С чем реагируют оксиды металлов


Химические свойства основных оксидов | CHEMEGE.RU

 

Подробно про оксиды, их классификацию и способы получения можно прочитать здесь.

 

1. Взаимодействие с водой. С водой способны реагировать только основные оксиды, которым соответствуют растворимые гидроксиды (щелочи). Щелочи образуют щелочные металлы (литий, натрий, калий, рубидий и цезий) и щелочно-земельные (кальций, стронций, барий). Оксиды остальных металлов с водой химически не реагируют. Оксид магния реагирует с водой при кипячении.

CaO + H2O → Ca(OH)2

CuO + H2O ≠ (реакция не идет, т.к. Cu(OH)2 — нерастворимый гидроксид)

 

2. Взаимодействие с кислотными оксидами и кислотами. При взаимодействии основным оксидов с кислотами образуется соль этой кислоты и вода. При взаимодействии основного оксида и кислотного образуется соль:

основный оксид + кислота = соль + вода

основный оксид + кислотный оксид = соль

При взаимодействии основных оксидов с кислотами и их оксидами работает правило:

Хотя бы одному из реагентов должен соответствовать сильный гидроксид (щелочь или сильная кислота).

Иными словами, основные оксиды, которым соответствуют щелочи, реагируют со всеми кислотными оксидами и их кислотами. Основные оксиды, которым соответствуют нерастворимые гидроксиды, реагируют только с сильными кислотами и их оксидами (N2O5, NO2, SO3 и т.д.).

Основные оксиды, которым соответствуют щелочи Основные оксиды, которым соответствуют нерастворимые основания
Реагируют со всеми кислотами и их оксидами Реагируют только с сильными кислотами и их оксидами
Na2O + SO2 → Na2SO3 CuO + N2O5 → Cu(NO3)2

 

3. Взаимодействие с амфотерными оксидами и гидроксидами.

При взаимодействии основных оксидов с амфотерными образуются соли:

основный оксид  + амфотерный оксид = соль

С амфотерными оксидами при сплавлении взаимодействуют только основные оксиды, которым соответствуют щелочи. При этом образуется соль. Металл в соли берется из более основного оксида, кислотный остаток — из более кислотного. В данном случае амфотерный оксид образует кислотный остаток.

K2O + Al2O3 → 2KAlO2

CuO + Al2O3 (реакция не идет, т.к. Cu(OH)2 — нерастворимый гидроксид)

(чтобы определить кислотный остаток, к формуле амфотерного или кислотного оксида добавляем молекулу воды: Al2O3 + H2O = H2Al2O4 и делим получившиеся индексы пополам, если степень окисления элемента нечетная: HAlO2. Получается алюминат-ион AlO2. Заряд иона легко определить по числу присоединенных атомов водорода — если атом водорода 1, то заряд аниона будет -1, если 2 водорода, то -2 и т.д.).

Амфотерные гидроксиды при нагревании разлагаются, поэтому реагировать с основными оксидами фактически не могут.

4. Взаимодействие оксидов металлов с восстановителями.

При оценке окислительно-восстановительной активности металлов и их ионов можно использовать электрохимический ряд напряжений металлов:

 

 

Восстановительные свойства (способность отдавать электроны) у простых веществ-металлов здесь увеличиваются справа налево, окислительные свойства ионов металлов — увеличиваются наоборот, слева направо. При этом некоторые ионы металлов в промежуточных степенях окисления могут проявлять также восстановительные свойства (например ион Fe2+ можно окислить до иона Fe3+).

Более подробно про окислительно-восстановительные реакции можно прочитать здесь.

Таким образом, ионы некоторых металлов — окислители (чем правее в ряду напряжений, тем сильнее). При взаимодействии с восстановителями металлы переходят в степень окисления 0.

4.1. Восстановление углем или угарным газом .

Углерод (уголь) восстанавливает из оксидов до простых веществ только металлы, расположенные в ряду активности после алюминия. Реакция протекает только при нагревании.

FeO + C = Fe + CO

 

 

Активные металлы, расположенные в ряду активности левее алюминия, активно взаимодействуют с углеродом, поэтому при взаимодействии их оксидов с углеродом образуются карбиды и угарный газ:

CaO + 3C = CaC2 + CO

Угарный газ также восстанавливает из оксидов только металлы, расположенные после алюминия в электрохимическом ряду:

Fe2O3 + CO = Al2O3  + CO2

CuO + CO = Cu + CO2

 

 

4.2. Восстановление водородом.

Водород восстанавливает из оксидов только металлы, расположенные в ряду активности правее алюминия.  Реакция с водородом протекает только в жестких условиях – под давлением и при нагревании.

CuO + H2 = Cu + H2O

 

 

 

4.3. Восстановление более активными металлами (в расплаве или растворе, в зависимости от металла)

 

При этом более активные металлы вытесняют менее активные. То есть добавляемый к оксиду металл должен быть расположен левее в ряду активности, чем металл из оксида. Реакции, как правило, протекают при нагревании.

