sali, costituiti da un catione di metallo alcalino o alcalino terroso e un anione del tipo MeO 2 x-, dove X= 2 nel caso di ossido anfotero tipo Me +2 O e X= 1 per un ossido anfotero della forma Me 2 +2 O 3:

ZnO + 2NaOH =a => Na 2 ZnO 2 + H 2 O

BeO + 2NaOH =a => Na 2 BeO 2 + H 2 O

Al 2 O 3 + 2NaOH \u003da => 2NaAlO 2 + H 2 O

Cr 2 O 3 + 2NaOH \u003da => 2NaCrO 2 + H 2 O

Fe 2 O 3 + 2NaOH \u003da => 2NaFeO 2 + H 2 O

Va notato che i sali ottenuti fondendo ossidi anfoteri con alcali solidi possono essere facilmente ottenuti da soluzioni dei corrispondenti sali complessi mediante la loro evaporazione e successiva calcinazione:

Na 2 =a => Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O

Na =a => NaAlO 2 + 2H 2 O

Interazione degli ossidi con i sali

Molto spesso, i sali non reagiscono con gli ossidi.

Tuttavia, dovresti imparare le seguenti eccezioni a questa regola, che si trovano spesso durante l'esame.

Una di queste eccezioni è che gli ossidi anfoteri, così come il biossido di silicio (SiO 2), quando fusi con solfiti e carbonati, spostano rispettivamente i gas solforosi (SO 2) e l'anidride carbonica (CO 2) da questi ultimi. Ad esempio:

Al 2 O 3 + Na 2 CO 3 \u003da => 2NaAlO 2 + CO 2

SiO 2 + K 2 SO 3 \u003da => K 2 SiO 3 + SO 2

Inoltre, le reazioni degli ossidi con i sali possono essere condizionatamente attribuite all'interazione di anidride solforosa e anidride carbonica con soluzioni acquose o sospensioni dei sali corrispondenti - solfiti e carbonati, che portano alla formazione sali acidi:

Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d 2NaHCO 3

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d Ca (HCO 3) 2

Inoltre, anidride solforosa, quando viene attraversata soluzione acquosa o sospensione di carbonati sposta da loro diossido di carbonio a causa del fatto che l'acido solforoso è un acido più forte e più stabile dell'acido carbonico:

K 2 CO 3 + SO 2 \u003d K 2 SO 3 + CO 2

OVR che coinvolge ossidi

Ossidi basici sono ossidi, che corrispondono a basi come idrossidi.

Forma di ossidi basici solo metalli e, di regola, nello stato di ossidazione +1 e +2 (eccezione: BeO, ZnO, SnO, PbO).

idrossido di sodio-

idrossido di base

(base)

CaO ⇒ Ca(OH) 2

idrossido di calcio-

idrossido di base

(base)

Gli ossidi basici interagiscono:

1. Con acidi, formando sale e acqua:

Ossido basico + acido = sale + acqua

Ad esempio:

MgO + 2HCl \u003d MgCl 2 + H 2 O.

Nelle equazioni ione-molecolari, le formule degli ossidi sono scritte in forma molecolare:

MgO + 2H + + 2 Cl - = Mg 2+ + 2 C l - + H 2 O

MgO + 2H + = Mg 2+ + H 2 O

2. Con ossidi acidi, formando sali:

Ossido basico + Ossido acido = Sale

Ad esempio:

CaO + N 2 O 5 \u003d Ca (NO 3) 2

In tali equazioni, è difficile formulare la formula del prodotto di reazione. Per scoprire quale acido corrisponde a un dato ossido, bisogna aggiungere mentalmente acqua all'ossido acido e quindi ricavare la formula dell'acido desiderato:

N 2 O 5 + ( H2O ) → H 2 N 2 O 6

Se nella formula risultante tutti gli indici sono pari, devono essere ridotti di 2. Nel nostro caso risulta: HNO 3 . Il sale di questo acido è il prodotto di reazione. Così:

2+ 2+ 2+ 2+ 2+
CaO + N 2 O 5 \u003d CaO + N 2 O 5 + (H2O) \u003d CaO + H 2 N 2 O 6 \u003d CaO + HNO 3 \u003d Ca (NO 3) 2 -

3. Con acqua. Ma solo gli ossidi formati da alcali reagiscono con l'acqua (Li 2oNa 2oK2O, ecc.) e metalli alcalino terrosi (CaO,srO,BaO), poiché i prodotti di queste reazioni sono basi solubili (alcali).

Ad esempio:

CaO + H 2 O \u003d Ca (OH) 2.

Per ricavare la formula della base corrispondente dalla formula dell'ossido, l'acqua può essere scritta come: H + - OH - e mostrare come uno ione idrogeno H + da una molecola d'acqua si combina con uno ione ossigeno da ossido di CaO e forma un idrossido ione OH -. Così:

CaO + H 2 O \u003d CaO + H + - OH - \u003d Ca (OH) 2.

