Хімічні властивості кислотних оксидів

Оксиди – неорганічні речовини, одним із елементів яких обов'язково є кисень у ступені окислення -2. Оксиди бувають солеутворюючі та несолетворні: одним із видів солеутворюючих оксидів є кислотні оксиди. Які ж їх особливості і на які характерні властивості кислотних оксидів варто звернути увагу?

Характеристика кислотних оксидів

Кислотні оксиди – це оксиди неметалів або перехідних металів у високих ступенях окиснення (від +4 до +7). Кислотні оксиди (ангідриди) виявляють кислотні властивості та утворюють кисневмісні кислоти. Отже, кислотним оксидам відповідають кислоти. Наприклад, кислотним оксидам SO₂ ,SO₃ відповідають кислоти H₂ SO₃ та H₂ SO₄ .

Мал. 1. Кислотні оксиди список.

Якщо кислотний оксид має вищий ступінь окислення, його відносять до вищих оксидів. У періоді зліва направо металеві властивості хімічних елементів слабшають, відповідно, кислотні властивості вищих оксидів та їх гідратів поступово змінюються від основних до кислотних (кислотні властивості оксидів та їх гідратів зліва направо у періоді посилюються).

Хімічні властивості кислотних оксидів

Кислотні оксиди мають ряд хімічних властивостей:

• Кислотні оксиди вступають у реакцію з водою, в результаті якої утворюють кислоти:

Існують оксиди, які не вступають у реакцію з водою, наприклад, оксид кремнію – SiO₂

• Кислотні оксиди можуть взаємодіяти з іншими видами оксидів – основними, утворюючи при цьому солі:

• Також кислотні оксиди взаємодіють з основами, внаслідок чого утворюються солі:

• Якщо даному оксиду відповідає багатоосновна кислота, то може утворитися кисла сіль:

Na₂ SO₄ (сульфат натрію)+2H₂ O (вода)+SO₃ (оксид сірки) = 2NaHSO₄ (кисла сіль – гідросульфат натрію)+H₂ O (вода)

• Нелеткі кислотні оксиди в солях мають здатність замінювати леткі оксиди:

• Кислотні оксиди можуть утворюватися при розкладанні в результаті нагрівання складних речовин, що містять кисень – кислот, нерозчинних основ, солей:

Що ми дізналися?

Кислотні оксиди – речовини, утворені з атомів кисню та неметалів чи перехідних металів. Вони можуть взаємодіяти та вступати в реакцію з водою, основними оксидами, основами, а нелеткі оксиди мають здатність у солях замінювати леткі оксиди.

Кислотні оксиди

Оксиди – складні речовини, які з двох елементів, одне із яких кисень. У назвах оксидів спочатку вказують слово оксид, потім назву другого елемента, яким він утворений. Які особливості мають кислотні оксиди і чим вони відрізняються від інших видів оксидів?

Класифікація оксидів

Оксиди діляться на солеутворюючі та несолетворні. Вже за назвою ясно, що несолетворні не утворюють солей. Таких оксидів небагато: це вода H₂ O, фторид кисню OF₂ (якщо умовно його вважати оксидом), чадний газ або оксид вуглецю (II), монооксид вуглецю CO; оксиди азоту (I) та (II): N₂ O (оксид діазоту, газ, що веселить) і NO (монооксид азоту).

Солетворні оксиди утворюють солі при взаємодії з кислотами або лугами.Як гідроксиди їм відповідають основи, амфотерні основи і кисневмісні кислоти. Відповідно, вони називаються основними оксидами (наприклад, CaO), амфотерними оксидами (Al₂ O₃ ) та кислотними оксидами, або ангідридами кислот (CO₂).

Мал. 1. Види оксидів.

Часто перед учнями виникає питання, як відрізнити основний оксид від кислотного. Насамперед необхідно звернути увагу до другий елемент поруч із киснем. Кислотні оксиди містять неметал або перехідний метал (CO₂ , SO₃ , P₂ O₅ ) основні оксиди – містять метал (Na₂ O, FeO, CuO).

Основні властивості кислотних оксидів

Кислотні оксиди (ангідриди) – речовини, які виявляють кислотні властивості та утворюють кисневмісні кислоти. Отже, кислотним оксидам відповідають кислоти. Наприклад, кислотним оксидам SO₂ ,SO₃ відповідають кислоти H₂ SO₃ та H₂ SO₄ .

Мал. 2. Кислотні оксиди із відповідними кислотами.

Кислотні оксиди, що утворюються неметалами та металами зі змінною валентністю у вищому ступені окислення (наприклад, SO₃ , Мn₂ O₇ ), реагують з основними оксидами та лугами, утворюючи солі:

Типовими реакціями є взаємодія кислотних оксидів з основами внаслідок чого утворюється сіль та вода:

Усі кислотні оксиди, крім діоксиду кремнію SiO₂ (кремнієвий ангідрид, кремнезем), реагують з водою, утворюючи кислоти:

Кислотні оксиди утворюються при взаємодії з киснем простих та складних речовин (S+O₂ =SO₂ ), або при розкладанні в результаті нагрівання складних речовин, що містять кисень, – кислот, нерозчинних основ, солей (H₂ SiO₃ =SiO₂ +H₂ O).

Список кислотних оксидів:

Що ми дізналися?

Кислотні оксиди відносяться до солеутворювальних оксидів та утворюються за допомогою кислот. Кислотні оксиди вступають у реакції з основами та водою, а їх утворення відбувається при нагріванні та розкладанні складних речовин.

Який із оксидів є кислотним?

Який із перерахованих оксидів є кислотним: 1) CO2 2) NO 3) Al2O3 4) Na2O?

Щоб визначити, який із перерахованих оксидів є кислотним, спочатку згадаємо, що таке кислотні оксиди. Кислотні оксиди – це оксиди, які при взаємодії з водою або з основами утворюють кислоти. Зазвичай кислотні оксиди утворюються елементами з високим ступенем окиснення.

Тепер розглянемо кожен із запропонованих оксидів:

1. CO2 (оксид вуглецю(IV)) - Це кислотний оксид. Він реагує із водою, утворюючи вугільну кислоту (H2CO3). Тому CO2 можна вважати кислотним оксидом.
2. NO (оксид азоту(II)) - Це нейтральний оксид. Він не утворює кислоти при взаємодії з водою, а утворює лише нітритну кислоту в певних умовах, але сам не є кислотним оксидом.
3. Al2O3 (оксид алюмінію) – це амфотерний оксид.Він може поводитися як кислота, так і основа, залежно від середовища, в якому знаходиться. Однак, строго кажучи, його не належать до кислотних оксидів.
4. Na2O (оксид натрію) – це основний оксид. Він реагує з водою, утворюючи луг (NaOH) і не утворює кислоти, тому він не є кислотним оксидом.

Таким чином, з перерахованих оксидів тільки CO2 є кислотним оксидом, оскільки він утворює кислоту під час взаємодії з водою. Отже, правильна відповідь – це варіант 1.