Например, оксид цинка взаимодействует с алюминием:

3ZnO + 2Al  =  Al2O3 + 3Zn

но не взаимодействует с медью:

ZnO + Cu ≠

Восстановление металлов из оксидов с помощью других металлов — это очень распространенный процесс. Часто для восстановления металлов применяют алюминий и магний.  А вот щелочные металлы для этого не очень подходят – они слишком химически активны, что создает сложности при работе с ними.

Например, цезий взрывается на воздухе.

Алюмотермия – это восстановление металлов из оксидов алюминием.

Например: алюминий восстанавливает оксид меди (II) из оксида:

3CuO + 2Al  =  Al2O3 + 3Cu

Магниетермия – это восстановление металлов из оксидов магнием.

CuO + Mg = Cu + MgO

 

 

Железо можно вытеснить из оксида с помощью алюминия:

2Fe2O3 + 4Al → 4Fe + 2Al2O3

При алюмотермии образуется очень чистый, свободный от примесей углерода металл.

 

 

 

4.4. Восстановление аммиаком.

Аммиаком можно восстанавливать только оксиды неактивных металлов. Реакция протекает только при высокой температуре.

Например, аммиак восстанавливает оксид меди (II):

3CuO + 2NH3 = 3Cu + 3H2O + N2

 

5. Взаимодействие оксидов металлов с окислителями.

Под действием окислителей некоторые основные оксиды (в которых металлы могут повышать степень окисления, например Fe2+, Cr2+, Mn2+ и др.) могут выступать в качестве восстановителей.

Например, оксид железа (II) можно окислить кислородом до оксида железа (III):

4FeO + O2 = 2Fe2O3

PPT - Взаимодействие металлов с кислородом Презентация PowerPoint, скачать бесплатно

  • + кислород металла  оксид металла Взаимодействие металлов с кислородом Большинство металлов реагируют с кислородом. Некоторые металлы реагируют быстро, а некоторые - очень медленно. Магний, например, горит в кислороде ярким пламенем. Когда металл вступает в реакцию с кислородом, продукт представляет собой оксид металла. Это называется реакцией окисления.

  • Исследование реакционной способности с кислородом

  • Порядок реакционной способности с кислородом

  • + кислород магния  оксид магния + 2Mg O2  2MgO + 2Cu O2 + кислород меди оксид меди + кислород железа  оксид железа + 4Fe O2  2Fe2O3 Уравнения: реакции металлов с кислородом Какое уравнение представляет собой сбалансированное символьное уравнение для каждой реакции?

  • Что происходит с массой?

  • Металлы и кислород: верно или неверно?

  • Металлы и вода Римляне использовали свинец для изготовления водопроводных труб, но не знали, что свинец медленно вступает в реакцию с водой и делает ее ядовитой! Некоторые металлы бурно реагируют с водой, некоторые - медленно, а некоторые вообще не реагируют.Какой металл лучше всего использовать для водопроводных труб?

  • Использование инертных металлов Слова «водопроводчик» и «водопровод» происходят от слова «plumbum» (латинское слово «свинец»), потому что древние римляне использовали свинец для своих водопроводных труб. Почему свинец больше не используется в сантехнике? Медь - гораздо лучший металл для водопроводных труб, потому что она совсем не вступает в реакцию с водой - возможно, сантехников следует переименовать в медные!

  • + + металл вода  гидроксид металла водород Взаимодействие металлов с водой Когда любой металл вступает в реакцию с водой, образуются гидроксид металла и газообразный водород.Это общее уравнение реакции металла с водой: какие тесты вы можете провести, чтобы показать, что водород и гидроксид были получены?

  • Исследование реакционной способности с водой (I)

  • калия гидроксид + + калиевая вода  водород + + 2K 2h3O  2KOH h3 гидроксид лития + + литиевая вода  водород + + 2Li 2H3O гидроксид + + натрий вода  водород + + 2Na 2h3O  2NaOH h3 Уравнения: реакции металлов с водой Что представляет собой уравнение сбалансированных символов для каждой реакции?

  • металл реакция с водой медленно реагирует с холодной водой, но быстро реагирует с паром золото кальций нет реакции серебро нет реакции цинк нет реакции Исследование реакционной способности с водой (II) Джеймс исследовал, насколько реакционноспособны некоторые металлы с водой.Он сделал следующие наблюдения: медь используется в сантехнике, а серебро и золото - в ювелирных изделиях. Почему эти инертные металлы подходят для таких целей?

  • Порядок реакционной способности с водой

  • Нечетный

  • + кислород железа  оксид железа + 2Fe 3O2  Fe2O3 Коррозия металлов При контакте с воздухом металлы подвергаются коррозии или вода. Какие металлы подвержены коррозии быстро, а какие медленно? Когда железо подвергается коррозии, это называется ржавчиной.Ржавчина - это реакция окисления железа кислородом в присутствии воды.

  • Соль ускоряет ржавление железа? Люди, живущие на берегу моря, часто утверждают, что их машины ржавеют быстрее. Ускоряет ли соль скорость реакции ржавления?

  • Что нужно, чтобы железо ржавело?