Prima di iniziare a parlare delle proprietà chimiche degli ossidi, dobbiamo ricordare che tutti gli ossidi sono divisi in 4 tipi, ovvero basici, acidi, anfoteri e non salini. Per determinare il tipo di qualsiasi ossido, devi prima capire se l'ossido di un metallo o un non metallo è di fronte a te, quindi utilizzare l'algoritmo (devi impararlo!), Presentato nella tabella seguente :

Oltre ai tipi di ossidi sopra indicati, introduciamo anche altri due sottotipi di ossidi basici, in base alla loro attività chimica, ovvero ossidi basici attivi e ossidi basici inattivi.

A ossidi basici attivi Ci riferiamo agli ossidi di metalli alcalini e alcalino terrosi (tutti gli elementi dei gruppi IA e IIA, ad eccezione dell'idrogeno H, del berillio Be e del magnesio Mg). Ad esempio, Na 2 O, CaO, Rb 2 O, SrO, ecc.
A ossidi basici inattivi assegneremo tutti i principali ossidi che non erano inclusi nell'elenco ossidi basici attivi. Ad esempio, FeO, CuO, CrO, ecc.

È logico supporre che gli ossidi basici attivi spesso entrino in quelle reazioni che non entrano in quelle a bassa attività.

Va notato che nonostante il fatto che l'acqua sia in realtà un ossido di un non metallo (H 2 O), le sue proprietà sono generalmente considerate in isolamento dalle proprietà di altri ossidi. Ciò è dovuto alla sua distribuzione specificamente enorme nel mondo che ci circonda, e quindi, nella maggior parte dei casi, l'acqua non è un reagente, ma un mezzo in cui innumerevoli reazioni chimiche. Tuttavia, spesso partecipa direttamente a varie trasformazioni, in particolare alcuni gruppi di ossidi reagiscono con esso.

Quali ossidi reagiscono con l'acqua?

Di tutti gli ossidi con acqua reagire solo:

1) tutti gli ossidi basici attivi (ossidi di metalli alcalini e metalli alcalino terrosi);

2) tutti gli ossidi acidi, ad eccezione del biossido di silicio (SiO 2);

quelli. Da quanto sopra, ne consegue esattamente che con acqua Non reagire:

1) tutti gli ossidi basici a bassa attività;

2) tutti gli ossidi anfoteri;

3) ossidi non salini (NO, N 2 O, CO, SiO).

Nota:

L'ossido di magnesio reagisce lentamente con l'acqua quando bolle. Senza un forte riscaldamento, la reazione di MgO con H 2 O non procede.

La capacità di determinare quali ossidi possono reagire con l'acqua, anche senza la possibilità di scrivere le corrispondenti equazioni di reazione, consente già di ottenere punti per alcune domande della parte di prova dell'esame.

Vediamo ora come, dopotutto, alcuni ossidi reagiscono con l'acqua, ad es. impara a scrivere le equazioni di reazione corrispondenti.

Ossidi basici attivi, reagendo con l'acqua, formano i loro corrispondenti idrossidi. Ricordiamo che l'ossido di metallo corrispondente è l'idrossido che contiene il metallo nello stesso stato di ossidazione dell'ossido. Quindi, ad esempio, quando gli ossidi basici attivi K + 1 2 O e Ba + 2 O reagiscono con l'acqua, si formano i corrispondenti idrossidi K + 1 OH e Ba + 2 (OH) 2:

K 2 O + H 2 O \u003d 2KOH- idrossido di potassio

BaO + H 2 O \u003d Ba (OH) 2– idrossido di bario

Tutti gli idrossidi corrispondenti agli ossidi basici attivi (ossidi di metalli alcalini e metalli alcalino terrosi) sono alcali. Gli alcali sono tutti idrossidi metallici idrosolubili, nonché idrossido di calcio scarsamente solubile Ca (OH) 2 (come eccezione).

L'interazione degli ossidi acidi con l'acqua, così come la reazione degli ossidi basici attivi con l'acqua, porta alla formazione dei corrispondenti idrossidi. Solo nel caso degli ossidi acidi, essi corrispondono non a idrossidi basici, ma a idrossidi acidi, più spesso chiamati acidi ossigenati. Ricordiamo che l'ossido acido corrispondente è un acido contenente ossigeno che contiene un elemento formante acido nello stesso stato di ossidazione dell'ossido.

