§ 3.1. Оксиды
Химические свойства оксидов
Химические свойства солеобразующих оксидов представлены в таблице 1.1.
Таблица 1.1. Химические свойства солеобразующих оксидов
| Основные (Na2O, СаО, MgO, FeO — оксиды металлов) |
Амфотерные (Al2O3, Cr2O3, ZnO, BeO — оксиды металлов) |
Кислотные (SO3, CO2, P2O5, CrO3 — оксиды и металлов, и неметаллов) |
| Реагируют: | ||
| с водой: | ||
|
Оксиды щелочных и щёлочно-земельных металлов: CaO + H2O = Ca(OH)2 |
— |
(Кроме SiO2): SO3 + H2O = H2SO4 |
| с кислотами: | ||
|
«math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨ class=¨wrs_chemistry¨»«mi»§#1052;gO«/mi»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mn»2«/mn»«mi»HCl«/mi»«mo»§#160;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi»MgCl«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»H«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«/math» |
«math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨ class=¨wrs_chemistry¨»«mi»ZnO«/mi»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mn»2«/mn»«mi»HCl«/mi»«mo»§#160;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi»ZnCl«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»H«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«/math» |
— |
| cо щелочами: | ||
| — |
«math class=¨wrs_chemistry¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mi»ZnO«/mi»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mn»2«/mn»«msub»«mi»NaOH«/mi»«mrow»«mo»(«/mo»«mi»§#1090;§#1074;«/mi»«mo»)«/mo»«/mrow»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mover»«mo»=«/mo»«mi»t«/mi»«/mover»«mo»§#160;«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi»Na«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«msub»«mi»ZnO«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»H«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mo»;«/mo»«mspace linebreak=¨newline¨/»«mo»§#160;«/mo»«mi»ZnO«/mi»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1053;«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1054;«/mi»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mrow»«mn»2«/mn»«mi»NaOH«/mi»«/mrow»«mrow»«mrow»«mo»(«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1088;«/mi»«mo»-«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1088;«/mi»«mo»)«/mo»«/mrow»«mo»§#160;«/mo»«/mrow»«/msub»«mo»=«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi»Na«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mo»[«/mo»«mi»Zn«/mi»«msub»«mrow»«mo»(«/mo»«mi»OH«/mi»«mo»)«/mo»«/mrow»«mn»4«/mn»«/msub»«mo»]«/mo»«/math» |
«math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨ class=¨wrs_chemistry¨»«msub»«mi»CO«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mi»§#1057;§#1072;«/mi»«msub»«mrow»«mo»(«/mo»«mi»§#1054;§#1053;«/mi»«mo»)«/mo»«/mrow»«mn»2«/mn»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi»CaCO«/mi»«mn»3«/mn»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1053;«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1054;«/mi»«/math» |
| с кислотными оксидами: | ||
|
«math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨ class=¨wrs_chemistry¨»«mi»CaO«/mi»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi»SiO«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mover»«mo»=«/mo»«mi»t«/mi»«/mover»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi»CaSiO«/mi»«mn»3«/mn»«/msub»«/math» |
«math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨ class=¨wrs_chemistry¨»«msub»«mi»§#1040;l«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mn»3«/mn»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1056;«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mn»5«/mn»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mover»«mo»=«/mo»«mi»t«/mi»«/mover»«mo»§#160;«/mo»«mn»2«/mn»«msub»«mi»Al§#1056;O«/mi»«mn»4«/mn»«/msub»«/math» |
— |
| c основными оксидами: | ||
| — |
«math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨ class=¨wrs_chemistry¨»«mi»§#1042;§#1072;§#1054;«/mi»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi»Al«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mn»3«/mn»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mover»«mo»=«/mo»«mi»t«/mi»«/mover»«mo»§#160;«/mo»«mi»§#1042;a«/mi»«msub»«mrow»«mo»(«/mo»«msub»«mi»AlO«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mo»)«/mo»«/mrow»«mn»2«/mn»«/msub»«/math» |
«math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨ class=¨wrs_chemistry¨»«mn»3«/mn»«mi»CaO«/mi»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1056;«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mn»5«/mn»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mover»«mo»=«/mo»«mi»t«/mi»«/mover»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi»Ca«/mi»«mn»3«/mn»«/msub»«msub»«mrow»«mo»(«/mo»«msub»«mi»§#1056;O«/mi»«mn»4«/mn»«/msub»«mo»)«/mo»«/mrow»«mrow»«mn»2«/mn»«mo»§#160;«/mo»«/mrow»«/msub»«/math» |
| c амфотерными оксидами: | ||
|