  • пластиковое покрытие покраска гальваника смазка Предотвращение ржавчины Ржавчина ежедневно разрушает огромное количество железа и стали.Люди тратят много денег, чтобы убедиться, что их железные и стальные здания, двигатели, грузовики и корабли не ржавеют. Какие методы вы могли бы использовать, чтобы предотвратить ржавчину?

  • реактивный металл железо Ржавление: жертвенная защита Жертвенная защита - еще один способ предотвращения ржавчины. Это включает в себя прикрепление больших блоков магния или цинка к железному корпусу корабля или водопроводу. Поскольку магний более активен, чем железо, он сначала подвергается коррозии, оставляя железо нетронутым.В конце концов, магниевые блоки придется заменить, потому что они полностью разъедены.

  • Ржавчина: правда или ложь?

  • Реакция металлов с кислотой

  • Порядок реакционной способности с кислотой

  • Реакционная способность металлов натрий кальций магний алюминий цинк железо свинец водород медь Металлы могут быть перечислены в порядке их реакционной способности являются. Этот список называется серией реактивности.• Чем активнее металл, тем интенсивнее реакция. повышение реакционной способности • Металл с содержанием водорода ниже водорода не будет реагировать с разбавленными кислотами.

  • + + кислота металла  соль металла водород Продукты реакции металла с кислотой Когда металлы вступают в реакцию с кислотой, образуются пузырьки газа. Тест на «скрипучий хлопок» показывает, что это водород. Когда металл вступает в реакцию с кислотой, образуются газообразный водород и соль металла. Каково общее уравнение реакции металла с кислотой?

  • + + Mg 2HCl  MgCl2 h3 + + 2Al 6HCl  2AlCl3 3h3 + + Zn 2HCl  ZnCl2 h3 Металлы и соляная кислота - уравнения Что представляет собой уравнение с сбалансированным символом для каждой реакции? магний + соляная кислота хлорид магния + водород  алюминий + соляная кислота  хлорид алюминия + водород цинк + соляная кислота  хлорид цинка + водород

  • + + металлическая кислота  солевой водород Реакция металлов с кислотами Когда металл реагирует с кислота, продукты - соль и газообразный водород.Полученная соль зависит от металла и типа кислоты, участвующей в реакции: • Когда металл вступает в реакцию с соляной кислотой, образующаяся соль представляет собой хлорид металла. • Когда металл вступает в реакцию с серной кислотой, образуемая соль представляет собой сульфат металла. • Когда металл вступает в реакцию с азотной кислотой, образуемая соль представляет собой нитрат металла.

  • Что такое уравнение?

  • Словесные уравнения для металлов и кислот

  • Уравнения баланса для металлов и кислот

  • с водой с кислородом с кислотой калия кальций кальция натрия магния лития цинка алюминия магния железа цинка свинец железо серебро медь свинец золото медь Сравнение реакционной способности Можно сравнить порядки реакционной способности металлов с водой, кислородом и воздухом.Какие закономерности вы видите в этих списках?

  • Ряд реактивности Объединение информации по всем реакциям дает общий порядок реактивности, называемый рядом реактивности. Один из способов запомнить этот порядок - выучить эту глупую фразу: пожалуйста, отправляйте обезьян Чарли и зебр в больших надежно охраняемых клетках!

  • Какой порядок реактивности?

  • калий натрий кальций магний алюминий цинк железо свинец медь серебро золото повышение реакционной способности Использование ряда реактивности Ряд реактивности можно использовать для прогнозирования реакций металлов.Можно делать прогнозы относительно простых реакций металлов с кислородом, водой и кислотами. Также можно делать прогнозы относительно более сложных реакций, в которых один металл конкурирует с другим.

  • реагирует с предсказание металл золото кислота кальций вода натрий кислород серебро кислород цинк кислород Прогнозирование простых реакций Используйте ряд реактивности, чтобы предсказать, будет ли реакция иметь место и насколько интенсивной будет реакция: реакция не происходит шипение горит очень сильно очень медленно реакция горит умеренно

  • кислород в атмосфере покрытие атомов кислорода атомами алюминия Алюминий Согласно рядам реакционной способности, алюминий должен быть достаточно химически активным металлом, но в действительности он часто оказывается инертным.Почему? Это связано с тем, что на его поверхности быстро образуется защитный слой оксида алюминия, который останавливает его реакцию. Это означает, что из алюминия можно строить самолеты и кастрюли. Однако если защитный слой удалить, алюминий вступит в реакцию быстрее.

  • Ряд реактивности: сводка

  • оксид железа оксид алюминия + + алюминий  железо Что такое реакция вытеснения? Реакция Термита является примером реакции замещения.В этой реакции алюминий реагирует с оксидом железа с образованием оксида алюминия и железа. Более активный алюминий забирает кислород из менее химически активного железа. Реакция становится настолько горячей, что плавится железо! Применяется для сварки железнодорожных путей.