Quindi, se vogliamo, ad esempio, scrivere l'equazione per l'interazione dell'ossido acido SO 3 con l'acqua, dobbiamo prima di tutto ricordare i principali studiati nell'ambito di curriculum scolastico, acidi solforati. Questi sono acido solfidrico H 2 S, solforoso H 2 SO 3 e solforico H 2 SO 4. L'acido idrosolfuro H 2 S, come puoi facilmente vedere, non contiene ossigeno, quindi la sua formazione durante l'interazione di SO 3 con l'acqua può essere immediatamente esclusa. Degli acidi H 2 SO 3 e H 2 SO 4, lo zolfo nello stato di ossidazione +6, come nell'ossido SO 3, contiene solo acido solforico H 2 SO 4. Pertanto, è lei che sarà formata nella reazione di SO 3 con l'acqua:

H 2 O + SO 3 \u003d H 2 SO 4

Allo stesso modo, l'ossido N 2 O 5 contenente azoto nello stato di ossidazione +5, reagendo con l'acqua, forma acido nitrico HNO 3, ma in nessun caso HNO 2 nitroso, poiché nell'acido nitrico lo stato di ossidazione dell'azoto, come in N 2 O 5 , pari a +5, e in azotato - +3:

N +5 2 O 5 + H 2 O \u003d 2HN +5 O 3

Un'eccezione:

L'ossido nitrico (IV) (NO 2) è un ossido non metallico nello stato di ossidazione +4, cioè secondo l'algoritmo descritto nella tabella all'inizio di questo capitolo, deve essere attribuito agli ossidi acidi. Tuttavia, non c'è acido che contenga azoto nello stato di ossidazione +4.

2NO 2 + H 2 O \u003d HNO 2 + HNO 3

Interazione degli ossidi tra loro

Innanzitutto è necessario comprendere bene il fatto che tra gli ossidi salini (acido, basico, anfotero) non si verificano quasi mai reazioni tra ossidi della stessa classe, ad es. Nella stragrande maggioranza dei casi, l'interazione è impossibile:

1) ossido basico + ossido basico ≠

2) ossido acido + ossido acido ≠

3) ossido anfotero + ossido anfotero ≠

Mentre è quasi sempre possibile l'interazione tra ossidi appartenenti a tipi diversi, ad es. quasi sempre flusso reazioni tra:

1) ossido basico e ossido acido;

2) ossido anfotero e ossido acido;

3) ossido anfotero e ossido basico.

Come risultato di tutte queste interazioni, il prodotto è sempre un sale medio (normale).

Consideriamo tutte queste coppie di interazioni in modo più dettagliato.

Come risultato dell'interazione:

Me x O y + ossido acido, dove Me x O y - ossido di metallo (basico o anfotero)

si forma un sale, costituito dal catione metallico Me (dall'originario Me x O y) e dal residuo acido dell'acido corrispondente all'ossido acido.

Ad esempio, proviamo a scrivere le equazioni di interazione per le seguenti coppie di reagenti:

Na 2 O + P 2 O 5 e Al 2 O 3 + SO 3

Nella prima coppia di reagenti vediamo un ossido basico (Na 2 O ) e un ossido acido (P 2 O 5). Nel secondo - ossido anfotero (Al 2 O 3) e ossido acido (SO 3).

Come già accennato, per interazione di un ossido basico/anfotero con uno acido si forma un sale, costituito da un catione metallico (dall'originario ossido basico/anfotero) e da un residuo acido dell'acido corrispondente al ossido acido originale.

Pertanto, l'interazione di Na 2 O e P 2 O 5 dovrebbe formare un sale costituito da Na + cationi (da Na 2 O) e il residuo acido PO 4 3-, poiché l'ossido P +5 2 O 5 corrisponde all'acido H 3 P +5 O 4 . Quelli. Come risultato di questa interazione, si forma fosfato di sodio:

3Na 2 O + P 2 O 5 \u003d 2Na 3 PO 4- fosfato di sodio

A sua volta, l'interazione di Al 2 O 3 e SO 3 dovrebbe formare un sale costituito da cationi Al 3+ (da Al 2 O 3) e dal residuo acido SO 4 2-, poiché l'ossido S +6 O 3 corrisponde all'acido H 2 S +6 O 4 . Pertanto, come risultato di questa reazione, si ottiene solfato di alluminio:

Al 2 O 3 + 3SO 3 \u003d Al 2 (SO 4) 3- solfato di alluminio

Più specifica è l'interazione tra ossidi anfoteri e basici. Queste reazioni si svolgono ad alte temperature, e il loro verificarsi è possibile per il fatto che l'ossido anfotero assume effettivamente il ruolo di quello acido. Come risultato di questa interazione, si forma un sale di una composizione specifica, costituito da un catione metallico che forma l'ossido basico iniziale e un "residuo acido"/anione, che comprende il metallo dell'ossido anfotero. La formula per un tale "residuo acido" / anione in vista generale può essere scritto come MeO 2 x - , dove Me è un metallo da un ossido anfotero, e x = 2 nel caso di ossidi anfoteri con la formula generale della forma Me + 2 O (ZnO, BeO, PbO) e x = 1 - per ossidi anfoteri con la formula generale tipo Me +3 2 O 3 (ad esempio Al 2 O 3, Cr 2 O 3 e Fe 2 O 3).

