Оксидами называются сложные вещества, в состав молекул которых входят атомы кислорода в степни окисления – 2 и какого-нибудь другого элемента.
Оксиды могут быть получены при непосредственном взаимодействии кислорода с другим элементом, так и косвенным путём (например, при разложении солей, оснований, кислот). В обычных условиях оксиды бывают в твёрдом, жидком и газообразном состоянии, этот тип соединений весьма рас в природе. Оксиды содержатся в Земной коре. Ржавчина, песок, вода, углекислый газ – это оксиды.
Они бывают солеобразующими и несолеобразующие.
Солеобразующие оксиды – это такие оксиды, которые в результате химических реакций образуют соли. Это оксиды металлов и неметаллов, которые при взаимодействии с водой образуют соответствующие кислоты, а при взаимодействии с основаниями – соответствующие кислые и нормальные соли. Например, оксид меди (CuO) является оксидом солеобразующим, потому что, например, при взаимодействии её с соляной кислотой (HCl) образуется соль:
CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O.
В результате химических реакций можно получать и другие соли:
CuO + SO3 → CuSO4.
Несолеобразующими оксидами называются такие оксиды, которые не образуют солей. Примером могут служить СО, N2O, NO.
Солеобразующие оксиды в свою очередь бывают 3-х типов: основными (от слова «основание»), кислотными и амфотерными.
Основными оксидами называются такие оксиды металлов, которым соответствуют гидроксиды, относящиеся к классу оснований. К основным оксидам относятся, например, Na2O, K2O, MgO, CaO и т.д.
Химические свойства основных оксидов
1. Растворимые в воде основные оксиды вступают в реакцию с водой, образуя основания:
Na2O + H2O → 2NaOH.
2. Взаимодействуют с кислотными оксидами, образуя соответствующие соли
Na2O + SO3 → Na2SO4.
3. Реагируют с кислотами, образуя соль и воду:
CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O.
4. Реагируют с амфотерными оксидами:
Li2O + Al2O3 → 2LiAlO2.
Если в составе оксидов в качестве второго элемента будет неметалл или металл, проявляющий высшую валентность (обычно проявляют от IV до VII), то такие оксиды будут кислотными. Кислотными оксидами (ангидридами кислот) называются такие оксиды, которым соответствуют гидроксиды, относящие к классу кислот. Это, например, CO2, SO3, P2O5, N2O3, Cl2O5, Mn2O7 и т.д. Кислотные оксиды растворяются в воде и щелочах, образуя при этом соль и воду.
Химические свойства кислотных оксидов
1. Взаимодействуют с водой, образуя кислоту:
SO3 + H2O → H2SO4.
Но не все кислотные оксиды непосредственно реагируют с водой (SiO2 и др.).
2. Реагируют с основанными оксидами с образованием соли:
CO2 + CaO → CaCO3
3. Взаимодействуют со щелочами, образуя соль и воду:
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O.
В состав амфотерного оксида входит элемент, который обладает амфотерными свойствами. Под амфотерностью понимают соединений проявлять в зависимости от условий кислотные и основные свойства. Например, оксид цинка ZnO может быть как основанием, так и кислотой (Zn(OH)2 и H2ZnO2). Амфотерность выражается в том, что в зависимости от условий амфотерные оксиды проявляют либо осно́вные, либо кислотные свойства.
Химические свойства амфотерных оксидов
1. Взаимодействуют с кислотами, образуя соль и воду:
ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O.
2. Реагируют с твёрдыми щелочами (при сплавлении), образуя в результате реакции соль – цинкат натрия и воду:
ZnO + 2NaOH → Na2 ZnO2 + H2O.
При взаимодействии оксида цинка с раствором щелочи (того же NaOH) протекает другая реакция:
ZnO + 2 NaOH + H2O => Na2[Zn(OH)4].
Координационное число – характеристика, которая определяет число ближайших частиц: атомов или инов в молекуле или кристалле. Для каждого амфотерного металла характерно свое координационное число. Для Be и Zn – это 4; Для и Al – это 4 или 6; Для и Cr – это 6 или (очень редко) 4;
Амфотерные оксиды обычно не растворяются в воде и не реагируют с ней.