  • до после сульфата меди сульфат магния + + магний  медь Вытеснение в действии Что происходит, когда магний реагирует с сульфатом меди? Почему во время реакции синий цвет раствора сульфата меди постепенно исчезает? Магний является более химически активным металлом, чем медь, поэтому магний вытесняет медь из раствора сульфата меди.Вот почему синий цвет исчезает.

  • больше химически активного металла меньше реактивного соединения металла больше реактивного соединения металла меньше реактивного металла + +  меньше реактивного металла больше реактивного соединения металла нет реакции +  Объяснение реакций замещения Ряд реакционной способности может использоваться для прогнозирования реакции металла с составом металла. Если металл более реакционноспособен, чем металл в соединении, он вытесняет или вытесняет менее химически активный металл из своего соединения.Если металл менее реакционноспособен, чем металл в соединении, он не будет конкурировать, и поэтому реакции не будет.

  • хлорид меди хлорид магния + + магний  медь хлорид магния + серебро  нет реакции Реакции замещения - примеры Будет ли магний реагировать с хлоридом меди? Магний является более химически активным металлом, чем медь, поэтому магний вытесняет медь из своего соединения. Будет ли серебро реагировать с хлоридом магния? Серебро является менее химически активным металлом, чем магний, поэтому серебро не вытесняет магний из своего соединения.

  • + + оксид железа, углерод, диоксид углерода, железо + + оксид меди, углерод, диоксид углерода, медь. Вытеснение при извлечении металлов. Реакции замещения могут быть использованы для извлечения металлов из их руд. Например, железо и медь извлекаются из их оксидов путем взаимодействия руд с углеродом:

  • Реакции вытеснения - активность

  • оксид магния + хлорид алюминия, магния + нитрат железа, меди + золото Реакции вытеснения Используйте ряд реактивности, чтобы предсказать, будет ли реагировать каждая смесь, и завершите уравнение слова.оксид алюминия + магний  хлорид железа + магний  + оксид серебра и цинка  реакции нет + нитрат меди и золота 

  • Загрузить Подробнее ....

    Реакции элементов периода 3 и их оксидов

    Третий период в периодической таблице представляет интересную химию в форме элементов и их оксидов, которые претерпевают множество реакций.

    Период 3 Периодической таблицы показан ниже:

    Стол - 1

    Группа

    1

    Группа

    2

    Группа

    3-12

    Группа

    13

    Группа

    14

    Группа

    15

    Группа

    16

    Группа

    17

    Группа

    18

    Период 3 11

    Na

    22.99

    12

    мг

    24,31

    13

    Al

    26,98

    14

    Si

    28.09

    15

    30,97

    16

    S

    32,07

    17

    Класс

    35,45

    18

    Ар

    39,95

    Электроотрицательность: 0,9 1,2 1.5 1,8 2,1 2,5 3,0 /
    Разница в электроотрицательности 2,6 2,3 2,0 1,7 1,4 1.0 0,5 /

    Тенденция электроотрицательности низкая → → → → высокая

    Электроотрицательность - это химическое свойство, количественная мера того, насколько сильно атом удерживает свои электроны.Тип связи в оксидах может быть определен путем оценки разницы в электроотрицательности между кислородом и элементом. Электроотрицательность кислорода 3,5. Электроотрицательности элементов периода 3 (с использованием шкалы электроотрицательности Полинга) и различия в электроотрицательности каждого элемента и кислорода показаны в таблице 1.

    За период, когда мы переходим от левой стороны к правой, то есть от Na к Ar, электроотрицательность возрастает из-за увеличения количества зарядов на ядре.

    В оксидах кислород притягивает электроны к себе в гораздо большей степени, чем металлы (Na, Mg и Al), поэтому атом кислорода оттягивает электроны от атома металла, что приводит к образованию двух ионов: аниона кислорода, O 2- ; катион металла, Na + , Mg 2+ , Al 3+ и ионные связи. Это твердые оксиды, а силы электростатического притяжения удерживают ионы кислорода и металлов в упорядоченных трехмерных структурах, решетках.

    Оксиды металлов состоят из гигантских структур с сильным притяжением между ионами.Для разрушения этих аттракционов требуется много тепловой энергии, поэтому эти оксиды твердые и имеют высокие температуры плавления.

    Другие элементы периода 3: Si, P, S и Cl больше похожи на кислород по электроотрицательности, поэтому электроны, составляющие связь между атомами, больше разделяются, чем притягиваются одним из них. Таким образом, эти элементы образуют ковалентную связь в своих оксидах.

    SiO 2 образует твердую трехмерную сетку, называемую диоксидом кремния, аналогичную структуре алмаза.Кремнезем - очень твердое вещество с высокой температурой плавления.

    Оксиды фосфора P 4 O 10 а сера SO 2 и SO 3 и хлор представляют собой небольшие дискретные ковалентные молекулы. Некоторые из этих молекул индивидуальны, а некоторые - полимеры. Между этими молекулами действуют межмолекулярные силы типа дисперсионных сил Ван-дер-Ваальса или диполь-дипольных взаимодействий, и они определяют низкую температуру плавления этого типа оксидов, намного более низкую, чем у оксидов металлов.