Proviamo a scrivere come esempio le equazioni di interazione

ZnO+Na2O e Al 2 O 3 + BaO

Nel primo caso ZnO è un ossido anfotero con formula generale Me +2 O e Na 2 O è un tipico ossido basico. Secondo quanto sopra, come risultato della loro interazione, dovrebbe formarsi un sale, costituito da un catione metallico che forma un ossido basico, cioè nel nostro caso, Na + (da Na 2 O) e un "residuo acido" / anione con la formula ZnO 2 2-, poiché l'ossido anfotero ha una formula generale della forma Me + 2 O. Quindi, la formula del il sale risultante, soggetto alla condizione di neutralità elettrica di una delle sue unità strutturali ("molecole"), assomiglierà a Na 2 ZnO 2:

ZnO + Na 2 O = a=> Na 2 ZnO 2

Nel caso di una coppia di reagenti Al 2 O 3 e BaO interagenti, la prima sostanza è un ossido anfotero con la formula generale della forma Me +3 2 O 3 e la seconda è un tipico ossido basico. In questo caso si forma un sale contenente un catione metallico dell'ossido basico, ad es. Ba 2+ (da BaO) e "residuo acido"/anione AlO 2 - . Quelli. la formula del sale risultante, soggetta alla condizione di neutralità elettrica di una delle sue unità strutturali (“molecole”), avrà la forma Ba(AlO 2) 2, e l'equazione di interazione stessa sarà scritta come:

Al 2 O 3 + BaO = a=> Ba (AlO 2) 2

Come abbiamo scritto sopra, la reazione procede quasi sempre:

Me x O y + ossido acido,

dove Me x O y è ossido di metallo basico o anfotero.

Tuttavia, vanno ricordati due ossidi acidi "pignoli": l'anidride carbonica (CO 2) e l'anidride solforosa (SO 2). La loro "facilità" sta nel fatto che, nonostante le evidenti proprietà acide, l'attività di CO 2 e SO 2 non è sufficiente per la loro interazione con ossidi basici e anfoteri poco attivi. Degli ossidi metallici, reagiscono solo con ossidi basici attivi(ossidi di metalli alcalini e metalli alcalino terrosi). Quindi, ad esempio, Na 2 O e BaO, essendo ossidi basici attivi, possono reagire con essi:

CO 2 + Na 2 O \u003d Na 2 CO 3

SO 2 + BaO = BaSO 3

Mentre gli ossidi di CuO e Al 2 O 3, che non sono correlati agli ossidi basici attivi, non reagiscono con CO 2 e SO 2:

CO 2 + CuO ≠

CO 2 + Al 2 O 3 ≠

SO 2 + CuO ≠

SO 2 + Al 2 O 3 ≠

Interazione di ossidi con acidi

Gli ossidi basici e anfoteri reagiscono con gli acidi. Questo forma sali e acqua:

FeO + H 2 SO 4 \u003d FeSO 4 + H 2 O

Gli ossidi non salanti non reagiscono affatto con gli acidi e nella maggior parte dei casi gli ossidi acidi non reagiscono con gli acidi.

Quando l'ossido acido reagisce con l'acido?

Quando si risolve la parte dell'esame con opzioni di risposta, è necessario presumere condizionatamente che gli ossidi acidi non reagiscano né con gli ossidi né con gli acidi, ad eccezione dei seguenti casi:

SiO 2 + 6HF \u003d H 2 + 2H 2 O,

e in caso di mancanza di HF:

SiO 2 + 4HF \u003d SiF 4 + 2H 2 O

2) SO 2, essendo un ossido acido, reagisce facilmente con l'acido idrosolfuro H 2 S a seconda del tipo co-proporzione:

S +4 O 2 + 2H 2 S -2 \u003d 3S 0 + 2H 2 O

3) L'ossido di fosforo (III) P 2 O 3 può reagire con acidi ossidanti, tra cui acido solforico concentrato e acido nitrico di qualsiasi concentrazione. In questo caso, lo stato di ossidazione del fosforo aumenta da +3 a +5:

P2O3	+	2H2SO4	+	H2O	=a=>	2SO2	+	2H3PO4
		(conc.)

3 P2O3	+	4HNO 3	+	7 H2O	=a=>	4NO	+	6 H3PO4
		(Raz.)

2HNO 3	+	3SO2	+	2H2O	=a=>	3H2SO4	+	2NO
(Raz.)