1. При обработке муравьиной кислоты конц. серной кислотой выделяется монооксид углерода:HCOOH =t, H2SO4=> CO + H2O2. CO при взаимодействии с молекулярным кислородом окисляется до диоксида углерода:2CO + O2 = 2 CO23. Диоксид углерода, будучи кислотным оксидом, реагирует с KOH, образуя последовательно среднюю и кислую соли (газ пропускают в раствор щёлочи):(3.1) CO2 + 2 KOH = K2CO3 + H2O(3.2) K2CO3 + CO2 + H2O = 2KHCO34. Найдем количество вещества образовавшихся солей и в соответствии с последними двумя уравнениями найдем суммарное количество затраченного СO2:n(KHCO3)= m/M= 14.5г/100(г/моль)= 0.145 моль => n(CO2,3.2)= 0.0725 моль. Количество вещества средней соли, затраченной на реакцию: n(K2CO3, 3.2)= 0.0725 моль n(K2CO3) = n/M= 11.73г/138(г/моль)= 0.085моль. Осталось в растворе после завершения реакции 3.2. Следовательно, количество соли, которое образовалось по реакции 3.1: n(K2CO3, 3.1)= 0.085 моль (осталось в р-ре) + 0.0725 моль (вступило в реакцию образования кислой соли)= 0.085 +0.0725= 0.1575 моль. Таким образом, моли вступившего в реакцию СO2 по реакции 3.1 равняются n(CO2, 3.1)= 0.1575 моль.Количество вещества СО2 за затраченного на вторую реакцию составит: n(CO2, 3.2)= 0.0725 моль, как мы выяснили ранее. Суммарное количество моль пропущенного в раствор едкого кали CO2: n(CO2)= 0.0725 + 0.1575 =0.23 моль.5. Найдем количество вещества муравьиной кислоты в соответствии с первыми двумя уравнениями реакций: оно также равняется 0.23 моль.6. Найдем массу муравьиной кислоты: m(HCOOH) = 0.23 г *46 г/моль= 10.58 гНайдем ее объем: V(HCOOH)= 10.58 г/1.22(г/мл)= 8.67 мл.ответ: 8.67 мл.
Оксидами называются сложные вещества, в состав молекул которых входят атомы кислорода в степни окисления – 2 и какого-нибудь другого элемента.
Оксиды могут быть получены при непосредственном взаимодействии кислорода с другим элементом, так и косвенным путём (например, при разложении солей, оснований, кислот). В обычных условиях оксиды бывают в твёрдом, жидком и газообразном состоянии, этот тип соединений весьма рас в природе. Оксиды содержатся в Земной коре. Ржавчина, песок, вода, углекислый газ – это оксиды.
Они бывают солеобразующими и несолеобразующие.
Солеобразующие оксиды – это такие оксиды, которые в результате химических реакций образуют соли. Это оксиды металлов и неметаллов, которые при взаимодействии с водой образуют соответствующие кислоты, а при взаимодействии с основаниями – соответствующие кислые и нормальные соли. Например, оксид меди (CuO) является оксидом солеобразующим, потому что, например, при взаимодействии её с соляной кислотой (HCl) образуется соль:
CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O.
В результате химических реакций можно получать и другие соли:
CuO + SO3 → CuSO4.
Несолеобразующими оксидами называются такие оксиды, которые не образуют солей. Примером могут служить СО, N2O, NO.
Солеобразующие оксиды в свою очередь бывают 3-х типов: основными (от слова «основание»), кислотными и амфотерными.
Основными оксидами называются такие оксиды металлов, которым соответствуют гидроксиды, относящиеся к классу оснований. К основным оксидам относятся, например, Na2O, K2O, MgO, CaO и т.д.
Химические свойства основных оксидов
1. Растворимые в воде основные оксиды вступают в реакцию с водой, образуя основания:
Na2O + H2O → 2NaOH.
2. Взаимодействуют с кислотными оксидами, образуя соответствующие соли
Na2O + SO3 → Na2SO4.
3. Реагируют с кислотами, образуя соль и воду:
CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O.
4. Реагируют с амфотерными оксидами:
Li2O + Al2O3 → 2LiAlO2.
