Класифікація, номенклатура і хімічні властивості оксидів
Номенклатура
Назви оксидів утворюються так: спочатку вказують назву хімічного елементу, потім, якщо елемент має змінну валентність, то її вказують римською цифрою в дужках, а потім додають слово «оксид»
СО – карбон (ІІ) оксид;
СО2 – карбон (IV) оксид;
FeO – ферум (ІІ) оксид;
Al2O3 – алюміній оксид.
Фізичні властивості
Оксиди мають різні фізичні властивості. За стандартних умов більшість оксидів — тверді речовини (BaO, CuO, Р2О5), деякі — рідкі (Сl2О7, Н20) і газуваті (СО2, NО). Мають різний колір. Густина, температури плавлення і кипіння змінюються в широких межах.
Хімічні властивості
За хімічними властивостями оксиди поділяють на солетворні та несолетворні, або байдужі. Несолетворних оксидів дуже мало, це – CO, SiO, NO, N2O. Вони не утворюють солей.
Оксиди за складом класифікують на оксиди металів і оксиди неметалів.
Приклади оксидів металів:
магній оксид МgО (білого кольору)
нікель(ІІ) оксид NiO (темно-зеленого кольору)
ферум(ІІІ) оксид Fe2O3 (бурого кольору)
Приклади оксидів неметалів:
нітроген(ІV) оксид NO2 (бурого кольору)
хлop(IV) оксид СlO2 (зеленкувато-жовтого кольору)
силіцій(ІV) оксид SiO2 (безбарвний)
Дізнаємося, як оксиди ставляться до води.
Дослід 1. У порцелянову чашку поміщаємо грудочки свіжопрожареного кальцій оксиду СаО (негашене вапно) і доливаємо до нього води.
Переглянути відео >>>
Спостерігається таке сильне розігрівання, що частина води перетворюється на пару, а грудочки розсипаються, перетворюючись на сухий пухкий порошок — гашене вапно, або кальцій гідроксид Са(ОН)2. Виділення теплоти засвідчує, що відбулася реакція. Запиши рівняння цієї реакції:
СаО + Н2O = Са(ОН)2
Так само, як кальцій оксид, сполучаються з водою й оксиди інших активних металів, наприклад оксиди Натрію, Літію, Барію:
Na2O + Н2O = 2NaOH Натрій гідроксид
Li2O + Н2O = 2LiOH Літій гідроксид
ВаО + Н2O = Ва(ОН)2 Барій гідроксид
При цьому утворюються відповідні їм основи, формули яких складаються таким чином: спочатку ставиться метал, який входить до складу оксиду з тією ж валентністю, а потім додається група – ОН, яка має постійну валентність – І.
Приклади оксидів металів, що взаємодіють з водою:
натрій оксид Na2O
літій оксид Li2O
барій оксид ВаО
кальцій оксид СаО
Гідроксиди металів називають основами. Основи, як і оксиди, утворюють клас неорганічних сполук.
Не всі оксиди металів безпосередньо реагують з водою. Більшість із них, наприклад CuO, Fe2O3, Аl2O3
Оксиди металів, що не взаємодіють з водою
CuO — купрум(ІІ) оксид
Fe2O3 — ферум(ІІІ) оксид
Аl2O3 — алюміній оксид
Як же теоретично визначити: взаємодіє оксид з водою чи ні? Для цього потрібно перевірити чи розчинна відповідна основа чи ні. Якщо розчинна, то оксид взаємодіє з водою, якщо – ні, то не взаємодіє.
Нерозчинні основи — гідроксиди металів
Си(ОН)2 — купрум(ІІ) гідроксид
Fe(OH)3 — ферум(ІІІ) гідроксид
Аl(ОН)3 — алюміній гідроксид
Zn(OH)2 — цинк гідроксид
Приклади оксидів металів, що не взаємодіють з водою:
плюмбум(ІІ) оксид РbО
хром(ІІ) оксид СrO
манган(ІІ) оксид МnО
ферум(ІІ) оксид FeO
Оксиди, яким відповідають основи (незалежно від того, реагують оксиди з водою чи ні) називаються основними.
Усі основні оксиди за стандартних умов — тверді речовини.
Але не всі оксиди металів – основні.
Оксиди металів:
з валентністю І-ІІ – основні
з валентністю ІІІ-ІV – амфотерні (також ZnО,ВеО, РbО)
з валентністю V-VІІ – кислотні.
Дослід 2. У порцелянову чашку поміщаємо фосфор(V) оксид і додаємо води.
Переглянути відео >>>
Реакція також екзотермічна. Суміш розігрівається так, що вода закипає. Утворюється нова речовина — фосфатна, або ортофосфатна, кислота. Якщо вода холодна, то утворюється метафосфатна кислота:
Р2O5 + Н2O = 2НРO3 Метафосфатна кислота
Р2O5 + ЗН2O = 2Н3РO4 Ортофосфатна кислота
Під час взаємодії з водою багатьох оксидів неметалів, наприклад карбон(IV) оксиду СO2 або сульфур(VI) оксиду SO3, також утворюються кислоти.
CO2 + H2O = H2CO3 Карбонатна кислота
SO3 + Н2O = H2SO4 Сульфатна кислота
• До якого типу належать розглянуті реакції взаємодії оксидів металів і неметалів з водою? Так, до сполучень.
Щоб вивести формулу відповідної кислоти, потрібно до кислотного оксиду додати Н2О таким чином, щоб 2 атоми Гідрогену поставити перед формулою оксиду, а 1 атом Оксигену приєднати до тих, що є в оксиді. Наприклад:
Приклади оксидів неметалів, що взаємодіють з водою:
сульфур(ІV) оксид SO2
сульфур(VІ) оксид SO3
карбон(ІV) оксид СO2
фосфор(V) оксид Р2O5
Під час взаємодії з водою багатьох оксидів неметалів утворюються кислоти.
Оксиди, яким відповідають кислоти (незалежно від того, реагують оксиди з водою чи ні), називаються кислотними.
Приклади кислотних оксидів, які за стандартних умов:
тверді — фосфор(V) оксид Р2O5
рідкі — нітроген(ІІІ) оксид N2O3
газуваті — сульфур(ІV) оксид SO2