Interazione di ossidi con idrossidi metallici

SO 3 + 2NaOH \u003d Na 2 SO 4 + H 2 O

Gli ossidi acidi, che corrispondono agli acidi polibasici, possono formare sali sia normali che acidi con alcali:

CO 2 + 2NaOH \u003d Na 2 CO 3 + H 2 O

CO 2 + NaOH = NaHCO 3

P 2 O 5 + 6KOH \u003d 2K 3 PO 4 + 3H 2 O

P 2 O 5 + 4KOH \u003d 2K 2 HPO 4 + H 2 O

P 2 O 5 + 2KOH + H 2 O \u003d 2KH 2 PO 4

2Zn(OH) 2 + CO 2 = (ZnOH) 2 CO 3 + H 2 O(in soluzione)

2Cu(OH) 2 + CO 2 = (CuOH) 2 CO 3 + H 2 O(in soluzione)

Tuttavia, con idrossidi metallici nello stato di ossidazione +3, ad esempio, come Al (OH) 3, Cr (OH) 3, ecc., l'anidride carbonica e l'anidride solforosa non reagiscono affatto.

2NaOH + SiO2 = a=> Na 2 SiO 3 + H 2 O

Gli ossidi anfoteri degli idrossidi metallici reagiscono solo con gli alcali (idrossidi di metalli alcalini e alcalino terrosi). In questo caso, quando si esegue la reazione in soluzioni acquose, si formano sali complessi solubili:

ZnO + 2NaOH + H 2 O \u003d Na 2- tetraidrossizincato di sodio

BeO + 2NaOH + H 2 O \u003d Na 2- tetraidrossiberillato di sodio

Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O \u003d 2Na- tetraidrossialluminato di sodio

Cr 2 O 3 + 6NaOH + 3H 2 O \u003d 2Na 3- esaidrossicromato di sodio (III)

E quando questi stessi ossidi anfoteri vengono fusi con alcali, si ottengono sali, costituiti da un catione di metallo alcalino o alcalino terroso e un anione del tipo MeO 2 x -, dove X= 2 nel caso di ossido anfotero tipo Me +2 O e X= 1 per un ossido anfotero della forma Me 2 +2 O 3:

ZnO + 2NaOH = a=> Na 2 ZnO 2 + H 2 O

BeO + 2NaOH = a=> Na 2 BeO 2 + H 2 O

Al 2 O 3 + 2NaOH \u003d a=> 2NaAlO 2 + H 2 O

Cr 2 O 3 + 2NaOH \u003d a=> 2NaCrO 2 + H 2 O

Fe 2 O 3 + 2NaOH \u003d a=> 2NaFeO 2 + H 2 O

Na 2 = a=> Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O

Na = a=> NaAlO 2 + 2H 2 O

Interazione di ossidi con sali medi

Molto spesso, i sali medi non reagiscono con gli ossidi.

Tuttavia, dovresti imparare le seguenti eccezioni a questa regola, che si trovano spesso durante l'esame.

Al 2 O 3 + Na 2 CO 3 \u003d a=> 2NaAlO 2 + CO 2

SiO 2 + K 2 SO 3 \u003d a=> K 2 SiO 3 + SO 2

Inoltre, le reazioni degli ossidi con i sali possono includere condizionatamente l'interazione di anidride solforosa e anidride carbonica con soluzioni acquose o sospensioni dei sali corrispondenti - solfiti e carbonati, che portano alla formazione di sali acidi:

Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d 2NaHCO 3

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d Ca (HCO 3) 2

Inoltre, l'anidride solforosa, quando passa attraverso soluzioni acquose o sospensioni di carbonati, sposta l'anidride carbonica da esse a causa del fatto che l'acido solforoso è un acido più forte e più stabile dell'acido carbonico:

K 2 CO 3 + SO 2 \u003d K 2 SO 3 + CO 2

OVR che coinvolge ossidi

Recupero di ossidi di metalli e non

Proprio come i metalli possono reagire con soluzioni saline di metalli meno attivi, spostando questi ultimi nella loro forma libera, anche gli ossidi metallici possono reagire con metalli più attivi quando riscaldati.

Ricordiamo che è possibile confrontare l'attività dei metalli sia utilizzando la serie di attività dei metalli, sia, se uno o due metalli non sono contemporaneamente nella serie di attività, in base alla loro posizione l'uno rispetto all'altro nella tavola periodica: il più basso e il a sinistra del metallo, più è attivo. È anche utile ricordare che qualsiasi metallo della famiglia SM e SHM sarà sempre più attivo di un metallo che non sia un rappresentante di SHM o SHM.

In particolare, il metodo dell'alluminotermia utilizzato nell'industria per ottenere metalli di difficile recupero come il cromo e il vanadio si basa sull'interazione di un metallo con un ossido di un metallo meno attivo:

Cr 2 O 3 + 2Al = a=> Al 2 O 3 + 2Cr

Durante il processo di alluminotermia viene generata un'enorme quantità di calore e la temperatura della miscela di reazione può raggiungere più di 2000 °C.