Если в составе оксидов в качестве второго элемента будет неметалл или металл, проявляющий высшую валентность (обычно проявляют от IV до VII), то такие оксиды будут кислотными. Кислотными оксидами (ангидридами кислот) называются такие оксиды, которым соответствуют гидроксиды, относящие к классу кислот. Это, например, CO2, SO3, P2O5, N2O3, Cl2O5, Mn2O7 и т.д. Кислотные оксиды растворяются в воде и щелочах, образуя при этом соль и воду.
Химические свойства кислотных оксидов
1. Взаимодействуют с водой, образуя кислоту:
SO3 + H2O → H2SO4.
Но не все кислотные оксиды непосредственно реагируют с водой (SiO2 и др.).
2. Реагируют с основанными оксидами с образованием соли:
CO2 + CaO → CaCO3
3. Взаимодействуют со щелочами, образуя соль и воду:
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O.
В состав амфотерного оксида входит элемент, который обладает амфотерными свойствами. Под амфотерностью понимают соединений проявлять в зависимости от условий кислотные и основные свойства. Например, оксид цинка ZnO может быть как основанием, так и кислотой (Zn(OH)2 и H2ZnO2). Амфотерность выражается в том, что в зависимости от условий амфотерные оксиды проявляют либо осно́вные, либо кислотные свойства.
Химические свойства амфотерных оксидов
1. Взаимодействуют с кислотами, образуя соль и воду:
ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O.
2. Реагируют с твёрдыми щелочами (при сплавлении), образуя в результате реакции соль – цинкат натрия и воду:
ZnO + 2NaOH → Na2 ZnO2 + H2O.
При взаимодействии оксида цинка с раствором щелочи (того же NaOH) протекает другая реакция:
ZnO + 2 NaOH + H2O => Na2[Zn(OH)4].
Координационное число – характеристика, которая определяет число ближайших частиц: атомов или инов в молекуле или кристалле. Для каждого амфотерного металла характерно свое координационное число. Для Be и Zn – это 4; Для и Al – это 4 или 6; Для и Cr – это 6 или (очень редко) 4;
Амфотерные оксиды обычно не растворяются в воде и не реагируют с ней.
1. При обработке муравьиной кислоты конц. серной кислотой выделяется монооксид углерода:HCOOH =t, H2SO4=> CO + H2O2. CO при взаимодействии с молекулярным кислородом окисляется до диоксида углерода:2CO + O2 = 2 CO23. Диоксид углерода, будучи кислотным оксидом, реагирует с KOH, образуя последовательно среднюю и кислую соли (газ пропускают в раствор щёлочи):(3.1) CO2 + 2 KOH = K2CO3 + H2O(3.2) K2CO3 + CO2 + H2O = 2KHCO34. Найдем количество вещества образовавшихся солей и в соответствии с последними двумя уравнениями найдем суммарное количество затраченного СO2:n(KHCO3)= m/M= 14.5г/100(г/моль)= 0.145 моль => n(CO2,3.2)= 0.0725 моль. Количество вещества средней соли, затраченной на реакцию: n(K2CO3, 3.2)= 0.0725 моль n(K2CO3) = n/M= 11.73г/138(г/моль)= 0.085моль. Осталось в растворе после завершения реакции 3.2. Следовательно, количество соли, которое образовалось по реакции 3.1: n(K2CO3, 3.1)= 0.085 моль (осталось в р-ре) + 0.0725 моль (вступило в реакцию образования кислой соли)= 0.085 +0.0725= 0.1575 моль. Таким образом, моли вступившего в реакцию СO2 по реакции 3.1 равняются n(CO2, 3.1)= 0.1575 моль.Количество вещества СО2 за затраченного на вторую реакцию составит: n(CO2, 3.2)= 0.0725 моль, как мы выяснили ранее. Суммарное количество моль пропущенного в раствор едкого кали CO2: n(CO2)= 0.0725 + 0.1575 =0.23 моль.5. Найдем количество вещества муравьиной кислоты в соответствии с первыми двумя уравнениями реакций: оно также равняется 0.23 моль.6. Найдем массу муравьиной кислоты: m(HCOOH) = 0.23 г *46 г/моль= 10.58 гНайдем ее объем: V(HCOOH)= 10.58 г/1.22(г/мл)= 8.67 мл.ответ: 8.67 мл.