Question

1) написать уравнения взаимодействия с водой основных оксида калия I и оксида бария II,а также кислотных оксида серы IV и оксида азота V.; 2) Известно, что оксид серы VI присоединяет воду, образовывая серную кислоту (H2SO4), сколько воды и оксида серы VI необходимо взять, чтобы получить 200 г раствора серной кислоты с массовой долей 20%?

Answer 1

ОбъяснениВсе вещества делятся на простые и сложные. Простые, в свою очередь, подразделяются на металлы и неметаллы.

В твердом состоянии большинство веществ имеют кристаллическое строение. Связь в кристаллической решетке металлов – металлическая. Это обуславливает их особые физические свойства: электропроводность, теплопроводность, пластичность. Атомы неметаллов связаны между собой с неполярной ковалентной связи. Они могут иметь атомную (алмаз, графит, кремний) или молекулярную (белый фарфор, галогены, кристаллическая сера S8) кристаллическую решетки. Поэтому физические свойства неметаллов весьма различны.

Сложные вещества делятся на 4 класса: оксиды, основания, кислоты, соли.

Оксидами называются сложные вещества, состоящие из двух химических элементов, один из которых кислород.

Номенклатура оксидов. Названия оксидов строится таким образом: сначала произносят слово «оксид», а затем называют образующий его элемент. Если элемент имеет переменную валентность, то она указывается римской цифрой в круглых скобках в конце названия:

NaI2O – оксид натрия; СаIIО – оксид кальция;

SIVO2 – оксид серы (IV); SVIO3 – оксид серы (VI).

При составлении формул оксидов необходимо помнить, что молекула всегда электронейтральна, т.е. она содержит одинаковое число положительных и отрицательных зарядов. Степень окисления кислорода в оксидах всегда – 2. Выравнивание зарядов производят индексами, которые ставят внизу справа у элемента.

Характерная степени окисления элементов определяется следующим образом:

I группа      – в основном +1,

II группа     – в основном +2,

III группа    – в основном +3,

IV группа    – в основном +2, +4 (четные числа),

V группа     – в основном +3, +5 (нечетные числа),

VI группа    – в основном +2, +4, +6 (четные числа),

VII группа   – в основном +3, +5, +7 (нечетные числа).

Классификация оксидов. По химическим свойствам  оксиды делятся на две группы:

1)      безразличные – не образуют солей, например: NO, CO,

H2O;

2) солеобразующие, которые, в свою очередь, подразделяются на:

–   основные – это оксиды типичных металлов со степенью окисления +1,+2 (I и II групп главных подгрупп, кроме бериллия) и оксиды металлов в минимальной степени окисления, если металл обладает переменной степенью окисления (CrO, MnO);

–  кислотные – это оксиды типичных неметаллов (CO2, SO3, N2O5) и металлов в максимальной степени окисления, равной номеру группы в ПСЭ Д.И.Менделеева (CrO3, Mn2O7);

–  амфотерные оксиды (обладающие как основными, так и кислотными свойствами, в зависимости от условий проведения реакции) – это оксиды металлов BeO, Al2O3, ZnO и металлов побочных подгрупп в промежуточной степени окисления (Cr2O3, MnO2).

1.1. Основные оксиды

Основными называются оксиды, которые образуют соли при взаимодействии с кислотами или кислотными оксидами. Основным оксидам соответствуют основания. Например, оксиду кальция CaO отвечает  гидроксид  кальция Ca(OH)2, оксиду кадмия CdO – гидроксид кадмия Cd(OH)2.

Получение

1. Непосредственное взаимодействие металла с кислородом:

2Mg + O2  2MgO.

2. Горение сложных веществ:

2FeS + 3O2  2FeO + 2SO2.

3. Разложение солей кислородсодержащих кислот:

CaCO3   CaO + CO2.

Физические свойства

Все основные оксиды – твердые вещества, чаще нерастворимые в воде, окрашенные в различные цвета, например Cu2O –красного цвета, MgO – белого.

Химические свойства

1. Основные оксиды взаимодействуют с водой с образованием оснований. Непосредственно в реакцию соединения с водой вступают только оксиды щелочных  и  щелочноземельных  металлов:

Na2O + H2O → 2NaOH,

CaO + H2O → Ca(OH)2.

2. Взаимодействие с кислотами с образованием соли и воды:

CaO + H2SO4 → CaSO4 + H2O.

SO3 + 2NaOH → Na2SO4 + H2O.

3. Взаимодействие с основными оксидами с образованием солей:

SO3 + Na2O → Na2SO4.

1.3. Амфотерные оксиды

Оксиды, гидратные соединения которых проявляют свойства как кислот, так и оснований, называются амфотерными.

Например:  оксид алюминия Al2O3,

оксид марганца (IV) MnO2.

Получение

получения амфотерных оксидов аналогичны основным оксидам.

Физические свойства

Поскольку это оксиды металлов, то они, как и основные  оксиды, твердые вещества, мало или нерастворимые в воде. (Al2O3 – нерастворим в Н2О). Некоторые из них имеют характерную окраску (Fe2О3 – бурый).

Химические свойства

1. C водой не взаимодействуют.

2. Взаимодействие с кислотными оксидами с образованием солей при сплавлении (основные свойства):

ZnO + SiO2 → ZnSiO3.

3. Взаимодействие с кислотами с образованием соли и воды    (основные свойства):

ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2O.

4. Взаимодействие с растворами и расплавами щелочей с образованием соли и воды (кислотные свойства):

Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH)4],

AI2O3 + 2NaOH  2NaAIO2 + H2O.

5. Взаимодействие с основными оксидами (кислотные свойства):

AI2O3 + CaO Ca(AIO2)2.