Inoltre, gli ossidi di quasi tutti i metalli che si trovano nella serie di attività a destra dell'alluminio possono essere ridotti a metalli liberi con idrogeno (H 2), carbonio (C) e monossido di carbonio (CO) quando riscaldati. Ad esempio:

Fe 2 O 3 + 3CO = a=> 2Fe + 3CO 2

CuO+C= a=> Cu + CO

FeO + H 2 \u003d a=> Fe + H 2 O

Va notato che se il metallo può avere più stati di ossidazione, in mancanza dell'agente riducente utilizzato, è possibile anche una riduzione incompleta degli ossidi. Ad esempio:

Fe 2 O 3 + CO =a=> 2FeO + CO 2

4CuO+C= a=> 2Cu 2 O + CO 2

Ossidi di metalli attivi (alcalini, alcalino terrosi, magnesio e alluminio) con idrogeno e monossido di carbonio Non reagire.

Tuttavia, gli ossidi di metalli attivi reagiscono con il carbonio, ma in modo diverso rispetto agli ossidi di metalli meno attivi.

Nell'ambito di UTILIZZA i programmi, per non essere confuso, si deve presumere che a seguito della reazione di ossidi di metalli attivi (fino a Al compreso) con il carbonio, la formazione di metallo alcalino libero, metallo alcalino terroso, Mg e anche Al sia impossibile . In questi casi si verifica la formazione di carburo metallico e monossido di carbonio. Ad esempio:

2Al 2 O 3 + 9C \u003d a=> Al 4 C 3 + 6CO

CaO + 3C = a=> CaC2 + CO

Gli ossidi non metallici possono spesso essere ridotti dai metalli per liberare non metalli. Quindi, ad esempio, gli ossidi di carbonio e silicio, quando riscaldati, reagiscono con metalli alcalini, alcalino terrosi e magnesio:

CO 2 + 2Mg = a=> 2MgO + C

SiO2 + 2Mg = a=> Si + 2MgO

Con un eccesso di magnesio, anche quest'ultima interazione può portare alla formazione siliciuro di magnesio Mg2Si:

SiO2 + 4Mg = a=> Mg 2 Si + 2 MgO

Gli ossidi di azoto possono essere ridotti in modo relativamente semplice anche con metalli meno attivi, come zinco o rame:

Zn + 2NO = a=> ZnO + N 2

NO 2 + 2Cu = a=> 2CuO + N 2

Interazione degli ossidi con l'ossigeno

Per poter rispondere alla domanda se qualche ossido reagisce con l'ossigeno (O 2) nei compiti dell'esame vero e proprio, devi prima ricordare che gli ossidi che possono reagire con l'ossigeno (di quelli che puoi incontrare sul esame stesso) possono formare solo elementi chimici dall'elenco:

carbonio C, silicio Si, fosforo P, zolfo S, rame Cu, manganese Mn, ferro Fe, cromo Cr, azoto N

Trovato in UTILIZZO reale ossidi di qualsiasi altro elementi chimici reagire con l'ossigeno non (!).

Per una più comoda memorizzazione visiva dell'elenco di elementi di cui sopra, a mio avviso, è conveniente la seguente illustrazione:

Tutti elementi chimici in grado di formare ossidi che reagiscono con l'ossigeno (da quelli incontrati in esame)

Innanzitutto, tra gli elementi elencati, va considerato l'azoto N, perché. il rapporto tra i suoi ossidi e l'ossigeno differisce notevolmente dagli ossidi del resto degli elementi nell'elenco sopra.

Va chiaramente ricordato che in totale l'azoto è in grado di formare cinque ossidi, ovvero:

Di tutti gli ossidi di azoto, l'ossigeno può reagire solo NO. Questa reazione procede molto facilmente quando l'NO viene miscelato sia con ossigeno puro che con aria. In questo caso si osserva un rapido cambiamento del colore del gas da incolore (NO) a marrone (NO 2):

2NO	+	O2	=	2NO 2
incolore				Marrone

Per rispondere alla domanda - qualsiasi ossido di qualsiasi altro degli elementi chimici di cui sopra reagisce con l'ossigeno (cioè CON,si, P, S, Cu, Mn, Fe, Cr) — Prima di tutto, devi ricordarli principale stato di ossidazione (CO). Eccoli :

