Наиболее активные кислотные оксиды (SO3, CrO3, N2O5, Cl2O7) могут реагировать и с нерастворимыми (слабыми) основаниями.
2) Кислотные оксиды реагируют с основными оксидами (§ 13.4):
CO2 + CaO = CaCO3
P4O10 + 6FeO = 2Fe3(PO4)2 (при нагревании)
3) Многие кислотные оксиды реагируют с водой (§11.4).
N2O3 + H2O = 2HNO2 SO2 + H2O = H2SO3 (более правильная запись формулы сернистой кислоты -SO2 .H2O
N2O5 + H2O = 2HNO3 SO3 + H2O = H2SO4
Многие кислотные оксиды могут быть получены путем окисления кислородом (сжигания в кислороде или на воздухе) соответствующих простых веществ (Cгр, S8, P4, Pкр, B, Se, но не N2 и не галогены):
C + O2 = CO2,
S8 + 8O2 = 8SO2,
или при разложении соответствующих кислот:
H2SO4 = SO3 + H2O (при сильном нагревании),
H2SiO3 = SiO2 + H2O (при высушивании на воздухе),
H2CO3 = CO2 + H2O (при комнатной температуре в растворе),
H2SO3 = SO2 + H2O (при комнатной температуре в растворе).
Неустойчивость угольной и сернистой кислот позволяет получать CO2 и SO2 при действии сильных кислот на карбонаты Na2CO3 + 2HClp = 2NaClp + CO2
(реакция протекает как в растворе, так и с твердым Na2CO3), и сульфиты
K2SO3тв + H2SO4конц = K2SO4 + SO2
3.С какими из следующих оксидов может реагировать гидроксид калия: SiO2, MgO, Al2O3, FeO, SeO3, Mn2O7. Укажите условия протекания этих реакций.
4.Определите массу гидроксида натрия, минимально необходимого для полного поглощения 33,6 л углекислого газа при нормальных условиях.
13.6. Амфотерные оксиды
К амфотерным оксидам относят ZnO, Al2O3, BeO, Cr2O3, PbO, CuO и некоторые другие оксиды. Химическая связь в них плохо описывается как в рамках модели ионной связи, так и в рамках модели ковалентной связи.
По химическим свойствам амфотерные оксиды похожи на основные оксиды и отличаются от них только своей способностью реагировать с щелочами, как с твердыми (при сплавлении), так и с растворами, а также с основными оксидами. Рассмотрим эти реакции на примере оксида цинка.
При сплавлении оксида цинка со щелочью (например, NaOH) оксид цинка ведет себя как кислотный оксид, образуя в результате реакции соль - цинкат натрия:
ZnO + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2O
При взаимодействии оксида цинка с раствором щелочи (того же NaOH) протекает другая реакция:
ZnO + 2OH
Молекулярное уравнение: ZnO + 2NaOHp + H2O = Na2[Zn(OH)4]p.
Образующийся анион называется тетрагидроксоцинкат-ионом, а соль, которую можно выделить из раствора - тетрагидроксоцинкатом натрия.
В аналогичные реакции вступают и другие амфотерные оксиды. Состав и названия этих веществ легко можно определить, пользуясь таблицей 34.
При нагревании амфотерные оксиды реагируют с основными оксидами
ZnO + Na2O = Na2ZnO2, но только в случае оксидов щелочных металлов может идти речь об образовании солей, в остальных случаях образуются сложные оксиды.
Способы получения амфотерных оксидов те же, что и основных оксидов.
Резкой границы как между амфотерными и основными, так и между амфотерными и кислотными оксидами нет. В очень жестких условиях амфотерные свойства могут проявлять как некоторые основные оксиды (например, MgO под давлением при высокой температуре и высокой концентрации щелочи), так и некоторые кислотные оксиды (например, B2O3).
оксид | Анионы, образующиеся в расплаве щелочи | Анионы, образующиеся в растворе щелочи. | ||
Формула | Название | Формула | Название | |
ZnO | ZnO22 | цинкат-ион | [Zn(OH)4]2 | тетрагидроксоцинкат-ион |
BeO | BeO22 | бериллат-ион | [Be(OH)4]2 | тетрагидроксобериллат-ион |
CuO | CuO22 | купрат-ион | [Cu(OH)4]2 | тетрагидроксокупрат-ион |
PbO | PbO22 | плюмбат(II)-ион | [Pb(OH)3] | тригидроксоплюмбат(II)-ион |
Cr2O3 | CrO2 | хромат(III)-ион | [Cr(OH)6]3 | гексагидроксохромат(III)-ион |
Al2O3 | AlO2 | алюминат-ион | [Al(H2O)2(OH)4] | диакватетрагидроксоалюминат-ион, гексагидроксоалюминат-ион |