    При взаимодействии элементов с кислородом образуются продукты - оксиды.

    Оксиды всех элементов периода 3, кроме Cl и Ar, могут быть получены одним и тем же методом: сжиганием элемента в воздухе в реакции горения, когда элемент вступает в реакцию с кислородом воздуха с образованием оксида элемента. Ar является благородным газом и не образует оксидов, а Cl не образует оксидов (Cl 2 O, ClO 2 , Cl 2 O 7 ), которые нестабильны и не могут быть получены этим способом.

    Наблюдая период 3 Периодической таблицы слева направо, мы можем прийти к некоторым выводам:

    1. Природа связи в оксидах элементов периода 3 меняется с ионной на ковалентную.
    2. Оксиды образуют ионную решетку с ковалентной сеткой с ковалентными молекулами.
    3. Оксиды элементов периода 3 от основных до амфотерных до кислых.

    Вода, хотя и очень слабый окислитель, но очень легко и быстро окисляет натрий.Полученный раствор является сильно щелочным и имеет pH 14:

    .

    2Na (т) + 2H 2 O → 2Na + + 2OH - + H 2 (г)

    Магний медленно реагирует с холодной водой, но очень экзотермически с горячей водой и паром и дает оксид:

    Mg (т) + H 2 O (г) → MgO (т) + H 2 (г)

    Реакции окисления:

    1. Натрий 4Na + O 2 → 2Na 2 O
    2. Магний 2Mg + O 2 → 2MgO
    3. Алюминий 2Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3
    4. Кремний Si + O 2 → S i O 2
    5. Фосфор 4P + 5O 2 → 2P 2 O 5 и 4P + 5O 2 → P 4 O 10
    6. Сера S + O 2 → SO 2 и 2S + 3O 2 → 2SO 3

    Реакция трех периодических оксидов с водой будет следующей:

    1. Na 2 O (с) + H 2 O (л) → 2Na + (водн.) + 2OH - (водн.)
    2. 2MgO (т) + H 2 O (л) → 2Mg 2+ (водн.) + 2OH - (водн.)

    Гидроксиды этого металла: NaOH и Mg (OH) 2 оба являются основаниями.

    1. Al 2 O 3 не реагирует с H 2 O, сила ионных связей, удерживающих решетку, слишком велика.
    2. SiO 2 не взаимодействует с H 2 Ковалентные связи, удерживающие атомы кремния и кислорода вместе в трехмерной решетке, слишком прочные, чтобы их могли разорвать молекулы воды.
    3. Оксиды неметаллов реагируют с водой с образованием оксикислот (кислоты, в которой кислород присоединен к неметаллу).

    P 4 O 10 (с) + 6 H 2 O (л) → 4H 3 PO4 (л)

    1. Триоксид серы бурно реагирует с водой с образованием серной кислоты.

    SO 2 (г) + H 2 O (л) → H 2 SO 3 (л)

    SO 3 (с) + H 2 O (л) → H 2 SO 4 (л)

    Итак, растворы оксидов металлов в воде проявляют свойства оснований, а водные растворы оксидов неметаллов проявляют свойства кислот.

    Реакция оксидов периода 3 с кислотами и основаниями и их основной, амфотерный и кислотный характер

    Общая тенденция изменения кислотности оксидов элементов 3-го периода при переходе от левого (группа 1) к правому (группа 17):

    основных оксидов (Группа 1, 2) → амфотерный оксид (Al 2 O 3 ) → кислые оксиды (оксикислоты)

    Такой же тренд можно увидеть в каждом периоде Периодической таблицы, и мы имеем:

    Основания реагируют с кислотами, например HCl:

    1. Оксид натрия реагирует с разбавленной соляной кислотой с образованием соли и воды:

    Na 2 O (с) + 2HCl (водн.) → 2NaCl (водн.) + H 2 O (л)

    1. Оксид магния реагирует с теплой разбавленной HCl с образованием соли и воды.

    MgO (т.) + 2HCl (водн.) → MgCl 2 (водн.) + H 2 O (л)

    1. Реакция взаимодействия оксида алюминия и разбавленной горячей соляной кислоты с образованием хлорида алюминия и воды.

    Al 2 O 3 + 6HCl (вод.) → 2AlCl 3 + 3H 2 O (л)

    Оксид алюминия также реагирует с основаниями. При добавлении концентрированного раствора гидроксида натрия к оксиду алюминия образуются комплексные ионы, такие как ион тетрагидроксоалюмината:

    Al 2 O 3 (т) + 2NaOH (водн.) + 3H 2 O (л) → 2NaAl (OH) 4 (водн.)

    В этой реакции Al 2 O 3 действует как кислота.

    Заключение: Al 2 O 3 имеет амфотерный характер.

    1. Диоксид кремния, оксид металлоида, химически очень инертен и слабокислый. Он реагирует с горячим концентрированным гидроксидом натрия с образованием силиката натрия и воды.

