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 распространён 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. Установіть відповідність.
1. CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 +Na2 SO4 Г.Обмін
2. 2Ca + O 2 → 2CaO Б. Сполучення
3. 2KClO3 → 2KCl +3O2 А. Розклад
4. CuSO4 + Fe → FeSO4 +Cu В. Заміщення
2. Укажіть рівняння ендотермічних реакцій:
б) CaCO3 → CaO + CO2; ∆H = +178 кДж
в) MnO2 + 2C → Mn + 2CO; ∆H = +293 кДж
3. Виберіть сполуку, в якій Нітроген проявляє лише окисні властивості:
б) HNO3;
4. Речовина, що приєднує електрони в окисно-відновній реакції, називається:
; в) окисником;
5. Теплота, що виділяється або поглинається в процесі хімічної реакції, називається…ТЕПЛОВИЙ ЕФЕКТ РЕАКЦІЇ
6. Дано систему:
H2 + Cl2 ↔ 2HCl
Збільшення концентрації водню в системі: б) змістить рівновагу вправо;
7. Розставте коефіцієнти в рівнянні реакції методом електронного балансу, укажіть окисник і відновник:
Ca⁰ + HN⁺⁵O3 → Ca⁺²(NO3)2 + N2⁰ + H2O
Ca⁰ -2e⁻ → Ca⁺² 2 5
10
2N⁺⁵+ 2x5→ N2⁰ 10 2
Ca⁰ відновник
2N⁺⁵ окисник
5Ca + 12HNO3 = 5Ca(NO3)2 + N2 + 6H2O
8. Обчисліть, у скільки разів збільшиться швидкість реакції внаслідок підвищення температури на 30°С, якщо температурний коефіцієнт реакції дорівнює 2. В три раза
9. Обчисліть середню швидкість реакції, якщо за 5 хвилин концентрація однієї з вихідних речовин змінилася з 0,068 до 0,064 моль/л. ν=0,000013
Обчисліть об’єм вуглекислого газу, що утвориться в результаті дії сульфатної кислоти на розчин калій карбонату масою 110 г з масовою часткою солі 25 %.
0,2 x
H2SO4+K2CO3=K2SO4+CO2+H2O
1 1
m(K2CO3)=m(р-ра)хω=110х0,25=27,5 г.
n(K2CO3)=m/M=27,5÷138=0,2 моль
n(CO2)=x=0,2х1÷1=0,2моль
V(CO2)=Vmхn=22,4л./моль×0,2моль=4,48л.
ответ: 4,48л.
Варіант ІІ
1. Установіть відповідність.
1) Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O В. Заміщення
2) FeSO4 + 2KOH → K2SO4 +Fe(OH)2 Г. Обмін
3) 2Fe(OH)3 → Fe2 O3 + 3H2O А. Розклад
4) 2Mg + O 2 → 2MgO Б. Сполучення
2. Укажіть рівняння ендотермічної реакції:
а) 2KNO3 → 2KNO2 + 3O2; ∆H = +255 кДж
г) СН4 + H2 → C2H6; ∆H = −137,8 кДж
3. Виберіть сполуку, в якій Сульфур проявляє тільки відновні властивості:
г) H2S.
4. До факторів, що прискорюють хімічну реакцію, належать:
а) підвищення температури;
в) подрібнення;
5. Реакція, у результаті якої тепло виділяється, називається екзотермична
6. Дано систему:
3H2 + N2 ↔ 2H3N
Зменшення тиску в системі:
а) змістить рівновагу вліво;
7. Розставте коефіцієнти в рівнянні реакції методом електронного балансу, укажіть окисник і відновник:
Mg⁰ + H2 S⁺⁶O4 → Mg⁺²SO4 + S⁰ + H2O
Mg⁰ -2e⁻ → Mg⁺² 2 3
6
S⁺⁶+6e⁻ → S⁰ 6 1
Mg⁰відновник
S⁺⁶окисник
3Mg + 4H2SO4 = 3MgSO4 + S + 4H2O
8. Обчисліть, на скільки градусів потрібно підвищити температуру, щоб швидкість реакції зросла в чотири рази, якщо температурний коефіцієнт реакції дорівнює 2.
Якщо температурний коефіцієнт реакції дорівнює 2, то це означає, що при підвищені температури на кожні 10⁰С, швидкість хімічної реакції збільшується у 2 рази, тобто, щоб швидкість реакції зросла в чотири рази треба температуру підвищити на 20⁰С.
9. Через 25 с після початку реакції концентрація однієї з вихідних речовин становила 0,5 моль/л, а через 50 с стала 0,1 моль/л. Обчисліть середню швидкість реакції.
10. Обчисліть масу осаду, що утвориться внаслідок дії достатньої кількості аргентум нітрату на 200 г розчину кальцій хлориду з масовою часткою 15 %.
СaCl2 + 2AgNO3 = Ca(NO3)2 + 2AgCl↓
m(CaCl2) = 200г x.0.15 = 30г.
M(CaCl2)=40+71=111г./моль
n(CaCl2) = m/M =30г.÷111г./моль= 0,27моль
n(AgCl) = 2n(CaCl2) = 0,54моль
М(AgCl)=108+35,5=143,5г./моль
m(AgCl) = Mxn =143,5г/моль× 0,54моль = 77,49г.