Successivamente, è necessario ricordare il fatto che dei possibili ossidi dei suddetti elementi chimici, solo quelli che contengono l'elemento nel minimo, tra i precedenti, gli stati di ossidazione reagiranno con l'ossigeno. In questo caso, lo stato di ossidazione dell'elemento sale al valore positivo più vicino possibile:

elemento	Il rapporto tra i suoi ossidiall'ossigeno
CON	Il minimo tra i principali stati di ossidazione positiva del carbonio è +2 , e il positivo più vicino ad esso è +4 . Pertanto, solo la CO reagisce con l'ossigeno degli ossidi C +2 O e C +4 O 2. In questo caso, la reazione procede: 2C +2 O + O 2 = a=> 2C+4O2 CO 2 + O 2 ≠- la reazione è impossibile in linea di principio, perché +4 è il più alto stato di ossidazione del carbonio.
si	Il minimo tra i principali stati di ossidazione positivi del silicio è +2 e il positivo più vicino ad esso è +4. Pertanto, solo SiO reagisce con l'ossigeno degli ossidi Si +2 O e Si +4 O 2 . A causa di alcune caratteristiche degli ossidi SiO e SiO 2, solo una parte degli atomi di silicio nell'ossido Si + 2 O può essere ossidata. come risultato della sua interazione con l'ossigeno, si forma un ossido misto contenente sia silicio nello stato di ossidazione +2 che silicio nello stato di ossidazione +4, ovvero Si 2 O 3 (Si +2 O Si +4 O 2): 4Si +2 O + O 2 \u003d a=> 2Si +2, +4 2 O 3 (Si +2 O Si +4 O 2) SiO 2 + O 2 ≠- la reazione è impossibile in linea di principio, perché +4 è il più alto stato di ossidazione del silicio.
P	Il minimo tra i principali stati di ossidazione positiva del fosforo è +3 e il positivo più vicino ad esso è +5. Pertanto, solo P 2 O 3 reagisce con l'ossigeno degli ossidi P +3 2 O 3 e P +5 2 O 5 . In questo caso, la reazione di ulteriore ossidazione del fosforo con l'ossigeno procede dallo stato di ossidazione +3 allo stato di ossidazione +5: P +3 2 O 3 + O 2 = a=> P +5 2 O 5 P +5 2 O 5 + O 2 ≠- la reazione è impossibile in linea di principio, perché +5 è il più alto stato di ossidazione del fosforo.
S	Il minimo tra i principali stati di ossidazione positivi dello zolfo è +4 e il valore positivo più vicino ad esso è +6. Pertanto, solo SO 2 reagisce con l'ossigeno degli ossidi S +4 O 2 , S +6 O 3 . In questo caso, la reazione procede: 2S +4 O 2 + O 2 \u003d a=> 2S +6 O 3 2S +6 O 3 + O 2 ≠- la reazione è impossibile in linea di principio, perché +6 è il più alto stato di ossidazione dello zolfo.
Cu	Il minimo tra gli stati di ossidazione positivi del rame è +1 e il valore più vicino ad esso è il positivo (e solo) +2. Pertanto, solo Cu 2 O reagisce con l'ossigeno degli ossidi Cu +1 2 O, Cu +2 O. In questo caso, la reazione procede: 2Cu +1 2 O + O 2 = a=> 4Cu+2O CuO + O 2 ≠- la reazione è impossibile in linea di principio, perché +2 è il più alto stato di ossidazione del rame.
Cr	Il minimo tra i principali stati di ossidazione positiva del cromo è +2 e il valore positivo più vicino ad esso è +3. Pertanto, solo CrO reagisce con l'ossigeno dagli ossidi Cr +2 O, Cr +3 2 O 3 e Cr +6 O 3, mentre viene ossidato dall'ossigeno al successivo (fuori possibile) stato di ossidazione positivo, cioè +3: 4Cr +2 O + O 2 \u003d a=> 2Cr +3 2 O 3 Cr +3 2 O 3 + O 2 ≠- la reazione non procede, nonostante esista ossido di cromo e in uno stato di ossidazione maggiore di +3 (Cr +6 O 3). L'impossibilità che si verifichi questa reazione è dovuta al fatto che il riscaldamento richiesto per la sua ipotetica attuazione supera di gran lunga la temperatura di decomposizione dell'ossido di CrO 3 . Cr +6 O 3 + O 2 ≠ - questa reazione non può procedere in linea di principio, perché +6 è il più alto stato di ossidazione del cromo.
Mn	Il minimo tra i principali stati di ossidazione positivi del manganese è +2 e il positivo più vicino ad esso è +4. Pertanto, dei possibili ossidi Mn +2 O, Mn +4 O 2, Mn +6 O 3 e Mn +7 2 O 7, solo MnO reagisce con l'ossigeno, pur essendo ossidato dall'ossigeno al positivo vicino (fuori possibile) stato di ossidazione, t .e. +4: 2Mn +2 O + O 2 = a=> 2Mn +4 O 2 mentre: Mn +4 O 2 + O 2 ≠ e Mn +6 O 3 + O 2 ≠- le reazioni non procedono, nonostante sia presente ossido di manganese Mn 2 O 7 contenente Mn in uno stato di ossidazione superiore a +4 e +6. Ciò è dovuto al fatto che è necessaria un'ulteriore ipotetica ossidazione degli ossidi di Mn +4 O2 e Mn +6 Il riscaldamento di O 3 supera significativamente la temperatura di decomposizione degli ossidi risultanti MnO 3 e Mn 2 O 7. Mn +7 2 O 7 + O 2 ≠- questa reazione è impossibile in linea di principio, perché +7 è il più alto stato di ossidazione del manganese.
Fe	Il minimo tra i principali stati di ossidazione positiva del ferro è +2 , e il più vicino ad esso tra i possibili - +3 . Nonostante il fatto che per il ferro ci sia uno stato di ossidazione di +6, l'ossido acido FeO 3, tuttavia, così come il corrispondente acido "ferro", non esiste. Pertanto, degli ossidi di ferro, solo quegli ossidi che contengono Fe nello stato di ossidazione +2 possono reagire con l'ossigeno. O è ossido di Fe +2 O, o ossido di ferro misto Fe +2 ,+3 3 O 4 (scala di ferro): 4Fe +2 O + O 2 \u003d a=> 2Fe +3 2 O 3 o 6Fe +2 O + O 2 \u003d a=> 2Fe +2,+3 3 O 4 ossido di Fe misto +2,+3 3 O 4 può essere ulteriormente ossidato a Fe +3 2O3: 4Fe +2 ,+3 3 O 4 + O 2 = a=> 6Fe +3 2 O 3 Fe +3 2 O 3 + O 2 ≠ - il corso di questa reazione è impossibile in linea di principio, perché non esistono ossidi contenenti ferro in uno stato di ossidazione superiore a +3.