    SiO 2 (т) + 2NaOH (л) → Na 2 SiO 3 (л) + H 2 O (г)

    Поскольку все неметаллические оксиды Периода 3 являются кислотными, они реагируют с основаниями e.г. водный раствор гидроксида натрия в качестве основания. Оксиды фосфора реагируют с водой с образованием кислот, как мы видели, и эти кислоты могут реагировать с гидроксидом натрия в реакции нейтрализации.

    1. Тогда имеем:

    H 3 PO 3 (водн.) + 3NaOH (водн.) → Na 3 PO 3 (водн.) + 3H 2 O (л)

    H 3 PO 4 (водн.) + 3NaOH (водн.) → Na 3 PO4 (водн.) + 3H 2 O (l)

    1. Диоксид серы реагирует с водным раствором гидроксида натрия с образованием соли (натрия

    сульфит) и вода.Триоксид серы бурно реагирует с водой с образованием серной кислоты, которая вступает в реакцию с гидроксидом натрия с образованием соли.

    SO 2 (г) + 2NaOH (водн.) → Na 2 SO 3 (водн.) + H 2 O (л)

    H 2 SO 4 (водн.) + 2NaOH (водн.) → Na 2 SO4 (водн.) + H 2 O (л)

    Артикул:

    1. https: // ru.wikibooks.org/wiki/A-level_Chemistry/AQA/Module_5/Periodicity
    2. https://chem.libretexts.org/Core/Inorganic_Chemistry/Descriptive_Chemistry/
      Elements_Organized_by_Period / Period_3_Elements / Reactions_of_Period_3_Elements
    .

    Оксид | химическое соединение | Британника

    Оксид , любой из большого и важного класса химических соединений, в котором кислород сочетается с другим элементом. За исключением более легких инертных газов (гелий [He], неон [Ne], аргон [Ar] и криптон [Kr]), кислород (O) образует по крайней мере один бинарный оксид с каждым из элементов.

    Как металлы, так и неметаллы могут достигать своих наивысших степеней окисления (т. Е. Отдавать максимальное количество доступных валентных электронов) в соединениях с кислородом.Щелочные металлы и щелочноземельные металлы, а также переходные металлы и постпереходные металлы (в их более низких степенях окисления) образуют ионные оксиды, то есть соединения, содержащие анион O 2-. Металлы с высокой степенью окисления образуют оксиды, связи которых имеют более ковалентную природу. Неметаллы также образуют ковалентные оксиды, которые обычно имеют молекулярный характер. Плавное изменение типа связи в оксидах от ионного к ковалентному наблюдается по мере того, как периодическая таблица проходит от металлов слева к неметаллам справа.Такое же изменение наблюдается в реакции оксидов с водой и, как следствие, в кислотно-основном характере продуктов. Ионные оксиды металлов реагируют с водой с образованием гидроксидов (соединений, содержащих ион OH - ) и образующихся основных растворов, тогда как большинство оксидов неметаллов реагируют с водой с образованием кислот и образующихся кислотных растворов ( см. таблицу).

    Периодическое изменение свойств оксидов элементов третьего периода
    группа 1 группа 2 группа 13 группа 14 группа 15 группа 16 группа 17
    Источник: Источник: W.Робинсон, Дж. Одом и Х. Хольцкло-младший, Химия: концепции и модели, D.C. Heath and Co., 1992.
    Реакция оксидов с водой и кислотно-основной характер гидроксидов Na 2 O дает NaOH (сильное основание) MgO дает
    Mg (OH) 2 (слабое основание)
    Al 2 O 3 не реагирует SiO 2 не реагирует P 4 O 10 дает H 3 PO 4 (слабая кислота) SO 3 дает H 2 SO 4 (сильная кислота) Cl 2 O 7 дает HClO 4 (сильная кислота)
    соединение в оксидах Na 2 O ионный MgO ионный Al 2 O 3
    ионный
    SiO 2 ковалентный P 4 O 10 ковалентный SO 3 ковалентный Cl 2 O 7 ковалентный

    Некоторые органические соединения реагируют с кислородом или другими окислителями с образованием веществ, называемых оксидами.Таким образом, амины, фосфины и сульфиды образуют аминооксиды, фосфиноксиды и сульфоксиды соответственно, в которых атом кислорода ковалентно связан с атомом азота, фосфора или серы. Так называемые оксиды олефинов представляют собой циклические простые эфиры.

    Оксиды металлов

    Оксиды металлов - это твердые кристаллические вещества, содержащие катион металла и анион оксида. Обычно они реагируют с водой с образованием оснований или с кислотами с образованием солей.

    Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской.Подпишитесь сегодня

    Щелочные металлы и щелочно-земельные металлы образуют три различных типа бинарных кислородных соединений: (1) оксиды, содержащие ионы оксида, O 2-, (2) пероксиды, содержащие ионы пероксидов, O 2 2-, которые содержат ковалентные одинарные связи кислород-кислород, и (3) супероксиды, содержащие ионы супероксида, O 2 - , которые также имеют ковалентные связи кислород-кислород, но с одним отрицательным зарядом меньше, чем ионы пероксида. Щелочные металлы (которые имеют степень окисления +1) образуют оксиды M 2 O, пероксиды M 2 O 2 и супероксиды MO 2 .(M представляет собой атом металла.) Щелочноземельные металлы (со степенью окисления +2) образуют только оксиды, MO и пероксиды, MO 2 . Все оксиды щелочных металлов могут быть получены путем нагревания нитрата соответствующего металла с элементарным металлом. 2MNO 3 + 10M + тепло → 6M 2 O + N 2 Обычное получение оксидов щелочноземельных металлов включает нагревание карбонатов металлов. MCO 3 + тепло → MO + CO 2 И оксиды щелочных металлов, и оксиды щелочноземельных металлов являются ионными и реагируют с водой с образованием основных растворов гидроксида металла.M 2 O + H 2 O → 2MOH (где M = металл группы 1)
    MO + H 2 O → M (OH) 2 (где M = металл группы 2) Таким образом, эти соединения часто называют основными оксидами. В соответствии со своим основным поведением они реагируют с кислотами в типичных кислотно-основных реакциях с образованием солей и воды; например, M 2 O + 2HCl → 2MCl + H 2 O (где M = металл группы 1). Эти реакции также часто называют реакциями нейтрализации. Наиболее важные основные оксиды являются оксид магния (MgO), хороший проводник тепла и электрический изолятор, который используется в огнеупорного кирпича и теплоизоляции, а также оксид кальция (СаО), также называемый негашеной или известь, широко используется в металлургической промышленности и в воде очищение.

    Периодические тренды оксидов тщательно изучены. В любой данный период связь в оксидах прогрессирует от ионной до ковалентной, и их кислотно-основной характер меняется от сильно основного до слабоосновного, амфотерного, слабокислого и, наконец, сильнокислого. В общем, основность увеличивается вниз по группе (например, в оксидах щелочноземельных металлов BeO 2 O 7 (который содержит Mn 7+ ) наиболее кислотным.Оксиды переходных металлов со степенью окисления +1, +2 и +3 представляют собой ионные соединения, состоящие из ионов металлов и оксидных ионов. Оксиды переходных металлов с степенями окисления +4, +5, +6 и +7 ведут себя как ковалентные соединения, содержащие ковалентные связи металл-кислород. Как правило, ионные оксиды переходных металлов являются основными. То есть они будут реагировать с водными кислотами с образованием растворов солей и воды; например, CoO + 2H 3 O + → Co 2+ + 3H 2 O.Оксиды со степенью окисления +5, +6 и +7 являются кислыми и реагируют с растворами гидроксида с образованием солей и воды; например, CrO 3 + 2OH - → CrO 4 2− + H 2 О. Эти оксиды с степенью окисления +4 обычно являются амфотерными (от греческого amphoteros, «в обоих направлениях»), что означает, что эти соединения могут вести себя либо как кислоты, либо как основания. Амфотерные оксиды растворяются не только в кислых, но и в основных растворах.Например, оксид ванадия (VO 2 ) представляет собой амфотерный оксид, растворяющийся в кислоте с образованием синего иона ванадила, [VO] 2+ , и в основании с образованием желто-коричневого гипованадат-иона, [V 4 O 9 ] 2-. Амфотеризм среди оксидов основной группы в основном обнаруживается с металлоидными элементами или их ближайшими соседями.

    .

    Оксид | химическое соединение | Британника

    Оксид , любой из большого и важного класса химических соединений, в котором кислород сочетается с другим элементом. За исключением более легких инертных газов (гелий [He], неон [Ne], аргон [Ar] и криптон [Kr]), кислород (O) образует по крайней мере один бинарный оксид с каждым из элементов.

    Как металлы, так и неметаллы могут достигать своих наивысших степеней окисления (т. Е. Отдавать максимальное количество доступных валентных электронов) в соединениях с кислородом.Щелочные металлы и щелочноземельные металлы, а также переходные металлы и постпереходные металлы (в их более низких степенях окисления) образуют ионные оксиды, то есть соединения, содержащие анион O 2-. Металлы с высокой степенью окисления образуют оксиды, связи которых имеют более ковалентную природу. Неметаллы также образуют ковалентные оксиды, которые обычно имеют молекулярный характер. Плавное изменение типа связи в оксидах от ионного к ковалентному наблюдается по мере того, как периодическая таблица проходит от металлов слева к неметаллам справа.Такое же изменение наблюдается в реакции оксидов с водой и, как следствие, в кислотно-основном характере продуктов. Ионные оксиды металлов реагируют с водой с образованием гидроксидов (соединений, содержащих ион OH - ) и образующихся основных растворов, тогда как большинство оксидов неметаллов реагируют с водой с образованием кислот и образующихся кислотных растворов ( см. таблицу).

