Print this chapterPrint this chapter

§ 11. Периодичность изменения свойств атомов химических элементов и образуемых ими веществ

*Зависимость свойств оксидов и гидроксидов от значения степени окисления элемента в соединении

Степень окисления атомов, образующих оксиды и гидроксиды, влияет на характер свойств этих веществ.

Например, в ряду оксидов Li with plus 1 on top subscript 2 straight O space minus space Be with plus 2 on top straight O space minus stack space straight B with plus 3 on top subscript 2 straight O subscript 3 minus straight C with plus 4 on top straight O subscript 2 space minus straight N with plus 5 on top subscript 2 straight O subscript 5 по мере увеличения степени окисления атомов элемента происходит ослабление основных и нарастание кислотных свойств. Так, у Li2O выражены основные свойства, у BeO — уже амфотерные, у остальных оксидов — кислотные, причём сила кислотных свойств нарастает с увеличением степени окисления в ряду straight B with plus 3 on top subscript 2 straight O subscript 3 minus straight C with plus 4 on top straight O subscript 2 minus straight N with plus 5 on top subscript 2 straight O subscript 5.

Аналогичная закономерность наблюдается и для соответствующих этим оксидам гидроксидов: LiOH — сильное основание; Be(OH)2 — амфотерный гидроксид; Н3ВО3 (или B(OH)3) и H2CO3 — слабые кислоты; HNO3 — сильная кислота.

Оксиды Li with plus 1 on top subscript 2 straight O Be with plus 2 on top straight O stack straight B subscript 2 with plus 3 on top straight O subscript 3 straight C with plus 4 on top straight O subscript 2 straight N with plus 5 on top subscript 2 straight O subscript 5
Гидроксиды LiOH Be left parenthesis OH right parenthesis subscript 2 straight B left parenthesis OH right parenthesis subscript 3 straight H subscript 2 CO subscript 3 HNO subscript 3
Растёт степень окисления, уменьшается радиус атома элемента
img
Нарастают кислотные свойства
img
Ослабевают основные свойства

Усиление кислотных свойств оксидов и гидроксидов с увеличением значения степени окисления элемента в соединении наблюдается и для отдельных элементов. Так, изменение свойств в ряду кислородсодержащих кислот хлора можно выразить следующей схемой:

straight H Cl with plus 1 on top straight O straight H Cl with plus 3 on top straight O subscript 2 straight H Cl with plus 5 on top straight O subscript 3 straight H Cl with plus 7 on top straight O subscript 4
Растёт степень окисления атома хлора
img
Усиливаются кислотные свойства, повышается устойчивость соединений
img
Усиливается окислительная способность

Таким образом, c увеличением значения степени окисления хлора устойчивость его гидроксидов (кислот) растёт, а их окислительная способность уменьшается. Наиболее сильным окислителем является хлорноватистая кислота (HClO), а наименее сильным — хлорная кислота (HClO4).

Такая же закономерность — усиление кислотных свойств гидроксида (и, соответственно, ослабление его основных свойств) — с ростом степени окисления элемента характерна не только для хлора, но и для других элементов. Наиболее ярко эта закономерность прослеживается в оксидах и гидроксидах хрома и марганца, что мы специально рассмотрим в § 49.1.