Circa 2.

Gli ossidi sono divisi:

Nomenclatura degli ossidi.

Attualmente viene utilizzata la nomenclatura internazionale, secondo la quale qualsiasi ossido è chiamato ossido, indicando il grado di ossidazione dell'elemento in numeri romani: ossido di zolfo (IV) - COSÌ 2, ossido di ferro (III). - Fe 2 o 3 , monossido di carbonio (II) CO eccetera.

Tuttavia, ci sono ancora vecchi nomi di ossidi:

Ottenere ossidi salini.

Ossidi basici- ossidi di metalli tipici, i loro corrispondenti idrossidi, che hanno le proprietà di basi.

Ossidi acidi- ossidi di non metalli o metalli di transizione in stati di ossidazione elevati.

Ossidi basici	Ossidi acidi
1. Ossidazione dei metalli quando riscaldati in atmosfera d'aria:	1. Ossidazione di non metalli se riscaldati in atmosfera d'aria:
2 mg + o 2 = 2 MgO Questo metodo è praticamente inapplicabile per metalli alcalini, che di solito formano perossidi anziché ossidi.	4 P + 5O 2 \u003d 2P 2 O 5,
2. Tostatura al solfuro:
2 CuS + 3 o 2 = 2 CuO + 2 COSÌ 2 , Questo metodo non è inoltre applicabile ai solfuri metallici attivi che si ossidano in solfati.	2 ZnS + 3 o 2 \u003d 2ZnO + 2SO 2,
3. Decomposizione degli idrossidi a temperatura:
Cu (OH) 2 \u003d CuO + H 2 O, Nemmeno gli ossidi di metalli alcalini possono essere ottenuti con questo metodo.
4. Decomposizione dei sali di acidi contenenti ossigeno a una temperatura:
BaCO 3 = BaO + CO 2 , Questo metodo è ben applicabile per nitrati e carbonati.

ossidi anfoteri.

Ossidi anfoteri hanno una duplice natura: possono interagire con gli acidi e con le basi (alcali):

Al 2 O 3 + 6HCl \u003d 2AlCl 3 + 3 H 2 O,

Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O \u003d 2Na.

Tipici ossidi anfoteri : H 2 O, BeO, Al 2 O 3, Cr 2 O 3, Fe 2 O 3 e così via.

Proprietà degli ossidi.

Ossidi basici	Ossidi acidi
1. Decomposizione quando riscaldato:
2HgO \u003d 2Hg + O 2 Solo gli ossidi di mercurio e i metalli nobili si decompongono, il resto non si decompone.
2. Quando riscaldati, reagiscono con ossidi acidi e anfoteri:	Interagire con ossidi basici, ossidi anfoteri, idrossidi:
BaO + SiO 2 \u003d BaSiO 3, MgO + Al 2 O 3 \u003d Mg (AlO 2) 2,	BaO + SiO 2 \u003d BaSiO 3, Ca (OH) 2 + CO 2 \u003d CaCO 3 + H 2 O,
Reagire con l'acqua:
K 2 O + H 2 O \u003d 2KOH, CaO + H 2 O \u003d Ca (OH) 2,	COSÌ 3 + H 2 O \u003d H 2 COSÌ 4, CO 2 + H 2 O \u003d H 2 CO 3,

Fe 2 O 3 + 2Al \u003d Al 2 O 3 + 2Fe, 3CuO + 2NH 3 \u003d 3Cu + N 2 + 3H 2 O,	CO 2 + C \u003d 2CO, 2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3.