    Периодическое изменение свойств оксидов элементов третьего периода
    группа 1 группа 2 группа 13 группа 14 группа 15 группа 16 группа 17
    Источник: Источник: W.Робинсон, Дж. Одом и Х. Хольцкло-младший, Химия: концепции и модели, D.C. Heath and Co., 1992.
    Реакция оксидов с водой и кислотно-основной характер гидроксидов Na 2 O дает NaOH (сильное основание) MgO дает
    Mg (OH) 2 (слабое основание)
    Al 2 O 3 не реагирует SiO 2 не реагирует P 4 O 10 дает H 3 PO 4 (слабая кислота) SO 3 дает H 2 SO 4 (сильная кислота) Cl 2 O 7 дает HClO 4 (сильная кислота)
    соединение в оксидах Na 2 O ионный MgO ионный Al 2 O 3
    ионный
    SiO 2 ковалентный P 4 O 10 ковалентный SO 3 ковалентный Cl 2 O 7 ковалентный

    Некоторые органические соединения реагируют с кислородом или другими окислителями с образованием веществ, называемых оксидами.Таким образом, амины, фосфины и сульфиды образуют аминооксиды, фосфиноксиды и сульфоксиды соответственно, в которых атом кислорода ковалентно связан с атомом азота, фосфора или серы. Так называемые оксиды олефинов представляют собой циклические простые эфиры.

    Оксиды металлов

    Оксиды металлов - это твердые кристаллические вещества, содержащие катион металла и анион оксида. Обычно они реагируют с водой с образованием оснований или с кислотами с образованием солей.

    Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской.Подпишитесь сегодня

    Щелочные металлы и щелочно-земельные металлы образуют три различных типа бинарных кислородных соединений: (1) оксиды, содержащие ионы оксида, O 2-, (2) пероксиды, содержащие ионы пероксидов, O 2 2-, которые содержат ковалентные одинарные связи кислород-кислород, и (3) супероксиды, содержащие ионы супероксида, O 2 - , которые также имеют ковалентные связи кислород-кислород, но с одним отрицательным зарядом меньше, чем ионы пероксида. Щелочные металлы (которые имеют степень окисления +1) образуют оксиды M 2 O, пероксиды M 2 O 2 и супероксиды MO 2 .(M представляет собой атом металла.) Щелочноземельные металлы (со степенью окисления +2) образуют только оксиды, MO и пероксиды, MO 2 . Все оксиды щелочных металлов могут быть получены путем нагревания нитрата соответствующего металла с элементарным металлом. 2MNO 3 + 10M + тепло → 6M 2 O + N 2 Обычное получение оксидов щелочноземельных металлов включает нагревание карбонатов металлов. MCO 3 + тепло → MO + CO 2 И оксиды щелочных металлов, и оксиды щелочноземельных металлов являются ионными и реагируют с водой с образованием основных растворов гидроксида металла.M 2 O + H 2 O → 2MOH (где M = металл группы 1)
    MO + H 2 O → M (OH) 2 (где M = металл группы 2) Таким образом, эти соединения часто называют основными оксидами. В соответствии со своим основным поведением они реагируют с кислотами в типичных кислотно-основных реакциях с образованием солей и воды; например, M 2 O + 2HCl → 2MCl + H 2 O (где M = металл группы 1). Эти реакции также часто называют реакциями нейтрализации. Наиболее важные основные оксиды являются оксид магния (MgO), хороший проводник тепла и электрический изолятор, который используется в огнеупорного кирпича и теплоизоляции, а также оксид кальция (СаО), также называемый негашеной или известь, широко используется в металлургической промышленности и в воде очищение.

    Периодические тренды оксидов тщательно изучены. В любой данный период связь в оксидах прогрессирует от ионной до ковалентной, и их кислотно-основной характер меняется от сильно основного до слабоосновного, амфотерного, слабокислого и, наконец, сильнокислого. В общем, основность увеличивается вниз по группе (например, в оксидах щелочноземельных металлов BeO 2 O 7 (который содержит Mn 7+ ) наиболее кислотным.Оксиды переходных металлов со степенью окисления +1, +2 и +3 представляют собой ионные соединения, состоящие из ионов металлов и оксидных ионов. Оксиды переходных металлов с степенями окисления +4, +5, +6 и +7 ведут себя как ковалентные соединения, содержащие ковалентные связи металл-кислород. Как правило, ионные оксиды переходных металлов являются основными. То есть они будут реагировать с водными кислотами с образованием растворов солей и воды; например, CoO + 2H 3 O + → Co 2+ + 3H 2 O.Оксиды со степенью окисления +5, +6 и +7 являются кислыми и реагируют с растворами гидроксида с образованием солей и воды; например, CrO 3 + 2OH - → CrO 4 2− + H 2 О. Эти оксиды с степенью окисления +4 обычно являются амфотерными (от греческого amphoteros, «в обоих направлениях»), что означает, что эти соединения могут вести себя либо как кислоты, либо как основания. Амфотерные оксиды растворяются не только в кислых, но и в основных растворах.Например, оксид ванадия (VO 2 ) представляет собой амфотерный оксид, растворяющийся в кислоте с образованием синего иона ванадила, [VO] 2+ , и в основании с образованием желто-коричневого гипованадат-иона, [V 4 O 9 ] 2-. Амфотеризм среди оксидов основной группы в основном обнаруживается с металлоидными элементами или их ближайшими соседями.

    .

    Смотрите также