«math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨ class=¨wrs_chemistry¨»«mi»§#1057;§#1072;§#1054;«/mi»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi»Al«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mn»3«/mn»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mover»«mo»=«/mo»«mi»t«/mi»«/mover»«mo»§#160;«/mo»«mi»Ca«/mi»«msub»«mrow»«mo»(«/mo»«msub»«mi»AlO«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mo»)«/mo»«/mrow»«mn»2«/mn»«/msub»«/math» |
«math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨ class=¨wrs_chemistry¨»«mi»ZnO«/mi»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi»Al«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mn»3«/mn»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mover»«mo»=«/mo»«mi»t«/mi»«/mover»«mo»§#160;«/mo»«mi»Zn«/mi»«msub»«mrow»«mo»(«/mo»«msub»«mi»AlO«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mo»)«/mo»«/mrow»«mn»2«/mn»«/msub»«/math» |
«math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨ class=¨wrs_chemistry¨»«mi»Zn§#1054;«/mi»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi»SiO«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mover»«mo»=«/mo»«mi»t«/mi»«/mover»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi»ZnSiO«/mi»«mn»3«/mn»«/msub»«/math» |
К несолеобразующим оксидам относится небольшое число оксидов неметаллов с низкими значениями степени окисления: «math class=¨wrs_chemistry¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mover»«mi mathvariant=¨normal¨»C«/mi»«mrow»«mo»+«/mo»«mn»2«/mn»«/mrow»«/mover»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mo»,«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mover»«mi»Si«/mi»«mrow»«mo»+«/mo»«mn»2«/mn»«/mrow»«/mover»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mo»,«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mover»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»N«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mrow»«mo»+«/mo»«mn»1«/mn»«/mrow»«/mover»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mo»,«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mover»«mi mathvariant=¨normal¨»N«/mi»«mrow»«mo»+«/mo»«mn»2«/mn»«/mrow»«/mover»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«/math». При комнатной температуре они не образуют соли ни с кислотами, ни со щелочами. Однако для них характерны реакции с изменением степени окисления элемента, образующего оксид.
Окислительно-восстановительные свойства могут проявлять не только несолеобразующие, но также основные, кислотные и амфотерные оксиды. В качестве примеров приведём некоторые практически значимые превращения оксидов:
«math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨ class=¨wrs_chemistry¨»«mn»2«/mn»«mover»«mi mathvariant=¨normal¨»N«/mi»«mrow»«mo»+«/mo»«mn»2«/mn»«/mrow»«/mover»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mn»2«/mn»«mover»«mi mathvariant=¨normal¨»N«/mi»«mrow»«mo»+«/mo»«mn»4«/mn»«/mrow»«/mover»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«/math» (промежуточная стадия производства азотной кислоты);
«math class=¨wrs_chemistry¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mn»3«/mn»«mover»«mi mathvariant=¨normal¨»C«/mi»«mrow»«mo»+«/mo»«mn»2«/mn»«/mrow»«/mover»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«msub»«mover»«mrow»«mo»§#160;«/mo»«mi»Fe«/mi»«/mrow»«mrow»«mo»+«/mo»«mn»3«/mn»«/mrow»«/mover»«mn»2«/mn»«/msub»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mn»3«/mn»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mn»2«/mn»«mover»«mi»Fe«/mi»«mn»0«/mn»«/mover»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mn»3«/mn»«mover»«mi mathvariant=¨normal¨»C«/mi»«mrow»«mo»+«/mo»«mn»4«/mn»«/mrow»«/mover»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«/math» (получение железа, доменный процесс);
«math class=¨wrs_chemistry¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mover»«mrow»«mover»«mi mathvariant=¨normal¨»W«/mi»«mrow»«mo»+«/mo»«mn»6«/mn»«/mrow»«/mover»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mn»3«/mn»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«/mrow»«mrow/»«/mover»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mn»3«/mn»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»H«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mover»«mi mathvariant=¨normal¨»W«/mi»«mn»0«/mn»«/mover»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mn»3«/mn»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»H«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mover»«mrow/»«mrow/»«/mover»«/math» (получение вольфрама);
«math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨ class=¨wrs_chemistry¨»«mo»§#160;«/mo»«mover»«mi»Si«/mi»«mrow»«mo»+«/mo»«mn»4«/mn»«/mrow»«/mover»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mn»2«/mn»«mi»Mg«/mi»«mo»§#160;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mover»«mi»Si«/mi»«mn»0«/mn»«/mover»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mn»2«/mn»«mi»MgO«/mi»«mo»§#160;«/mo»«/math»(получение кремния).